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原文传递内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块及其加工方法和使用方法

专利名称：	内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块及其加工方法和使用方法
摘要：	本发明涉及无损检测技术领域，具体而言为涡流检测用对比试块，尤其涉及内部含有闭合型人工缺陷的试块及其加工方法和使用方法。本发明所述试块内部的人工缺陷为闭合型人工缺陷，不与任一表面相通，人工缺陷顶面与侧壁均为加工面。涡流检测试块的加工方法为选区激光熔化成形‑微铣复合加工。涡流检测试块的使用方法为通过试块建立阻抗信号峰值频率曲线和阻抗信号幅值曲线来对实际缺陷进行判断。本发明的技术方案解决了现有技术中敞开式人工缺陷涡流检测试块与含内部缺陷的实际检测对象相差较大，无法准确评定实际内部缺陷的位置、尺寸及形状，进而影响后续工艺参数调整、缺陷去除或维修的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	大连理工大学
发明人：	白倩;张璧;王龙群;乔国文
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910324820.9
公开号：	CN110045012A
代理机构：	大连东方专利代理有限责任公司
代理人：	高永德;李洪福
分类号：	G01N27/90(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	116024 辽宁省大连市高新园区凌工路2号
主权项：	1.一种内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块，其特征在于，所述的检测试块是由选区激光熔化成形-微铣复合加工技术制成的内部含有闭合型人工缺陷(2)的非铁磁性金属试块(1)，试块(1)的两端设置有与闭合型人工缺陷(2)逐一对应的标定槽(3)。 2.根据权利要求1所述的内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块，其特征在于，所述的闭合型人工缺陷(2)不与试块(1)的任一表面相通。 3.根据权利要求2所述的内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块，其特征在于，所述的闭合型人工缺陷(2)的顶面(2-1)与侧壁均为尺寸/形位精度高、表面质量良好的加工面。 4.根据权利要求3所述的内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块，其特征在于，所述的闭合型人工缺陷(2)的形状为接近于实际检测对象内部缺陷的几何体，包括但不局限为以下形状：长方体、圆柱体、棱柱体。 5.根据权利要求1所述的内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块，其特征在于，所述的闭合型人工缺陷(2)的顶面(2-1)与标定槽(3)的标定面(3-1)等高。 6.根据权利要求1所述的内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块，其特征在于，所述的非铁磁性金属需适用于选取激光熔化成形，且与检测对象的材料相同。 7.一种内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块的加工方法，其特征在于，所述的加工方法采用选区激光熔化成形-微铣复合加工技术，包括以下步骤：第一步、根据实际检测对象在建模分层软件中建立试块的三维模形，建模后将模型翻转并切片分层，然后使用激光束(6)，在基板(4)上对金属粉末进行逐层熔化、凝固，堆积成形出一定高度的试块基体(5)；第二步、逐层堆积出闭合型人工缺陷(2)的顶面(2-1)和相应标定槽(3)的标定面(3-1)，以及一定高度的闭合型人工缺陷侧壁，该高度由微型铣刀(7)的可达性和加工能力决定，标定槽(3)位于试块两端且其标定面(3-1)与闭合型人工缺陷(2)的顶面(2-1)等高，以实现对试块(1)内部的闭合型人工缺陷(2)位置的确定；第三步、使用微型铣刀(7)，加工闭合型人工缺陷(2)的顶面(2-1)和侧壁，以及标定槽(3)的标定面(3-1)；第四步、根据微型铣刀(7)的可达性和加工能力，继续向上逐层堆积一定层数，而后使用微型铣刀(7)加工新成形出的闭合型人工缺陷(2)的侧壁；第五步、堆积成形与微铣加工交替循环进行，直至加工出闭合型人工缺陷(2)的全部侧壁；第六步、根据闭合型人工缺陷(2)的底面(2-2)的悬臂结构尺寸，设置局部激光功率，完成闭合型人工缺陷(2)底面(2-2)的直接熔化凝固成形；第七步，试块(1)内其他闭合型人工缺陷(2)的加工步骤同二至六步，全部闭合型人工缺陷(2)加工完成后，继续逐层堆积出试块(1)的下表面(1-2)，并使用端面铣刀(8)将其铣削至所需的表面质量；第八步，使用线切割沿基板(4)切下试块(1)得到检测表面(1-1)，线切割位置由所需的闭合型人工缺陷(2)距检测表面(1-1)的深度决定；第九步，使用砂轮(9)磨削试块(1)的检测表面(1-1)，使检测表面(1-1)达到检测所需表面质量。 8.根据权利要求7所述的内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块的加工方法，其特征在于，所述的除第六步中设置的局部激光功率为180-300W外，其他步骤中成形所用激光功率均为200-400W。 9.一种内部含有闭合型人工缺陷的涡流检测试块的使用方法，其特征在于，所述的使用方法是利用阻抗信号峰值频率曲线确定缺陷深度，利用阻抗信号幅值曲线确定缺陷尺寸，具体步骤如下：第一步，使用频率范围为45-420kHz的不同激励频率对试块内的尺寸相同、但深度不同的闭合型人工缺陷进行检测标定，建立缺陷深度—阻抗信号峰值频率曲线；第二步，保持激励频率不变，在试块表面沿闭合型人工缺陷长度方向进行检测标定，建立缺陷长度—阻抗信号幅值曲线；保持检测频率不变，对试块内深度相同、但高度不同的闭合型内部人工缺陷进行检测标定，建立缺陷高度—阻抗信号幅值曲线；第三步，对实际检测对象进行扫描检测，比照人工缺陷与实际内部缺陷的阻抗信号峰值频率和幅值曲线，判断实际内部缺陷的深度与尺寸。
所属类别：	发明专利