[发明专利]一种提高NDT试验结果准确性的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于金属材料NDT试验的方法及其装置，特别涉及一种提高NDT试验结果准确性的方法及其装置。

背景技术

据申请人了解，铁素体结构钢的韧性随温度降低而下降，当温度降到某一值时，达到临界点，此时断口完全呈结晶状脆性断裂状态，这一温度称为无塑性转变温度(nil-ductility transition temperature, NDT)，是表征含有小裂纹的钢材在动态加载屈服应力下发生脆断的最高温度；用落锤试验方法测定出材料的无塑性转变温度，就可以确定材料的使用温度，求得在设计应力下，防止脆性断裂所允许的最大裂纹尺寸，或者由裂纹尺寸来得到发生脆断的最小应力；落锤试验是在试样的拉伸面上堆焊焊道并开缺口，该脆性焊道在母材内引起若干微裂纹作为引发裂纹源；试验时，在一定温度下加载产生脆性裂纹，如果该裂纹未扩展到试样的一侧认为试样未开裂，继续降温，直到找出这样一个温度，在此温度下裂纹扩展到试样的一侧或两侧才算“断裂”；故无塑性转变温度属于止裂温度，其实质就是动态载荷条件下材料发生脆断的最高温度，是评价材料止裂特征的参数；通常，不同组织的材料具有不同的NDT温度，所以保证测试件的组织结构与产品本体一致是测得准确的NDT温度的必要前提；但是，在堆焊裂纹源焊道时，由于焊接产生的高温，焊道附近达到接近溶化的温度，试件的组织会不可避免的长大。若焊接参数控制不当，焊接热影响区的范围会很大，致使大范围内的组织粗化，恶化NDT性能。另外，如果堆焊时对试件的冷速不加控制，由于人为因素及环境因素的影响，每次堆焊时试件的热影响区的大小及冷却速度也会不一样，得到的组织类型及晶粒度也不一样，因此测得NDT温度也不一样，导致NDT试验结果不稳定。这些因素都会影响到试验结果的准确性，从而对钢材的性能产生误判。

专利号为CN101017124A的发明专利公开了一种测定无塑性转变温度的方法与装置，该专利提供的装置就是目前通常使用的冷却装置，该装置使用间接冷却的方法，通过冷却底板来间接冷却放在底板上的试件，该冷却方法具有如下缺点：1.该冷却方法冷却效率低，需要很长时间才能达到预期冷却温度；2.由于试件绝大部分裸露在环境温度下，很容易受到环境温度影响；3.焊接时的局部高温扩散很快，该冷却方法无法压制温度的提高，组织粗化的范围不可避免的增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种提高NDT试验结果准确性的装置，该装置冷却效率高，稳定性强，并且将焊接升温影响区域减小到最低。

本发明解决以上技术问题的技术方案：

一种提高NDT试验结果准确性的方法，包括如下步骤：试件制作、在试件上堆焊裂纹源焊道、加工裂纹源、试件冷却和落锤试验，在堆焊裂纹源焊道的步骤中，将试件放置在试件槽上，通入冷却液，让冷却液通过试件槽的槽体侧壁和底面上的通孔进入试件槽，让试件槽上的试件的各侧面与底面与冷却液直接接触后，再在试件上堆焊出裂纹源焊道。

一种提高NDT试验结果准确性的装置，包括冷却液、冷却箱、试件槽，在所述冷却箱上分别设置有供冷却液进出的冷却液出口和冷却液进口，所述冷却箱为非封闭结构，其上开有放置试件槽的孔，在试件槽的槽体的侧壁和/或底面上分别设置有通孔，所述通孔通过冷却液与冷却箱连通。

 本发明进一步限定的技术方案为：

 进一步的，试件堆焊面高出所述冷却箱上表面1-5mm；堆焊裂纹源焊道中的冷却步骤，冷却液从下部的的冷却液进入口流入冷却箱内部，并通过试件槽上的通孔流入试件槽，逐渐将试件从下往上浸入冷却液中，直至冷却液充满冷却箱内部，并且通过冷却液流出口流出，等待时间＞5分钟，等温度稳定后再堆焊裂纹源焊道。

进一步的，在所述试件槽的底面设置有凸起的棱条。

进一步的，试件槽为带边缘的试件槽，其通过边缘搁置在冷却箱的孔内，且试件槽边缘的尺寸大于冷却槽上的孔的尺寸。

进一步的，冷却液出口和冷却液进口位于冷却箱同一侧的表面，并且所述冷却液出口的高度高于冷却液进口的高度。

进一步的，冷却液出口的高度与所述冷却箱的上表面平齐。

进一步的，试件槽上的通孔的形状为圆形、方形和三角形中的任意一种。

进一步的，循环冷却液为水或者液氮。

进一步的，冷却液出口和冷却液进口的管径为8-16mm。