[发明专利]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

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

涡流检测技术是一种常用的表面/亚表面无损检测技术，由于具有非接触、可检测亚表面缺陷、反应灵敏、检测效率高等特点，应用十分广阔。实际涡流检测过程中检测对象的缺陷特征较为复杂，为准确地确定缺陷的类型、位置以及尺寸，需要使用缺陷类型、位置以及尺寸已知的人工缺陷涡流检测试块。通过对人工缺陷进行检测，建立检测信号与人工缺陷特征之间的关系，以此作为判定与分析实际缺陷特征的依据。因此，人工缺陷的特征应尽可能地接近涡流检测对象在制造或使用过程中产生的实际缺陷特征。

目前，涡流检测试块的人工缺陷均为开口于表面的槽/孔结构，即敞开式人工缺陷，加工工艺多采用电火花、钻削、铣削等传统加工工艺，这种敞开式人工缺陷涡流检测试块多被用于模拟实际检测对象的表面缺陷。而在实际涡流检测过程中，除表面缺陷外，检测对象中还存在有内部缺陷，如铸坯的内部夹杂、未熔合孔洞，以及航空设备铆钉结构内的疲劳裂纹等。对于这些内部缺陷的检测，采用现有敞开式人工缺陷涡流检测试块进行对比分析，如：当实际检测对象为内部含有未熔合孔洞的薄板时，由于厚度有限，涡流场可绕过缺陷下方；而现有的敞开型人工缺陷涡流检测试块只能采用在试块背部开槽的方式模拟实际内部缺陷，其内部的涡流场只能从人工缺陷上方和两侧绕过，因此与实际检测对象体内的涡流场分布规律差别较大，两者涡流检测信号幅值相差32 %。

因此，使用传统加工工艺制造的敞开式人工缺陷涡流检测试块与实际检测对象的内部缺陷相差较大，无法用于准确评定实际内部缺陷的具体位置及尺寸形状，进而影响后续的工艺参数调整、缺陷去除或维修。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的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，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述提出的使用敞开式人工缺陷涡流检测试块对实际内部缺陷进行判定会存在较大的误差，无法准确判断实际内部缺陷的具体位置及尺寸形状，进而影响工艺参数调整、缺陷去除或维修的技术问题，本发明提供了一种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。本发明主要利用在试块内部预制闭合型人工缺陷，从而达到效果精准模拟实际检测对象的内部缺陷的目的。

本发明采用的技术手段如下：

一种内部含有闭合型人工缺陷的涡流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的非铁磁性金属试块，试块的两端设置有与闭合型人工缺陷逐一对应的标定槽。

进一步地，闭合型人工缺陷不与试块的任一表面相通。

进一步地，闭合型人工缺陷的顶面与侧壁均为尺寸/形位精度高、表面质量良好的加工面。

进一步地，闭合型人工缺陷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。

进一步地，闭合型人工缺陷的顶面与标定槽的标定面等高。

进一步地，非铁磁性金属需适用于选取激光熔化成形，且与检测对象材料相同。