[发明专利]可调控裂纹大小和电导率的模拟应力腐蚀裂纹制备方法

摘要

可调控裂纹大小和电导率的模拟应力腐蚀裂纹制备方法，首先加工两个不锈钢试块，根据真实应力腐蚀裂纹的大小，在其中一试块的待焊接面上预埋一定尺寸和形状的凹坑缺陷，然后根据真实裂纹处的电导率选取适当导电性的耐高温材料填充在预埋凹坑内，再利用固相焊接技术将两个试块焊接在一起获得焊接试件，切除焊接试件预埋缺陷区域之上的部分，加工成表面缺陷试件即可用于涡流检测实验，模拟该真实应力腐蚀裂纹；本发明方法制备的模拟试件可以对实际形状复杂、制备困难的应力腐蚀裂纹试件进行有效的替代，具有操作简单易实现，费用低廉，裂纹大小和电导率可调控的优点，可以广泛应用于应力腐蚀裂纹定量涡流检测方法的检测能力认证制度中。

主权项

1.可调控裂纹大小和电导率的模拟应力腐蚀裂纹制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：预埋缺陷的设计加工和特定导电率的耐高温介质材料的填充，具体步骤如下：1)加工制备两尺寸一致的第一长方体不锈钢试块(6)和第二长方体不锈钢试块(7)，并对第一长方体不锈钢试块(6)的第一待焊接表面(8)和第二长方体不锈钢试块(7)的第二待焊接表面(9)进行打磨处理使其光洁平整，另外加工处理使第一长方体不锈钢试块(6)和第二长方体不锈钢试块(7)的上下表面的平行度良好以便进行焊接；2)利用TOFD超声检测设备测得真实应力腐蚀裂纹的深度，并利用显微镜观测裂纹的长度和宽度，获得真实应力腐蚀裂纹大小的参数信息；3)根据步骤2)中测量的真实应力腐蚀裂纹的大小和形状，在步骤1)制备第一长方体不锈钢试块(6)的第一待焊接表面(8)上加工相同形状的预埋凹坑缺陷(1)，预埋凹坑缺陷(1)的长度和宽度分别对应于真实应力腐蚀裂纹的长度和深度，预埋凹坑缺陷(1)的深度则根据真实应力腐蚀裂纹的宽度进行设定，第二长方体不锈钢试块(7)不进行任何预埋缺陷加工；4)在步骤3)中预埋凹坑缺陷(1)中沿宽度方向的不同区域分别为第一区域(2)、第二区域(3)、第三区域(4)和第四区域(5)处分别填充不同导电率的耐高温介质材料，填充材料的厚度与预埋凹坑缺陷(1)的深度相同，从而使表面平整，得到待焊接试块；步骤2：基于固相焊接技术的模拟应力腐蚀裂纹制备，具体步骤如下：1)将步骤1的步骤1)制备好的第二长方体不锈钢试块(7)和步骤4)制备好的待焊接试块，利用固相焊接技术，在8～12MPa的压力(10)和1000～1200℃的高温条件下保持0.5～2小时，即可实现两个试块的焊接，获得焊接试件；2)将步骤2中步骤1)获得的焊接试件预埋缺陷以上的部分(12)进行切割，将焊接试件加工成表面缺陷试件(11)，便于进行涡流检测，从而获得在涡流检测意义上与真实应力腐蚀裂纹检测信号等价的模拟试件。