一种涡流检测用模拟应力腐蚀裂纹的制备方法

摘要

一种涡流检测用模拟应力腐蚀裂纹的制备方法，首先加工平板试件并导入与真实应力腐蚀裂纹大小一致的疲劳裂纹，获得疲劳裂纹平板试件，然后利用四点弯曲在线加载装置对疲劳裂纹平板试件进行弯曲加载使疲劳裂纹闭口，同时进行涡流检测实验，获取不同载荷情形下的涡流检测信号，与真实应力腐蚀裂纹涡流检测信号相吻合的载荷情形下的闭口疲劳裂纹在涡流检测意义上与实际的应力腐蚀裂纹等价，可作为该应力腐蚀裂纹的模拟裂纹；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，裂纹大小已知的优点，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

一种涡流检测用模拟应力腐蚀裂纹的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：疲劳裂纹平板试件的制备，具体步骤如下：1)加工制作不锈钢平板试件，并在其中央沿宽度方向加工半椭圆形电火花凹槽，用以定位疲劳裂纹导入的位置；2)对步骤1)中加工好的不锈钢平板试件，利用疲劳试验机和弯曲夹持夹具进行疲劳加载，在不锈钢平板试件中导入疲劳裂纹，施加载荷频率和加载次数视具体情况和需要所定；3)将步骤2)导入疲劳裂纹的不锈钢平板试件的半椭圆形电火花凹槽打磨掉，利用TOFD超声检测设备测得步骤2)导入的疲劳裂纹的深度，利用显微镜观测疲劳裂纹的长度和宽度，获得疲劳裂纹大小的参数信息；4)利用商业涡流检测仪器，采用自激自检的饼式探头和多个激励频率，对真实的应力腐蚀裂纹试件进行涡流检测实验，获得涡流检测信号，并提取涡流检测信号峰值,然后进行裂纹破坏实验，观测应力腐蚀裂纹的实际大小；5)将步骤3)中获取的疲劳裂纹的大小的参数信息与步骤4)中得到的真实应力腐蚀裂纹大小进行对比，重复步骤2)和步骤3)，直至导入的疲劳裂纹大小与真实应力腐蚀裂纹大小一致，即获得了最终的疲劳裂纹平板试件；步骤2：四点弯曲在线加载使平板试件的疲劳裂纹闭口的情况下进行涡流检测实验，具体步骤如下：1)设计四点弯曲在线加载装置，并利用千斤顶提供四点弯曲载荷，得到闭口疲劳裂纹，通过用应变仪监测闭口疲劳裂纹平板试件底部中心的应变以衡量加载载荷的大小；2)在步骤1)加载的条件下，基于步骤1中步骤4)的相同涡流检测条件，采用商业涡流检测仪器进行涡流检测实验，测量不同载荷情况下的涡流检测信号；3)提取步骤2)中涡流检测信号的峰值，做出信号峰值‑应变监测值曲线；4)将步骤1中步骤4)应力腐蚀裂纹的涡流检测信号峰值与步骤2中步骤3)的信号峰值‑应变监测值曲线进行对比分析，获得模拟应力腐蚀裂纹最佳的加载应变值；在此加载条件下，利用闭口疲劳裂纹能够在涡流检测意义上有效的模拟相同大小应力腐蚀裂纹；所述设计的四点弯曲在线加载装置(11)的结构包括下盖板(4)，设置在下盖板(4)两侧的侧板(2)，侧板(2)内侧开有滑槽(3)，滑块(5)通过其两侧的滑块导轨(10)装入滑槽(3)中，所述滑块(5)的中央为凹槽，与侧板(2)接触的两端设置下顶块(6)，安装后的滑块(5)的下顶块(6)朝上，上盖板(1)通过螺钉与侧板(2)紧固，所述上盖板(1)底部带有两块上顶块(7)，上顶块(7)朝向滑块(5)中央凹槽位置，上盖板(1)顶部开有功能窗(8)。