权利要求
1.一种高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，包括试块本体，所述试块本体呈长方体结构，所述试块本体包括沿所述试块本体的厚度方向间隔设置的第一检测面和第二检测面，所述试块本体包括沿所述试块本体的长度方向依次连接的第一试块区、第一热影响区、焊缝区、第二热影响区和第二试块区，所述焊缝区的两端沿所述试块本体的厚度方向延伸至所述第一检测面与所述第二检测面，所述焊缝区设有焊缝缺陷，所述焊缝缺陷沿着所述试块本体的厚度方向布置，所述第一热影响区设有热影响缺陷，和/或所述第二热影响区设有热影响缺陷。
2.根据权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述热影响缺陷包括多个热影响盲孔，多个所述热影响盲孔沿所述第一检测面至所述第二检测面的方向间隔布置在所述第一热影响区，所述热影响盲孔沿所述宽度方向由所述试块本体的端面延伸至所述试块本体的内部。
3.根据权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述焊缝缺陷包括多个深度不同的熔合线槽，多个所述熔合线槽设于所述焊缝区与所述第一热影响区连接处形成的第一熔合线上，多个所述熔合线槽沿所述宽度方向间隔设置在所述第一检测面。
4.根本权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述焊缝缺陷包括多个焊缝盲孔，多个所述焊缝盲孔沿所述试块本体的厚度方向间隔设于所述焊缝区，所述焊缝盲孔沿所述宽度方向由所述试块本体的端面延伸至所述试块本体的内部。
5.根据权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述焊缝缺陷包括第一焊缝槽，所述第一焊缝槽设于所述第一检测面，所述第一焊缝槽的长度方向与所述试块本体的长度方向平行。
6.根据权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述焊缝缺陷包括第二焊缝槽、第三焊缝槽和第四焊缝槽，所述第二焊缝槽、所述第三焊缝槽和所述第四焊缝槽垂直于所述试块本体的长度方向的间隔设于所述第二检测面，所述第二焊缝槽和所述第三焊缝槽沿所述试块本体的长度方向间隔设置，所述第二焊缝槽的长度方向、所述第三焊缝槽的长度方向分别平行于所述宽度方向，所述第四焊缝槽的长度方向平行于所述试块本体的长度方向。
7.根据权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述焊缝区与第二热影响区的连接处形成第二熔合线，沿所述第二熔合线的延伸方向间隔设有多个熔合线盲孔，所述熔合线盲孔沿所述宽度方向由所述试块本体的端面延伸至所述试块本体的内部。
8.根据权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述试块本体上还设有多个试块盲孔，多个所述试块盲孔沿所述宽度方向间隔设置，所述试块盲孔沿所述试块本体的长度方向由所述第二试块区的端面延伸至所述焊缝区，沿所述试块本体的长度方向所述试块盲孔与所述第一热影响区之间存在间隙。
9.根据权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述焊缝缺陷包括焊缝盲孔，所述热影响缺陷包括热影响盲孔，所述试块本体上还设有熔合线盲孔，所述热影响盲孔与所述熔合线盲孔由所述试块本体的第一端面延伸至所述试块本体的内部，所述焊缝盲孔由所述试块本体的第二端面延伸至所述试块本体的内部，所述第一端面与所述第二端面沿所述宽度方向间隔设置。
10.一种高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的制备方法，用于制备根据权利要求1所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，其特征在于，所述制备方法包括：
采用与待检测的高温合金铸件材质相同的合金铸造第一试块和第二试块;
采用V型坡口焊接的方式对第一试块与第二试块进行焊接，形成包括第一试块区、第一热影响区、焊缝区、第二热影响区和第二试块区的试块本体;
将试块本体的第一检测面与第二检测面进行磨平处理;
在试块本体上加工焊缝缺陷和热影响缺陷，形成含有焊缝缺陷和热影响缺陷的试块本体。
说明书
技术领域
[0001]本公开的实施例属于超声检测设备技术领域，具体涉及一种高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块及制备方法。
背景技术
[0002]在高温、高压等极端工况下，
镍基高温合金铸件因其优异的耐热性与力学性能，被广泛应用于航空发动机、燃气轮机及新型汽轮机等关键装备的焊接结构中。然而，镍基合金铸件对接焊缝的超声检测技术长期面临以下技术瓶颈，严重制约了缺陷检出率与检测可靠性：
[0003]1.粗晶材料声学衰减导致检测信号失效：传统超声制备方法依赖于从母材侧发射的一次波或一次反射波作为缺陷判定依据，但镍基高温合金铸件母材的晶粒度显著粗大(通常达ASTM 2-4级)，超声波在传播过程中易发生严重的晶界散射与能量衰减，导致一次波信号完全湮没于噪声中。尤其在厚度超过100mm的大型汽轮机铸件中，声波穿透深度与信噪比急剧下降，现有单侧检测模式无法有效获取焊缝内部缺陷的反射信号。
[0004]2.标准对比试块与复杂工况失配：现行检测体系所采用的专用对比试块(如ISO7963标准试块)存在显著局限性：
[0005]检测厚度范围狭窄：现有试块适用厚度上限仅为100mm，而新型汽轮机铸件对接焊缝厚度普遍达到150-300mm，试块标定范围无法覆盖实际检测需求;
[0006]反射体类型单一：标准试块仅包含平底孔、横通孔等人工缺陷，未设置热影响区(HAZ)的定向反射体。镍基合金焊缝HAZ因焊接热循环易产生微裂纹、再热裂纹等缺陷，但现有试块无法提供HAZ缺陷的定量校准基准;
[0007]声学特性偏差：试块制造沿用均质材料假设，而镍基合金铸件在厚度方向存在显著的声速梯度与各向异性衰减特性。采用传统试块校准仪器时，声程补偿与缺陷定位误差超过较大，严重降低缺陷定量精度。
[0008]上述技术缺陷直接导致镍基合金铸件对接焊缝的超声检测结果可靠性不足，可能引发高温部件在服役中的脆性断裂与灾难性失效。因此，亟需开发一种新型的超声制备方法及检测试块，以突破现有技术瓶颈，保障高端装备制造的安全性。
发明内容
[0009]本公开的实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块及制备方法。
[0010]本公开提供一种高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，包括试块本体，所述试块本体具有两两垂直的厚度方向、长度方向和宽度方向，所述试块本体包括沿所述试块本体的厚度方向间隔设置的第一检测面和第二检测面，所述试块本体包括沿所述试块本体的长度方向依次连接的第一试块区、第一热影响区、焊缝区、第二热影响区和第二试块区，所述焊缝区的两端沿所述试块本体的厚度方向延伸至所述第一检测面与所述第二检测面，所述焊缝区设有焊缝缺陷，所述焊缝缺陷沿着所述试块本体的厚度方向布置，所述第一热影响区设有热影响缺陷，和/或所述第二热影响区设有热影响缺陷。
[0011]在本公开的一些实施例中，所述热影响缺陷包括多个热影响盲孔，多个所述热影响盲孔沿所述第一检测面至所述第二检测面的方向间隔布置在所述第一热影响区，所述热影响盲孔沿所述宽度方向由所述试块本体的端面延伸至所述试块本体的内部。
[0012]在本公开的一些实施例中，所述焊缝缺陷包括多个深度不同的熔合线槽，多个所述熔合线槽设于所述焊缝区与所述第一热影响区连接处形成的第一熔合线上，多个所述熔合线槽沿所述宽度方向间隔设置在所述第一检测面。
[0013]在本公开的一些实施例中，所述焊缝缺陷包括多个焊缝盲孔，多个所述焊缝盲孔沿所述试块本体的厚度方向间隔设于所述焊缝区，所述焊缝盲孔沿所述宽度方向由所述试块本体的端面延伸至所述试块本体的内部。
[0014]在本公开的一些实施例中，所述焊缝缺陷包括第一焊缝槽，所述第一焊缝槽与所述第二焊缝槽均设于所述第一检测面，所述第一焊缝槽的长度方向与所述试块本体的长度方向平行，所述第二焊缝槽的长度方向与所述宽度方向平行。
[0015]在本公开的一些实施例中，所述焊缝缺陷包括第二焊缝槽、第三焊缝槽和第四焊缝槽，所述第二焊缝槽、所述第三焊缝槽和所述第四焊缝槽垂直于所述试块本体的长度方向的间隔设于所述第二检测面，所述第二焊缝槽和所述第三焊缝槽沿所述试块本体的长度方向间隔设置，所述第二焊缝槽的长度方向、所述第三焊缝槽的长度方向分别平行于所述宽度方向，所述第四焊缝槽的长度方向平行于所述试块本体的长度方向。
[0016]在本公开的一些实施例中，所述焊缝区与第二热影响区的连接处形成第二熔合线，沿所述第二熔合线的延伸方向间隔设有多个熔合线盲孔，所述熔合线盲孔沿所述宽度方向由所述试块本体的端面延伸至所述试块本体的内部。
[0017]在本公开的一些实施例中，所述试块本体上还设有多个试块盲孔，多个所述试块盲孔沿所述宽度方向间隔设置，所述试块盲孔沿所述试块本体的长度方向由所述第二试块区的端面延伸至所述焊缝区，沿所述试块本体的长度方向所述试块盲孔与所述第一热影响区之间存在间隙。
[0018]在本公开的一些实施例中，所述焊缝缺陷包括焊缝盲孔，所述热影响缺陷包括热影响盲孔，所述试块本体上还设有熔合线盲孔，所述热影响盲孔与所述熔合线盲孔由所述试块本体的第一端面延伸至所述试块本体的内部，所述焊缝盲孔由所述试块本体的第二端面延伸至所述试块本体的内部，所述第一端面与所述第二端面沿所述宽度方向间隔设置。
[0019]本公开的第二方面提出了一种高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的制备方法，用于制备上述实施例所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，所述制备方法包括：
[0020]采用与待检测的高温合金铸件材质相同的合金铸造第一试块和第二试块;
[0021]采用V型坡口焊接的方式对第一试块与第二试块进行焊接，形成包括第一试块区、第一热影响区、焊缝区、第二热影响区和第二试块区的试块本体;
[0022]将试块本体的第一检测面与第二检测面进行磨平处理;
[0023]在试块本体上加工焊缝缺陷和热影响缺陷，形成含有焊缝缺陷和热影响缺陷的试块本体。
[0024]本公开实施例的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块及制备方法，包括呈长方体结构的试块本体，试块本体包括沿长度方向依次连接的第一试块区、第一热影响区、焊缝区、第二热影响区和第二试块区，试块本体还包括沿其厚度方向间隔设置的第一检测面和第二检测面，通过设置第一检测面和第二检测面实现从试块本体的厚度方向的两侧分别对试块本体进行检测，减少单侧检测试块难以有效获取焊缝内部缺陷的问题，使超声探头从试块本体的两侧获取到试块本体的焊缝区附件的信号，保证超声探头可以有效获取到焊缝区附近全部缺陷，同时，还可以保证厚度较大的试块本体的焊缝区附件的缺陷全部被检测到，以使试块本体的标定范围覆盖。通过在焊缝区设置沿试块本体的厚度方向分布的焊缝缺陷，以使超声探头可以获取到试块本体的焊缝区附近缺陷沿厚度方向不同位置的分布，以为检测高温合金铸件对接焊缝提供更多的检测标准，减小因铸件厚度较大存在的显著声速梯度和各向异性衰减造成的较大误差，提高缺陷定量精度。通过在第一热影响区和/或第二热影响区设置热影响缺陷，以提供试块本体的热影响缺陷的定量校准基准，提高缺陷的定量和定位的精准度。
附图说明
[0025]图1为本公开的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的轴测图;
[0026]图2为图1所示高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的主视图;
[0027]图3为图1所示高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的部分剖视图;
[0028]图4为图1所示高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的右视图;
[0029]图5为图1所示高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的俯视图;
[0030]图6为图1所示高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的仰视图。
[0031]附图中各标号表示如下：
[0032]100、高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块;
[0033]10、试块本体;11、第一试块区;12、第一热影响区、121、热影响盲孔;13、焊缝区;131、焊缝盲孔;132、第一焊缝槽、133、第二焊缝槽;134、第三焊缝槽;135、第四焊缝槽;136、熔合线槽;137、熔合线盲孔;14、第二热影响区;15、第二试块区;101、第一检测面;102、第二检测面;103、第一端面;105、第一熔合线;106、第二熔合线;107、试块盲孔。
具体实施方式
[0034]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0035]应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的控制方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
[0036]尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
[0037]为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
[0038]如图1至图6所示，本公开提供一种高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块100，包括试块本体10，所述试块本体10为长方体结构，试块本体10包括沿厚度方向间隔设置的第一检测面101和第二检测面102，试块本体10包括沿长度方向依次连接的第一试块区11、第一热影响区12、焊缝区13、第二热影响区14和第二试块区15，焊缝区13的两端沿试块本体10的厚度方向延伸至第一检测面101与第二检测面102，焊缝区13设有焊缝缺陷，焊缝缺陷沿着试块本体10的厚度方向布置，第一热影响区12设有热影响缺陷，和/或第二热影响区14设有热影响缺陷。
[0039]本公开实施例的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块100，包括呈长方体结构的试块本体10，试块本体10包括沿长度方向依次连接的第一试块区11、第一热影响区12、焊缝区13、第二热影响区14和第二试块区15，试块本体10还包括沿其厚度方向间隔设置的第一检测面101和第二检测面102，通过设置第一检测面101和第二检测面102实现从试块本体10的厚度方向的两侧分别对试块本体10进行检测，减少单侧检测试块难以有效获取焊缝内部缺陷的问题，使超声探头从试块本体10的两侧获取到试块本体10的焊缝区13附件的信号，保证超声探头可以有效获取到焊缝区13附近全部缺陷，同时，还可以保证厚度较大的试块本体10的焊缝区13附件的缺陷全部被检测到，以使试块本体10的标定范围覆盖。通过在焊缝区13设置沿试块本体10的厚度方向分布的焊缝缺陷，以使超声探头可以获取到试块本体10的焊缝区13附近缺陷沿厚度方向不同位置的分布，以为检测高温合金铸件对接焊缝提供更多的检测标准，减小因铸件厚度较大存在的显著声速梯度和各向异性衰减造成的较大误差，提高缺陷定量精度。通过在第一热影响区12和/或第二热影响区14设置热影响缺陷，以提供试块本体10的热影响缺陷的定量校准基准，提高缺陷的定量和定位的精准度。
[0040]具体地，沿着试块本体10的长度方向，第一试块区11、第一热影响区12、焊缝区13、第二热影响区14和第二试块区15依次连接，以形成长方体结构的试块本体10。第一试块区11、第二热影响区14、焊缝区13、第二热影响区14和第二试块区15的厚度相同，且第一试块区11、第二热影响区14、焊缝区13、第二热影响区14和第二试块区15的沿试块本体10的宽度方向的长度相同。其中，第一试块区11的顶面、第一热影响区12的顶面、焊缝区13的顶面、第二热影响区14的顶面和第二试块区15的顶面处于同一平面且共同形成试块本体10的第一检测面101，第一试块区11的底面、第一热影响区12的底面、焊缝区13的底面、第二热影响区14的底面和第二试块区15的底面出于统一平面且共同形成试块本体10的第二检测面102。本实施例中的长方体的试块本体10的长度为400mm，试块本体10的宽度为250mm，试块本体10的厚度为130mm。在其他实施例中，试块本体10的尺寸还可以是其他值。
[0041]在本公开的一些实施例中，焊缝缺陷包括多个焊缝盲孔131，多个焊缝盲孔131沿厚度方向间隔设于焊缝区13，多个焊缝盲孔131沿着焊缝区13的中心线布置，焊缝盲孔131沿宽度方向由试块本体10的端面延伸至试块本体10的内部。通过沿着试块本体10厚度方向的间隔设置的多个焊缝盲孔131，以使焊缝区13沿试块本体10的厚度方向的不同位置的缺陷可以被检测到，提高焊缝区13的缺陷的定位的精准度。需要说明的是，本实施例中，焊缝区13沿着垂直于试块本体10的宽度方向的截面为V字形，焊缝区13的中心线指的是V字形的中心对称线，焊缝区13的中心线与试块本体10的厚度方向平行。本实施例中的焊缝盲孔131的直径为2mm，盲孔的深度为50mm。由第一检测面101至第二检测面102的方向，依次布置了7个盲孔，距离第一检测面101最近的焊缝盲孔131的中心与第一检测面101的距离为5mm，相邻两个焊缝盲孔131之间的距离为20mm，距离第二检测面102最近的焊缝盲孔131的中心与第二检测面102的距离为10mm。本实施例对焊缝盲孔131的数量、尺寸、相邻焊缝盲孔131之间的距离、焊缝盲孔131与第一检测面101、第二检测面102的距离，不做具体限制，可以根据实际情况设置。
[0042]在本公开的一些实施例中，焊缝缺陷包括第一焊缝槽132，第一焊缝槽132设于第一检测面101且位于焊缝区13，第一焊缝槽132由第一检测面101向第二检测面102的方向内凹形成槽体。第一焊缝槽132的长度方向与试块本体10的长度方向平行，即第一焊缝槽132沿着试块本体10的长度方向延伸。通过在第一检测面101设置第一焊缝槽132，在试块本体10的第一检测面101布置焊缝的缺陷，以为焊缝区13在第一检测面101的缺陷定位和定量提供校准基准。
[0043]本实施例中，第一焊缝槽132的长度为15mm，第一焊缝槽132的宽度为0.5mm，第一焊缝槽132的深度为6mm。本领域技术人员可以根据实际情况设计第一焊缝槽132的尺寸。
[0044]在本公开的一些实施例中，焊缝缺陷包括第二焊缝槽133、第三焊缝槽134和第四焊缝槽135，第二焊缝槽133、第三焊缝槽134和第四焊缝槽135均设于第二检测面102，由第二检测面102向焊缝区13的内部内凹形成。通过在第二检测面102设置多个焊缝槽，为焊缝区13的在第二检测面102的缺陷定位和定量提供校准基准。第二焊缝槽133、第三焊缝槽134和第四焊缝槽135沿试块本体10的宽度方向间隔设置，以提供多个沿着试块本体10的宽度方向的不同位置的缺陷校准基准。第二焊缝槽133和第三焊缝槽134沿长度方向间隔设置，以提供多个沿着试块本体10的长度方向的不同位置的缺陷校准基准。第二焊缝槽133的长度方向、第三焊缝槽134的长度方向分别平行于试块本体10的宽度方向，第四焊缝槽135的长度方向平行于试块本体10的长度方向，以提供多个不同形态的缺陷校准基准。第二焊缝槽133设于焊缝区13的中心线上，第三焊缝槽134设于焊缝区13靠近第一试块区11的位置。
[0045]本实施例中的第二焊缝槽133与第三焊缝槽134的尺寸相同，长度均为25mm，宽度均为0.5mm，深度均为4mm。沿着试块本体10的宽度方向，第二焊缝槽133与第三焊缝槽134的距离为35mm，第三焊缝槽134与第四焊缝槽135的距离为23mm。沿着试块本体10的宽度方向，第二焊缝槽133、第三焊缝槽134与第四焊缝槽135均位于焊缝盲孔131与热影响盲孔之间。
[0046]在本公开的一些实施例中，热影响缺陷包括多个热影响盲孔，多个热影响盲孔沿第一检测面101至第二检测面102的方向间隔布置在第一热影响区12，热影响盲孔沿试块本体10的宽度方向由试块本体10的端面延伸至试块本体10的内部。通过设置多个间隔设置的热影响盲孔，以提供热影响区的沿着试块本体10的厚度方向的缺陷定位和定量提供校准基准。具体地，热影响盲孔的直径为2mm，热影响盲孔的深度为50mm。由第一检测面101至第二检测面102的方向，依次布置了7个热影响盲孔，距离第一检测面101最近的热影响盲孔的中心与第一检测面101的距离为5mm，相邻两个热影响盲孔之间的距离为20mm，距离第二检测面102最近的热影响盲孔的中心与第二检测面102的距离为10mm。本实施例中，多个热影响盲孔还可以设置在第二热影响区14，或者多个热影响盲孔部分设置在第一热影响区12，其余部分设置在第二热影响区14。
[0047]在本公开的一些实施例中，焊缝缺陷包括多个熔合线槽136，多个熔合线槽136设于焊缝区13与第一热影响区12形成的第一熔合线105上，多个熔合线槽136沿宽度方向间隔设置在第一检测面101，由第一检测面101向试块本体10的内部内凹形成，以提供试块本体10的第一检测面101的沿试块本体10的宽度方向的不同位置的焊缝缺陷的定量校准基准。多个熔合线槽136的深度的不同，以提供试块本体10的在第一检测面101的不同深度的焊缝缺陷的定量校准基准，提高热影响区的缺陷的定量和定位的精准度。具体地，沿着试块本体10的宽度方向，共设置五个间隔的熔合线槽136，由焊缝盲孔131至热影响盲孔的方向，熔合线槽136的深度逐渐增加，其中，五个熔合线槽136的深度依次为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm和4mm。熔合线槽136具体结构为矩形槽，五个熔合线槽136中靠近热影响盲孔一侧的熔合线槽136的长度为25mm，宽度为0.5mm，其余四个熔合线槽136的长度为10mm，宽度为0.5mm。五个熔合线槽136的长度方向均平行于试块本体10的宽度方向，并且五个熔合线槽136均设于焊缝区13与第一热影响区12形成的第一熔合线105上。
[0048]在本公开的一些实施例中，焊缝区13与第二热影响区14的连接处形成第二熔合线106，沿第二熔合线106的延伸方向间隔设有多个熔合线盲孔137，熔合线盲孔137沿宽度方向由试块本体10的端面延伸至试块本体10的内部。通过设置多个间隔设置的熔合线盲孔137，以提供焊缝区13的沿着试块本体10的厚度方向的缺陷定位和定量提供校准基准。具体地，熔合线盲孔137的直径为2mm，熔合线盲孔137的深度为50mm。由第一检测面101至第二检测面102的方向，依次布置了7个熔合线盲孔137，距离第一检测面101最近的熔合线盲孔137的中心与第一检测面101的距离为5mm，相邻两个熔合线盲孔137之间的距离为20mm，距离第二检测面102最近的熔合线盲孔137的中心与第二检测面102的距离为10mm。具体地，熔合线盲孔137与热影响盲孔设于试块本体10的同一端，焊缝盲孔131设于试块本体10的另一端，以减少不同的盲孔缺陷之间的相互影响。
[0049]在本公开的一些实施例中，试块本体10上还设有多个试块盲孔107，多个试块盲孔107沿宽度方向间隔设置，试块盲孔107沿长度方向由第二试块区15的端面延伸至焊缝区13。通过设置多个间隔设置的试块盲孔107，以提供焊缝区13、第二热影响区14、第二熔合线106的缺陷的定位和定量提供校准基准。沿长度方向试块盲孔107与第一热影响区12之间存在间隙，具体地，每一试块盲孔107由第二试块区15背离焊缝区13的端面向试块本体10的内部延伸至距离第一熔合线1055mm的位置，即试块盲孔107的深度与第一熔合线105的位置相关。试块盲孔107的直径为2mm，沿着第一检测面101至第二检测面102的方向，第一个试块盲孔107与第一检测面101的距离为10mm，第二个试块盲孔107与第一个试块盲孔107之间的距离为15mm，第三个试块盲孔107与第二个试块盲孔107之间的距离为15mm，第三个试块盲孔107、第四个试块盲孔107、第五个试块盲孔107、第六个试块盲孔107、第七个试块盲孔107中相邻两个试块盲孔107的距离为20mm。
[0050]在本公开的一些实施例中，焊缝缺陷包括焊缝盲孔131，热影响缺陷包括热影响盲孔，热影响盲孔设于第一热影响区12，试块本体10上还设有熔合线盲孔137，熔合线盲孔137设于第二熔合线106，热影响盲孔与熔合线盲孔137由试块本体10的第一端面103延伸至试块本体10的内部，焊缝盲孔131由试块本体10的第二端面(图中未示出)延伸至试块本体10的内部，第一端面103与第二端面沿宽度方向间隔设置，以保证焊缝盲孔131、热影响盲孔和熔合线盲孔137之间不会相互影响。
[0051]本实施例中，热影响盲孔设于第一热影响区12，熔合线盲孔137设于第二熔合线106处，也可以将热影响盲孔设于第二热影响区14，熔合线盲孔137设于第一熔合线105处，只要热影响盲孔与熔合线盲孔137之间互相不影响即可。
[0052]本公开的第二方面提出了一种高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的制备方法，用于制备上述实施例所述的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块，所述制备方法包括：
[0053]采用与待检测的高温合金铸件材质相同的合金铸造第一试块和第二试块;
[0054]采用V型坡口焊接的方式对第一试块与第二试块进行焊接，形成包括第一试块区、第一热影响区、焊缝区、第二热影响区和第二试块区的试块本体;
[0055]将试块本体的第一检测面与第二检测面进行磨平处理;
[0056]在试块本体上加工焊缝缺陷和热影响缺陷，形成含有焊缝缺陷和热影响缺陷的试块本体。
[0057]本公开实施例的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的制备方法，制备得到的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块包括呈长方体结构的试块本体，试块本体包括沿长度方向依次连接的第一试块区、第一热影响区、焊缝区、第二热影响区和第二试块区，试块本体还包括沿其厚度方向间隔设置的第一检测面和第二检测面，通过设置第一检测面和第二检测面实现从试块本体的厚度方向的两侧分别对试块本体进行检测，减少单侧检测试块难以有效获取焊缝内部缺陷的问题，使超声探头从试块本体的两侧获取到试块本体的焊缝区附件的信号，保证超声探头可以有效获取到焊缝区附近全部缺陷，同时，还可以保证厚度较大的试块本体的焊缝区附件的缺陷全部被检测到，以使试块本体的标定范围覆盖。通过在焊缝区设置沿试块本体的厚度方向分布的焊缝缺陷，以使超声探头可以获取到试块本体的焊缝区附近缺陷沿厚度方向不同位置的分布，以为检测高温合金铸件对接焊缝提供更多的检测标准，减小因铸件厚度较大存在的显著声速梯度和各向异性衰减造成的较大误差，提高缺陷定量精度。通过在第一热影响区和/或第二热影响区设置热影响缺陷，以提供试块本体的热影响缺陷的定量校准基准，提高缺陷的定量和定位的精准度。
[0058]本公开的高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块的制备方法的具体步骤如下：
[0059]步骤一、采用与待检测的高温合金铸件材质相同的合金，铸造第一试块和第二试块，以保证试块与待检测合金的材质相同。
[0060]步骤二、采用V型坡口焊接的方式将第一试块与第二试块进行焊接，从而形成包括第一试块区、第一热影响区、焊缝区、第二热影响区和第二试块区的试块本体。其中，第一试块包括第一试块区和第一热影响区，第二试块包括第二试块区和第二热影响区。
[0061]步骤三、第一试块与第二试块焊接后在试块本体的表面形成多余的焊缝结构，将试块本体表面的焊缝余高磨平处理，以使沿着试块本体的厚度方向的两个面形成第一检测面和第二检测面，其中，第一检测面的粗糙度、第二检测面的粗糙度均小于等于待检测的合金的表面粗糙度。
[0062]步骤四、在焊缝区的中心、第一热影响区、第二熔合线的位置分布加工出多个焊缝盲孔、多个热影响盲孔和多个熔合线盲孔，其中，多个焊缝盲孔沿着试块本体的厚度方向间隔布置，多个热影响盲孔沿着试块本体的厚度方向间隔布置，多个熔合线盲孔沿着试块本体的厚度方向间隔布置。
[0063]步骤五、在试块本体上加工试块盲孔，试块盲孔由第二试块区延伸至距离第一熔合线1～2mm的位置，多个试块盲孔沿着试块本体的厚度方向间设置。
[0064]步骤六、在第一检测面加工第一焊缝槽和多个熔合线槽。
[0065]步骤七、在第二检测面加工第二焊缝槽133、第三焊缝槽和第四焊缝槽。
[0066]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
说明书附图(6)
声明：
“高温合金铸件对接焊缝超声检测对比试块及制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：西安热工研究院有限公司
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