[发明专利]一种超声检测用金属结构试块及其制备工艺

说明书

本发明提出了一种超声检测用金属结构试块，包括依次浇注而成的内砂芯块、过渡复合层、外金属层，所述内砂芯块表面十字交错设有若干相互连通的槽道，所述槽道开口处内径大于其内部最宽处内径，所述内砂芯块包括以下原料组成：砂岩、软质耐火黏土、水玻璃，所述过渡复合层为含碳化硅的复合铁水，所述外金属层为不含碳化硅的复合铁水，本发明通过合理的结构设计和物料选配，制得的超声用试块结构质量稳定，内部密实性和可伸缩弹性好，对横波、纵波的削弱性低，可用于对角接焊接接头处超声检测，检测灵敏度高。

技术领域

本发明涉及金属试块技术领域，具体涉及一种超声检测用金属结构试块及其制备工艺。

背景技术

我国钢结构产业在近10余年期间发展迅速，已成为全球钢结构用量最大、制造施工能力最强、产业规模第一、企业规模第一的钢结构大国。各地重大钢结构工程的成功建设，说明我国的钢结构综合技术水平已处于国际先进水平。但我国的钢结构产业在信息化、自动化、标准化、科研创新方面同发达国家相比还有很大的差距。能否使我国钢结构产业健康、平稳地上台阶、上规模，质量安全检测环节是保障钢结构产业健康发展不可或缺的有效手段。无损检测是钢结构产品内部缺陷检测的常用方法，但目前存在没有针对钢结构自身特点的超声检测标准、高技能检测技术人才稀缺、检测用实物比对物质匮乏等现状，由于检测技术环节薄弱及施工等环节监控不到位导致钢结构建筑倾塌现象时有发生。角接焊接接头是钢结构产品中最常见的焊接方式，由于其位置比较特殊，不利于射线、超声等常规无损检测对其内部焊接缺陷进行检测，因此该部位也是钢结构产品质量最为薄弱的部位。因此，针对钢结构产品结构特点及其内部存在的典型缺陷研制一系列包含裂纹、气孔、杂渣等典型缺陷的角接焊接接头实物比对试块，并将其用于仪器探头系统性能校准和检测结果校准及缺陷性质的分析，对于提升钢结构检测技术环节实力水平具有重要意义。

超声波试块的作用在于配合超声波检测仪对工件进行探测。由于探测过程中某些外部因素的变动会影响到探测的灵敏度，所以在探测过程中需要每隔一定时间使用超声波试块进行核对，以保证探测灵敏度的恒定，超声波试块的重要性可见一斑，同样，这也对超声波试块的制造提出了高要求。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种超声检测用金属结构试块及其制备工艺，通过合理的结构设计和物料选配，制得的超声用试块结构质量稳定，内部密实性和可伸缩弹性好，对横波、纵波的削弱性低，可用于对角接焊接接头处超声检测，检测灵敏度高。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种超声检测用金属结构试块，包括依次浇注而成的内砂芯块、过渡复合层、外金属层，内砂芯块表面十字交错设有若干相互连通的槽道，槽道开口处内径大于其内部最宽处内径，内砂芯块包括以下原料组成：砂岩、软质耐火黏土、水玻璃，过渡复合层为含碳化硅的复合铁水，外金属层为不含碳化硅的复合铁水。

优选的，槽道深度为1-10mm，外金属层浇注厚度为5-20mm。

优选的，内砂芯块还包括稀土磷酸盐，其中稀土选自镧、铈、衫中的任意一种，内砂芯块中各原料质量百分含量为软质耐火黏土20-35％、水玻璃3-7％、稀土磷酸盐2-5％、砂岩余量。

优选的，内砂芯块制备步骤如下：先按重量百分比称取原料，将砂岩粉碎研磨至过100-120目筛，将水玻璃与软质耐火黏土共混，30-50℃搅拌条件下保持20-60min，然后降至室温，将稀土磷酸盐加入其中，继续搅拌5-15min，再将粉碎后的砂岩加入其中共混，混合均匀后送入砂芯盒模具中热处理，具体为温度180-200℃、压力3.0-3.3KPa，固化后即得内砂芯块。

优选的，槽道纵截面为“U”形、倒梯形、“V”形、葫芦状中的任意一种。