[发明专利]适用于铝合金圆铸锭超声波探伤的对比试块及制作方法

权利要求书

1.一种铝合金圆铸锭超声波探伤的对比试块，其特征在于：该试块呈阶梯状，具有若干不同的直径段，在各直径段上间隔分布着若干氧化铝球，各球氧化铝球的球心与轴线的偏差在10mm以内。

2.根据权利要求1所述铝合金圆铸锭超声波探伤的对比试块，其特征在于：所述氧化铝球的直径有三种，分别为1.2mm、2.0mm、3.2mm，在三个直径段上均有依序间隔排列的一颗Φ1.2mm、一颗Φ2.0mm、一颗Φ3.2mm的氧化铝球，相邻两氧化铝球的间隔为60-70mm。

3.根据权利要求2所述铝合金圆铸锭超声波探伤的对比试块，其特征在于：氧化铝球沿铸锭轴心线分布，相邻两氧化铝球之间等距间隔分布。

4.根据权利要求3所述铝合金圆铸锭超声波探伤的对比试块，其特征在于：所述小径段、中径段和大径段的长度均为180mm。

5.一种适用于铝合金圆铸锭超声波探伤的对比试块的制作方法，其特征在于：

步骤一，首先准备三颗Φ1.2mm、三颗Φ2.0mm、三颗Φ3.2mm的球形氧化铝球颗粒作为试块内人工缺陷，然后采用电磁搅拌半连续铸造工艺制备铝合金圆铸锭；

步骤二，在电磁搅拌半连续铸造过程中，当熔体流入结晶器并随牵引机构逐渐向下运动形成铸锭时，控制半连铸速度在30～50mm/min范围内，控制时间间隔在1.2-2分钟范围内依次往热顶内投入一颗Φ1.2mm、Φ2.0mm、Φ3.2mm的氧化铝球，直至9颗氧化铝球全部投入，根据铸锭规格，控制搅拌频率为3～10Hz，搅拌电流为20～40A范围内，使结晶器内熔体在电磁搅拌力作用下发生旋转，熔体旋转的速度在2～7转/秒范围内，氧化铝球随着金属熔体的旋转逐渐运动到铸锭轴心位置；

步骤三，半连铸结束后，将铸锭进行均匀化退火，使铸锭热处理状态与待检铸锭热处理状态保持一致。铸锭内各氧化铝球的球心与轴线的偏差在10mm以内，两颗氧化铝球颗粒的间距为60-70mm的距离依次分布着Φ1.2mm、Φ2.0mm、Φ3.2mm的氧化铝球；

步骤四，将圆铸锭车外皮，用超声波探伤仪确定氧化铝球球在圆铸锭内确切位置，然后将圆铸锭加工成三个不同直径D的阶梯状的圆铸锭，每个台阶L长度为180mm，每个台阶内各有一颗Φ1.2mm、Φ2.0mm、Φ3.2mm的球形氧化铝球。

6.根据权利要求5所述的适用于铝合金圆铸锭超声波探伤的对比试块的制作方法，其特征在于：所述铝合金铸锭的规格为Φ500mm，采用半连铸速度为40mm/min，采用的电磁搅拌频率为5Hz，搅拌电流25A，电磁搅拌使熔体以3转/分钟的速度旋转，依次投入一颗Φ1.2mm、Φ2.0mm、Φ3.2mm、Φ1.2，Φ2.0、Φ3.2、Φ1.2、Φ2.0、Φ3.2的氧化铝球，投入时间间隔为1.5min，使氧化铝球沿铸锭轴心线分布，两颗氧化铝球颗粒呈等间距分布。