一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置及方法，涉及冶金分析技术领域；其包括超声波探伤仪和螺栓试块，所述螺栓试块包括每一晶粒度的比对螺栓试块，所述比对螺栓试块包括刚性端螺栓和柔性端螺栓，所述刚性端螺栓和柔性端螺栓连接为一体；所述超声波探伤仪包括探头；其通过超声波探伤仪和螺栓试块，实现快速检测待测螺栓的晶粒度，其操作简便、抽检效率高、可操作性强。

An ultrasonic device and method for checking the grain size of high temperature fasteners in thermal power plants

The invention discloses a device and method of ultrasonic testing the grain size of a high temperature fastener in a thermal power plant, which involves the technical field of metallurgical analysis, which includes an ultrasonic flaw detector and a bolt test block. The bolt test block includes a comparison bolt test block for each grain size, and the screw block includes a rigid end bolt and a flexible end. The bolt, the rigid end bolt and the flexible end bolt are connected as a whole, and the ultrasonic flaw detector includes a probe. Through the ultrasonic flaw detector and the bolt test block, the grain degree of the bolt is detected quickly, and the operation is simple, the extraction efficiency is high and the maneuverability is strong.

【技术实现步骤摘要】
一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置及方法
本专利技术涉及冶金分析
，尤其涉及一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置及方法。
技术介绍
螺栓是火力发电厂汽轮机缸体、门体连接中不可缺少的高温紧固件。使用螺栓连接使结构上更简单、样式上更多样化，因其在设备使用过程中连接的可靠度高和设备的维修过程中装卸方便被普遍使用。螺栓的制备过程繁琐复杂，在调质处理过程中由于温度、冷却速度、合金元素等方面的影响容易在胚料中形成晶粒粗大的粗晶组织，特别是20Cr1Mo1VnbTiB钢螺栓更是容易形成粗晶组织。因此标准DL/T439-2006《火力发电厂高温紧固件技术导则》中规定：对于大于M32的螺栓应按照DL/T884《火电厂金相检验与评定技术导则》进行金相组织抽验，每种材料、规格的螺栓抽检数量不应少于一件，检验的部位可在螺栓杆或端面处；同时标准中还规定：20Cr1Mo1VNbTiB钢螺栓根据螺栓的结构和使用条件，允许的使用的晶粒度参见表1。因此针对20Cr1Mo1VNbTiB钢螺栓就必须进行金相粗晶组织抽验，但金相组织检验步骤繁琐，耗费大量的人力和时间。表1：20Cr1Mo1VNbTiB钢允许使用的晶粒度
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置及方法，其通过超声波探伤仪和螺栓试块，实现快速检测待测螺栓的晶粒度，其操作简便、抽检效率高、可操作性强。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：其包括超声波探伤仪和螺栓试块，所述螺栓试块包括每一晶粒度的比对螺栓试块，所述比对螺栓试块包括刚性端螺栓和柔性端螺栓，所述刚性端螺栓和柔性端螺栓连接为一体；所述超声波探伤仪包括探头，所述探头为横波斜探头。进一步的技术方案在于：所述比对螺栓试块的数量为三组，分别是第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块，所述第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块的直径尺寸不同。进一步的技术方案在于：所述螺栓试块上设置有中心孔。进一步的技术方案在于：所述螺栓试块包括三-五级的第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块，其中三-五级的第一比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，三-五级的第二比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，三-五级的第三比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，三-五级的第一比对螺栓试块为M32mm的螺栓，三-五级的第二比对螺栓试块为M64mm的螺栓，三-五级的第三比对螺栓试块为M96mm的螺栓。进一步的技术方案在于：所述探头包括第一探头、第二探头和第三探头，所述第一探头为51MHz的横波斜探头，所述第二探头为36MHz的横波斜探头，所述第三探头为25MHz的横波斜探头。进一步的技术方案在于：S1选择出比对螺栓试块从所述螺栓试块中选择出比对螺栓试块，选择条件是所述比对螺栓试块的晶粒度与待测螺栓的要求达到的晶粒度相同；S2测量比对螺栓试块螺纹反射波波幅使用所述的超声波探伤仪和S1步骤中的比对螺栓试块，将所述探头放置在与待测螺栓的属性相同的比对螺栓试块的刚性端螺栓或柔性端螺栓上，测量获得超声波的比对螺栓试块螺纹反射波波幅；S3测量待测螺栓螺纹反射波波幅将所述探头放置在待测螺栓上，测量获得超声波的待测螺栓螺纹反射波波幅；S4判断待测螺栓的晶粒度将在所述S3步骤中获得的待测螺栓螺纹反射波波幅与在S2步骤中获得的比对螺栓试块螺纹反射波波幅相对比，当待测螺栓螺纹反射波波幅≥比对螺栓试块螺纹反射波波幅，则判定待测螺栓的晶粒度与比对螺栓试块的晶粒度相同。进一步的技术方案在于：在所述S2测量比对螺栓试块螺纹反射波波幅和S3测量待测螺栓螺纹反射波波幅的步骤中，设定超声波的折射角与螺纹牙型角相等。进一步的技术方案在于：在所述S1选择出比对螺栓试块的步骤中，所述比对螺栓试块的形状和直径尺寸分别与待测螺栓的形状和直径尺寸对应相同。进一步的技术方案在于：在所述S1选择出比对螺栓试块的步骤中，所述比对螺栓试块包括第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块，所述第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块的直径尺寸不同；在所述S2测量比对螺栓试块螺纹反射波波幅的步骤中，分别测量并获得超声波的第一比对螺栓试块螺纹反射波波幅、超声波的第二比对螺栓试块螺纹反射波波幅和超声波的第三比对螺栓试块螺纹反射波波幅，制作并获得比对螺栓试块DAC对比曲线；在所述S4判断待测螺栓的晶粒度步骤中，将在所述S3步骤中获得的待测螺栓螺纹反射波波幅与在S2步骤中获得的比对螺栓试块DAC对比曲线相对比，当待测螺栓螺纹反射波波幅在比对螺栓试块DAC对比曲线上相对应的点落在曲线上或者高于曲线时，则判定待测螺栓的晶粒度与比对螺栓试块的晶粒度相同。进一步的技术方案在于：所述探头包括第一探头、第二探头和第三探头，所述第一探头为51MHz的横波斜探头，所述第二探头为36MHz的横波斜探头，所述第三探头为25MHz的横波斜探头，当被测螺栓的晶粒度为五级时使用第一探头，当被测螺栓的晶粒度为四级时使用第二探头，当被测螺栓的晶粒度为三级时使用第三探头。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：第一，其包括超声波探伤仪和螺栓试块，螺栓试块包括每一晶粒度的比对螺栓试块，刚性端螺栓和柔性端螺栓连接为一体。由于存在超声波探伤仪和螺栓试块，能够根据螺栓试块比对测量出刚性或柔性的待测螺栓的晶粒度，检测快速、操作简便、抽检效率高、可操作性强。刚性端螺栓和柔性端螺栓连接为一体，使得螺栓试块数量降低，测试操作更简便，携带更方便，通用性更好。第二，比对螺栓试块包括第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块，第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块的直径尺寸分别不同，可以用来测量并制作比对螺栓试块DAC对比曲线，从而检测出待测螺栓的晶粒度，无需考虑待测螺栓是否与比对螺栓试块结构相同，抽检效率更高，测量操作更简便、灵活，可操作性更强，适用性更好。第三，螺栓试块上设置有中心孔，可以放置温度传感器，操作使用更方便、实用。第四，其中三-五级的第一比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，三-五级的第二比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，三-五级的第三比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，使得测量操作更加统一、标准、简化；三-五级的第一比对螺栓试块为M32mm的螺栓，三-五级的第二比对螺栓试块为M64mm的螺栓，三-五级的第三比对螺栓试块为M96mm的螺栓，选择这三种具有代表性的直径尺寸，能够满足大部分螺栓的检测需要，且绘制比对螺栓试块DAC对比曲线时更容易、更方便。第五，第一探头为51MHz的横波斜探头，第二探头为36MHz的横波斜探头，第三探头为25MHz的横波斜探头，当被测螺栓的晶粒度为五级时使用第一探头，当被测螺栓的晶粒度为四级时使用第二探头，当被测螺栓的晶粒度为三级时使用第三探头，采用相对应的频率可以确保超声波波长与对应的晶粒尺寸接近，测量效果更好。第六，S1选择出比对螺栓试块步骤，选择条件是比对螺栓试块的晶粒度与待测螺栓的要求达到的晶粒度相同；S2测量比对螺栓试块螺纹反射波波幅步骤，将探头放置在与待测螺栓的属性相同的比对螺栓试块的刚性端螺栓或柔性端螺栓上，测量获得超声波的比对螺栓试块螺纹反射波波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置，其特征在于：其包括超声波探伤仪和螺栓试块，所述螺栓试块包括每一晶粒度的比对螺栓试块，所述比对螺栓试块包括刚性端螺栓（1）和柔性端螺栓（2），所述刚性端螺栓（1）和柔性端螺栓（2）连接为一体；所述超声波探伤仪包括探头（3），所述探头（3）为横波斜探头。

【技术特征摘要】
1.一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置，其特征在于：其包括超声波探伤仪和螺栓试块，所述螺栓试块包括每一晶粒度的比对螺栓试块，所述比对螺栓试块包括刚性端螺栓（1）和柔性端螺栓（2），所述刚性端螺栓（1）和柔性端螺栓（2）连接为一体；所述超声波探伤仪包括探头（3），所述探头（3）为横波斜探头。2.根据权利要求1所述的一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置，其特征在于：所述比对螺栓试块的数量为三组，分别是第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块，所述第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块的直径尺寸不同。3.根据权利要求2所述的一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置，其特征在于：所述螺栓试块上设置有中心孔（4）。4.根据权利要求3所述的一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置，其特征在于：所述螺栓试块包括三-五级的第一比对螺栓试块、第二比对螺栓试块和第三比对螺栓试块，其中三-五级的第一比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，三-五级的第二比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，三-五级的第三比对螺栓试块的形状和尺寸分别对应相同，三-五级的第一比对螺栓试块为M32mm的螺栓，三-五级的第二比对螺栓试块为M64mm的螺栓，三-五级的第三比对螺栓试块为M96mm的螺栓。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的装置，其特征在于：所述探头（3）包括第一探头、第二探头和第三探头，所述第一探头为51MHz的横波斜探头，所述第二探头为36MHz的横波斜探头，所述第三探头为25MHz的横波斜探头。6.一种超声波检验火力发电厂高温紧固件晶粒度的方法，其特征在于：S1选择出比对螺栓试块从权利要求1所述螺栓试块中选择出比对螺栓试块，选择条件是所述比对螺栓试块的晶粒度与待测螺栓的要求达到的晶粒度相同；S2测量比对螺栓试块螺纹反射波波幅使用权利要求1所述的超声波探伤仪和S1步骤中的比对螺栓试块，将所述探头（3）放置在与待测螺栓的属性相同的比对螺栓试块的刚性端螺栓（1）或柔性端螺栓（2）上，测量获得超声波的比对螺栓试块螺纹反射波波幅；S3测量待测螺栓螺纹反射波波幅将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭京洋，于洪权，王鹏，蔡立超，韩日滔，
申请(专利权)人：郭京洋，
类型：发明
国别省市：河北,13