[发明专利]用于热损伤巴克豪森检测灵敏度校验的标准试样制作方法

说明书

技术领域

本发明属于无损检测技术，涉及一种用于巴克豪森检测灵敏度试验的烧伤试样制作方法。

背景技术

铁磁性零件在进行磨削加工时，由于磨削工艺处理不当极易造成表面烧伤缺陷产生，烧伤缺陷会造成零件提前失效或者疲劳寿命的降低，因此需要对烧伤缺陷进行检测。传统方法一般采用酸浸蚀检测方法，但该方法是一种有损检测方法，且会造成环境污染以及检测结果容易因检测人员主观判断造成漏检。目前，一种新的无损检测方法即巴克豪森噪声检测法的出现解决了磨削烧伤无损检测的问题，该检测方法具有无损，操作简单，检测速度快等优点，特别是在检测镀铬层下磨削烧伤时，该方法是目前唯一可以隔着镀层检测基体烧伤的方法。

由于巴克豪森检测法作为一种新技术，还未曾全面应用，主要是因为还没有相关标准规范和校准试块，特别是各工厂在开展巴克豪森磨削烧伤检测时没有相关的灵敏度校准试块，无法校验设备。而采用磨削的方法制作烧伤也比较困难，无法控制，一般情况很难做出烧伤缺陷，且烧伤的程度无法控制。

发明内容

本发明的目的是提出一种能对巴克豪森检测设备进行校验并且能够进行烧伤缺陷级别进行判定的用于热损伤巴克豪森检测灵敏度校验的标准试样制作方法。

本发明的技术解决方案是，试样制作方法采用以下的步骤：

（一）、选取与待检工件材质和热处理状态相同的长条状金属板块，长条状金属板块厚度不小于12mm，长条状金属板块的取样采用线切割或车铣加工方式，长条状金属板块长度方向与扎制方向一致，然后人工抛光，在长条状金属板块一面进行吹砂处理，吹砂工艺参数为：粒度100目，压力0.4--0.6Mpa，距离250--300mm，吹砂磨料为氧化铝；

（二）、对长条状金属板块进行激光烧伤，光斑宽度范围为7--12mm之间，激光功率从0开始逐渐增加，直到试样表面有烧伤的痕迹记下此时功率值P1；而后继续增加激光功率值直到试样表面刚刚出现重熔现象，记下此时的功率值P2；重新选择一块同等试样，从功率P1开始烧伤，每次增加的量值不大于（P2--P1）×20%，直到功率P2为止；

（三）、巴克豪森通用探头扫描，扫描方向垂直于烧伤斑方向，磁化方向平行于烧伤斑方向，热损伤的扫描波形分为单峰波形和双峰波形，选取幅值与基准值比值为1.2--2.0的单峰波形作为轻微烧伤，选取幅值最大的单峰波形作为严重过回火烧伤，选取双峰波形且波谷与无烧伤部位的信号基准值接近的波形作为淬火烧伤；

（四）、对选取的各级别烧伤波形采用酸浸蚀的方法进行验证，轻微过回火烧伤颜色为深灰色，严重过回火烧伤酸浸蚀颜色为深黑色，淬火烧伤酸浸蚀颜色为中间白亮色两边呈黑灰色分布，标准的烧伤试样制作完成。

所述的对长条状金属板块进行激光烧伤的设备，要求光斑形状为圆形，能量分布成正态分布，光斑大小和扫描速度可控。

所述的长条状金属板块表面进行镀铬时，在步骤（三）制作完成三个级别的烧伤斑缺陷后，进行长条状金属板块的镀铬。

本发明具有的优点和有益效果是：

1、本发明制作方法简单，制作的烧伤缺陷具有代表性。本发明采用激光瞬间加热的方法制作不同级别的烧伤缺陷，烧伤缺陷最近接近磨削烧伤。激光烧伤设备可直接采用激光焊接设备替代，激光焊接设备在工业领域较为常见，且操作简单，可直接设置激光器的功率值来获取不同级别烧伤缺陷，烧伤程度与激光功率值间的相关性较好。

2、制作过程易于控制，吹砂工艺固定后使表面反射率确定，激光能量的吸收率将会固定不变，此时激光功率和烧伤程度之间的关系是固定的，因此可任意制定不同级别的烧伤缺陷。另外，巴克豪森检测信号和酸浸蚀法。

3、在烧伤缺陷制作过程中，有多种控制手段可供采用：可通过巴克豪森检测仪器从轻微到严重方向扫描烧伤区域，通过单峰和双峰信号以及从轻微到严重的变化过程确定烧伤级别。可通过酸浸蚀检测法不同烧伤区域的颜色情况来确定烧伤的严重程度。另外可通过观察金相组织的相变温度确定烧伤区域的严重程度。

4、试样尺寸、形状可定制，烧伤缺陷的走向、位置和形状也可以定制。本发明利用线切割加工方式制作试样，可根据试验需要灵活制作不同尺寸、形状试样；烧伤缺陷在试样上的走向、位置和形状可满足巴克豪森检测的需要，也可应用于巴克豪森检测验收要求的制定。