一种具有摇柄结构的螺栓坯件检测对比试块的制作方法

本实用新型涉及无损检测技术领域，具体的是一种具有摇柄结构的螺栓坯件检测对比试块。

背景技术：

无损检测技术广泛应用于航空航天、核电、特种设备、石油等行业，由于国家经济的飞速发展，大规格高强螺栓被广泛应用于机械、石化、风电、核电、特种设备等行业，随着各个行业对紧固件的检测要求越来越高，高强度螺栓的无损检测要求越来越高，所采取的检测方法也越来越多，其中以采用超声检测为其发展的主流方向。在螺栓探伤过程中，要完成缺陷的定性、定量以及探伤灵敏度调整等工作，必须借助于与已知简单形状的人工试块相比较的方法进行评定，运用试块作为参考依据来进行比较是无损检测的特点，因此各种方式的探伤标准、工艺均有相应的标准试块或对比试块，用于标定探测距离及探测方向；目前国内尚无螺栓轴向裂纹及径向裂纹的检测标准或工艺，及相应的标准或对比试块，因此无法准确地检测螺栓轴向裂纹及径向裂纹缺陷。

中国专利号201620258863.3的申请文件公开了一种不锈钢焊缝对比试块，其由母材、横孔、倾斜面、检测面组成，母材上沿与水平面成45°夹角的方向设有一组横孔，横孔为深度40mm、孔径为φ3mm的平底孔，孔壁粗糙度为3.2μm，横孔柱体轴线与母材上端面的平行度≤0.05mm，母材端部设置有4个与水平面成不同夹角的倾斜面，母材上端面为检测面，检测面的粗糙度为1.6μm。本申请文件公开的技术方案是为满足焊缝的检测而设计，焊缝因为被焊接材质和焊接工艺的影响在不同点或者不同面具有不同的薄厚度，所以对其薄厚检测是重点，而螺栓检测的重点是螺栓轴向裂纹及径向裂纹的检测，因此两者检测的要点不同，前者是对两个焊接体之间焊缝的检测，而后者是对一个完整加工体缺陷的检测，因此对比文件公开的技术方案如果要解决螺栓轴向裂纹及径向裂纹的检测是不可取的。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型根据螺栓的规格、材质，设计了一种使用便捷，工作时省时省力，检测便于操作，且检测灵敏度高，又符合行业使用特点的具有摇柄结构的螺栓坯件检测对比试块。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种具有摇柄结构的螺栓坯件检测对比试块，包括圆柱本体1、底座5和手柄13，所述圆柱本体1环绕轴向外径360度设有三个孔径分别为φ2mm、φ3mm和φ4mm的孔I2、孔II3和孔IV4，其特征在于：所述底座5两侧设有支撑板501，两侧支撑板501内分别设有弹簧管I6和弹簧管II7，且弹簧管I6固定于左侧支撑板501上，弹簧管II7内置于轴承9内，轴承9固定于右侧支撑板501上，所述弹簧管I6和弹簧管II7内设有弹簧10，弹簧10一端与限位杆8连接；所述弹簧管I6一端的限位杆8通过半圆凸快801与圆柱本体1一侧端面上的半圆凹孔101镶嵌，圆柱本体1另一侧端面上的半圆凹孔101与弹簧管II7一端的限位杆8通过半圆凸快801镶嵌；所述轴承9右侧固定连接齿轮11齿轮11一侧设有手柄13；所述手柄13弯折的一端与内置于轴承9内的弹簧管II7的右端固定连接；所述孔I2、孔II3和孔IV4相邻之间的夹角为120度，且由孔I2、孔II3和孔IV4组成d、e、f、g、h、k六组孔，其相邻组孔之间距离为25mm。

所述手柄13上设有指针12，其指针12指向齿轮11的齿根。

所述齿轮11为三齿。

所述d组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为5mm。

所述e组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为10mm。

所述f组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为15mm。

所述g组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为20mm。

所述h组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为25mm。

所述k组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为30mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型主要针对高强度螺栓坯件的无损检测，根据螺栓的规格、材质，特别设计了一种涉及材质分碳钢、合金钢、不锈钢的螺栓检测对比试块，其检测对比试块为固定设置于底座5上圆柱本体1，并且通过手柄13带动齿轮11作轴向运动，手柄13上设有指针12，其指针12指向齿轮11的齿根顺时针旋转，指针12随手柄13每转动至对准齿轮11的齿根一次，指针12相对于原先的指点前进一齿，其齿根相对应的圆柱本体1轴向面上的一横排孔I2、孔II3和孔IV4也相应转动一齿，此结构方便检测，达到省时省力的目的，同时d、e、f、g、h、k六组孔中每一组孔都是由孔径为φ2mm、φ3mm和φ4mm的孔I2、孔II3、孔IV4排列而成，其每一组孔在径向检测时对应检测圆柱本体1上不同直径的孔，其检测涵盖的范围尽可能达到最大，检测更加全面，检测的数据更加准确；从圆柱本体1上的剖面图上可以看出由左至右孔的高度差形成的阶梯状，在进行轴向检测时对应圆柱本体1上不同点不同深度的检测更加到位，检测的数据也更加准确，最终检测完的数据能够对螺栓坯件的缺陷得到最准确的反应；该螺栓检测对比试块规格、材质齐全，适用于核电、石化、特种设备、风电等行业紧固件的检测，具有使用便捷，检测灵敏度高，实用性高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型图1的俯视结构示意图。

图3为本实用新型图2中N-N处剖面示意图。

图4为本实用新型取下圆柱本体1结构示意图。

图5为本实用新型圆柱本体1结构示意图。

图6为本实用新型图5中A-A处剖面示意图。

图7为本实用新型图5中的六组孔结构示意图。

图8为本实用新型图7中B-B处剖面示意图。

图9为本实用新型限位杆8结构示意图。

图10为本实用新型图2中H处的放大示意图。

图中所示：圆柱本体1、孔I2、孔II3、孔IV4、底座5、弹簧管I6、弹簧管II7、限位杆8、轴承9、弹簧10、齿轮11、弹簧11、指针12、手柄13、半圆凹孔101、支撑板501、半圆凸快801。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的结构及其有益效果进一步说明：

实施例：见图1-10所示。

一种具有摇柄结构的螺栓坯件检测对比试块，包括圆柱本体1、底座5和手柄13，所述圆柱本体1环绕轴向外径360度设有三个孔径分别为φ2mm、φ3mm和φ4mm的孔I2、孔II3和孔IV4，其特征在于：所述底座5两侧设有支撑板501，两侧支撑板501内分别设有弹簧管I6和弹簧管II7，且弹簧管I6固定于左侧支撑板501上，弹簧管II7内置于轴承9内，轴承9固定于右侧支撑板501上，所述弹簧管I6和弹簧管II7内设有弹簧10，弹簧10一端与限位杆8连接；所述弹簧管I6一端的限位杆8通过半圆凸快801与圆柱本体1一侧端面上的半圆凹孔101镶嵌，圆柱本体1另一侧端面上的半圆凹孔101与弹簧管II7一端的限位杆8通过半圆凸快801镶嵌；所述轴承9右侧固定连接齿轮11齿轮11一侧设有手柄13；所述手柄13弯折的一端与内置于轴承9内的弹簧管II7的右端固定连接；所述孔I2、孔II3和孔IV4相邻之间的夹角为120度，且由孔I2、孔II3和孔IV4组成d、e、f、g、h、k六组孔，其相邻组孔之间距离为25mm。

所述手柄13上设有指针12，其指针12指向齿轮11的齿根。

所述齿轮11为三齿。

所述d组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为5mm。

所述e组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为10mm。

所述f组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为15mm。

所述g组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为20mm。

所述h组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为25mm。

所述k组孔从圆柱本体1外径端面到孔底深度为30mm。

本实用新型在使用时，首先将圆柱本体1悬空置于底座5的上端，具体操作是弹簧管I6一端的限位杆8通过半圆凸快801与圆柱本体1一侧端面上的半圆凹孔101镶嵌，圆柱本体1另一侧端面上的半圆凹孔101与弹簧管II7一端的限位杆8通过半圆凸快801镶嵌，在将圆柱本体1悬空过程中，利用两端弹簧管I6和弹簧管II7内的弹簧10具有的弹性特性进行圆柱本体1加紧，在需要悬空加紧时，首先将任意一端的弹簧10通过限位杆8压缩，然后将限位杆8端部的半圆凸快801镶嵌于圆柱本体1一侧端面上的半圆凹孔101内，如上操作完成圆柱本体1另一侧端面上的半圆凹孔101与另一端限位杆8端部的半圆凸快801的镶嵌，这样就将圆柱本体1悬空；接下来在进行螺栓坯件轴向检测时，转动手柄13使内置于轴承9内的弹簧管II7转动，此时与弹簧管II7通过弹簧10连接的限位杆8也开始转动，圆柱本体1在轴承9、限位杆8、弹簧管II7和手柄13的共同作用下做360度的旋转，而手柄13上的指针12在随手柄13每次旋转至与齿轮11上的下一个齿根对准时，则进行一次螺栓坯件的轴向检测，因为对应齿轮9为三齿，所以如上操作即可完成三组螺栓坯件的轴向检测；再进行螺栓坯件径向检测时，利用手柄13转动轴承9，在轴承9的作用下圆柱本体1做360度的旋转，依次完成从左至右d、e、f、g、h、k六组孔螺栓坯件的径向检测，完成螺栓坯件轴向检测和径向检测任务后，将任意一端的弹簧10通过限位杆8压缩，使限位杆8端部的半圆凸快801与镶嵌于圆柱本体1一侧端面上的半圆凹孔101分离，即可取下检测完成的圆柱本体1。

而具体螺栓坯件轴向检测和径向检测按照如下步骤操作：

1：使用该螺栓坯件检测对比试块是在安排热处理后进行，检测面的表面粗糙度Ra≤6.3μm。

2：轴向检测时依据图5所示，一般应从螺栓坯件的两端面进行扫差，尽可能避免边缘效应对检测效果的影响。本实施例中沿圆柱本体1两端(a、b方向所示)向其对应的另一侧依次进行检测；(1)根据检测范围从圆柱本体1上a端出发检测一组沿轴向深度为5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm，且孔径为φ2mm，相邻孔与孔之间距离为25mm的孔I2；从圆柱本体1上b端出发检测一组沿轴向深度为30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、5mm,且孔径为φ3mm,相邻孔与孔之间距离为25mm的孔II3；从圆柱本体1上a端出发检测一组沿轴向深度为5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm，且孔径为φ4mm，相邻孔与孔之间距离为25mm的孔IV4。

如上所述沿轴向依次对孔径为φ2mm的孔I2、孔径为φ3mm的孔II3和孔径为φ4mm的孔IV4进行无损检测，得出沿轴向检测的3组检测数据。

3：径向检测时依据图2中所示，一般应按照螺旋线或沿圆周进行扫查，行程应有重叠，扫查面应包括整个圆柱面。本实施例中沿圆柱本体1(c方向所示)依次检测，根据检测范围依次分别检测得出d、e、f、g、h、k六组沿径向相同深度,且孔与孔之间角度为120°的φ2mm孔I2、φ3mm孔II3和φ4mm孔IV4的无损检测数据。

本实用新型的螺栓坯件监测对比试块，其涉及的材质分碳钢、合金钢、不锈钢，适用于采用任意方法进行螺栓坯件的无损检测；该螺栓检测对比试块规格、材质齐全，适用于核电、石化、特种设备、风电等行业紧固件的检测，具有使用便捷，检测灵敏度高，实用可靠的优点。