電火花微孔機(jī)床在刻傷技術(shù)的研究和應(yīng)用
在無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)試塊的制作十分重要。因?yàn)槌?、渦流等儀器的檢測(cè)靈敏度和精度等技術(shù)指標(biāo)，必須通過標(biāo)準(zhǔn)試塊的缺陷進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)準(zhǔn)人工缺陷的加工方式主要有機(jī)械加工式、化學(xué)腐蝕式和電火花加工式。機(jī)械加工一般指精密機(jī)床加工，制作比較方便，但它對(duì)微小缺陷難以保證精度，成品率低；化學(xué)腐蝕是利用腐蝕的時(shí)間長(zhǎng)短來控制缺陷深淺，難以達(dá)到較低的粗糙度；電火花加工則能適應(yīng)微小缺陷形狀加工，在微小缺陷檢測(cè)技術(shù)研究中應(yīng)用廣泛?？虃夹g(shù)的研究，為標(biāo)準(zhǔn)缺陷的制作提供了實(shí)際技術(shù)手段。一些無損檢測(cè)方法如超聲檢測(cè)等，通常采用圓孔當(dāng)量尺寸計(jì)算的方法評(píng)定誤差［２］，但這種方法存在下列問題。第一，實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè)，特別是疲勞損傷的檢測(cè)，還是以和槽型傷相近似的裂紋缺陷為主，用圓孔代替槽型傷，在超聲檢測(cè)中存在聲學(xué)反射機(jī)制不一致等諸多問題，盡管電火花小孔機(jī)容易加工尺寸和形狀精確的微小圓孔，但實(shí)際檢測(cè)時(shí)，會(huì)存在較大誤差；第二，現(xiàn)有一些重要零件如飛機(jī)葉片等，由于此前技術(shù)手段限制，規(guī)定的缺陷標(biāo)準(zhǔn)過于寬泛，難以適應(yīng)高溫、高載、高速的技術(shù)要求。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)微小缺陷的檢測(cè)能力要求不斷提升，以便早期發(fā)現(xiàn)缺陷，將裂紋等缺陷消滅于萌芽狀態(tài)中。事實(shí)上，對(duì)于一些重要零件，尤其是航空產(chǎn)品，是不允許有裂紋等缺陷出現(xiàn)的，只要發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，即可判廢。此外尚有激光微刻等技術(shù)手段可以實(shí)現(xiàn)微小槽型缺陷的制作，但由于多種因素影響，加工出的缺陷類型重復(fù)度差，幾何精度難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，因而在無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，激光加工等技術(shù)加工的缺陷并不適用，一致公認(rèn)的還是電火花刻傷技術(shù)的應(yīng)用。
運(yùn)用電火花微孔機(jī)床利用電火花放電原理加工刻傷技術(shù)制作標(biāo)準(zhǔn)人工缺陷，是電火花加工技術(shù)在無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的拓展。在加工電極精度較好的情況下，人工缺陷的尺寸和幾何形狀精度能得到較好保證，且重復(fù)度較高，可以精確制作出寬度為0.06～0.2mm的槽型缺陷，而此范圍的槽型缺陷在無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诠J(rèn)的微小傷型，符合國(guó)際上包括美國(guó)在內(nèi)的各種檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足刻蝕微小傷型的需求，且技術(shù)成熟、加工性能穩(wěn)定，可以滿足于航空、核電、鐵路、壓力容器等各行各業(yè)的檢測(cè)需求，也期望和工業(yè)部門同行開展合作，使這項(xiàng)技術(shù)得到卓有成效的推廣應(yīng)用。尺度更小的標(biāo)準(zhǔn)缺陷目前尚無可靠加工制備方法。
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