涡流检测用对比试块的制作和校准需要遵循什么技术要求

涡流检测是基于电磁感应原理的无损检测技术，对比试块作为定量分析与定性判定的“基准尺”，其制作与校准的规范性直接决定检测结果的可靠性。若试块材料、缺陷或尺寸存在偏差，会导致涡流信号误判，甚至漏检关键缺陷。因此，对比试块需严格遵循材料同源、尺寸精确、缺陷规范、表面达标及校准溯源等技术要求，以确保能准确模拟被检工件的电磁特性与缺陷响应。

对比试块的材料选取要求

对比试块的材料需与被检工件“同源同质”，即化学成分、热处理状态、组织结构完全一致。例如，被检工件为6061-T6铝合金板材时，试块需选用同牌号、同热处理状态的铝合金，且需通过金相检验确认无夹杂、偏析或晶粒不均等固有缺陷——这类缺陷会产生额外涡流散射信号，干扰人工缺陷识别。

材料均匀性需严格控制，电导率不均匀度应小于2%（通过涡流电导率仪检测）。若试块存在电导率梯度，探头移动时信号会无规律波动，无法作为稳定基准。例如，不锈钢试块若因冶炼工艺导致局部铬含量偏低，会出现电导率异常区域，此类试块需直接报废。

尺寸与形状的精度控制

试块尺寸精度直接影响“提离效应”与“边缘效应”。以平板试块为例，厚度公差需控制在±0.05mm内（千分尺多点测量），平面度不超过0.02mm（平面度检测仪检测）——若表面凹凸不平，探头与试块的接触间隙会随移动变化，导致提离信号波动，掩盖缺陷信号。

形状方面，试块边缘需保持直角（或按被检工件形状设计），倒圆半径小于0.5mm。管材试块的外径与壁厚公差需与被检管材一致，圆度不超过0.03mm——若圆度超差，探头旋转时与管壁距离变化会产生周期性信号，干扰缺陷检测。

尺寸与形状检测需用高精度器具（如三坐标测量机、激光测径仪），结果需记录在技术档案中，作为后续校准参考。

人工缺陷的设计与加工要求

人工缺陷需根据被检工件缺陷类型（如裂纹、腐蚀）与检测标准（如NB/T 47013）设计。例如，检测钢制管道内壁腐蚀时，试块需设计纵向/横向矩形槽，深度为壁厚的10%、20%（按标准评定等级），宽度不超过探头线圈直径1/3（避免信号过宽），长度为线圈直径2-3倍（确保信号饱和）。

缺陷位置需远离边缘，一般距离边缘不小于5倍探头线圈直径——若缺陷过近边缘，边缘效应会导致信号幅度降低、相位偏移。例如，探头线圈直径10mm时，缺陷需距边缘至少50mm，避免边缘涡流反射干扰。

加工需用无热影响工艺（如电火花、激光加工），控制放电参数避免热影响区——热影响区会改变材料电导率，导致缺陷信号异常。加工后缺陷边缘需光滑无毛刺（显微镜检查），毛刺会产生额外涡流信号，误判为缺陷。

表面状态的处理规范

试块表面粗糙度直接影响提离信号，根据ISO 2178标准，Ra需小于0.8μm，通常通过磨削+抛光实现。例如，铝合金试块用金刚石砂轮磨削后，再用抛光膏镜面抛光，确保无划痕或麻点。

表面需清洁无油污、灰尘或氧化皮。不锈钢试块需钝化处理（硝酸溶液浸泡）防氧化；铝合金试块可涂薄层防锈油，但油层厚度需均匀（称重法验证），避免因厚度差异导致提离信号变化。

处理后用酒精擦拭干净，压缩空气吹干。表面状态用粗糙度仪检测，测量点不少于5个，取平均值作为结果。

校准用设备与环境的要求

校准需用经检定的设备：标准涡流检测仪（每年送计量机构检定）、标准探头（与被检探头同类型）、高精度器具（千分尺、显微镜、电导率仪）。例如，校准缺陷深度需用数字显微镜（精度0.01mm）；校准电导率需用NIST标准电导率块参考。

环境需满足：温度20±5℃（实时监测）、湿度≤60%（湿度计监测）、无强电磁干扰（远离变频器）。温度变化影响电导率——铝合金电导率温度系数约-0.38%/℃，若校准温度比制作高5℃，电导率降低1.9%，导致信号幅度下降，需恒温环境或记录温度补偿。

校准项目与判定指标

校准项目包括：材料电导率（偏差≤±2%）、试块尺寸（厚度偏差≤±0.05mm，平面度≤0.02mm）、人工缺陷尺寸（深度偏差≤±5%，宽度偏差≤±10%）、缺陷信号响应（幅度偏差≤±5%，相位偏差≤±5°）。

以缺陷信号校准为例，将标准探头置于人工缺陷上，记录信号幅度与相位，再与标准试块对比。例如，标准试块信号幅度为80%满量程，被校准试块在76%-84%范围内则符合要求；相位偏差3°以内为合格。

需校准重复性：重复测量同一缺陷5次，信号幅度变异系数（标准差/平均值）小于3%，确保信号稳定。

校准后的标识与追溯管理

校准合格的试块需粘贴唯一性标识，内容包括：试块编号、校准日期、有效期（通常1年）、校准机构、关键参数（电导率、缺陷深度）。标识需用耐磨损材料（如不锈钢标牌），避免脱落。

需建立追溯链，包括制作记录（材料牌号、加工工艺）、校准记录（设备、环境、结果）、使用记录（检测工件类型、时间）。例如，试块编号“EB-2023-001”的档案需包含2023年制作至2024年校准的所有信息，若后续信号异常，可追溯至校准或制作环节问题。

日常维护与核查要求

日常使用中，试块需避免碰撞、划伤，存放于专用干燥箱或防潮盒，用软泡沫垫隔开。例如，平板试块需水平放置，避免变形；管材试块垂直悬挂，防止挤压。

每6个月进行中间核查：检查表面是否腐蚀、划痕，测量缺陷尺寸（显微镜），测试缺陷信号（涡流检测仪）。若表面有划痕，需重新抛光；缺陷尺寸变化超过5%，需重新校准；信号幅度变化超过10%，则报废试块。

使用前用酒精清洁表面，去除灰尘或油污；使用后及时放回存放盒，记录使用情况，确保追溯性。