精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間。本實(shí)用新型本實(shí)用新型采用對(duì)母材區(qū)、焊接熱影響區(qū)、熔合區(qū)和焊縫區(qū)分別制樣并按照焊接接頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)重新組合、復(fù)原的方法制備得到的陣列電極，在結(jié)構(gòu)和性能上都非常接近一個(gè)實(shí)際的焊接接頭，模擬精確，面積比可調(diào)；通過模塊化的組合和制備方式，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)某一個(gè)模塊中某一個(gè)微電極的單獨(dú)測(cè)試，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)某一模塊或所有模塊的耦合測(cè)試和掃描測(cè)試，特別適合于多電極體系的電偶腐蝕測(cè)試。
【專利說明】精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及腐蝕電化學(xué)測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種能夠精確模擬實(shí)際焊接接頭的模塊化陣列電極。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力容器和管道在安裝過程中大都需要通過焊接進(jìn)行連接，以組成一個(gè)具有明確使用功能的工程系統(tǒng)。而在壓力容器和管道內(nèi)部的工藝腐蝕環(huán)境中，由于焊接導(dǎo)致的材料的組織、成分以及應(yīng)力狀態(tài)的不均一性，往往使得由焊縫金屬、焊接熱影響區(qū)及母材共同組成的焊接接頭成為流程工業(yè)和管線工程最為薄弱的環(huán)節(jié)。國內(nèi)外由于焊接接頭的局部腐蝕而導(dǎo)致的失效事故屢見不鮮、不勝枚舉。針對(duì)這一腐蝕問題，國內(nèi)外已開展了大量卓有成效的研究工作，結(jié)果表明焊接接頭的腐蝕大多是由其不同組成部分之間的電偶腐蝕弓I發(fā)的嚴(yán)重局部腐蝕。
[0003]目前，主要采用室內(nèi)模擬加速、電化學(xué)測(cè)試并配合理化分析手段來進(jìn)行焊接接頭的局部腐蝕研究，考察其各個(gè)組成部分，例如焊縫金屬、焊接熱影響區(qū)、熔合區(qū)或母材的成分、顯微組織與焊接接頭腐蝕行為的關(guān)系，這在一定程度上推動(dòng)了焊接接頭局部腐蝕研究的發(fā)展。但是，由于焊接接頭是一個(gè)典型的非均相多電極系統(tǒng)，腐蝕過程高度局部化并隨時(shí)間而變化和轉(zhuǎn)移，迄今為止，這種多電極耦合條件下的電偶腐蝕效應(yīng)對(duì)局部腐蝕的加速機(jī)制還很少得到深入研究，也缺乏一些直接的電化學(xué)證據(jù)。傳統(tǒng)的極化曲線、電化學(xué)阻抗譜等經(jīng)典電化學(xué)測(cè)試技術(shù)僅能獲得焊接接頭某一組成部分的統(tǒng)計(jì)和面積平均的電極-溶液界面信息，無法做到定域測(cè)量或掃描電極表面不同位置的電化學(xué)特性，更難以直接、準(zhǔn)確地表征這種具有多相、多界面、高度局部化的腐蝕過程的電化學(xué)信息差異、分布及其動(dòng)態(tài)變化，而焊縫金屬、焊接熱影響區(qū)、熔合區(qū)和母材的多相共存也給焊接接頭的電偶腐蝕測(cè)試帶來很大挑戰(zhàn)，因此，對(duì)焊接接頭的局部腐蝕演化過程仍缺乏深入、有效的研究，對(duì)其電化學(xué)機(jī)制的認(rèn)識(shí)也十分有限，有必要發(fā)展新的思路和方法來克服和突破焊接接頭局部腐蝕研究中的障礙和壁壘，深刻認(rèn)識(shí)和解答焊縫金屬/熔合區(qū)/焊接熱影響區(qū)/母材電偶腐蝕效應(yīng)及其時(shí)空演化過程對(duì)焊接接頭局部腐蝕的影響這一關(guān)鍵科學(xué)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)在現(xiàn)有焊接接頭局部腐蝕測(cè)量時(shí)存在的上述問題，提供了一種模塊化陣列電極，所述的模塊化陣列電極能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊接接頭的精確模擬和焊接接頭局部腐蝕的準(zhǔn)確測(cè)量及表征，且其制備方法能夠?qū)崿F(xiàn)焊接接頭各組成部分的構(gòu)成及面積比例的調(diào)整、以及對(duì)局部腐蝕測(cè)量的精度控制。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間。
[0006]優(yōu)選的是，所述模塊化陣列電極的組合次序由外至內(nèi)依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、焊縫金屬模塊。
[0007]優(yōu)選的是，所述模塊化陣列電極的組合次序依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、焊縫金屬模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、母材模塊，并以焊縫金屬模塊為中心對(duì)稱排列。
[0008]進(jìn)一步的，所述的焊接熱影響區(qū)模塊與焊縫金屬模塊之間還設(shè)置有熔合區(qū)模塊。
[0009]優(yōu)選的是，所述模塊化陣列電極的組合次序由外至內(nèi)依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、熔合區(qū)模塊、焊縫金屬模塊。
[0010]優(yōu)選的是，所述模塊化陣列電極的組合次序依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、熔合區(qū)模塊、焊縫金屬模塊、熔合區(qū)模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、母材模塊，并以焊縫金屬模塊為中心對(duì)稱排列。
[0011]優(yōu)選的是，焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的一種、兩種或三種及其組合；其中，焊接熱影響區(qū)為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的兩種組合時(shí)，其組合次序由外至內(nèi)為正火區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊，或者部分相變區(qū)模塊、正火區(qū)模塊，或者部分相變區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊；焊接熱影響區(qū)為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的三種組合時(shí)，其組合次序由外至內(nèi)依次為部分相變區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊。
[0012]本實(shí)用新型的另一目的在于提供了一種模塊化陣列電極的制備方法，其制備步驟為:
[0013](I)在焊接接頭實(shí)體上，沿焊縫方向并垂直于接頭表面對(duì)母材與焊縫金屬分別進(jìn)行切割、取樣，得到形狀和尺寸完全相同、橫截面為矩形的薄片狀母材微電極與焊縫金屬微電極，其厚度均為0.3mm-1.5mm。
[0014](2)根據(jù)所述焊接接頭的焊接工藝確定的焊接熱影響區(qū)焊接參數(shù)，另取一部分母材微電極，采用焊接熱模擬機(jī)對(duì)其進(jìn)行熱循環(huán)處理得到焊接熱影響區(qū)微電極。
[0015](3)根據(jù)所述焊接接頭的焊接工藝確定的熔合區(qū)焊接參數(shù)，取焊材與母材混合、重熔，焊材與母材的混合比為1:3至1:20，取焊材與母材混合重熔后的混合物，采用焊接熱模擬機(jī)對(duì)其進(jìn)行熱循環(huán)處理得到熔合區(qū)微電極，熔合區(qū)微電極的形狀和大小與其它模塊的微電極相同。
[0016](4)將所述母材微電極、焊接熱影響區(qū)微電極與焊縫金屬微電極的一端通過焊接或機(jī)械配合的方式連接導(dǎo)線，用于將信號(hào)引出；或者將所述母材微電極、焊接熱影響區(qū)微電極、熔合區(qū)微電極與焊縫金屬微電極的一端通過焊接或機(jī)械配合的方式連接導(dǎo)線，用于將信號(hào)引出。
[0017](5)將所述母材微電極、焊接熱影響區(qū)微電極與焊縫金屬微電極分別沿其厚度方向按平行方式排列組成一行多列的母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊與焊縫金屬模塊，且連接導(dǎo)線的引出方向均保持一致；或者將所述母材微電極、焊接熱影響區(qū)微電極、熔合區(qū)微電極與焊縫金屬微電極分別沿其厚度方向按平行方式排列組成一行多列的母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、熔合區(qū)模塊與焊縫金屬模塊，且連接導(dǎo)線的引出方向均保持一致。
[0018](6)按照所述微電極模塊的排列次序依次對(duì)所述微電極模塊進(jìn)行排列、組裝，保持相鄰微電極的間距和相鄰微電極模塊的間距均為0.05mm-l.0mm。
[0019](7)采用絕緣材料對(duì)所述微電極模塊的組裝件進(jìn)行鑲嵌和封裝，待鑲嵌材料完全固化后，再與微電極連接導(dǎo)線一端相對(duì)的另一端上進(jìn)行磨光處理，獲得模塊化的陣列電極。[0020]進(jìn)一步的，步驟(5)中所述母材模塊的微電極數(shù)量為12-120個(gè)，所述焊接熱影響區(qū)模塊的微電極數(shù)量為1-6個(gè)，所述熔合區(qū)模塊的微電極數(shù)量為1-2個(gè)，所述焊縫金屬模塊的微電極數(shù)量為1-12個(gè)。
[0021]優(yōu)選的是，所述焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的一種、兩種或三種及其組合；所述焊接熱影響區(qū)為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的兩種組合時(shí)，其組合次序由外至內(nèi)為正火區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊，或者部分相變區(qū)模塊、正火區(qū)模塊，或者部分相變區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊；焊接熱影響區(qū)為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的三種組合時(shí)，其組合次序由外至內(nèi)依次為部分相變區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊；其中，過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊的微電極數(shù)量為1-6個(gè)。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0023](I)本實(shí)用新型模擬精確。采用對(duì)母材區(qū)、焊接熱影響區(qū)、熔合區(qū)和焊縫區(qū)分別制樣并按照焊接接頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)重新組合、復(fù)原的方法制備得到的陣列電極，在結(jié)構(gòu)和性能上都非常接近一個(gè)實(shí)際的焊接接頭；焊接熱影響區(qū)微電極通過焊接熱模擬機(jī)獲得，從而避免了在焊接接頭上直接取材時(shí)，因焊縫金屬和母材之間界面不明顯而出現(xiàn)混合電極的情況；熔合區(qū)微電極通過焊材與母材混合、重熔、熱處理獲得，避免了因該區(qū)微小而無法辨認(rèn)、難以切割取樣的難題；在實(shí)際的焊接接頭上，沿與焊縫平行的方向?qū)⑵浯怪鼻懈畛杀∑瑺铍姌O，在很大程度上保持了焊接接頭的縱向應(yīng)力。
[0024](2)本實(shí)用新型面積比可調(diào)。實(shí)際焊接接頭可能會(huì)因焊接參數(shù)、坡口形式等因素的影響，導(dǎo)致母材、焊接熱影響區(qū)、熔合區(qū)以及焊縫金屬四者之間面積比的不同，本實(shí)用新型可根據(jù)實(shí)際焊接工藝參數(shù)調(diào)整母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、熔合區(qū)模塊和焊縫金屬模塊中微電極的數(shù)量，即可改變焊接接頭不同組成部分的面積比；本實(shí)用新型可以根據(jù)測(cè)試需要調(diào)整焊接熱影響區(qū)模塊的種類及其微電極數(shù)量，即可改變焊接接頭的構(gòu)成；本實(shí)用新型可以根據(jù)測(cè)試需要調(diào)整微電極的厚度及微電極之間的絕緣間距，即可改變焊接接頭局部腐蝕測(cè)量的精度和空間分辨率。
[0025](3)本實(shí)用新型測(cè)試方便。通過模塊化的組合和制備方式，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)某一個(gè)模塊中某一個(gè)微電極的單獨(dú)測(cè)試，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)某一模塊或所有模塊的耦合測(cè)試和掃描測(cè)試，特別適合于多電極體系的電偶腐蝕測(cè)試。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]附圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例一的俯視結(jié)構(gòu)圖。
[0027]附圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例一的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0028]附圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施例二的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0029]附圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施例三的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0030]附圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施例六的俯視結(jié)構(gòu)圖。
[0031]附圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施例六的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0032]其中，1:第一母材模塊，2:第一焊接熱影響區(qū)模塊，3:第一熔合區(qū)模塊，4:焊縫金屬模塊，5:第二熔合區(qū)模塊，6:第二焊接熱影響區(qū)模塊，7:第二母材模塊，8:封裝用絕緣材料，9:導(dǎo)線,21:第一部分相變區(qū)模塊,22:第一正火區(qū)模塊,23:第一過熱區(qū)模塊,61:第二過熱區(qū)模塊，62:第二正火區(qū)模塊，63:第二部分相變區(qū)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0034]具體實(shí)施例一:一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間。
[0035]如圖1、2所示，上述模塊化陣列電極的組合次序依次為第一母材模塊1、第一焊接熱影響區(qū)模塊2、焊縫金屬模塊4、第二焊接熱影響區(qū)模塊6、第二母材模塊7，并以焊縫金屬模塊4為中心對(duì)稱排列。
[0036]上述模塊化陣列電極的制備步驟為:
[0037](I)在焊接接頭實(shí)體上，沿焊縫方向并垂直于接頭表面對(duì)母材與焊縫金屬分別進(jìn)行切割、取樣，得到形狀和尺寸完全相同、橫截面為矩形的薄片狀母材微電極與焊縫金屬微電極，其厚度均為0.3mm-1.5mm。
[0038](2)根據(jù)所述焊接接頭的焊接工藝確定的焊接熱影響區(qū)焊接參數(shù)，另取一部分母材微電極，采用焊接熱模擬機(jī)對(duì)其進(jìn)行熱循環(huán)處理得到焊接熱影響區(qū)微電極。
[0039](3)將所述母材微電極、焊接熱影響區(qū)微電極與焊縫金屬微電極的一端通過焊接或機(jī)械配合的方式連接導(dǎo)線，用于將信號(hào)引出。
[0040](4)將所述母材微電極、焊接熱影響區(qū)微電極與焊縫金屬微電極分別沿其厚度方向按平行方式排列組成一行多列的母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊與焊縫金屬模塊，且連接導(dǎo)線的引出方向均保持一致；所述母材模塊的微電極數(shù)量為12-120個(gè)，所述焊接熱影響區(qū)模塊的微電極數(shù)量為1-6個(gè)，所述焊縫金屬模塊的微電極數(shù)量為1-12個(gè)。
[0041 ] (5)按照所述微電極模塊的排列次序依次對(duì)所述微電極模塊進(jìn)行排列、組裝，保持相鄰微電極的間距和相鄰微電極模塊的間距均為0.05mm-l.0mm。
[0042](6)采用絕緣材料對(duì)所述微電極模塊的組裝件進(jìn)行鑲嵌和封裝，待鑲嵌材料完全固化后，再與微電極連接導(dǎo)線一端相對(duì)的另一端上進(jìn)行磨光處理，獲得模塊化的陣列電極。
[0043]為了改變焊接接頭不同組成成分的面積比，可以根據(jù)實(shí)際焊接工藝參數(shù)調(diào)整母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊接縫金屬模塊中微電極的數(shù)量。
[0044]所述焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的一種，其中，過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊的微電極數(shù)量為1-6個(gè)，可以根據(jù)測(cè)試需要調(diào)整焊接熱影響區(qū)的種類及其微電極數(shù)量，從而改變焊接接頭的構(gòu)成。
[0045]可以根據(jù)測(cè)試需要調(diào)整微電極的厚度及微電極之間的絕緣間距，從而改變焊接接頭局部腐蝕測(cè)量的精度和空間分辨率。
[0046]上述焊縫金屬也可通過將焊材進(jìn)行重熔、熱處理獲得。
[0047]本實(shí)施例中的模塊化陣列電極適用于一般焊縫的焊接接頭。
[0048]具體實(shí)施例二:一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間。所述焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的兩種組合。[0049]如圖3所示，上述模塊化陣列電極的組合次序依次為第一母材模塊1、第一焊接熱影響區(qū)模塊2、焊縫金屬模塊4、第二焊接熱影響區(qū)模塊6、第二母材模塊7，并以焊縫金屬模塊4為中心對(duì)稱排列。其中，第一焊接熱影響區(qū)模塊2包括依次排列的第一部分相變區(qū)模塊21、第一過熱區(qū)模塊23 ;第二焊接熱影響區(qū)模塊6包括依次排列的第二過熱區(qū)模塊61、第二部分相變區(qū)模塊63。即模塊化陣列電極的組合次序依次為第一母材模塊1、第一部分相變區(qū)模塊21、第一過熱區(qū)模塊23、焊縫金屬模塊4、第二過熱區(qū)模塊61、第二部分相變區(qū)模塊63、第二母材模塊7，并以焊縫金屬模塊4為中心對(duì)稱排列。
[0050]上述過熱區(qū)模塊和部分相變區(qū)模塊均可以采用正火區(qū)模塊代替，即模塊化陣列電極的組合次序依次為第一母材模塊1、第一部分相變區(qū)模塊21、第一正火區(qū)模塊22、焊縫金屬模塊4、第二正火區(qū)模塊62、第二部分相變區(qū)模塊63、第二母材模塊7，并以焊縫金屬模塊4為中心對(duì)稱排列；或者模塊化陣列電極的組合次序依次為第一母材模塊1、第一正火區(qū)模塊22、第一過熱區(qū)模塊23、焊縫金屬模塊4、第二過熱區(qū)模塊61、第二正火區(qū)模塊62、第二母材模塊7，并以焊縫金屬模塊4為中心對(duì)稱排列。
[0051]上述焊縫金屬也可通過將焊材進(jìn)行重熔、熱處理獲得。
[0052]本實(shí)施例中所述模塊化陣列電極的制備步驟同具體實(shí)施例一。
[0053]本實(shí)施例中的模塊化陣列電極適用于一般焊縫的焊接接頭。
[0054]具體實(shí)施例三:一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間。所述焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的三種組合。
[0055]如圖4所示，上述模塊化陣列電極的組合次序依次為第一母材模塊1、第一焊接熱影響區(qū)模塊2、焊縫金屬模塊4、第二焊接熱影響區(qū)模塊6、第二母材模塊7，并以焊縫金屬模塊4為中心對(duì)稱排列。其中，第一焊接熱影響區(qū)模塊2包括依次排列的第一部分相變區(qū)模塊21、第一正火區(qū)模塊22、第一過熱區(qū)模塊23 ;第二焊接熱影響區(qū)模塊6包括依次排列的第二過熱區(qū)模塊61、第二正火區(qū)模塊62、第二部分相變區(qū)模塊63。即模塊化陣列電極的組合次序依次為第一母材模塊1、第一部分相變區(qū)模塊21、第一正火區(qū)模塊22、第一過熱區(qū)模塊23、焊縫金屬模塊4、第二過熱區(qū)模塊61、第二正火區(qū)模塊62、第二部分相變區(qū)模塊63、第二母材模塊7，并以焊縫金屬模塊4為中心對(duì)稱排列。
[0056]上述焊縫金屬也可通過將焊材進(jìn)行重熔、熱處理獲得。
[0057]本實(shí)施例中所述模塊化陣列電極的制備步驟同具體實(shí)施例一。
[0058]本實(shí)施例中的模塊化陣列電極適用于一般焊縫的焊接接頭。
[0059]具體實(shí)施例四:一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間。
[0060]上述模塊化陣列電極的組合次序由外至內(nèi)依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、焊縫金屬模塊。其中，焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的一種、兩種或三種及其組合。
[0061]上述焊縫金屬也可通過將焊材進(jìn)行重熔、熱處理獲得。
[0062]本實(shí)施例中所述模塊化陣列電極的制備步驟同具體實(shí)施例一。[0063]本實(shí)施例中的模塊化陣列電極適用于焊縫較小的焊接接頭。
[0064]具體實(shí)施例五:一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間；所述的焊接熱影響區(qū)模塊與焊縫金屬模塊之間還設(shè)置有熔合區(qū)模塊。
[0065]上述模塊化陣列電極的組合次序由外至內(nèi)依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、熔合區(qū)模塊、焊縫金屬模塊。其中，焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的一種、兩種或三種及其組合。
[0066]上述模塊化陣列電極的制備步驟為:
[0067](I)在焊接接頭實(shí)體上，沿焊縫方向并垂直于接頭表面對(duì)母材與焊縫金屬分別進(jìn)行切割、取樣，得到形狀和尺寸完全相同、橫截面為矩形的薄片狀母材微電極與焊縫金屬微電極，其厚度均為0.3mm-1.5mm。
[0068](2)根據(jù)所述焊接接頭的焊接工藝確定的焊接熱影響區(qū)焊接參數(shù)，另取一部分母材微電極，采用焊接熱模擬機(jī)對(duì)其進(jìn)行熱循環(huán)處理得到焊接熱影響區(qū)微電極。
[0069](3)根據(jù)所述焊接接頭的焊接工藝確定的熔合區(qū)焊接參數(shù)，取焊材與母材混合、重熔，焊材與母材的混合比為1:3至1:20，取焊材與母材混合重熔后的混合物，采用焊接熱模擬機(jī)對(duì)其進(jìn)行熱循環(huán)處理得到熔合區(qū)微電極，熔合區(qū)微電極的形狀和大小與其它模塊的微電極相同。
[0070](4)將所述母材微電極、焊接熱影響區(qū)微電極、熔合區(qū)微電極與焊縫金屬微電極的一端通過焊接或機(jī)械配合的方式連接導(dǎo)線，用于將信號(hào)引出。
[0071](5)將所述母材微電極、焊接熱影響區(qū)微電極、熔合區(qū)微電極與焊縫金屬微電極分別沿其厚度方向按平行方式排列組成一行多列的母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、熔合區(qū)模塊與焊縫金屬模塊，且連接導(dǎo)線的引出方向均保持一致；所述母材模塊的微電極數(shù)量為12-120個(gè)，所述焊接熱影響區(qū)模塊的微電極數(shù)量為1-6個(gè)，所述熔合區(qū)模塊的微電極數(shù)量為1-2個(gè)，所述焊縫金屬模塊的微電極數(shù)量為1-12個(gè)。
[0072](6 )按照所述微電極模塊的排列次序依次對(duì)所述微電極模塊進(jìn)行排列、組裝，保持相鄰微電極的間距和相鄰微電極模塊的間距均為0.05mm-l.0mm。
[0073]采用絕緣材料對(duì)所述微電極模塊的組裝件進(jìn)行鑲嵌和封裝，待鑲嵌材料完全固化后，再與微電極連接導(dǎo)線一端相對(duì)的另一端上進(jìn)行磨光處理，獲得模塊化的陣列電極。
[0074]上述焊縫金屬也可通過將焊材進(jìn)行重熔、熱處理獲得。
[0075]由于焊縫的熔合線處最容易出現(xiàn)事故，在焊縫比較大時(shí)，采用本實(shí)施例技術(shù)方案，其測(cè)量更為精確。因此，本實(shí)施例中的模塊化陣列電極適用于焊縫較大的焊接接頭。
[0076]具體實(shí)施例六:一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間；所述的焊接熱影響區(qū)模塊與焊縫金屬模塊之間還設(shè)置有熔合區(qū)模塊。
[0077]如圖5、6所示，上述模塊化陣列電極的組合次序依次為第一母材模塊1、第一焊接熱影響區(qū)模塊2、第一熔合區(qū)模塊3、焊縫金屬模塊4、第二熔合區(qū)模塊5、第二焊接熱影響區(qū)模塊6、第二母材模塊7，并以焊縫金屬模塊4為中心對(duì)稱排列。其中，焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的一種、兩種或三種及其組合。
[0078]上述焊縫金屬也可通過將焊材進(jìn)行重熔、熱處理獲得。
[0079]本實(shí)施例中所述模塊化陣列電極的制備步驟同具體實(shí)施例五。
[0080]由于焊縫的熔合線處最容易出現(xiàn)事故，在焊縫比較大時(shí)，采用本實(shí)施例技術(shù)方案，其測(cè)量更為精確。因此，本實(shí)施例中的模塊化陣列電極適用于焊縫較大的焊接接頭。
[0081]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，其特征在于:所述模塊化陣列電極包括母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊和焊縫金屬模塊三種微電極模塊，焊接熱影響區(qū)模塊位于母材模塊和焊縫金屬模塊之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，其特征在于:所述模塊化陣列電極的組合次序由外至內(nèi)依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、焊縫金屬模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，其特征在于:所述模塊化陣列電極的組合次序依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、焊縫金屬模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、母材模塊，并以焊縫金屬模塊為中心對(duì)稱排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，其特征在于:所述的焊接熱影響區(qū)模塊與焊縫金屬模塊之間還設(shè)置有熔合區(qū)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，其特征在于:所述模塊化陣列電極的組合次序由外至內(nèi)依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、熔合區(qū)模塊、焊縫金屬模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，其特征在于:所述模塊化陣列電極的組合次序依次為母材模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、熔合區(qū)模塊、焊縫金屬模塊、熔合區(qū)模塊、焊接熱影響區(qū)模塊、母材模塊，并以焊縫金屬模塊為中心對(duì)稱排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確模擬焊接接頭的模塊化陣列電極，其特征在于:焊接熱影響區(qū)模塊為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的一種、兩種或三種及其組合；其中，焊接熱影響區(qū)為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的兩種組合時(shí)，其組合次序由外至內(nèi)為正火區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊，或者部分相變區(qū)模塊、正火區(qū)模塊，或者部分相變區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊；焊接熱影響區(qū)為過熱區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、部分相變區(qū)模塊中的三種組合時(shí)，其組合次序由外至內(nèi)依次為部分相變區(qū)模塊、正火區(qū)模塊、過熱區(qū)模塊。
【文檔編號(hào)】B23K31/12GK203426602SQ201320477405
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】李焰, 楊瑞 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(華東)