1.一種石墨電極及其接頭抗折強(qiáng)度的無損檢測方法,其特征是:包括獲得體積密度、獲得電阻率、獲得超聲波聲速和計算抗折強(qiáng)度,具體步驟如下:
1)獲得石墨電極或石墨電極接頭的體積密度
①石墨電極或石墨電極接頭的幾何參數(shù)
a稱量石墨電極的重量M及石墨電極接頭的重量m;
b測量石墨電極的直徑Rb.、長度Lb;
c測量石墨電極的接頭孔的最大直徑Rk、最小直徑rk和深度Lk;
d測量石墨電極接頭的長度Lj、最大徑Rj和最小直徑rj;
②計算石墨電極或石墨電極接頭的體積
a由公式(1)計算石墨電極的接頭孔體積
Vk=πLk{(Rk-0.46)2+(rk-0.46)2+(Rk-0.46)×(rk-0.46)}/12 (1)
式中:Vk——接頭孔體積;Lk——接頭孔深度;Rk——接頭孔最大直徑;
rk——接頭孔最小直徑;
b由公式(2)計算石墨電極本體的體積
Vb=(π×Rb2×Lb/4-2×Vk) (2)
將公式(1)帶入公式(2)得到計算石墨電極本體體積的綜合算式(3)
Vb={π×Rb2×Lb/4-2×πLk[(Rk-0.46)2+(rk-0.46)2+(Rk-0.46)×(rk-0.46)]/12} (3)
式(2)和(3)中:Vb——石墨電極體積;Rb——石墨電極直徑;Lb——石墨電極長度;Vk——接頭孔體積;;Lk——接頭孔深度;Rk——接頭孔最大直徑;rk——接頭孔最小直徑;
c由公式(4)計算石墨電極接頭體積
Vj=π×Lj×{(Rj-0.46)2+(rj-0.46)2+(Rj-0.46)×(rj-0.46)}/12 (4)
式中:Vj——石墨電極接頭體積;Lj——石墨電極接頭長度;Rk——石墨電極的接頭孔最大直徑;rj——石墨電極接頭最小直徑;Rj——石墨電極接頭最大徑;
③計算石墨電極或石墨電極接頭的體積密度
a由公式(5)計算石墨電極的體積密度
dkb=M/Vb (5)
將公式(3)帶入公式(5)得到計算石墨電極本體體積密度的綜合算式(6)
dkb=M/{π×Rb2×Lb/4-2×πLk[(Rk-0.46)2+(rk-0.46)2+(Rk-0.46)×(rk-0.46)]/12} (6)
式(5)和6)中:dkb——石墨電極的體積密度;M——石墨電極的稱量重量;Vb——石墨電極體積;Rb——石墨電極直徑;Lb——石墨電極長度;Vk——接頭孔體積;;Lk——接頭孔深度;Rk——接頭孔最大直徑;rk——接頭孔最小直徑;
b由公式(7)計算石墨電極接頭的體積密度
dkj=m/Vj (7)
式中:dkj——石墨電極接頭的體積密度;m——石墨電極接頭的稱量重量;Vj——石墨電極接頭體積;
2)測量電阻率
把待測石墨電極或石墨電極接頭放入電阻率測定儀當(dāng)中,兩端加2—3MPa的壓力,接通直流電源測量石墨電極或電極接頭的電流和電壓,通過電阻率測定儀直接計算讀取電阻率;
3)測量超聲波聲速
將待測石墨電極或石墨電極接頭放入超聲波測定儀當(dāng)中,接通直流電源測量超聲波傳輸時間T,通過超聲波測定儀直接計算讀??;
4)由公式(8)計算石墨電極或石墨電極接頭的抗折強(qiáng)度
δb=0.107[dk2V2/(du-dk)/ρ]1/3 (8)
式中:δb——石墨電極或石墨電極接頭的抗折強(qiáng)度;dk——石墨電極或石墨電極接頭的體積密度,石墨電極的dk為dkb,石墨電極接頭的dk為dkj,由步驟1)計算獲得;V——石墨電極或石墨電極接頭的超聲波聲速,由步驟3)測量獲得;du——電極的真密度,設(shè)為2.24g/cm3;ρ——石墨電極或石墨電極接頭的電阻率,由步驟2)測量獲得。