下载

1下载券

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 CCS-UT第三章UT

CCS-UT第三章UT.doc

CCS-UT第三章UT

天空
2013-08-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《CCS-UT第三章UTdoc》,可适用于其他资料领域

第三章超声波探伤的通用方法和基础技术第一节超声波探伤方法分类及特点超声波探伤的实质是:首先将工件被检部位处于一个超声场中工件若无不连续分布(如无缺陷等)则超声场在连续介质中的分布是正常的。若工件中存在不连续分布(如有缺陷等)则超声波在异质界面上产生反射、折射和透射使超声场的正常分布受到干扰。使用一定的方法测出这种异常分布相对于正常分布的变化并找出它们之间变化规律这就是超声波探伤的任务。超声波探伤有许多方法如将它们逐一分类一般可用以下几种:下面仅以实际探伤中较为常用的方法和特点作一简介。一、脉冲反射法和穿透法超声波在传播过程中遇到缺陷会产生反射、透射及缺陷后侧声影按以上这些引起声场异常变化的不同原理可将检测方法分为脉冲反射和穿透法(又称阴影法)前者以检测缺陷的反射声压(或声能)大小来确定缺陷量值后者以测定缺陷对超声波的正常传播的遮挡所造成的声影大小来确定缺陷的量值。图–和图–所示为这两者的工作原理图。目前超声波探伤中常用脉冲反射法与穿透法相比脉冲反射法有如下特点:灵敏度高对于穿透法只有当超声声压变化大于以上时才有可能检测它相当于声压只降低dB。由于探头晶片尺寸有一定大小及缺陷本身的声衍射现象要获得大于声压变化量缺陷对声传播遮挡面积已相当大了。对于脉冲反射法缺陷反射波声压仅是入射声压的时探伤仪就已经能够检出此时与缺陷反射声压相对应的反射面积是很小的。缺陷定位精度高脉冲反射法可利用缺陷反射波的传播时间通过扫描速度(即时间轴比例)调节对缺陷进行正确定位。而穿透法只能以观察接收波形高低来确定缺陷面积而波形所处位置不能表示缺陷声程即处于不同部位的相同面积的缺陷其接收波形高度相等位置不变见图–所示。图–脉冲反射法探伤原理图–穿透法探伤原理图–穿透法探测处于不同部位的缺陷适用于多种探伤技术脉冲反射法适用性广配以不同的探头和耦合方式可进行纵波、横波、表面波、板波及直接接触、液浸法等多种探伤技术以适应从多方面对各类工件缺陷的探测。不需要专门扫查装置现场手工操作方便穿透法中为保持发收二探头的相对位置往往需要专用扫查装置而脉冲反射法单探头工作时就不需要任何扫查装置从而为各种场合的现场作业带来方便。穿透法的优点往往弥补了脉冲反射法的不足方面。例如穿透法具有的探伤几乎不存在盲区的优点可弥补脉冲反射法直接接触探伤因有较大盲区而不能发现表面缺陷的不足且对薄工件的探测也较为适宜。再如穿透法对形状简单的批量工件判伤简单操作方便易实现连续自动探伤且检查速度快。又因其声程较反射法短适于探测衰减系数较大的材料对于取向不良的缺陷(其反射面不与声束垂直)用脉冲反射法不易检测时用穿透法反而有较好的探测效果这是因为取向不良的缺陷因它有一定指向性可能造成探头接收不到反射声压而穿透法中即使缺陷取向不良只要它遮挡超声波束的传播缺陷就能被发现见图–所示。脉冲反射法是目前运用最广泛的一种探测方法就其本身来说它又可分为许多种方法下面我们将择要加以介绍。二、脉冲反射法的种类和特点脉冲反射法分类如下:直接接触纵波脉冲反射法()一次脉冲反射法一次脉冲反射法如图–所示。图–直接接触纵波一次反射法当工件中无缺陷时荧光屏上只有始波T与一次底波B。当工件中有小缺陷时始波与底波之间出现缺陷F缺陷波高与其反射面积有关此时底波幅度会有下降。当工件中缺陷大于声束直径时底波消失荧光屏上只有始波和缺陷波。()多次脉冲反射法这是以多次底面脉冲回波为依据进行探伤的一种方法超声波在具有平行表面的工件中传播若无缺陷时声波经底面反射回探头一部分能量被探头接收得到一次底波B另一部分能量又折回底面再被探头接收得到二次底波B剩余能量再折回探头如此往复多次得到底面多次回波直至声能完全耗尽为止。根据多次底波波幅递减的快慢可用以判断工件材质衰减情况及有无对声能吸收大的缺陷(如图–所示)也可以用来判断工件中缺陷的严重程度见图–所示。图–用多次脉冲反射法探伤()组合双探头脉冲反射法组合双探头由一发一收两晶片和有机玻璃延迟块组成可用来减小盲区有利于发现近表面缺陷如图–所示。图–直接接触纵波多次脉冲反射法图–直接接触纵波双探头脉冲反射法斜角探伤法在脉冲反射法探伤中将晶片安装在具有一定入射角的有机玻璃斜楔上使纵波以一定倾斜角度入射经波型转换后在工件中获得横波、表面波或板波的探伤方法统称为斜角探伤法。斜角探伤法可以检测直探头纵波无法发现的缺陷可适应不同形状工件和不同方位缺陷的探测。()横波探伤法以有机玻璃为斜楔的斜探头为得到单一折射横波其纵波入射角应大于第一临界角小于第二临界角。对于钢工件而言入射角应为°<(<°。图为横波斜角探伤示例。()表面波探波法当斜探头有机玻璃斜楔入射角大于第二临界角时折射声波全部沿着工件表面传播形成表面波。(–)式中:为产生表面波时纵波入射角为第一介质中的纵波声速为第二介质中的表面波声速。对于有机玻璃钢则有:图–横波斜角法表面波沿工件表面传播遇转角或棱角时将有强烈反射回波曲率越大反射越强。工件上位于表面的缺陷也相当于有一定曲率的棱角也有强烈的反射。利用这一原理可用于工件表面探伤。图–为轴类表面探伤示例。图–轴类表面波探伤()板波(兰姆波)探伤法当介质中传播的声波波长与其板厚t相当时则一定入射角的纵波会在薄板中激励出板波(兰姆波)此时的入射角应满足(–)式中:为第一介质中的纵波声速为第二介质中的相速度它可通过与ft的关系曲线查出。兰姆波有对称型和非对称型之分它可在薄板两表面之间传播用于探测~mm薄板中的分层、裂纹等缺陷。板材中无缺陷时荧光屏上只有板端面反射波若有缺陷时在相应位置出现缺陷波其板端面反射波波幅降低。对不同板厚其入射角不同故可用可变角探头进行探伤。图–为兰姆波探伤示例。图–兰姆波探伤液浸法探伤直接接触法虽然具有方便灵活、耦合层薄、声能损失少等优点但实际探伤时由于探头上所施压力大小、耦合层厚度、接触面积大小、工件表面凹坑的填充程度均难以控制因此它们的综合影响难以估量再则直接接触法探头容易磨损探测速度慢因而对某些批量规则工件宜采用液浸法探伤便于实现自动化提高检查速度。()液浸法的分类及其探伤图形液浸法就是探头与探测面之间有一层液体传声层通常以水作为耦合介质所以也叫水浸法。根据工件和探头的浸没形式一般可分为全没液浸工件它们的探伤图形是相同的见图–所示。图中S和S分别为液层与工件之间一次界面回波和二次界面回波B、B、B、为工件底面多次回波F、F、F为缺陷多次回波。间隙法见图–所示探头与工件之间也有液(水)层不过水层很薄厚度为~mm因此它的探伤图形上没有上述两种液浸法带来的界面回波S而与直接接触探伤法图形相同其特点是耦合层可调节且不易磨损探头。图–液浸脉冲多次反射法探伤图形图–间隙法及其探伤图形()液浸法中超声波的传播超声波在液体中传播时声束扩散(W较小指向性好一旦射入工件后依照折射规律折射后工件中扩散角(增大即(>(W声束指向性变差见图–所示。若被探工件表面是凸圆柱面超声波经过液层进入工件表面后就会产生类似凸透镜的扩散现象如图–所示圆柱面曲率越大扩散作用越厉害。图–液浸法探伤中超声束的扩散图–液浸法中圆柱面工件的声束扩散采用液浸法探伤时的灵敏度一般应比直接接触法提高dB以补偿液固界面上声能反射损失和液体对声能的吸收损失。第三章超声波探伤的通用方法和基础技术第二节超声波探伤的基本方法一、超声波探伤的缺陷定位原理脉冲反射法超声波探伤中对缺陷位置的确定通常以探头所在的探测面作为测量基准。由于示波管水平刻度线经时间轴比例适当调整后它就能指示相应的距离所以时间轴比例的调整(即探测范围调整)是缺陷定位中的重要环节。直探头纵波探伤直探头纵波探伤时探测范围的调整可借助标准试块或对比试块进行也可直接利用工件大平底面。调节时应同时校正零位使声程原点与水平刻度零位相互一致按照需要调整的探测范围选择适当厚度的试块以便得到两个以上的底面回波。这是因为发射脉冲前沿位置与声程原点不一定一致用一次底面反射(一个基准回波)不能正确调整探测范围和校正零位的缘故。例如调整钢中mm的探测范围时可用IIW试块厚度mm作探测基准调节深度粗调与细调以及水平旋钮使测距为mm的一次底波B和二次底波B分别位于水平刻度的格和格处(见图–所示)此时时间轴水平刻度每格代表钢中声程mm。图–直探头纵波探伤时探测范围调整斜探头横波探伤斜探头横波探伤的定位方法不像直探头纵波探伤那样只用单一的声程定位而有声程定位、水平定位和深度定位之分。同时为使定位计算方便通常将斜探头入射点作为声程原点并经零位校正后声程原点与时间轴零位相一致。这样有机玻璃中一段纵波声程移在零位左边零位右边的时间轴刻度直接表示了工件中反射体的声程、水平距或深度距离读数方便。图–为用斜探头横波进行焊缝探伤的示例。图–焊缝中缺陷的定位方法由图可知所谓声程定位即示波屏上显示的缺陷波前沿所对应的时间轴刻度表示了缺陷距入射点的斜声程W水平定位则表示缺陷距入射点的水平距离x深度定位则表示缺陷距探测面的深度y。虽然它们确定缺陷位置的方法有所区别但实际上经过简单的三角关系计算可以很方便地进行相互换算。直射声束定位时有:(–)或(–)一次反射声束定位时有:(–)式中:t为工件厚度(为斜探头折射角。斜探头横波探伤时时间轴比例的调整方法和零位校准也因其定位方法的不同可利用各种对比试块上的基准反射面进行调节。例如利用薄板试块端面、半圆试块的圆弧面、IIW试块的圆弧面、IIW试块圆弧面、横孔试块上横孔、平板试块直角棱边、三角试块平底面等等都可以作为时间轴比例的调节基准它们的调节方法将在焊缝探伤中作进一步介绍。二、超声波探伤定量方法的分类及特点超声波探伤定量方法(即对缺陷的评价方法)大致有以下几种:当量法当量法常用于小于声束直径缺陷的定量用缺陷的当量直径或当量面积表示缺陷的大小所谓当量法系指在一定的探测条件下用某种规则的人工缺陷反射体尺寸来表征工件中实际缺陷相对尺寸的一种定量方法。它认为在相同的探测条件下(包括灵敏度、耦合损失、材质衰减等)工件中某一声程上的缺陷返回声压(声能或声压反射率)与同声程的试块上规则人工反射体的返回声压相等(回波幅度一样高)时则此试块人工孔的直径或面积就是该缺陷当量直径或当量面积。依照人工反射体类型的不同缺陷当量可由平底孔、长横孔、短横孔、球孔、平底槽规则反射体尺寸表示。()试块人工反射体比较法该方法是较为原始的方法它利用大量的不同测距、不同人工缺陷孔径的试块用以与工件中实际缺陷相比较、当缺陷声程与某一试块人工孔缺陷声程相同且相同探测条件下二者回波也相等时则认为人工缺陷的孔径就是该缺陷的当量直径。由于实际生产中要探测的工件材料种类甚多尺寸和形状与试块也不尽相同因此很难用对比试块逐一加以比较。再则要保证用试块所求得的缺陷当量精度势必要求有大量的不同声程、不同孔径规格的人工试块这给使用和携带带来许多不便。目前人工试块比较法已用得较少。()AVG法以有限尺寸晶片辐射的活塞波声压方程为基础利用反射体标准化声程A和相对缺陷尺寸G与其回波高度(或dB值)之间具有的规律性变化而建立起来的当量测定法叫做AVG法。其中利用缺陷相对于基准反射体(大平底面或试块人工孔)反射率的dB差来确定缺陷当量的方法就称为反射率计算法它是其他AVG法的基础。当量计算尺运算法、AVG图解法和AVG面板曲线定量法都是AVG法的具体化和运算工具它们的应用都有一些特定条件和局限性具体用法我们将在锻件和焊缝探伤中详细介绍。探头相对运动法缺陷当量测量方法是发以缺陷最高回波作为定量基准的探头找到缺陷最高回波后就不再移动。而探头相对运动法是当探头相对工件时以所发现的缺陷回波高度控制在某一高度范围内的探头运动距离来表示缺陷延伸度的一种方法。此探头移动距离也叫做缺陷指示延伸度(或指示长度)它与缺陷尺寸相比也有不同的误差且随测定方法的不同而不同。其中常用的有探头移动法中的相对灵敏法和绝对灵敏度法端点法中的探头转动法等。这些方法也将在以后有关章节中介绍。波高法表示()缺陷回波高度表示法在确定的探测条件下缺陷尺寸越大反射声压越强对垂直线性良好的仪器来说缺陷回波高度与声压成正比因此缺陷的大小可用波高值来表示。绝对值法以规定探测灵敏度下所得到的缺陷波高毫米数表示其回波高度不同示波屏探伤仪所得的缺陷波高不能相互比较。相对值法是将上述缺陷波高值与示波屏垂直满刻度相比所得的百分数为缺陷波高相对值不同示波屏探伤仪所得的缺陷波高相对值可以相比较。波高区域法将缺陷回波高度划分若干区域并按标准规定描绘在示波屏前的面板上。()缺陷相对于底面回波高度表示法FB法将测得工件中缺陷最高回波F与此时所得工件底面回波B相比所得百分数即为FB见图–所示。此法对具有相同投影面积而稍有倾斜角度、形状不同缺陷有相近似的FB值。FBG法将测得工件中缺陷最高回波F与工件完好部位底面回波BG相比所得百分数即为FBG见图–所示。图–FB法图–FBG法FBF法将测得工件中缺陷最高回波F与同声程平底面试块底面回波BF相比所得百分数即为FBF见图–所示。上述缺陷回波相对于波面回波高度之比的表示法不能给出直观性的缺陷量值概念只能大致表示缺陷的严重程度。一般来说比值越大缺陷越严重比值越小缺陷越不严重。无论是缺陷波高表示法还是缺陷波高相对于底面波高表示法它们的数值与实际缺陷大小之间没有规律性的对应关系也就是说同样缺陷波高值或缺陷相对于底面波高百分比数与缺陷的实际大小可能相差几倍甚至几十倍。其原因是由于探测灵敏度、仪器调整度、缺陷声程、探头尺寸、底面形状等均会引起底面回波高度的变化。比如探测灵敏度越高FB值就越大。因此为了便于对缺陷回波高度作定量处理在此引入基准波高H这样当基准波高H确定后缺陷波高和缺陷相对于底面波高百分比数均可用分贝值来表示。即有:或(–)或(–)(–)式中:H为基准波高可自行设定如取垂直满幅度的、、、或等F为缺陷波高B为底面波高。缺陷回波F高于基准波H时为正值反之当F低于H时为负值缺陷回波F高于底面回波B时为正值反之F低于B时为负值同理FBG或FBF之间dB差的正负号的确定与上述相同。三、探测灵敏度的校准探测灵敏度校准基准校准探测灵敏度时应按有关标准要求或技术规定选择合适的基准反射体和基准波高然后再按标准或技术要求进行调节。()基准反射体基准反射体可以是标准中明确规定的一定尺寸人工缺陷的试块也可以是按照技术要求所选定的有人工缺陷的试块如JB–标准中的CSK–IIA和CSK–IIIA试块锻件探伤中常用STB–G或CS–系列中的平底孔试块也可直接利用工件完好部位的大平底面或试块大平底人为调节探测灵敏度的基准反射体。()基准高度基准高度H是人为规定的相对比较基准如示波屏垂直满幅度的、等。与探测灵敏度相应的人工试块基准反射体回波高度应与所确定的基准高度相同以探测灵敏度检出的缺陷波高dB数应是与此基准波高相比较后用衰减器得到的结果F高于H为正F低于H为负值。探测灵敏度的调节探测灵敏度的一般调节方法是:先将探头置于校准基准上调节增益使基准反射体最高回波达基准高度根据计算所得调节基准与探测灵敏度基准之间dB差再用衰减器使基准反射体回波增益该dB数达到所需探测灵敏度。四、探头在工件表面的扫查方式探头在工件表面的扫查方式以探头在工件探测面上的相对位置和运动轨迹来表示探头的运动过程就是工件被检部位受到声束(主要是主声束)扫查的过程。扫查方式多种多样没有一定的限制其选择原则有两条:一是保证工件的整个被检区域有足够的声束覆盖避免漏检二是探头的移动应使其入射声束可能与工件中缺陷反射面垂直以便获得最佳检测效果常见的扫查方式有:直探头纵波探测扫查方式()全面扫查全面扫查就是探头在整个探测面上无一遗漏地循序移动要求相邻扫查间距水大于探头的直径常用于要求较高的工件探伤例如规定检测的缺陷尺寸小于探头晶片尺寸时需要全面扫查。全面扫查种类有:①周向或横向扫查探头在轴类或圆筒类零件圆周上移动可称为周向扫查。此时探头声束轴线与工件半径方向一致。故又可称为径向扫查如图–中探头A。为确保近表面缺陷不漏检即使实心轴类也应在全圆周上探测。对于平板形或非圆工件上述扫查方式可称为横向扫查。②纵向或轴向扫查探头在轴类或圆筒类工件端面上移动时可称为轴向扫查如图–中的探头B在平板或非圆工件端面上移动时就称为纵向扫查。()局部扫查局部扫查就是探头在整个探测面上按规定要求有一定间距地规则移动、相邻扫查线的间距往往大于探头直径。这种扫查方式常用于要求不太高的工件探伤例如钢板探伤等。局部扫查又可分为:①直线扫查探头在平板类工件的探测面上以一定的间距作直线移动或斜直线移动如图–和图–所示。②格子线扫查探头按预先划好的格子线(格子线间距由有关标准规定)先循一个方向作直线移动然后再转°沿与原方向垂直的方向作直线移动如图–所示。③点扫查点扫查时探头不作移动仅作跳跃式地与工件指定点接触或者不作定点(等间距)接触而根据需要在适当部位上抽验作为一种粗略的探测发现问题后再在其周围作扩大检查如图–所示。斜探头横波探伤的扫查方式在轴类或圆筒类工件的外圆探测面上斜探头也可以象上述直探头一样作周向扫查和沿轴向移动扫查但斜探头更多的是用于对焊缝的扫查其相对于焊缝的扫查方式有以下几种:()前后扫查和左右扫查探头移动方向与被检焊缝中心线垂直的扫查称为前后扫查(如图–所示)探头移动方向与被检焊缝中心线平行的扫查称为左右扫查(如图–所示)图–探头在实心轴上的扫查方式图–直线扫查图–斜直线扫查图–格子线扫查图–点扫查图–前后扫查图–左右扫查()W形扫查和斜平行扫查探头扫查轨迹呈“W”形故称为W扫查它是前后扫查与左右扫查两者结合的实用方式(如图–所示)。在探头的声束轴线与焊缝中心线保持°~°的夹角情况下探头在平行焊缝中心线方向移动这种扫查方式称为斜平行扫查(如图–所示)主要用以发现焊缝中的横向缺陷。图–W形扫查图–斜平行扫查()定点转动和摆动扫查以斜探头入射点为转动中心的扫查称为定点转动扫查(如图–所示)此时声束轴线与波检部位焊缝中心线之交角随探头的转动而变化可用于测定缺陷形状。摆动扫查就是斜探头围绕某一摆动中心作°~°的摆动以防止某此方向性缺陷的漏检并有利于测定缺陷形状如图–所示。图–定点转动扫查图–摆动扫查()串列扫查和交叉扫查为发现某些单斜探头不易发现的缺陷可采用两个斜探头(一发一收)的串列扫查方式和交叉扫查方式来进行弥补。串列扫查可有多种形式常用的有两探头前后串列扫查和两探头相对移动的串列扫查分别见图–和图–所示。图–前后串列扫查图–相对移动串列扫查前者有利于发现厚焊缝和厚锻件中与探测垂直的裂缝后者有利于发现板材中与探测面平行的缺陷。交叉扫查见图–所示有利于发现有方向性的缺陷。图–交叉扫查第三章超声波探伤的通用方法和基础技术第四节缺陷状况对缺陷波高的影响应用A型脉冲反射式探伤仪进行超声波探伤时通常是根据缺陷回波波高来确定其当量大小的而当量大小与缺陷的实际尺寸往往不尽一致甚至有很大的差距。这是因为缺陷波高与缺陷形状、方位、大小和性质等因素都有关系。为了正确评价缺陷了解上述诸因素对缺陷波高的影响是必要的。一、缺陷形状的影响工件或材料中实际缺陷的形状是多种多样的它们的具体形状与工件、材料的制造工艺和运行情况有关。为了便于研究通常把缺陷形状简化为圆片形、球形和圆柱形三种。例如锻件在锻压面上用直探头纵波探测时其内部缺陷类似于圆片形钢锭半成品中的管形缺陷从其侧面探测时类似于圆柱形缺陷焊缝中气孔类似于球形缺陷焊缝中线状缺陷类似于长圆柱形。从上节人工反射体反射声压规律性分析可知这些与人工反射体类似的缺陷对回波的影响与它们反射声压规律相一致。一般来说对于给定的探头(晶片面积FD和频率f一定)若缺陷距离一定缺陷波高随缺陷直径的变化是圆片形缺陷最快长横孔缺陷最缓慢。若缺陷直径一定缺陷波高随缺陷距离的变化是圆片形和球形缺陷较快长横孔形缺陷较缓。若缺陷距离和直径都相等时则缺陷波高以长横孔为最高圆片形次之球形最低。但当超过某一直径和距离后圆片形缺陷波高会超过长横孔缺陷波高。对于各种形状的点状缺陷当其尺寸很小时缺陷形状对波高的影响就变得很小。例如平均直径在mm以下的圆片形、方形、短横孔和球形缺陷由于形状不同引起的波高变化一般不超过几个分贝。当点状缺陷直径远小于波长时它的反射可假定为平面波入射到小缺陷引起的乱反射它的波高有下述关系:Hfd(·S(d≤(d为点状缺陷直径)可见点状缺陷的波高正比于缺陷直径的三次方即随缺陷大小的变化十分急剧缺陷变小时波高急剧下降很容易下降到探伤仪不能检测和程度这也是超声波探伤仪对点状小缺陷容易漏检的原因之一。二、缺陷所处方位及其指向性的问题缺陷所处的方位包含两个方面的意义一是指缺陷反射面相对于入射声束轴线的位置二是指缺陷本身与探头的相对位置缺陷反射面与入射声束轴线的相对位置实际缺陷反射面与入射声束轴线垂直的情况是少见的而互相不垂直的情况是多数这样对实际缺陷尺寸的测定往往就偏小声束轴线与缺陷反射面垂直时缺陷波最高。定义声束与缺陷反射面法线的夹角为倾斜角用((表示如图–所示。当有倾斜角时缺陷波高随倾斜角((增大而急剧下降图–所示为一光滑反射面的回波波高与倾斜角的关系曲线。曲线表明声波垂直入射时回波高度为()当倾斜角((=°时波幅下降到()当倾斜角((=°时波幅下降至此时该缺陷就不能被检查出来但是实际缺陷反射面不一定是这种光滑面(凹凸不平度小于波长)而大多数是有一定粗糙的反射面因此实际缺陷倾斜角的检出范围比°还略大一些。图–声束轴线与缺陷反射面法线夹角((图–光滑表面缺陷的回波波高与((之关系缺陷与探头的相对位置用直探头或斜探头探伤时由于缺陷在工件中所处位置关系使得缺陷反射面与声束轴线不仅不相互垂直而且当获得缺陷的最大回波时缺陷也并不处于声束轴线上如图–所示此时探头接收到的声压受入射波指向性和缺陷反射波指向性两者的共同影响。缺陷回波的指向性无论声束相对于缺陷反射面是垂直入射还是倾斜入射缺陷波的指向性都与缺陷大小有关并随缺陷大小的不同有很大差别图–为垂直入射大小不同的圆片形缺陷反射面上的缺陷波指向性。当缺陷直径为波长的~倍以上时具有较好的指向性缺陷波也较强当缺陷直径小于波长的时缺陷波能量呈球形分布强度降低垂直入射和倾斜入射都给出大致相同的反射指向性倾斜入射也能发现这种缺陷。当缺陷直径大于波长的倍时不论是垂直入射还是倾斜入射都可以把缺陷对入射声波的反射看成是镜面反射此时倾斜角较大就不易接收到缺陷回波倾斜角很小时缺陷回波就较高。三、缺陷表面粗糙度的影响缺陷表面光滑与否是用它表面凹凸不平度相对于波长的比值来衡量的表面凹凸不平的高度差大于波长时可认为该表面是粗糙的不再看作镜面。图–缺陷与探头的相对位置图–缺陷直径与指向性关系对于表面粗糙的缺陷入射声波被乱反射同时各部分反射波由于相位差而产生相互干涉。当声波垂直入射时使缺陷波高随粗糙度的增大而下降当声波倾斜入射时缺陷波高随着凹凸高度与波长的比值增大而增高。当凹凸高度接近波长时即使入射声波倾斜角度较大也能收到反射波。图–为测定不规则粗糙面反射波高与入射波倾斜角之间关系的试验。试块底面加工有深度约为mm(波长)的不规则冲坑超声波波长为mm当入射角(变化时可得到一系列回波波高然后用–曲线来表示。从图中看出即使表面粗糙声束垂直入射时它的回波还是最高有明显的峰值。倾斜入射时(在-°<(<°范围内)回波波高几乎都接近峰值的高度。试验证明粗糙度为波长的~倍时都具有这样的反射特性。图–不同入射角时粗糙面上反射波高的测定图–入射角与粗糙面上反射波的关系四、缺陷性质的影响缺陷波高还受缺陷性质的影响。入射声波在界面上的反射率取决于界面两边介质的声阻抗声阻抗差异越大反射率越高缺陷的回波也越高反之亦然。通常含气体的缺陷例如钢中的白点、气孔、焊缝中的裂缝、未焊透等其声阻抗与钢声阻抗相差很大可以近似地认为声波在这类缺陷表面产生全反射故可获得较高的缺陷反射回波。但是对于含非金属夹杂物的缺陷例如钢中夹灰、焊缝中夹渣等其声阻抗与钢声阻抗差异较小透射的声能已不能忽略缺陷回波就相应降低。超声波探伤评判缺陷的大小利用某些超声波探伤仪试块绘出的距离波幅当量曲线(即实用AVG)来对缺陷定量是目前常用的定量方法之一。特别是N以内的缺陷采用试块比较法仍然是最有效的定量方法。此外还可利用试块来测量材料的声速、衰减性能等。饼形锻件直探头检测方法:锻件按其形状不同可分为轴形锻件、饼形锻件、碗形锻件和筒形锻件.各种形状锻件的锻造工艺都有不同的特点饼形锻件的锻造工艺主要以镦粗为主超声波探伤仪缺陷的分布主要平行于端面所以用直探头在任意一个端面进行探测是检出这种缺陷的最佳方法但与端面有较大角度的径向缺陷则需要采用直探头从外圆面进行检测。饼形锻件通常采用手工面接接触法进行检测。饼形锻件缺陷的识别:从饼形锻件的制造工艺来看它的缺陷情况与钢板类似。()点状单个小缺陷:缺陷波和底波共存且底波变化不大。()密集性小缺陷:在一定的面积或体积内存在点状缺陷的个数JBT对密集区的定义是:在荧光屏扫描线相当丁mm声程范围内同时有个或个以上的缺陷反射信号或是在mm×mm的检测面上发现在同一深度范同内有个或个以上的缺陷反射信号。其反射波幅均大于某一特定当量缺陷基准反射波幅。()平行于表面的面状大缺陷:没有底波只有缺陷的多次反射波。()与表面倾斜的面状大缺陷:底波将明显降低也存在缺陷反射回波。超声波探伤方法直接接触法液浸法按缺陷显示方式分按超声波传播方式分按探伤工作原理分按探伤波型分按超声波耦合方式分按探头数量分穿透法脉冲反射法连续波法脉冲波法A型显示法B型显示法C型显示法单探头法双探头法多探头法纵波法横波法表面波法板波法�EMBEDPhotoshopImages���图–取向不良缺陷的影响脉冲反射法直接接触法液浸法单探头全没液浸法局部液浸法间隙法纵波法横波法表面波法板波法双探头双直探头纵波法双斜探头横波法S(B)�EMBEDPhotoshopImages���图–FBF法底面波高或底面回波次数表示法缺陷波高绝对值表示法缺陷波高相对值表示法探头转动法棱边回波峰值法相对灵敏度法绝对灵敏度法端点法探头移动法探头相对运动法波高表示法当量法FB法FBG法FBF法反射率计算法通用AVG图解法实用AVG图解法专用AVG面板曲线定量法当量计算尺运算法缺陷与底面相对波高表示法缺陷波高表示法AVG法试块人工反射体比较法缺陷的评价方法psdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdpsdunknownpsdpsdpsdpsdpsdunknownunknownunknownpsdunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknown

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/20

CCS-UT第三章UT

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利