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特種設(shè)備無損檢測相關(guān)知識2010年3月長春,第九章超聲波檢測基礎(chǔ)知識,第九章、超聲檢測,一、超聲波的性質(zhì)1、聲波次聲波超聲波聲波、次聲波、超聲波都是機(jī)械波，有聲速、頻率、波長、聲壓、聲強(qiáng)等參數(shù)，在界面也會發(fā)生反射、折射。我們能夠聽到聲音是因為聲波傳到了我們的耳內(nèi)，聲波的頻率在20HZ～20000HZ，頻率低于或超過上述范圍時人們無法聽到聲音，頻率低于20HZ的聲波稱為次聲波，頻率超過20000HZ的聲波稱為超聲波。,工業(yè)探傷上常用的超聲波范圍是：0.5～20MHz;其中金屬探傷最常用的頻率是：1～5MHz；探水泥構(gòu)建用的頻率是：120㎜，用兩種K值在工件的雙面雙側(cè)檢測，兩種K值的探頭折射角相差不小于100；應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷的檢測。焊縫余高要磨平。,六、超聲波探傷工藝,C級要求：采用C級檢測時應(yīng)將焊縫余高磨平，探頭掃查經(jīng)過區(qū)要用直探頭檢測；母材厚度為8～46㎜，一般用兩種K值探頭在在工件的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測，兩探頭的折射角相差不小于100，其中一個為450母材厚度為46～400㎜，一般用兩種K值探頭在在工件的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測，兩探頭的折射角相差不小于100，對單側(cè)坡口角度小于50的窄間隙焊縫，增加對與坡口表面平行缺陷的有效方法；應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷的檢測，檢測時將探頭放在焊縫及熱影響區(qū)上作兩個方向的平行掃查。,六、超聲波探傷工藝,檢測區(qū)檢測區(qū)的寬度為焊縫本身，再加上焊縫兩側(cè)各相當(dāng)于母材厚度的30%的區(qū)域，這個區(qū)域最小為5㎜，最大為10㎜探頭移動區(qū)寬度a一次反射法檢測時探頭移動應(yīng)大于或等于1.25P,P=2KT,,,,,,,檢測面,位置1,位置2,,,,,,,檢測區(qū),,,六、超聲波探傷工藝,b直射法檢測時探頭的移動區(qū)應(yīng)大于或等于0.75PP=2KT。,,,,,,,,檢測面,位置2,,,,,,檢測區(qū),,,,,,位置1,,,,（2）工件表面準(zhǔn)備探頭移動區(qū)應(yīng)清除焊接飛濺、鐵屑、油污及其他雜質(zhì)，檢測表面平整，便于探頭的掃查其表面的粗糙度Ra小于6.3μm,六、超聲波探傷工藝,（3）儀器的調(diào)試（a）時間掃描線（深度、水平）儀器上時間掃描線可以按反射體的深度調(diào)試，這時顯示的刻度值即為缺陷深度。也可按水平距離調(diào)試這時顯示的值為探頭入射點至缺陷的水平距離。,,,六）超聲波探傷工藝,(b)靈敏度調(diào)試（試塊法、工件大平底法、當(dāng)量計算法）按標(biāo)準(zhǔn)要求，選用一定形狀、大小的規(guī)則反射體，深度與工件厚度相當(dāng)，使反射體的波高到一定高度，如80%顯示屏。當(dāng)工件厚度大于三倍的近場區(qū)長度時，聲波衰可按理論計算，計算工件底面與人工反射體的差異，調(diào)節(jié)靈敏度。利用通用的規(guī)一化處理過的曲線來調(diào)節(jié)靈敏度。,六）超聲波探傷工藝其特征量,2、缺陷大小測量A當(dāng)量法（比較、計算）探傷中發(fā)現(xiàn)缺陷后，測量其波高與試塊上同聲程的規(guī)則反射體波高相同，規(guī)則反射體的大小即為該缺陷的當(dāng)量大小。如果聲程大于三倍近場區(qū)長度可用公式計算缺陷當(dāng)量大小。當(dāng)量法一般用于缺陷小于聲束截面時使用，大于聲束截面時用測長法。,六、超聲波探傷工藝,B測長法（半波高度法端點半波高度法）當(dāng)缺陷的尺寸大于聲束截面時，探頭移動，當(dāng)缺陷波高降至一半時，認(rèn)為聲束中心是指向缺陷的邊緣。當(dāng)缺陷波不是一個最高點時，將缺陷波邊緣某高度的的波下降一半時，探頭位置為缺陷邊緣。C底波高度法用缺陷波的高度與工件完好處的底波或與缺陷處底波進(jìn)行比較。,,,,,,,,,,,,,,,,六、超聲波探傷工藝,3、非缺陷信號的識別A工件側(cè)壁回波縱波檢測細(xì)長工件時,由于擴(kuò)散波束在側(cè)壁產(chǎn)生波型轉(zhuǎn)換,由縱波轉(zhuǎn)換為橫波,此橫波在另一面又轉(zhuǎn)換為縱波,最后經(jīng)底面反射回到探頭。,,T,六、超聲波探傷工藝,B三角回波縱波徑向探測實心圓柱體時，探頭平面與柱面接觸面積小，使波束擴(kuò)散角增加，擴(kuò)散聲束會在圓柱在上形成三角反射路徑,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,B1,B2,d,1.3d,1.67d,2d,六）超聲波探傷工藝,C焊角回波焊縫余高過高時會在余高處反射和波型轉(zhuǎn)換。有時呈山形回波，可以根據(jù)山形回波的出現(xiàn)判斷焊縫中無大缺陷。,,,,,,,,,,,,,①,②,③,,,,,,,,,,,,①,②,③,,,,六、超聲波探傷工藝,4、掃查方式A以規(guī)定的掃查靈敏度（基準(zhǔn)靈敏度）先進(jìn)行掃查粗探傷，再以定量靈敏度對缺陷進(jìn)行定量、定級、定位。B為檢測縱向缺陷，斜探頭應(yīng)垂直于焊縫中心線放置在檢測面上，作鋸齒型掃查。探頭前后移動的范圍應(yīng)保證掃查到全部焊接接頭截面，在保持探頭垂直焊縫作前后移動的同時，還應(yīng)作10～15的左右轉(zhuǎn)動。,六、超聲波探傷工藝,C基本掃查方式為觀察缺陷動態(tài)波形和區(qū)分缺陷信號或偽缺陷信號，確定缺陷的位置、方向和形狀，可采用前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等四種探頭基本掃查方式。D掃查覆蓋率為確保檢測時超聲聲束能掃查到工件的整個被檢區(qū)域，探頭的每次掃查覆蓋率應(yīng)大于探頭直徑的15%。E探頭的移動速度探頭的掃查速度不應(yīng)超過150mm/s。當(dāng)采用自動報警裝置掃查時，不受此限,,小結(jié)：超聲波檢測的特點1面積型缺陷檢出率高，體積型缺陷檢出率低2適合較大厚度工件的檢驗3材質(zhì)晶粒度對檢測結(jié)果有影響,