【正文】 此外在測(cè)定缺陷的大小時(shí)還應(yīng)注意疊加效應(yīng)的識(shí)別。所謂疊加效應(yīng)是指在薄板中當(dāng)缺陷較小時(shí)，缺陷反射波從第一次開始，第二次、第三次反射波逐漸增高，增高到一定程度以后的反射波又逐漸降低的現(xiàn)象。 ： 根據(jù)缺陷反射波和底波特點(diǎn)來(lái)估計(jì)缺陷的性質(zhì)。 分層 ：缺陷波形陡直，底波明顯下降或完全消失。 折疊 ：不一定有缺陷波，但始脈沖加寬，底波明顯下降或消失。 白點(diǎn)： 波形密集尖銳活躍底波明顯降低，次數(shù)減少，重復(fù)性差，移動(dòng)探頭，回波此起彼伏。 JB/T 、指示長(zhǎng)度、指示面積來(lái)進(jìn)行缺陷的評(píng)定與質(zhì)量分級(jí)，規(guī)定如下： 1）缺陷的指示長(zhǎng)度的評(píng)定規(guī)則 單個(gè)缺陷按其指示的最大長(zhǎng)度作為該缺陷的指示長(zhǎng)度。若單個(gè)缺陷的指示長(zhǎng)度小于 40㎜ 時(shí)，可不作記錄。 2）單個(gè)缺陷指示面積的評(píng)定規(guī)則 單個(gè)缺陷的指示面積 =缺陷的指示長(zhǎng)度 缺陷的指示寬度 (與長(zhǎng)度方向垂直的最大尺寸 ) a）一個(gè)缺陷按其指示的面積作為該缺陷的單個(gè)指示面積。 b）多個(gè)缺陷其相鄰間距小于 100㎜ 或間距小于相鄰較小缺陷的指示長(zhǎng)度（取其最大值）時(shí)，以各缺陷面積之和作為單個(gè)缺陷指示面積。 c）指示面積不計(jì)的單個(gè)缺陷見表 3）缺陷面積百分比的評(píng)定規(guī)則 在任一 1m 1m的檢測(cè)面積內(nèi)，按缺陷面積所占的百分比來(lái)確定。如鋼板面積小于 1m 1m，可按比例折算。 1）鋼板質(zhì)量分級(jí)見表 。 2）在剖口預(yù)定線兩側(cè)各 50㎜ （當(dāng)板厚超過 100㎜ 時(shí)，以板厚的一半為準(zhǔn)）內(nèi)，缺陷的指示長(zhǎng)度大于或等于 50㎜ 時(shí)，應(yīng)評(píng)為Ⅴ 級(jí)。 3）在檢測(cè)過程中，檢測(cè)人員如確認(rèn)鋼板中有白點(diǎn)、裂紋等危害性缺陷存在時(shí)，應(yīng)評(píng)為 Ⅴ 級(jí)。 表 鋼板質(zhì)量分級(jí) 等級(jí) 單個(gè)缺陷 指示長(zhǎng)度㎜ 單個(gè)缺陷 指示面積㎝ 2 在任 一 1m 1m檢測(cè) 面積內(nèi)存在的缺陷面積百分比 % 以下單個(gè)缺陷 指示面積不計(jì)㎝2 Ⅰ ＜ 80 ＜ 25 ≤3 ＜ 9 Ⅱ ＜ 100 ＜ 50 ≤5 ＜ 15 Ⅲ ＜ 120 ＜ 100 ≤10 ＜ 25 Ⅳ ＜ 150 ＜ 100 ≤10 ＜ 25 Ⅴ 超過 Ⅳ 級(jí)者 復(fù)合板是由 基板 和 復(fù)合層 板組成的?；逋ǔ２捎?碳鋼、低合金鋼板或不銹鋼板 ，復(fù)合層板通常采用 不銹鋼、鈦及鈦合金、鋁及鋁合金、鎳及鎳合金、銅及銅合金板 。復(fù)合層板用來(lái)提高耐磨、耐腐蝕等性能，基板用來(lái)保證復(fù)合板的強(qiáng)度。 基板和復(fù)合層板的結(jié)合采用 軋制法、爆炸復(fù)合法和堆焊法等。 復(fù)合板中的 缺陷 主要是復(fù)合層板和基板結(jié)合層界面上的未結(jié)合，未結(jié)合部分的缺陷呈完全脫開或不完全脫開狀態(tài)。超聲波檢測(cè)主要是檢測(cè)基板和復(fù)合層板結(jié)合狀態(tài)的。 脫層（脫接） 復(fù)合不良 探頭的選用應(yīng)按表 。常用單晶直探頭或雙晶直探頭進(jìn)行縱波檢測(cè) ，檢測(cè)頻率 — ，探頭直徑一般不大于 Φ25mm。 耦合方式可采用直接接觸法或液浸法。 一般從基板側(cè)表面進(jìn)行檢測(cè)，需要時(shí)也可以從復(fù)合板材側(cè)進(jìn)行檢測(cè)。 a) 掃查方式可采用 100%掃查或沿鋼板寬度方向，間隔為 50mm的平行線掃查； b) 根據(jù)合同、技術(shù)協(xié)議書或圖樣的要求，采用其他掃查形式； c) 在坡口預(yù)定線兩側(cè)各 50mm內(nèi)應(yīng)作 100%掃查。 將探頭置于復(fù)合鋼板完全結(jié)合部位，調(diào)節(jié)第一次底波高度為顯示屏滿刻度的 80%。以此作為基準(zhǔn)靈敏度。 第一次底波高度低于顯示屏滿刻度的 5%，且明顯有未結(jié)合缺陷反射波存在時(shí)（ ≥5%），該部位稱為未結(jié)合區(qū)。移動(dòng)探頭，使第一次底波升高到顯示屏滿刻度的 40%，以此時(shí)探頭中心作為未結(jié)合區(qū)邊界點(diǎn)。 不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)未結(jié)合缺陷的評(píng)定與質(zhì)量分級(jí)有不同要求， JB/T ： 一個(gè)缺陷按其指示的最大長(zhǎng)度作為該缺陷的指示長(zhǎng)度。若單個(gè)缺陷的指示長(zhǎng)度小于 25mm時(shí)，可不作記錄。 多個(gè)相鄰的未結(jié)合區(qū)，當(dāng)其最小間距小于等于 20mm時(shí)，應(yīng)作為單個(gè)未結(jié)合區(qū)處理，其面積為各個(gè)未結(jié)合區(qū)面積之和。 未結(jié)合區(qū)總面積占復(fù)合板總面積的百分比。 1)復(fù)合鋼板質(zhì)量分級(jí)評(píng)定按表 。 表 復(fù)合鋼板質(zhì)量等級(jí)評(píng)定 等級(jí) 單個(gè)未結(jié)合指示長(zhǎng)度， mm 單個(gè)未結(jié)合區(qū)面積， cm2 未結(jié)合率， % Ⅰ 0 0 0 Ⅱ ≤50 ≤20 ≤2 Ⅲ ≤75 ≤45 ≤5 Ⅳ 大于 Ⅲ 級(jí)者 2)在剖口的預(yù)定線兩側(cè)各 50mm的范圍內(nèi)，未結(jié)合的指示長(zhǎng)度大于或等于 25mm時(shí)，定級(jí)為 Ⅳ 級(jí)。 復(fù)合板的基板和復(fù)合層板即使完全結(jié)合，由于復(fù)合層板的聲阻抗和基板的聲阻抗一般不相同，因此對(duì)復(fù)合板作縱波垂直檢測(cè)時(shí)，在基板和復(fù)合層板的結(jié)合界面上會(huì)產(chǎn)生反射波，超聲波檢測(cè)儀顯示屏上同時(shí)收到界面反射波和底面反射波。 復(fù)合板縱波垂直檢測(cè)時(shí)超聲波的傳播路徑和檢測(cè)圖形見示意圖，圖中 I、 I1為界面反射波， I2為界面多次反射波； B為底面反射波， B1的傳播路徑較為復(fù)雜：一條是 I1經(jīng)復(fù)合板表面反射然后在界面處透射，而后經(jīng)基板底面反射，這個(gè)反射波在界面處透射最后回到復(fù)合板表面；另一條是 B經(jīng)復(fù)合板表面反射后，在界面處再次反射并回到復(fù)合板表面。 設(shè)界面的聲壓反射率（取決對(duì)值）為 r,按第二章第六節(jié)講述的理論，即： 2121211211ZZZZZZZZr??????鈦復(fù)合鋼板縱波垂直檢測(cè)時(shí)的超聲傳播路徑和反射波示意圖 表 壓反射率。這里基材（鋼）的聲阻抗取 46 106kg/m2s。 表 基板（鋼）和復(fù)合層板的界面聲壓反射率 復(fù)合層板 Z2 /m2s Z1/Z2 r 鎳 188不銹鋼 銅 鈦 鋁 在圖 ,如以 I1/B或 I/B作表示界面反射波大小的指標(biāo) ,則其間關(guān)系如下 : 211rr???????用表 （ 53）計(jì)算 I/B,結(jié)果見表 表 界面反射波的大小 復(fù)合層板 I/B I/B的分貝值 鎳 188不銹鋼 dB 銅 dB 鈦 dB 鋁 dB 由此表可知 , 復(fù)合層板是 188不銹鋼的復(fù)合板 ,界面反射波極小 ,幾乎看不到 .而復(fù)合層板是鋁和鈦的 復(fù)合板 ,界面反射波就相當(dāng)大 .圖 無(wú)縫鋼管超聲波檢測(cè) 鋼管按其加工方法分為無(wú)縫鋼管和焊接管，無(wú)縫鋼管加工有熱軋和冷拔兩種方法，焊接管加工有螺旋焊縫和直縫電焊鋼管兩種方法，本節(jié)介紹碳鋼和低合金鋼及奧氏體不銹鋼無(wú)縫鋼管的超聲波檢測(cè)。 無(wú)縫鋼管加工方法有熱軋（擠壓無(wú)縫鋼管）和冷拔，無(wú)縫鋼管中缺陷與加工方法有關(guān)。無(wú)縫鋼管中常見缺陷有裂紋、折迭、分層等；折迭屬表面缺陷；裂紋存在于無(wú)縫鋼管的內(nèi)部和表面；分層屬內(nèi)部缺陷，本節(jié)介紹的超聲波檢測(cè)方法不適用于分層缺陷的檢測(cè)。 無(wú)縫鋼管中缺陷按其方向有縱向缺陷和橫向缺陷，鋼管的檢測(cè)主要針對(duì)縱向缺陷。檢測(cè)縱向缺陷時(shí)超聲聲束應(yīng)由鋼管外圓橫截面中心線一側(cè)傾斜入射，在管壁內(nèi)沿周向呈鋸齒形傳播（如圖 ）。檢測(cè)橫向缺陷時(shí)超聲聲束應(yīng)沿軸向傾斜入射呈鋸齒形傳播（如圖 ）。在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，通常希望管材中存在的波形單一，形成的 A型顯示波形清晰簡(jiǎn)單，以便于缺陷信號(hào)的正確判斷和解釋。因此將管材檢測(cè)的傾斜入射聲束入射角選擇在第一臨界角和第二臨界角之間，使管材中只存在橫波進(jìn)行檢測(cè)且聲束軸線能掃查到內(nèi)壁。無(wú)縫鋼管檢測(cè)按耦合方式分為接觸法和液浸法，下面介紹兩種方法的特點(diǎn)。 圖 管壁內(nèi)聲束的周向傳播 圖 管壁內(nèi)聲束的軸向傳播 接觸法檢測(cè)使用與鋼管表面吻合良好的斜探頭。管材曲率半徑小時(shí)，接觸法檢測(cè)耦合不良，聲束嚴(yán)重?cái)U(kuò)散，靈敏度低，一般采用聚焦探頭、將有機(jī)玻璃斜楔塊加工成與管材表面吻合良好的曲面 ,也可在探頭前加裝與管材吻合良好的滑塊（見圖 ）等方法提高檢測(cè)靈敏度。接觸法檢測(cè)效率低、探頭損耗大適用于單件小批量及規(guī)格多的情況。 接觸法檢測(cè)為保證管材內(nèi)只有橫波并使橫波掃查到管材內(nèi)壁（見圖 ）斜探頭的折射角按下面方法確定： 鋼有鋼有SLLL cccc ?? ?sinRr??sin RrccSL鋼有?? 管 材內(nèi)壁 RrccccSLLL鋼有鋼有 ?? ?s in式中： CL有 — 有機(jī)玻璃中的縱波聲速 CS鋼 — 鋼中的橫波聲速 r— 檢測(cè)的管內(nèi)徑 R— 檢測(cè)的管外徑 ???Max例題 2：用單斜探頭直接接觸法檢測(cè) Φ325 40mm無(wú)縫鋼管，求探頭的最大 K值？ 已知： D0=325mm T=40mm 求 : ???Max解 : 20DR?? ??? R TRr ??? 2 6 2 ???? r Rr??sin?滿足檢測(cè)鋼管內(nèi)壁的最大折射角 r c s i 6 2 2 2a r c s i na r c s i n ???? Rr?例題 2：用單斜探頭直接接觸法檢測(cè) Φ325 40mm無(wú)縫鋼管，求探頭的最大 K值？ 已知： D0=325mm T=40mm ???Max解 : 20DR?? ??? RTRr ??? 2 6 2 ???? r Rr??sin滿足檢測(cè)鋼管內(nèi)壁的最大折射角 r c s i 6 2 2 2a r c s i na r c s i n ???? Rr?答 :探頭的最大 K值為 。 求 : 將液浸縱波探頭置于液體中，利用縱波傾斜入射到液體 /鋼界面，當(dāng)入射角 α在第一臨界角和第二臨界角之間時(shí)，在管材內(nèi)對(duì)縱向缺陷進(jìn)行全橫波檢測(cè)，見圖 （圖中所示反射波表示的是相對(duì)位置，實(shí)際檢測(cè)中它們不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在顯示屏上）。液浸法耦合效果好、檢測(cè)速度快、靈敏度高、探頭損耗小、特別適用于對(duì)小徑管的全周長(zhǎng)自動(dòng)化檢測(cè)。這里簡(jiǎn)單介紹一下液浸法的幾個(gè)工藝參數(shù)的選擇： ： 探頭聲束軸線與管材中心軸線的水平距離?？刂破木嗑涂梢钥刂迫肷浣?α。 偏心距的范圍由兩個(gè)條件決定，一是保證聲束軸線能夠檢測(cè)到管材內(nèi)壁，二是保證全橫波檢測(cè)。 聲束軸線檢測(cè)內(nèi)壁的條件： RrccsL鋼液arc s in??全橫波檢測(cè)的條件： 鋼液LLccarcsin??同時(shí)滿足上述條件時(shí)： Rrcccc sLLL 鋼液鋼液 a r c s ina r c s in ?? ?∵ Rxarcsin??∴ 偏心距的范圍 rccxRccsLLL鋼液鋼液 ??耦合液體如果用水，將水和鋼中的聲速代入有 rxR 4 5 5 ??實(shí)際工作總常取偏心距的平均值即 2 rRx ??式中： cL液 －液體中縱波聲速 cL鋼 －鋼中縱波聲速 cS鋼 －鋼中橫波聲速 R－小徑管外半徑 r－小徑管內(nèi)半徑 X－偏心距 ： 液體層厚度要保證液體 /鋼界面的第二次反射波位于管子的內(nèi)壁缺陷的一次波和二次波之后，這樣便于對(duì)缺陷的識(shí)別。如果用水作為耦合液體的話，由水和鋼的聲速可知水層厚度大于管材中橫波聲程的一半就能滿足上述要求，即： 22 rRh ?? f: 22 xRhf ??? 39。r fc ccr TT 液???： 以有機(jī)玻璃探頭水耦合為例 fr ??式中： Tc — 聲透鏡中縱波聲速 液c— 藕合液體中縱波聲速 f — 藕合