【正文】 此外在測定缺陷的大小時還應(yīng)注意疊加效應(yīng)的識別。所謂疊加效應(yīng)是指在薄板中當(dāng)缺陷較小時，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來估計缺陷的性質(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： 波形密集尖銳活躍底波明顯降低，次數(shù)減少，重復(fù)性差，移動探頭，回波此起彼伏。 JB/T 、指示長度、指示面積來進行缺陷的評定與質(zhì)量分級，規(guī)定如下： 1）缺陷的指示長度的評定規(guī)則 單個缺陷按其指示的最大長度作為該缺陷的指示長度。若單個缺陷的指示長度小于 40㎜ 時，可不作記錄。 2）單個缺陷指示面積的評定規(guī)則 單個缺陷的指示面積 =缺陷的指示長度 缺陷的指示寬度 (與長度方向垂直的最大尺寸 ) a）一個缺陷按其指示的面積作為該缺陷的單個指示面積。 b）多個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度（取其最大值）時，以各缺陷面積之和作為單個缺陷指示面積。 c）指示面積不計的單個缺陷見表 3）缺陷面積百分比的評定規(guī)則 在任一 1m 1m的檢測面積內(nèi)，按缺陷面積所占的百分比來確定。如鋼板面積小于 1m 1m，可按比例折算。 1）鋼板質(zhì)量分級見表 。 2）在剖口預(yù)定線兩側(cè)各 50㎜ （當(dāng)板厚超過 100㎜ 時，以板厚的一半為準(zhǔn)）內(nèi)，缺陷的指示長度大于或等于 50㎜ 時，應(yīng)評為Ⅴ 級。 3）在檢測過程中，檢測人員如確認(rèn)鋼板中有白點、裂紋等危害性缺陷存在時，應(yīng)評為 Ⅴ 級。 表 鋼板質(zhì)量分級 等級 單個缺陷 指示長度㎜ 單個缺陷 指示面積㎝ 2 在任 一 1m 1m檢測 面積內(nèi)存在的缺陷面積百分比 % 以下單個缺陷 指示面積不計㎝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)合層板用來提高耐磨、耐腐蝕等性能，基板用來保證復(fù)合板的強度。 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)。超聲波檢測主要是檢測基板和復(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行縱波檢測 ，檢測頻率 — ，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)表面進行檢測，需要時也可以從復(fù)合板材側(cè)進行檢測。 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（ ≥5%），該部位稱為未結(jié)合區(qū)。移動探頭，使第一次底波升高到顯示屏滿刻度的 40%，以此時探頭中心作為未結(jié)合區(qū)邊界點。 不同的標(biāo)準(zhǔn)對未結(jié)合缺陷的評定與質(zhì)量分級有不同要求， JB/T ： 一個缺陷按其指示的最大長度作為該缺陷的指示長度。若單個缺陷的指示長度小于 25mm時，可不作記錄。 多個相鄰的未結(jié)合區(qū)，當(dāng)其最小間距小于等于 20mm時，應(yīng)作為單個未結(jié)合區(qū)處理，其面積為各個未結(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)量分級評定按表 。 表 復(fù)合鋼板質(zhì)量等級評定 等級 單個未結(jié)合指示長度， mm 單個未結(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)合的指示長度大于或等于 25mm時，定級為 Ⅳ 級。 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，因此對復(fù)合板作縱波垂直檢測時，在基板和復(fù)合層板的結(jié)合界面上會產(chǎn)生反射波，超聲波檢測儀顯示屏上同時收到界面反射波和底面反射波。 復(fù)合板縱波垂直檢測時超聲波的傳播路徑和檢測圖形見示意圖，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時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 無縫鋼管超聲波檢測 鋼管按其加工方法分為無縫鋼管和焊接管，無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縫鋼管的超聲波檢測。 無縫鋼管加工方法有熱軋（擠壓無縫鋼管）和冷拔，無縫鋼管中缺陷與加工方法有關(guān)。無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)介紹的超聲波檢測方法不適用于分層缺陷的檢測。 無縫鋼管中缺陷按其方向有縱向缺陷和橫向缺陷，鋼管的檢測主要針對縱向缺陷。檢測縱向缺陷時超聲聲束應(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 ）。檢測橫向缺陷時超聲聲束應(yīng)沿軸向傾斜入射呈鋸齒形傳播（如圖 ）。在實際檢測時，通常希望管材中存在的波形單一，形成的 A型顯示波形清晰簡單，以便于缺陷信號的正確判斷和解釋。因此將管材檢測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行檢測且聲束軸線能掃查到內(nèi)壁。無縫鋼管檢測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。 圖 管壁內(nèi)聲束的周向傳播 圖 管壁內(nèi)聲束的軸向傳播 接觸法檢測使用與鋼管表面吻合良好的斜探頭。管材曲率半徑小時，接觸法檢測耦合不良，聲束嚴(yán)重擴散，靈敏度低，一般采用聚焦探頭、將有機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 ）等方法提高檢測靈敏度。接觸法檢測效率低、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 — 有機玻璃中的縱波聲速 CS鋼 — 鋼中的橫波聲速 r— 檢測的管內(nèi)徑 R— 檢測的管外徑 ???Max例題 2：用單斜探頭直接接觸法檢測 Φ325 40mm無縫鋼管，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 Φ325 40mm無縫鋼管，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，在管材內(nèi)對縱向缺陷進行全橫波檢測，見圖 （圖中所示反射波表示的是相對位置，實際檢測中它們不會同時出現(xiàn)在顯示屏上）。液浸法耦合效果好、檢測速度快、靈敏度高、探頭損耗小、特別適用于對小徑管的全周長自動化檢測。這里簡單介紹一下液浸法的幾個工藝參數(shù)的選擇： ： 探頭聲束軸線與管材中心軸線的水平距離。控制偏心距就可以控制入射角 α。 偏心距的范圍由兩個條件決定，一是保證聲束軸線能夠檢測到管材內(nèi)壁，二是保證全橫波檢測。 聲束軸線檢測內(nèi)壁的條件： RrccsL鋼液arc s in??全橫波檢測的條件： 鋼液LLccarcsin??同時滿足上述條件時： 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，這樣便于對缺陷的識別。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