【正文】 術(shù)學(xué)院制 20xx年 10 月 10 日 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 III 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )進(jìn)度計劃表 日 期 工 作 內(nèi) 容 執(zhí) 行 情 況 指導(dǎo)教師 簽 字 20xx 年 7月 2日～ 8月 26日 選取典型零件 收集相關(guān)背景信息 完成 20xx 年 8月 27日～ 9月 13日 選擇正確檢 測方法 完成零件檢測 完成 20xx 年 9月 14日～ 9月 23日 資料整理 論文框架設(shè)計 完成 20xx年 9月 24日～ 10月 14日 撰寫論文 完成 20xx年 10月 8日～ 10月 21日 論文修改完善 完成 20xx 年 10月 22， 23日 打印完成 完成 教師對進(jìn)度計劃實施情況總評 簽名 年 月 日 本表作評定學(xué)生平時成績的依據(jù)之一。 針對給定的板材焊縫，通過實驗檢測該焊縫的缺陷，本文詳細(xì)介紹了試塊選用，設(shè)備調(diào)試，現(xiàn)場探傷中的 常見問題及解決方法。 wave。 ultrasonic probe。因此它成為石油、化工、電站、核能和軍工等工業(yè)部門的重要生產(chǎn)裝備。無損檢測技術(shù)主要包括射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、聲發(fā)射等方法其中超聲波探傷和射線探傷是檢測壓力容器 焊縫內(nèi)部缺陷的主要手段。②過去對過程設(shè)備的驗收管理不嚴(yán)，導(dǎo)致了現(xiàn)今在役設(shè)備焊縫中存著大量超標(biāo)缺陷。因此，怎樣實現(xiàn)對焊縫內(nèi)部缺陷的精確定位、定量和定性分析及缺陷評定，是需迫切解決的課題。針對焊縫內(nèi)部缺陷的超聲波檢測及安全評定過程中所涉及的關(guān)鍵性問題進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并依據(jù)缺陷檢測所得到的結(jié)果進(jìn)行缺陷評定具有重要意義。工業(yè)生產(chǎn)中常用的無損檢測方法有射線檢驗 (RT)、超聲檢測 (UT)、磁粉檢測 (MT)和液體滲透檢測 (PT) 四種。目前，國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的無損檢測技術(shù)已逐步從 NDI 和 NDT 向 NDE 過渡。超聲無損評價是超聲檢測發(fā)展的最高界，不但要探測缺陷的有無，還要給出材質(zhì)的定量評價，也包括對材料和缺陷的物理和力學(xué)性能的檢測及其評價。超聲無損檢測的相關(guān)理論和方法及應(yīng)用的基礎(chǔ)性研究正在逐步深入，已經(jīng)取得了許多突破性進(jìn)展。無損檢測人員的培訓(xùn)也逐漸與國際接軌。 〈 2〉專業(yè)無損檢測人員相對較少，現(xiàn)有無損檢測設(shè)備有待改 進(jìn)。我國對無損檢測信息技術(shù)的建設(shè)工作還處在相當(dāng)薄弱的階段。此外，還有焊瘤、咬邊等表面缺陷。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 4 圖 11 對接接頭式焊板 圖 12 厚度為 20mm鋼板焊縫實物圖 1． 氣孔 氣孔是在焊接過程中焊接熔池高溫時吸收了過量的氣體或冶金反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，在冷卻凝固之前來不及逸出而殘留在焊縫金屬內(nèi)所形成的空穴。 圖 13 常見缺陷氣孔 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 5 2． 未焊透 未焊透是指焊接接頭部分金屬未完全熔透的現(xiàn)象。 圖 14 常見缺陷未焊透 3． 未熔合 未熔合主要是指填充金屬與母材之間沒有熔合在一起或填充金屬層之間沒有熔合在一起。 圖 15 常見缺陷未熔合 4．立體型缺陷，危害性較小。夾渣分為點狀和條狀。如圖 16 所示 圖 16 常見缺陷裂紋 2． 檢測方法的選擇 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 7 接結(jié)構(gòu)的無損檢測是檢驗其焊縫質(zhì)量的有效方法，一般包括射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、聲發(fā)射和渦流探傷等方法。以脈沖反射技術(shù)為例，由聲源產(chǎn)生的脈沖波被引入被檢測的試件中后，若材料是均質(zhì)的，則聲波沿一定的方向， 以恒定的速度向前傳播。反射的程度取決于界面兩側(cè)聲阻抗差異的大小，在金屬與氣體的界面上幾乎全部反射。 〈 1〉適用于金屬、非金屬、復(fù)合材料等多種材料制件的無損評價。 〈 4〉可較準(zhǔn)確地測定缺陷的深度位置，這在很多情況下是十分需要的。 〈 2〉試件形狀的復(fù)雜性，如小尺寸、不規(guī)則形 狀、粗糙表面、小曲率半徑西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 8 等，對超聲檢測的可實施性有較大影響。 接觸法檢測 接觸法檢測是將探頭與試件表面直接接觸進(jìn)行檢測技術(shù)，通常在探頭與檢測面之間涂有一層很薄的耦合劑，以改善探頭與檢測面之間聲波的傳導(dǎo)。焊縫工藝有熔焊和壓力焊兩類。接頭的缺陷包括外部缺陷和內(nèi)部缺陷。而裂紋、未熔合是平面型缺陷，危害性大。而當(dāng)試件中存在有缺陷時，在發(fā)射脈沖與底面回波之間將來自缺陷回波，通過觀西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 9 察缺陷回波的高度可對缺陷的大小進(jìn)行評估，通過觀察回波距發(fā)射脈沖的距離，可得到缺陷的埋深。當(dāng)儀器水平線性誤差較大時，缺陷定位誤差大。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時不能判定是哪個主聲束發(fā)現(xiàn)的，因此也就難以確定缺陷的實際的位置。 〈 2〉工件材質(zhì) 的影響：工件材質(zhì)對缺陷定位的影響可以從聲速和內(nèi)應(yīng)力兩個西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 10 方面來說，當(dāng)工件與試快的材質(zhì)不同時，就會使 K 值發(fā)生變化，另外工件內(nèi)應(yīng)力較大時，將使聲波的傳播速度和方向發(fā)生變化，當(dāng)應(yīng)力方向與波的傳播方向一致時，若為壓縮應(yīng)力，則應(yīng)力作用使試件彈性增強，這時聲速加快，反之，若為拉伸應(yīng)力，則聲速減慢，當(dāng)應(yīng)力與波的傳播方向不一致時，質(zhì)點振動軌跡受應(yīng)力干擾使波的傳播方向發(fā)生變化均會影響缺陷定位。探頭與工件曲面接觸，這時折射角和聲束形狀可發(fā)生變化都會影響缺陷定位。 \ 4 .操作人員的影響： 〈 1〉儀器時基線比例的影響：儀器時基線比例一般在試快上調(diào)節(jié)，當(dāng)工件與試塊的聲速不同時，儀器的時基線比例發(fā)生變化，影響缺陷定位精度。若仍按平板工件處理，那么定位誤差將會增 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 11 3 超聲波檢測儀器型號和一些基本設(shè)備 超聲檢測設(shè)備與器材包括超聲檢測儀、探頭、試塊、耦合劑等，其中儀器和探頭對超聲檢測系統(tǒng)的能力起關(guān)鍵性作用。而且其獨有的寬頻特性使得無論低頻還是高頻的探頭都能匹配，各種檢測需求都能滿足，達(dá)到了正如其名字 “ Anyscan” (任意掃查 )的境界。 靈敏度余量：＞ 62dB 178。 工作方式：單晶、雙晶方式 178。 采樣頻率：硬件實時采樣頻率 400MHz 178。 探頭延時： 0μs ～ 178。 顯示屏： 高亮度 TFT 液晶， 640179。 報警：硬件報警，聲、光兩種方式，可設(shè)置進(jìn)波、失波、 DAC報警模式 178。 供電電源： AC 100240V, DC 14V3A 178。 高速采樣，波形數(shù)據(jù)精準(zhǔn)： 400MHZ硬件采樣速率回波形狀真實可靠，先進(jìn)的數(shù)字控制處理平臺，運算速度更快、控制精度更準(zhǔn)。 如圖32所示。其作用是將電能轉(zhuǎn)換為聲能，并將聲能轉(zhuǎn)換為電能。晶片的性能決定著探頭的性能。 〈 2〉 阻尼塊和吸聲材料：阻尼塊是由環(huán)氧樹脂和鎢粉等按一定比例配成德阻尼材料，粘附在晶片或斜楔后面。但保護(hù)膜也會使始波寬度增大，分辨率變差，靈敏度降低。 2．接觸式斜探頭 接觸式斜探頭包括橫波斜探頭、表面波（瑞利波）探頭、縱波斜探頭及蘭姆波探頭等。 〈 1〉橫波斜探頭 橫波斜探頭是入射角在第一臨界角與第二臨界角之間且折射波為純橫波的探頭，適宜探測與檢測面成一定角度的缺陷，廣泛用于焊縫、管材、鍛件的檢測 。標(biāo)準(zhǔn)試塊通常由 權(quán)威機構(gòu)討論通過，其 特性與制作要求有專門 的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 標(biāo)準(zhǔn)試塊外形加工的平行度、垂直度與尺寸精度均應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格檢驗并符合圖樣要求。 標(biāo)準(zhǔn)試塊 試塊中的平底孔應(yīng)經(jīng)硅橡膠覆型檢驗其直徑、孔底表面粗糙度、平面度等。 CSKIA試塊較多用于焊縫橫波檢測，也是本論文所使用的試塊。 ④可直接測出橫波斜探頭的 k值。 如圖 34所示。 ④調(diào)節(jié)檢測靈敏度。除此之外，耦合劑 有潤滑作用，可以減少探頭和試件之間的摩擦，防止試件表面磨損西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 19 探頭，并使探頭便于移動。 ②甘油的優(yōu)點是聲阻抗大、耦合效果好；缺點是要用水稀釋，容易使試件形成腐蝕坑，價格較貴。 1 耦合劑 機油 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 20 掃查方式 沿 鋸齒形路線進(jìn)行掃查 最大掃查間距 5mm 最大掃查速度 不大于 50mm/s 對比試塊 CSKⅠ A試塊 CSKⅢ A試塊 驗收要求 JB/T : 反射波幅所在區(qū)域為 I 區(qū)， ,非裂紋的缺陷為 I 級； 反射波幅所在區(qū)域為 II 區(qū)，單個缺陷指示長度 L 小于等于 10mm 為 I 級； 反射波幅所在區(qū)域為 II 區(qū)，單個缺陷指示長度 L 小于等于 15mm 為 II 級； 反射波幅所在區(qū)域為 II 區(qū)， 超過 II 級者為 III 級； 反射波幅所在區(qū)域為 III 區(qū)，所有缺陷為 III 級； 反射波幅所在區(qū)域為 I， II， III 區(qū)， 裂紋等危害性缺陷為 III 級。 3. 單個點狀缺陷指 示長度按 5mm 計。 焊縫兩側(cè)檢測面的修整寬度應(yīng)至少等于探頭的移動區(qū)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊縫中存在缺陷之后，根據(jù)探頭在試件上的位置以及缺陷回波在顯示屏上的高度，就可確定出焊縫的缺陷位置和大小。常用的探頭斜率為 ~。 設(shè)置儀器的工作狀態(tài)設(shè)置 儀器的工作狀態(tài)設(shè)置儀器的工作狀態(tài)設(shè)置儀器的工作狀態(tài) a 調(diào)節(jié)檢測范圍 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 22 b 輸入被檢工件的聲速 5． 3． 2 測定探頭的前沿距離測定 〈 1〉 斜探頭的入射點測定。此時探頭殼側(cè)面與 R100 圓心的刻度線所對應(yīng)的點 即為入射點。 d 移動探頭使 R100 圓弧面反射回波達(dá)到最高，固定探頭。 K 值與入射點等西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 23 參數(shù)的準(zhǔn)確性對缺陷定位精度影響很大，其標(biāo)稱值也因制造、磨損等原因與實際值往往存在差異，因此需在使用前和使用中經(jīng)常測定。 c 移動探頭找到直徑 50 最高反射回波時，固定探 頭， d 用直尺測量出探頭端面到試塊端面的距離 L1. e 重復(fù) c～ d 測出 L L3。則時基線調(diào)節(jié)成功。則距離波幅曲線繪制完成?！?15176。此外有時還需進(jìn)行斜平行掃查、平行掃查和交叉掃查均是為了發(fā)現(xiàn)橫向缺陷。Lf=ntk.二次波法時 Df=2Tnt。進(jìn)而可以確定缺陷在 A區(qū)還是在 B 區(qū)。 然后把閘門移到缺陷回波之上，從儀器熒光屏右上角可以讀出177。如圖 544所示 圖 544 距離 — 波幅曲線 d 當(dāng)缺陷 回波只有一個最高點時，用 6dB 法測量缺陷的指示長度，當(dāng)缺陷回波有多個最高點時，用端點峰值法測量缺陷的指示長度。 ② 指示長度 8mm,垂直深度 15mm，在 B 區(qū)第Ⅱ區(qū)域，缺陷當(dāng)量為評定線＋ 6dB 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 27 結(jié) 束 語