【正文】 ? 由 ? 及 ? 即入射角 α=61176。 反射： ? 特定反射。 ? 根據(jù)多次底波情況： ? 鋼板中重皮處多次反射消失，無缺陷處多次反射清晰可見。 ? 探測時探頭和缺陷相對移動，移動方式為：平移、前后移、環(huán)繞缺陷、轉(zhuǎn)動等。 ? 在熔合線附近，如連續(xù)或間斷為坡口邊緣未熔合等。 ? 缺陷密集程度：在熒光屏掃描線某一范圍內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)一系列簇狀缺陷，在不同方向探測缺陷回波情況差不多。 ? 焊縫：產(chǎn)生氣孔、夾渣、未焊透、未熔合等。 ? 3. 工件幾何形狀和尺寸（曲率變化要補償） ? 4. 缺陷的影響 ? 缺陷的形狀，方位與入射波夾角等，指向性（回波指向性），表面粗糙度，性質(zhì)，位置（在近場或遠場等）等。 ? ③定位方法不當：曲面工件未修正等。 ? 工件溫度下降 K值變小。壓力應力聲速增加，拉應力聲速減小每 1kg/mm2引起 %。 第八節(jié) 影響缺陷定位、定量的主要因素 ? 一、影響缺陷定位的主要因素： ：水平線性、水平刻度精度。用計算法得到。2hbtg ??? 六、相對靈敏度 10dB法 ? 先用一次波找到缺陷最高波，再前后移動探頭，確定探頭在探測面上的位置 A和 B，再根據(jù)位置 A、 B的聲程 X X2和探頭 K值，確定缺陷高度： h。 K=1時完全正確。 ? ④只能檢測厚工件中垂直于表面的大缺陷，（如窄間隙厚焊縫電渣焊縫中未焊透）。用此法可測量單面焊未焊透高度。） ? 四、橫波端角反射法 ? 橫波射到下表面開口缺陷（根部未焊透，下表面裂紋等）回波高 h與波長 λ以及探頭 K值有關。則調(diào)節(jié)時，只要在 40mm處探直角棱邊使回波調(diào)到基準波高（如 50%），再提高21dB，靈敏度就調(diào)好了。再將探頭后移至離棱邊 65mm，將棱邊波 B2調(diào)在 。 ? ② 當裂紋內(nèi)有油、或水時，裂紋表面粗糙時及下端裂太尖時，裂紋尖端 B回波可能不出現(xiàn)。然后移至裂紋兩側(cè)，相同間距 a，記錄表面波通過裂紋回傳位置。 ? 當比例為 1:1時， h= TBTA ? （當板厚 T不是很大時，在裂紋尖端產(chǎn)生變型橫波 S）則橫波 S傳到底面任反回，熒光屏上出現(xiàn) S反回波TS則裂紋深度。對于自然裂紋不知多長，多深時，光憑波高高度，就斷定深度大是依據(jù)不足的。 槽長一定時，深度在 ~2λ范圍內(nèi)時隨深度增加而表面波反射波增高。 ? ： ? 材料厚度大于 2λ時，材料厚度對表面波傳無影響。 ? 如圖：表面波在 A、 B反射間還有 ? S變型橫波到底面的反射，波型為： S 表面波RACSB在C 處產(chǎn)生變形橫波S 的反射圖4 5T ASB③ 棱邊曲率半徑 R5λ時，表面波幾乎全部跨越傳播，無反射；棱 ? 邊曲率半徑 Rλ時，反射信號最大。 之后，反射逐漸降低；大于 170176。） ? （即大于 N） ? （三） 表面波的傳播特性 ? 1. 對表面柱孔和近表面橫孔隨孔徑增大反射率增加，頻率越高，反射率增大越快。 較好。 ? 2. 利用縱波斜入射到工件表面產(chǎn)生表面波。 ，深度 δ=，質(zhì)點不作水平方向振動（在此深度 ? 上有缺陷將不會引起反射，也就是檢測不出）。 ? 只適用：表面開口缺陷 ? 缺陷深度小于 2λ的情況。 ? ⑤ 用 20dB法時應考慮聲場修正。 ? 對裂紋、未熔合、條形夾渣等宜用10~12dB法。 ? 關鍵：尋找端點峰值位置。 ? ② 缺陷長度（指示長度）與缺陷波高和所規(guī)定的測長值位置有關，如缺陷波高只比規(guī)定測長靈敏度高 3dB，即為 3dB測長，一般將缺陷測短。 ? 關鍵：確定端部缺陷回波 峰值 （最高值），找到了缺陷端部峰值后，和 6dB法同樣操作。故指示長度一般小于或等于實際長度（此時所用 dB值即缺陷波最高波下降 dB值 ≤6dB時），當 dB6dB時，一般將缺陷測大，即指示長度大于實際長度。 ? 二、測長法： ? 適用于缺陷尺寸大于聲束截面時的缺陷。 ? 如靈敏度為平底孔，題中要求求出長橫孔當量，這要互換。 2 X????????????????? ?? XXD 224??XDPO ??4*2? 計算時應考慮： ? ① 材質(zhì)衰減。?? 園柱曲面： PC= ? 凸面 r內(nèi)半徑 ? PC= ? 凹面 R外半徑。 ? 球孔： Xpp ??4 ? 一般實際缺陷總比所定的當量值大 3~5倍，或更多。 ? 缺點：要做大量試塊，成本高。 ? 要求：① 加工一系列不同聲程，不同形狀（平底孔或橫孔），不同尺寸（直 ? 徑不同）試塊，將自然缺陷聲程與試塊上聲程相近的反射體比較。360??? ???????? ? RrSi nSi n /1? 一般： μ≤，則 μ條件，可求得： ? K= r/R ? K= r/R ? K= r/R ? 由上式可得到 ? μ和 T/D關系曲線 ? m和 T/D關系曲線 ? 實際應用時可查圖，可求出缺陷靠近內(nèi)壁（一次）和外壁（二次）的水平跨距和缺陷位置。 ? 3. 最大探測壁厚 ? 探頭在筒體外表面探測時，主聲束與內(nèi)表面相切時筒體的壁厚即為最大探測壁厚 Tm。 ? R 為工件外半徑。 ? 定出：水平距離 Lf=nTf可直接在掃描線上讀出深度 df=nTf/K，二次波 ? df=2TnTf/K。 22???T 圖4 3 BA圖44? A △ dB =20lg +10lg ? B △ dB =20lg － 10lg ? 特點：①方便、不用試塊 ? ②不考慮表面補償 ? ③不考慮材質(zhì)衰減（底面缺陷和底波聲程相同） ? 方法：只要求出底波高與要求的檢測靈敏度反射法之間回波高度差。 ? ? 要求：① 工件底面和探測面平行。 ? 將探頭對準標準試塊上人工缺陷探測使波高達到某基準波高（如 50%高）， ? 再根據(jù)工件厚度、要求、調(diào)節(jié)衰減器達到要求的靈敏度，這方法要注意下到幾點： ? 試塊和工件材質(zhì)不同，衰減不同的補償。 ①聲程調(diào)節(jié)法常用于 直探頭 管座角焊縫 斜探頭 T型焊 ? 可用 IIW和 IIW2試塊法來調(diào)節(jié)。 第四節(jié) 探傷儀調(diào)節(jié) ? 一、掃描線比例調(diào)節(jié) ：以工件厚度聲程為基準調(diào)節(jié)，一般將工件二次底波調(diào)節(jié) 10格。 ? 利用底波反射橫波耦合損耗測試實例： ? 用兩個相同規(guī)格斜探頭，作一發(fā)一收方式先在試塊上相對探測，分別測得兩探頭相距一跨距和二跨距時底面回波高 H1和 H2，在示波屏上作出 H1和 H2連線。 ? 當工件曲率半徑 R與臨界曲率半徑 R0比較R/R0=1時，修正值 ， ? R/R0≥1時，可不修正，此時修正值為 以下，當 R/R01時要修正，可用實測修正。 6. 工件表面形狀影響 ? 平面工件耦合最好。則 d越大耦合越差。 ? 為使耦合層耦合效果好，由教材 ，則必須使 r≈0，此時 t≈1，或 T= 達最大，即聲能從探頭全部透到工件，則由聲壓反射率表示式知， r≈0得 Sin ≈0，即d≈0或 d→0 ，但 d≠0，即工件表面越平整，耦合劑層厚 d越接近零，耦合越好。 2?4?? 此時相當于鋼保護膜直探頭探測鋼件。 ? 二、影響聲耦合的主要因素 d： ? 在均勻介質(zhì)中： ? 最好： d=n ? ②聲阻抗大，應盡量和被檢工件接近。 ? 實際耦合劑聲阻抗在 ~ 106公斤 /米 2，而鋼聲阻抗為 45 106公斤 /米 2。薄工件 K大些，厚工件 K可小些。發(fā)現(xiàn)遠距離缺陷能力強。對粗晶材料如降低頻率，且減小晶片尺寸時，則聲束指向性變壞，不利于檢測遠場缺陷，所以應綜合考慮。 2?? 這對壓力容器檢測要求已能滿足。對定量要求高時，應選擇垂直線性誤差小，衰減器精度高的儀器，對 ? 大型工件或粗晶材料工件探傷，可選擇功率大，靈敏度余量高，信噪比高，低頻性能好的儀器。自 JB/T47302022《 承壓設備無損檢測 》 頒布后發(fā)現(xiàn)原補充教材涉及超聲檢測標準部分的相關內(nèi)容與 ? JB/T47302022《 承壓設備無損檢測 》 第 3部分超聲檢測中相應規(guī)定不完全符合，為了更好地貫徹執(zhí)行 JB/T47302022《 承壓設備無損檢測 》 標準，對原補充教材涉及 JB/T47302022《 承壓設備無損檢測 》 標準的相關內(nèi)容均按 JB/T47302022《 承壓設備無損檢測 》標準第 3部分超聲檢測規(guī)定內(nèi)容要求進行了修改，現(xiàn)印刷的為修改版。 姚志忠 單位：三浦工業(yè)設備（蘇州）有限公司 地址：蘇州工業(yè)園區(qū)勝港街南前巷 8號 電話： 051288168333 13306261810 傳真： 051288168261 郵編： 215024 超聲波探傷方法與探傷工藝 《 超聲波探傷 》 補充教材 (修改版 ) 編寫：姚志忠 中國鍋爐壓力容器檢驗協(xié)會 教育工作委員會 二 00六年四月 超聲波探傷方法與探傷工藝 (修改版 ) 編寫說明 ? 根據(jù)鍋爐壓力容器壓力管道特種設備無損檢測人員 Ⅲ 級資格考核培訓班組織委員會的安排，于 2022年 4月將將本人負責超聲波探傷方法和工藝講課部分的講稿編印成冊，作為Ⅲ 級人員超聲波探傷專業(yè)培訓的補充教材。每章中的內(nèi)容和順序均與 《 超聲波探傷 》 教材全部對應。 ，如對定位要求高時，應選擇水平線性誤差小的儀器， ? 選擇數(shù)字式探傷儀更好。 ? 二、探頭選擇 ? 1. 型式選擇：原則為根據(jù)檢測對象和檢測目的決定： ? 如：焊縫 ——斜探頭 ? 鋼板、鑄件 ——直探頭 ? 鋼管、水浸板材 ——聚焦探頭（線、點聚集） ? 近表面缺陷 ——雙晶直探頭 ? 表面缺陷 ——表面波探頭 ? ? 2. 探頭頻率選擇 ? 超聲波檢測靈敏度一般是指檢測最小缺陷的能力，從統(tǒng)計規(guī)律發(fā)現(xiàn)當缺陷大小為 ? 時，可穩(wěn)定地發(fā)現(xiàn)缺陷波，對鋼工件用~5MHZ， λ為：縱波 ~，橫波~，則縱波可穩(wěn)定檢測缺陷最小值為：~，橫波可穩(wěn)定檢測缺陷最小值為： ~。 ? 此外應考慮檢測目的和檢測效果，如從發(fā)現(xiàn)最小缺陷能力方面，可提高頻率，但對大工件因聲程大頻率增加衰減急劇增加。鑄件、厚工件則晶片尺寸可大些， N大、 θ0小。 ? ②盡可能使檢測聲束與缺陷垂直，在條件許可時，盡量用 K大些的探頭。 ? 一、耦合劑 ——在工件與探頭之間表面，涂敷液體、排除空氣，實現(xiàn)聲能傳遞該液體即耦合劑。 ? 對耦合劑的要求： ? ①對工件表面和探頭表面有足夠浸潤性，并既有流動性，又有附著力強，且易清洗。 ? ⑤性能穩(wěn)定。 ? 最不好： d=（ 2n+1） ? 即四分之一波長奇數(shù)倍時，聲壓透射率最低，反射率最高。 ? 如果再增加耦合層厚度，可以使界面波和工件多次反射波分得很開，探傷圖 ? 形變得很清晰，如控制在底面回波在第二次界面回波前出現(xiàn)，對缺陷判斷有利（這是水浸探傷中的水層耦合原理）。表示工件表面光潔度越光越好，表面粗糙度越差。 ? 一般工件要求粗糙度 Ra= ? 一般液體耦合劑聲阻抗均比工件聲阻抗小，故對同一探測面（光潔度相工件 ? 材質(zhì)相同）聲阻抗越大的耦合劑耦合效果越好。 圖4 2? 則： R0=（ 1+Zt/Zm） ? f——頻率， D——晶片直徑， Zt——保護膜或斜透聲楔聲阻抗， ? Z0——耦合劑聲阻抗， Zm——工件聲阻抗，C0——耦合劑聲速。 ? 2. 補償 ? 將試塊上反射體回波高調(diào)至某高 h，再提高測得的 dB值，即為補償。 ? 當試塊厚度小于工件時， h1位于 H1和 H2中間，當試塊厚度大于工件時， H1位于 h1和 h2中間。根據(jù)工件厚和反射次數(shù)決定。 ? 二、探傷儀靈敏度調(diào)節(jié)