【正文】 波， ? 實(shí)質(zhì)是由端部強(qiáng)裂散射引起回波峰值）。 ? 表面波探傷應(yīng)用程序： ? ① 頻率： 5MHZ ? ② 耦合劑：甘油、粘度較大的機(jī)油 ? ③表面要求：光潔度要高一些，除油、污、除銹蝕，露出金屬光澤。 ? h=（ TSTB） ? 這里 ?RSCCtTttRSRA B S圖4 7AB? 2. 雙探頭法 ? 兩探頭一發(fā)一收，掃描線按 1:n調(diào)常用 1:1。 深度一定時(shí)，槽長度在聲場直徑以內(nèi)時(shí)隨槽長增加，表面波反射波增加。 圖46? 3. 表面波傳播時(shí)，表面有油層，則表面波的垂直成份向油層輻射，衰減很大，表面回波幅度降為零。 ? 2. 對棱角邊的反射有下列特性（棱角可認(rèn)為相當(dāng)于裂紋）。 ? sinαR= SC????1RLCC? CL=斜楔有機(jī)玻璃縱波速度 ? CR=鋼中表面波速度 ? 對鋼和有機(jī)玻璃而言。 ? 該法存在許多問題，未說清，現(xiàn)介紹一下表面波探傷的情況： ? （ —）表面波的性質(zhì)： ，介質(zhì)表層質(zhì)點(diǎn)具有縱波和橫波的綜合特性。對小于 10mm缺陷宜用 3dB法。 ? 如缺陷波高比規(guī)定測長靈敏度高 20dB，即為20dB測長，一般將缺陷測大。 ? 1. 相對靈敏度測方法 ? 相對靈敏度法是以缺陷最高回波為基準(zhǔn)，使探頭沿缺陷長度方向兩端移動，使缺陷波下降一定的 dB值。 ? X≥3N近似準(zhǔn)確。 RrP 21 ? 當(dāng)量計(jì)算方法： ? 利用規(guī)則形狀反射體回波聲壓（第二章中介紹的幾種）與缺陷回波聲壓（缺 ? 陷波高 dB值）進(jìn)行比較得到缺陷當(dāng)量。 ? ② 試塊與工件材質(zhì)相近或相同，光面光潔度，工件形狀相同或一致。此時(shí)探頭折射 β為： ? Sinβ=（ R、 r分別為筒體外、內(nèi)半徑） ? 則 ≤ ? 即 Tm≤R DTm ???????????? KK1121???????????? KK11? 4. 聲程修正系數(shù) μ和跨距修正系數(shù) m。 ? 定出：水平距離 Lf=K ? ② 工件底面和探測面形狀相同，且規(guī)則。 ② 水平法 ? CSKIA法（利用 R100， R50） ? 橫孔試塊法（ CSKIIIA和 CSKIIA或薄板試塊法）。再將兩探頭在工件上相對探測，同樣分別測得兩探頭相距一跨距和二跨距時(shí)底面回波 ? 高 h1和 h2，在示波屏上作出 h1和 h2連線。 ? 凸曲面和凹曲面均耦合不好。 221 21 )(4 ZZ ZZ???d2 ? 由上面均勻介質(zhì)中異質(zhì)薄層對聲波的聲壓反射率表示式可知 d→0 時(shí)，可得 r≈0。 ? 即半波長整數(shù)倍時(shí)聲壓透射率為 1，幾乎無反射，聲能全部透射。所以靠耦合劑是很難補(bǔ)償曲面和粗糙表面對探測靈敏度的影響。 ? ③ 考慮檢測面的結(jié)構(gòu)情況 ? 如對小型工件，曲率大的工件復(fù)雜形狀工件為便于耦合要用小晶片，對平面工件，晶片可大一些。 ? 故對晶粒較細(xì)的鑄件、軋制件、焊接件等常采用 ~5MHZ。 ? 由于本人的局限性、缺點(diǎn)和錯(cuò)誤難免，請閱讀本補(bǔ)充教材的人員提出寶貴意見和建議，使本補(bǔ)充教材更加完善。 ? 本補(bǔ)充教材內(nèi)容為：第四章超聲波探傷方法和通用探傷技術(shù)，第五章板材和管材超聲波探傷，第六章鍛件與鑄件超聲波探傷，第七章焊縫超聲波探傷，第八章超聲波探傷工藝。 ? 主要考慮：靈敏度、分辨力、定量要求，定位要求和便攜、穩(wěn)定等方面。 ? ② 其次考慮檢測目的，有利于發(fā)現(xiàn)缺陷，如工件較薄，則晶片尺寸可小些，此時(shí) N小。 第三節(jié) 耦合與補(bǔ)償 ? 耦合就是實(shí)現(xiàn)聲能從探頭向工件的傳遞，它可用探測面上聲強(qiáng)透過率來表示耦合的好壞，聲強(qiáng)透過率高，表示聲耦合好。 ? ④來源廣，價(jià)格低廉。 2?4?31ZZ22221222222122241124111????dS inZZZZdS inZZZZr???????? ?????????? ??? 由式可看出：當(dāng)耦合層 d=時(shí)， r=0、 t=1，靈敏度可以保證，但發(fā)射反射 ? 脈沖后面干擾振蕩增加，也影響缺陷檢測，故實(shí)際上常使用 d→0 的光滑工件使耦合層d→0 ，效果好。同時(shí)因真空不能傳播聲波，使耦合變差。聲程不同時(shí)，應(yīng)對聲程變化引起的 dB差進(jìn)行修正。 ? 多次反射： Bn。 ? 試塊反射體聲程和工件檢測靈敏度要求聲程不同引起補(bǔ)償（擴(kuò)散、材質(zhì)）。 ? 二、表面波探傷缺陷定位： ? 根據(jù)缺陷波前沿位置按所調(diào)掃描線比例確定缺陷離探頭距離。 ? ⌒ 為缺陷離探頭外表面弧長。 第六節(jié) 缺陷大小測定 ? 一、當(dāng)量法 ? 適用于小于聲場的缺陷的當(dāng)量測定。 ? ? △當(dāng)量：不同類型和不同大小的工件中的任何缺陷反射回波高與同聲程的某 ? 標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)則）反射體的反射回波高相同時(shí)，則該標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)則）反射體的類型和尺寸即為該缺陷的當(dāng)量。 ?? ???ff DXLPP2 ? 如題中告訴衰減，要弄清是雙程還是單程的。按規(guī)定方法測得的缺陷長稱指示長度。使缺陷波下降至規(guī)定的位置如評定線，如 JB/T4730 ? 中 Ⅰ 區(qū)缺陷規(guī)定降到測長線即為絕對靈敏度法。 ? ② 對缺陷回波包絡(luò)線有多個(gè)極大值缺陷，可用端點(diǎn) 6dB法或端點(diǎn)峰值法。 ? 1. ： BF——為缺陷處底波高度， F——缺陷波高 ? 2. ： BG——無缺陷處底波高度 ? 3. 此方法在鋼板、鍛件探傷中常應(yīng)用。 ，對平面波而言，與頻率無關(guān)，與材料的泊松比 σ ? 和橫波聲速 CS有關(guān)。 ? （ N已全部在透場楔內(nèi)）。 ? 因工件中裂紋與表面之間會成各種角度，為防止漏檢，必須從兩個(gè)方向上探測。 ? 因此表面波探傷不宜在小于 2λ的板中進(jìn)行。（常用 1:1） ? 表面波在開口缺陷開口處 A和裂紋下端 B反回波為TA和 TB。所以，表面光潔度，耦合狀況等對測量精度無影響。 ? ⑤ 靈敏度調(diào)節(jié)： ? 利用工件本身直角棱邊反射波作參考信號。 ? 因此，此種方法光靠波高無法確定缺陷深度，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用不同深度槽形試塊對比得出缺陷深，故誤差較大。 ? ⑥當(dāng)兩個(gè)探頭靠在一起時(shí)，可測缺陷下端點(diǎn)最下部位置，該位置離工件下表面距離 h’為：h’= 稱死區(qū)范圍， b為兩探頭靠近時(shí)入射點(diǎn)之間距離。 ? 這里關(guān)鍵是如何確定 X X2和 β1和 β2可用試塊人工缺陷測定得到。 ?①表面粗糙：表面凹凸不平引起進(jìn)入工件聲束分叉。 ? ①調(diào)儀器掃描線比例不準(zhǔn)。 ? 如鍛鋼：則可能產(chǎn)生白點(diǎn)，裂紋這是最危險(xiǎn)的缺陷。 ? 在焊縫中心有一定長度的缺陷大多為未焊透。 ? 四、根據(jù)底波分析缺陷性質(zhì)，在鋼板中大量應(yīng)用 ? 根據(jù)一次底波 B1情況： ? 缺陷波很強(qiáng)， B1消失 ——大面積缺陷（夾層、裂紋等）。 ? α+β=90176。 ? 四、其它非缺陷波： ——各種形狀工件輪廓波不相同要具體分析。 ?ad 2m i n ? fad i n ??ad 2m i n ?fad 5m i n ?第五章 板材和管材超聲波探傷 ? 第一節(jié) 板材超聲波探傷 ? 一、板材分類 ? δ6mm薄板 ? 6mm≤δ≤40 mm中板 ? δ40mm厚板 ? 二、鋼板中常見缺陷 ? 存在于內(nèi)部 ? 分層 ——鋼錠中非金屬夾雜物，金屬氧化物，硫化物以及夾渣在軋制過程中被軋扁而形成。 ? 裂紋 ——軋制工藝和溫度不合適時(shí)造成。 ③ 材質(zhì)對超聲波的衰減要小。 ? ② 調(diào)至不同厚度時(shí)，必須保證發(fā)射的聲束與鋼板表面垂直。 ? 利用 F1評價(jià)缺陷。 ? c. 試塊上 Ф5平底孔垂直于表面，平底孔底面與表面平行，光滑。 ? 波型特點(diǎn)大致為： ①分層或夾層 ? 缺陷波形整齊、均勻、陡直、規(guī)律性強(qiáng)，大多處在鋼板中心部位，底波明顯下降或消失。 ? （用探頭移動法測缺陷大小） ? 按 JB/T47302022標(biāo)準(zhǔn) 。 ? 脫層和接合不良可以是完全脫接，也可以是部分脫接。因此可用試塊比較確定缺陷。單個(gè)缺陷指示長度小于 25mm時(shí)不作記錄。 ? ?Si nCC LP ?? ② 與板面清潔有關(guān)，板面有水、油時(shí)衰減大。 ? 板波類型：與入射選擇： ? 端面反射波高，傳播距離大，波型單一。 第四節(jié) 管材超聲波探傷 ? 一、管材制造工藝及常見缺陷 ? 無縫鋼管 ——用穿孔法和高速擠壓法制成。 ? 大口徑管：也有用鋼錠經(jīng)鍛造、軋制等加工成。 ? 焊接管的焊縫中缺陷與焊縫類似，有裂紋、未焊透、氣孔、夾渣等。 ? 要采取措施：① 有機(jī)玻璃斜楔磨成與管子外徑曲率相近。 ? 探頭掃查：保證管材 100%掃查到。 V形槽一般加工在管子外表面，當(dāng)外徑≥80mm，且壁厚 ≥10mm時(shí)，應(yīng)同時(shí)在內(nèi)、外表面加工 V形槽。 ? （二）水浸探傷 ? 采用水浸縱波聚焦探頭，超聲縱波在與管軸線垂直的平面內(nèi)斜入射到管子的管壁 ? 中，當(dāng)入射角 α=αI～ αII范圍內(nèi)時(shí)在管壁中產(chǎn)生純橫波。使聲束邊緣與聲束中心入射到管壁的入射角基本相等，減少聲束發(fā)散。 ? 小口徑管子浸探傷步驟： ? 1. 選合適聚集探頭固定在調(diào)整架上 ? 調(diào)整水層距離（ X偏心距） ? 3．聚集探頭對準(zhǔn)管軸。 ? ② 橫波周向探傷 ? 單、雙斜探頭探測 ? 探測缺陷：與管軸平行的徑向缺陷。此時(shí)入射點(diǎn)和折射角應(yīng)在專用試塊上測定。 21L。 ? ②利管中折射縱波在外壁產(chǎn)生 61176。用雙斜探頭探測時(shí)，可能出現(xiàn)同一缺陷有二個(gè)回波，要注意區(qū)分。 22 XRFH ???? 5. 旋轉(zhuǎn)人工試樣，緩慢調(diào)節(jié)聚焦探頭偏心距X，使第一次和第二次水層波出現(xiàn)，并使第二次水層波調(diào)在外壁槽反射波后，即第二次反射波調(diào)在 8~9格間。 22 XRHF ???? 2．探測條件： ? 探頭：線聚焦或點(diǎn)聚焦探頭， ～ 5MHZ。 ? ① 偏心距 X ? 滿足純橫波探測到內(nèi)壁條件 ? 滿足純橫波探測到內(nèi)壁條件 ? ? 且 ? 及： RrCCSi nCCSi nSLLL ??? ??211211 ?RXSi n 1???rCCXRCCSLLL ????2121? ② 水層厚度 H即為探頭晶片離開管壁的距離 ? H大于鋼管中橫波全程 1/2。 ? 靈敏度： ? ①只有外表面尖角槽。 ? ②探頭軸向前進(jìn)，管轉(zhuǎn)動。 ? ? 斜探頭晶片一般用 8 10， 10 12，12 14，最長不大于 25mm。 ? 對垂直于管軸的徑向缺陷，即管內(nèi)橫向缺陷。 ? 大口徑管管材中及直接由鍛壓方式制成的大口徑管中缺陷與鍛件類似。穿孔后的管子形狀不規(guī)整，表面 ? 毛糙，再通過心棒軋管機(jī)或心棒減徑機(jī)，定徑機(jī)等工藝壓延，平整成型。 ? 儀器調(diào)節(jié)：利用試塊調(diào)節(jié)掃描線比例和靈敏度。 ? 板波探傷程序： ： ? 一個(gè)探頭單收發(fā)（用穿透法即二個(gè)探頭一收一發(fā)的也有，不常用）。 ? 未結(jié)合區(qū)總面積占復(fù)合板總面積的百分比為未結(jié)合率。其尺寸大小測定方法為：移動探頭，使第一次底波升高到熒光屏滿刻度的 40％，以此時(shí)探頭中心作為未結(jié)合區(qū)邊界點(diǎn)。 ? 探傷靈敏度：復(fù)合板完好區(qū)第一次底波 B1達(dá)80%滿幅高。 ? 六、質(zhì)量等級判定： ? 按 JB/T47302022標(biāo)準(zhǔn) 。（減少次數(shù)，并使多 ? 次反射波位置改變）始波加寬，有時(shí)使底波消失。 ③ 底波法： ? δ3N，可用 B1達(dá) 50% ? 當(dāng) δ20mm時(shí)也可用 B5達(dá) 50%計(jì)，但要和Ф5平底孔波作試驗(yàn)比較，使靈敏度一致。 ? 三、探頭與掃查方式 ? ～ 5MHZ ? 晶片直徑： Ф14～ Ф25mm ? 探頭形式：單晶直探頭 δ較大，用于 20mm以上鋼板檢測 ? 聯(lián)合雙晶直探頭 δ較薄時(shí)，盲區(qū)小 ? 一般用 δ=620mm鋼板 ? 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，一般可采用全面掃查，列線掃查、邊緣掃查和格子掃查， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷后應(yīng)在缺陷周圍附近認(rèn)真細(xì)查測缺陷面積。 ? ④ 進(jìn)出水口位置應(yīng)大于最大水層可調(diào)厚度，且出水口應(yīng)小于進(jìn)水口，保證水套充滿水。一般碳鋼、