【文章內容簡介】 完全脫接。 兩種材料聲阻抗相差較大 若 Z2Z1， ↑ ，聲壓反射率高，r↑ ，復合良好，也會出現(xiàn)界面回波 S 兩介質聲阻抗差別大，界面回波大，底波降低，不易檢查 。 方法：用試塊來比較復合界面反射波寬度、高度與工件復合界面反射波寬度、高度的變化來判斷。 （ 1）復合層側探測 在復合良好部位，取復合板制作試塊，在母材上開一個槽，槽寬與探頭直徑的關系： ? 復合層側探測試塊 ? 復合層側探測圖形 . 應記錄試塊界面波 S的寬度 L和試塊底波 B1高度。 方法：依據(jù)試塊、工件界面反射波 S寬度 —— L 和底波 B1高度 —— H來判別。 若： L工件 ＜ L試塊 ， B1工件 ＞ B1試塊 ，復合 良好。 若： L工件 ＞ L試塊， B1工件 ＜ B1試塊 脫接、 未復合好。 （ 2）母材側探測 在復合良好部位，取復合板制作試塊，在復合層上開槽，槽寬與探頭直徑的關系 ： ? 母材側探測試塊 ? 母材側探測圖形 . 示波屏上同時存在兩個波，一個界面波 S，一個底波 B1， 應記錄好試塊上的兩個波高，才能比較判斷。 方法：依據(jù)試塊、工件界面反射波 S高度， 和底波 B1高度，來判斷。 若： S工件 ＜ S試塊 ， B1工件 ＞ B1試塊 則 復合良好 若： S工件 ＞ S試塊 ， B1工件 ＜ B1試塊 ，則 復合不良或脫接。 碳鋼和幾種常用復合材料的界面回波 dB值 復合材料 界面波 /底波（比例） 界面波 /底波（分貝） 18~8不銹鋼 鎳 銅 鈦 鋁 JB/T47302022標準未結合區(qū)定義： 當?shù)谝淮蔚撞ǜ叨鹊陀跓晒馄翝M刻度的 5%，且明顯有未結合缺陷反射波存在，且波高 ≥ 5%，則該部位稱為未結合區(qū)。 JB/T47302022標準未結合區(qū)尺寸大小測定方法： 移動探頭，使第一次底波升高到熒光屏滿刻度的 40％，以此時探頭中心作為未結合區(qū)邊界點。 五、缺陷的評定規(guī)則 按 JB/T47302022標準 。 ：按該缺陷最大長度作為其指示長度。單個缺陷指示長度小于 25mm時不作記錄。(L≤25mm) 多個相鄰的未結區(qū)，當其最小間距 ≤ 20mm時，應作為單個未結合區(qū)處理，其面積為各個未結合區(qū)面積之和。 未結合區(qū)總面積占復合板總面積的百分比為未結合率 六、缺陷的評級 按 JB/T47302022標準 10規(guī)定。 第三節(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。 管材中的缺陷： 無縫鋼管中：有 裂紋、折迭、夾層、夾雜 等，大多與管軸方向平行，也有重皮缺陷，但形狀不定，對它檢驗也較困難。 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。有裂紋、白點、砂眼、非金屬夾雜等。 鋼管中缺陷產(chǎn)生的原因 : 縱裂紋是由加熱不良、熱處理加工不當引起。 橫向裂紋是由軋制過于劇烈，加熱過度或者冷態(tài)加工過多而引起。 夾雜和分層是由圓鋼內部非金屬夾雜物和片狀缺陷在穿孔軋制時產(chǎn)生。 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。 無縫鋼管缺陷分布的方向 ? ? ? 二、小口徑管探傷 ?外徑小于 100mm的管材，大多為無縫鋼管，對平行于管軸的徑向缺陷，即管內縱缺陷：可用橫波進行 周向 掃查檢測。 ?對垂直于管軸的徑向缺陷，即管內橫向缺陷。用橫波進行 軸向 掃查檢測。 一、探傷前準備 ： ?① 清理被探管材表面的氧化皮，銹蝕、油污。 ?② 考慮管材與探頭相對運動的軌跡，相鄰探頭軌跡間距離考慮聲束復蓋范圍。 ?③為避免由于缺陷取向等原因產(chǎn)生聲波反射呈現(xiàn)定向性而發(fā)生漏檢，應從兩個相反方向各探一次。 二、探傷方法 ? ㈠ 接觸法探傷 ? 適用于手工探傷，特點：管徑小，波束擴散，耦合不好。 ? 要采取措施： ? ① 有機玻璃斜楔磨成與管子外徑曲率相近。 ? ② 采用接觸式聚焦探頭。 ? 常用聚焦探頭克服表面曲率引起超聲散焦 ?斜探頭晶片一般用 8 10， 10 12， 12 14，最長不大于 25mm。 ?頻率： ~5MHZ。 ?試塊： ?檢測管子縱向缺陷的對比試塊應選取與被檢鋼管的規(guī)格相同，材質、熱處理工藝和表面狀況相同或相似的鋼管制備，對比試塊上不得有影響人工缺陷正常指示的自然缺陷。 . ?對比試塊上人工缺陷為尖角槽，角度為60176。 ，槽深度 t分別為管壁厚度的 ?（ I級， ≤t1mm 5% t ） 。 ?（ II級， ≤t2mm 8% t ） 。 ?（ III級， ≤t3mm 10% t ） 。 ?槽長均為 40mm，尖角槽可加工在管內壁與外壁，且平行于管軸。 ?試塊尺寸見 JB47302022標準 8及表 11 靈敏度： ?可直接在對比試樣上將內壁人工尖角槽的回波高度調到熒光屏滿刻度的 80%，再移動探頭，找出外壁人工尖角槽的最大回波，在熒光屏上標出，連接兩點即為該探頭的距離 波幅曲線，作為檢測的基準靈敏度，在此基準靈敏度基礎上一般提高 6dB，作為掃查靈敏度。 探頭掃查： 探頭掃查：保證管材 100%掃查到。 ? ①探頭不動，管旋轉同時作軸向前進。 ? ②探頭軸向前進，管轉動。 ? ③管不動，探頭作螺旋運動。 ? 記錄：缺陷回波幅 ≥ 基準波高靈敏度的缺陷，不合格。 ? 注： 鋼管作手工接觸法周向探傷時，應從順、逆時針兩個方向各探傷一次。 鋼管橫波周向探測，最大壁厚的確定 ： ?當聲束軸線與管內壁相切時，對應的壁厚為最大探測厚度 ?當管壁厚度大于 Tm時，聲束掃查不到管內壁，產(chǎn)生漏檢。 ? Tm≤ ? ? TM ≤(1 Sinβ ） D/2 ? 式中： Tm— 可探測的最大壁厚 ? D鋼管的外徑 ??????????2112KKD. ?例： 用 D=600mm的鋼 管，其最大探測壁厚為多少？ ? ? 解 ： Tm≤ ? ≤ ? ≤ mm ?答：最大探測壁厚為 mm。 ??????????2112KKD??????????211112600. ?例 : 用 D=300mm的鋼管 ,壁厚 T=15mm，問能否探測到鋼管的內壁？ ?解： Tm≤ ? ≤ ? ≤ mm ? 答： 實際壁厚 T=15mm大于 Tm 所以不能探測到管內壁。 ?????????? 2112 KKD?????????? 2313123 0 0 ? 斜探頭晶片 10 1 12 14最大不超過 25mm。 ? 頻率 ~5MHZ ? 試塊： ? 對比試塊上人工缺陷為尖角槽，角度為 60176。 ，槽深度 t分別為管壁厚度的 ? （ I級， ≤t1mm 5% t ） 。 ? （ II級， ≤t2mm 8% t ） 。 ? （ III級， ≤t3mm 10% t ） 。 ? 槽長均為 40mm，尖角槽可加工在管內壁與外壁，且垂直于管軸。 V形槽一般加工在管子外表面，當外徑 ≥ 80mm，且壁厚≥ 10mm時，應同時在內、外表面加工 V形槽。同一塊試塊內，外表面人工缺陷沿鋼管軸向應有足夠的間距，以使調節(jié)時內、外人工缺陷回波容易分辨。 靈敏度 ： ?① 只有外表面尖角槽。試塊上人工尖角槽回波 50%高以此作為基準靈敏度。 ?②內外均有尖角槽，將內表面槽波高調至熒光屏 80%，然后再將外表面槽的反射回波幅度點標在熒光屏上作距離 波幅曲線。 ?檢測靈敏度一般比上述基準靈敏度高 6dB。 ? . ?掃查探測： ?探頭沿管軸線按螺旋線前進掃查。 ?缺陷波高 ≥基準靈敏度波高的缺陷不合格。 （二）水浸探傷 ?利用縱波水浸探頭，管內折射橫波進行檢測。 ?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斜入射到管子的管壁中，當入射角 α=αI ～ αII 范圍內時在管壁中產(chǎn)生純橫波。 . ?探測參數(shù)選擇： ? 小管水浸法探傷應確定的三個參數(shù)： ? ① X— 偏心距； ? ② H— 水層厚度； ? ③ F— 焦距。 偏心距 X ?入射角 α 隨偏心距 X增大而增大，通過調整偏心距 X達到調整入射角 α ，達到鋼管內純橫波探傷，聲束又能探測到內壁的目的。 實現(xiàn)橫波探傷的條件 ： ?αⅠ≤α≤αⅡ （ β L=90O、 βS=90 O） ? 偏心距的范圍，由下面兩個條件決定： ?（ 1）純橫波探測 ? 折射定律： ? Sinα/CL1=SinβL/CL2 ? 當 βL=90O ? α≥Sin1 21LLCC（ 2）橫波探測內壁條件 ?與內壁相切的條件，不是第二臨界角。限制 β角的目的是使折射橫波與管內壁相切，防止漏檢。 ? 折射定律： Sinα/CL1=SinβS/CS2 ? ∵ Sinβ=r/R ? α≤Sin1 * 21SLCCRr同時滿足以上二個條件： ? Sin1 ≤α≤Sin1 * ? ∵ α=Sin1 ? ∴ Sin1 ≤Sin1 ≤Sin1 * ?整理 ： *R≤X≤ *r 2!LLCC21SLCCRrRX21LLCCRX21SLCCRr21LLCC21SLCC. ? CL1=1480 m/s ? CL2=5900 m/s ? CS2=3230 m/s ? 代入得： *R≤X≤*r ? 平均值 : =(*R+*r)/2 ? R— 外半徑 r— 內半徑 X_水層厚度的選擇： ?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。可使水層波的第二次反射波位于鋼管內外壁反射波后 。 設橫波全聲程為 S。 ? H=F ? F= ? r為透鏡曲半徑 ? 見圖 733 外內 FF SSS ??2132 3 014 8 0 ??SCC 水SH 21?22 XR ?焦距選擇 : ?焦點落在與聲束軸線垂直的管子中心線上。此時進入管壁中的橫波聲束基本成平行聲束。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。 ? ? F=H+ 22 XR ?例、水浸聚焦探測 ф60*8鋼管，聲透鏡曲率半徑 r’為 36mm，求偏心距（平均）和水層厚度？