【文章內(nèi)容簡介】 它無損檢測方法相比，射線照相的材料成本（膠片、沖洗藥液等）、人工成本也是很高的。 ? （ 9）射線照相檢測速度慢。 ? 一般情況下定向 X射線機(jī)一次透照長度不超過 300mm，拍一張片子需 10分鐘， γ射線源的曝光時間一般更長。射線照相從透照開始到評定出結(jié)果需數(shù)小時。與其它無損檢測方法相比，射線照相的檢測速度很慢，效率很低。但特殊場合的特殊應(yīng)用另當(dāng)別論，例如周向 X射線機(jī)周向曝光或 γ射線源全景曝光技術(shù)應(yīng)用則可以大大提高檢測效率。 ? （ 10）射線對人體有傷害。 射線會對人體組織造成多種損傷，因此對職業(yè)放射性工作人員劑量當(dāng)量規(guī)定了限值。要求在保證完成射線探傷任務(wù)的同時，使操作人員接受的劑量當(dāng)量不超過限值，并且應(yīng)盡可能的降低操作人員和其他人員的吸收劑量。防護(hù)的主要措施有屏蔽防護(hù)、距離防護(hù)和時間防護(hù)?，F(xiàn)場照相因防護(hù)會給施工組織帶來一些問題，尤其是 γ射線，對放射同位素的嚴(yán)格管理規(guī)定將影響工作效率和成本。 二 超聲波檢測 ? 超聲波在介質(zhì)中的傳播方式隨振源在介質(zhì)上施力方向與聲波傳播方向不同分為縱波、橫波和表面波。 ? 聲波屬于機(jī)械波范疇。超過人耳聽覺（ 16Hz~20KHz），頻率大于 20千赫茲的聲波叫超聲波。用于工業(yè)檢測的超聲波，頻率為 ～ 25兆赫茲，其中用得最多的是 1～ 5兆赫茲。 ? 較低頻率用于檢測粗晶材料和衰減較大的材料 ? 較高頻率用于檢測細(xì)晶材料和要求高靈敏度處。 ? 超聲波具有頻率高、波長短、傳播能量大、穿透力強(qiáng)、指向性好的特點。超聲波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，遇到界面時發(fā)生反射和折射 .并且可以在任何彈性介質(zhì) (固體、液體和氣體 )中傳播。在工業(yè)超聲波探傷中傳播介質(zhì)主要是固體，液體作為藕合劑以減少聲能損失。 ? 超聲波檢測實際上就是利用超聲波通過兩種介質(zhì)的界面時發(fā)生反射和折射的特性來探測零件內(nèi)部的缺陷。 ? 超聲波檢測方法按波的傳播方式分為 脈沖反射法 和 透射法 。目前用得最多的是脈沖反射法，在顯示超聲信號方面，目前用得最多而且較為成熟的是 A顯示。 ? 脈沖反射波法是利用 脈沖發(fā)生器 發(fā)出的電脈沖激勵 探頭晶體 產(chǎn)生超聲脈沖波。超聲波以一定的速度向零件內(nèi)部傳播。遇到缺陷的波發(fā)生反射，得到缺陷波 ,其余的波則繼續(xù)傳播至零件底面后發(fā)生反射，得到底波。探頭接收發(fā)射波、缺陷波和底波，放大后顯示在熒光屏上。 2. 超聲波的種類 ? 超聲波在不同介質(zhì)中傳播的波型不同： ? 空氣中和水中 只有聲波的介質(zhì)質(zhì)點振動方向與傳播方向一致的波能傳播，叫做 縱波 。 ? 因 固體 介質(zhì)能承受剪切應(yīng)力，所以可在其中傳播多種波型，除了 縱波 外還有介質(zhì)質(zhì)點振動方向和波傳播的方向垂直的波，叫做 橫波 。 ? 此外，還有在固體介質(zhì)的表面?zhèn)鞑サ?表面波 和在薄板中傳播的 板波 ，它們都可用來探傷。 4. 界面的反射和透射 ? 當(dāng)超聲波傳到缺陷、被檢物底面或者異種金屬結(jié)合面，即兩種不同聲阻抗的物質(zhì)組成的界面時，會發(fā)生反射。 ? （ 1） 垂直入射時的反射和透射 ? R=(Z2Z1)/(Z2+Z1) D=2Z2/(Z2+Z1) ? （ 2） 斜射時的反射和透射 7. 小物體上的超聲波反射 ? 當(dāng)超聲波碰到缺陷時，會反射和散射?？墒?，如果缺陷的尺寸小于波長的一半時，由于衍射，波就會繞過缺陷傳播，這樣波的傳播就與缺陷的存在與否沒有關(guān)系了。因此，在超聲波探傷中，缺陷尺寸的檢出極限約為超聲波波長的一半。 ? 缺陷的尺寸愈大，愈容易反射。但由于缺陷形狀和方向不同，其反射的方式也有所不同。超聲波與光波十分相似，具有直線前進(jìn)的性質(zhì)，其反射的方式如圖 。 ? 假如超聲波垂直地入射到平面狀的反射體（如裂紋）時，大部分反射波都返回到晶片，可以得到很高的缺陷回波，可是球形缺陷（如氣孔）的反射波因為是各個方向的反射，回到晶片的反射波較少，所以缺陷回波較低。另外，雖然是平面狀缺陷，但如果是傾斜的話，也可能幾乎沒有反射波返回晶片。從超聲波入射面（即探傷面）的對面，即工件的底面，反射回來的超聲波叫做底面回波。 超聲波檢測的原理和方法 ? 超聲波的垂直入射 縱波探傷 和傾斜入射的 橫波探傷 是超聲波探傷中兩種主要探傷方法。 ? 兩種方法各有用途互為補(bǔ)充： ? 縱波探傷主要能發(fā)現(xiàn)與探測面平行或稍有傾斜的缺陷，主要用于鋼板、鍛件、鑄件的探傷； ? 斜射的橫波探傷，主要能發(fā)現(xiàn)垂直于探測面或傾斜較大的缺陷，主要用于焊縫的探傷。 2. 垂直探傷法 2. 斜射探傷法 ? 在斜射法探傷中 ，由于超聲波在被檢物中是斜向傳播的，超聲波是斜向射到底面，所以不會有底面回波。因此，不能再用底面回波調(diào)節(jié)來對缺陷進(jìn)行定位。而要知道缺陷位置，需要用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試塊來把示波管橫坐標(biāo)調(diào)整到適當(dāng)狀態(tài)。通常采用 CSK1A和橫孔試塊來進(jìn)行調(diào)整。 三種調(diào)節(jié)方法 :深度、距離、聲程 關(guān)于超聲波檢測特點的概括 ? 超聲波檢測的優(yōu)點和局限性概括如下： ? （ 1）面積型缺陷的檢出率較高，而體積型缺陷的檢出率較低。 ? 從理論上說，反射超聲波的缺陷面積越大，回波越高，越容易檢出，因為面積型缺陷反射面積大而體積型缺陷反射面積小，所以面積型缺陷的檢出率高。實踐中，對較厚（約 30mm以上）焊縫的裂紋和未熔合缺陷檢測，超聲波檢測確實比射線照相靈敏。但在較薄的焊縫中，這一結(jié)論不一定成立。 ? 必須注意，面積型缺陷反射波并不總是很高的，有些細(xì)小裂紋和未熔合反射波并不高，因而也有漏檢的例子。此外，厚焊縫中的未熔合缺陷反射面如果較光滑，單探頭檢測可能接收不到回波，也會漏檢。 ? （ 2）適宜檢驗厚度較大的工件，不適宜檢驗較薄的工件。 ? 超聲波對鋼有足夠的穿透能力，檢測直徑達(dá)幾米的鍛件，厚度達(dá)上百毫米的焊縫并不太困難。另外，對厚度大的工件檢測，表面回波與缺陷波容易區(qū)分。因此相對于射線檢測來說，超聲波更加適宜檢驗厚度較大的工件。但對較薄的工件，例如厚度小于 8mm的焊縫和 6mm的板材，進(jìn)行超聲波檢測檢驗則存在困難。薄焊縫檢測困難是因為上下表面形狀回波容易與缺陷波混淆，難以識別；薄板材檢測困難除了表面回波容易與缺陷波混淆的問題外，還因為超聲波探傷存在盲區(qū)以及脈沖寬度影響縱向分辨率。 ? （ 3）應(yīng)用范圍廣，可用于各種試件。 ? 超聲波探傷應(yīng)用范圍包括對接焊縫、角焊縫、 T型焊縫、板材、管材、棒材、鍛件、以及復(fù)合材料等。但與對接焊縫檢測相比，角焊縫、 T型焊縫檢測工藝相對不成熟，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也不夠完善。板材、管材、棒材、鍛件、以及復(fù)合材料的內(nèi)部缺陷檢測超聲波是首選方法。 ? （ 4）檢測成本低、速度快，儀器體積小，重量輕，現(xiàn)場使用較方便。 ? 便攜式手工探傷超聲波儀器有模擬式和數(shù)字式兩種，模擬式儀器 12萬元，數(shù)字式儀器 48萬元。檢測過程消耗材料費用很少。正常情況下，一個檢測人員一天能檢測數(shù)十米焊縫，檢測結(jié)果當(dāng)場就能得到。目前數(shù)字式儀器的體積只有詞典大小，重 23公斤，與射線儀器相比，現(xiàn)場使用要方便得多。 ? （ 5）無法得到缺陷直觀圖象，定性困難，定量精度不高 超聲波探傷是通過觀察脈沖回波來獲得缺陷信息的。缺陷位置根據(jù)回波位置來確定，對小缺陷（一般 10mm以下）可直接用波高測量大小，所的結(jié)果稱為當(dāng)量尺寸；對大缺陷，需要移動探頭進(jìn)行測量，所的結(jié)果稱指示長度或指示面積。由于無法得到缺陷圖象，缺陷的形狀、表面狀態(tài)等特征也很難獲得，因此判定缺