20xx年醫(yī)學(xué)專題—管材超聲波探傷(編輯修改稿)
2024-11-19 05:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，以此作為基準(zhǔn)靈敏度。掃查探傷靈敏度比基準(zhǔn)靈敏度高6dB。探傷中當(dāng)缺陷回波≥基準(zhǔn)靈敏度時(shí)，就判為不合格。不合格品允許在壁厚的公差范圍內(nèi)進(jìn)行打磨，然后再復(fù)探。 三、大口徑管探傷 超聲波探傷中，大口徑管一般是指外徑大于100mm的管材。 大口徑管曲率半徑較大，探頭與管壁聲耦合較好，通常采用接觸法探傷．批量較大時(shí)也可采用水浸探傷。采用接觸法探傷時(shí)，若管徑不太大，為了實(shí)現(xiàn)更好的耦合，需將探頭斜楔磨成與管材表面相吻合的曲面，也可在探頭加裝與管材吻合良好的滑塊。 大口徑管成型方法較多，如穿孔法、高速擠壓法、鍛造法和焊接法等。因此大口徑管內(nèi)缺陷比較復(fù)雜。既可能有平行于軸線的徑向和周向缺陷，又可能有垂直于軸線的徑向缺陷。不同類型的缺陷需要采用不同的方法來探測(cè)。常用的方法有縱波垂直探傷法，橫波周向、軸向探傷法。 (1)縱渡垂直探傷法：，對(duì)于與管軸平行的周向缺陷，一般采用縱波單直探頭或聯(lián)合雙直探頭探傷。當(dāng)缺陷較小時(shí)，缺陷波F與底波B同時(shí)出現(xiàn)。這時(shí)可根據(jù)F波的高度來評(píng)價(jià)缺陷的當(dāng)量大小。當(dāng)缺陷較大時(shí)，底波B將會(huì)消失，這時(shí)可用半波高度法來測(cè)定缺陷的面積大小。 (2)橫波周向探傷法：，對(duì)于與管軸平行的徑向缺陷，常采用橫渡單斜探頭或雙斜探頭進(jìn)行周向探測(cè)。 (a)，這時(shí)缺陷的粼剮與普通斜探頭探傷類似。考慮到缺陷的取向不同，探測(cè)時(shí)，探頭應(yīng)作正反兩個(gè)方向的全面掃查，以免漏檢。 (b)，這時(shí)兩個(gè)探頭單獨(dú)收發(fā)，同一缺陷在示波屏上可能同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)缺陷波，如圖中F′、F″就是探頭2接收到的同一缺陷回波，它們處于180176。的兩側(cè)對(duì)稱位置。當(dāng)探頭沿管外壁作周向移動(dòng)時(shí)，F(xiàn)′、F″在180176。的兩側(cè)作對(duì)稱移動(dòng)。據(jù)此可對(duì)缺陷進(jìn)行判別。 (3)橫波軸向探傷法：，對(duì)于與管軸垂直的徑向缺陷，常用單斜探頭或聯(lián)合雙斜探頭進(jìn)行軸向探傷。(a)為單斜探頭探傷，這時(shí)聲束在內(nèi)壁的反射波更進(jìn)一步發(fā)散，聲能損失大，因此外壁缺陷靈敏度較低，探傷時(shí)要注意這一點(diǎn)。(b)為聯(lián)合雙斜探頭探傷，這時(shí)只要內(nèi)外壁缺陷處于兩晶片發(fā)射聲場交集區(qū)內(nèi)，則內(nèi)外壁缺陷靈敏度基本一致。 (4)水浸聚焦探傷法：，這時(shí)聚焦探頭聲束斂聚。能量集中，靈敏度高。一般采用線聚焦探頭，焦點(diǎn)調(diào)在管材中心線上。這樣橫波聲柬在管內(nèi)外壁多次反射，產(chǎn)生多次斂聚發(fā)散。在整個(gè)管子截面上形成平均寬度基本一致的聲束，這樣不僅探傷靈敏度較高，而且內(nèi)外壁缺陷檢出靈敏度大致相同。 橫波軸向探傷管材時(shí)，缺陷定位與平板工件類似，但橫波周向探傷時(shí)，缺陷定位與平板工停不同，這時(shí)不但入射到管材內(nèi)壁的入射角增加了，而且一次波聲程和跨距也都增加了。這樣平鈑工件缺陷定位計(jì)算公式也就不適用了，需要推導(dǎo)別的計(jì)算公式。 為了便于計(jì)算，特引進(jìn)聲程修正系數(shù)μ和跨距修正系數(shù)m。 管材缺陷大多出現(xiàn)在內(nèi)外壁上，內(nèi)壁缺陷可用一次波探測(cè)到，外壁缺陷可用二次波探測(cè)到。 一次波探測(cè)發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁缺陷時(shí)，缺陷定位計(jì)算公式為： 式中 μ——聲程修正系數(shù)； m——跨距修正系數(shù)； T——材壁厚； β——探頭折射角。 二次波探測(cè)發(fā)現(xiàn)外壁缺陷時(shí)，缺陷定位計(jì)算公式為： 在管材探傷中，為了實(shí)現(xiàn)良好的耦合，常將探頭修磨為與管材曲率半經(jīng)相同的曲面，如圖 ，但這時(shí)探頭的入射點(diǎn)和折射角發(fā)生了變化。因此需要重新測(cè)定入射點(diǎn)和折射角。由于這時(shí)探頭表面為曲面，因此常規(guī)測(cè)定，入射點(diǎn)和折射角的方法就不用了。而要用特殊的方法和試塊來測(cè)定。 (1)入射點(diǎn)的測(cè)定：，將探頭楔塊的圓弧置于試塊的棱角上，前后移動(dòng)探頭，使棱角反射波最高時(shí)試塊棱角處對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為探頭入射點(diǎn)。這種方法稱為棱角反射法。 (2)折射角的測(cè)定：，試塊材質(zhì)曲率半徑與被探管材相同，20的人工缺陷。然后將探頭置于試塊上，前后移動(dòng)探頭，，并連接過入射點(diǎn)A的直徑AB，這時(shí)∠BAC為探頭的折射角β。 ()式中 D——圓柱試塊的直徑。 。該試樣的材質(zhì)、外徑、壁厚同被探管材。試樣內(nèi)外壁加工有兩個(gè)同深度的小槽，設(shè)探頭楔缺中的聲程為δ，則示波屏上一次波的聲程a=Ws+δ，二次波的聲程b=2Ws+δ。則該試樣內(nèi)一次波聲程Ws為 Ws=b－a()式中 a——示波屏上試樣內(nèi)壁小槽對(duì)應(yīng)
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