【正文】 屬粉末； ③ 人工缺陷的寬度及深度均應測量。 六：計算題 1. 用 探頭徑向探傷探傷直徑為 500mm 的實心圓柱鋼工件， CL =5900m/s，α = /mm，利用底波調(diào)整 500/Ф 2靈敏度，探傷中在 400mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其回波比靈敏度基準波高 22dB ，求此缺陷的當量大小？ 由已知得： ? ?5 .9 2 .3 62 .5C mmf? ? ? ? ? ?220 4 2 .44 4 2 .3 6sDN m m?? ? ?? 3 3 42 .4 12 7. 2 40 0N ? ? ? ? 因此可已利用當量計算法。 設 400mm處缺陷回波聲壓為 Pf1， 500mm 處 Ф 2回波聲壓為 Pf2,則有 1 1 21 2 2 12 2 12 0 l g 4 0 l g 2 ( ) 2 2ffP D x xxP D x ??? ? ? ? ? ?? 122140lg ffDxDx?? =222**（ 500400） =20 1 210 2 4 0 0 1 0 5 .1500ffDx XXD m mx??? ? ? 答：此缺陷的當量平底孔尺寸為 Ф 。 2. 用直探頭探測一個厚度為 350mm的鋼制鍛件，在 150mm處發(fā)現(xiàn)一個平底孔當量為 Φ2mm 的缺陷，該缺陷回波高度比基準波高要高出 8dB，求所用的探傷靈敏度。所用的探傷靈敏度為 Φ3mm 平底孔當量 答：設基準波的靈敏度為 ? 1，距離 X1=350mm,已知當量 ? 2=2mm,距離X2=150mm,缺陷回波波高比基準波高高 8dB, 2121 1 2 12 3 5 04 0 lg 4 0 lg 150XX??? ? ?? ? ?, 12 3508 40 lg 150XX?? 1? =≈ 答 :探傷所采用的探傷靈敏度為 平底孔當量 3. 用 探頭探傷 500mm 的工件， CL=5900m/s，探傷中在 200mm 處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其波高比 B1低 12 dB，求此缺陷的當量大小為多少？ 解： 已知 :CL=,f=, B? =500, f? =200mm,求 f? 則 665 .9 1 0 2 .3 62 .5 1 0LC X mmfX? ? ? ? 2 220 4 2 .44 4 2 .3 6sDN m mX?? ? ? f? =200mm＞ 3N 2222 0 lg 1 2fBf fB??????? ? ?? ? ? 2 2 .3 6 2 0 0 5 .53 .1 4 5 0 0 1 0f XX mmXX? ?? 答：此缺 陷的當量大小為 。 4. 用水浸聚焦探頭檢測 T=30mm 的鋼板 ,鋼中 聲束 C3=5900m/s,水中C2=1480m/s，聲透鏡中 C1=2730m/s,曲率半徑 r=40mm，焦點位于鋼板中心。試求水中焦距 F和工件中實際焦距 F’ 各為多少？ 已知： C1=2730m/s； C2=1480 m/s ； C3=5900m/s ； r=40mm ；T=30mm,L=T/2=15mm 求： F=?； F’ =? 解：（ 1） 水中焦距 F 1122730 4 0 8 7 . 3 6 8 7 . 42 7 3 0 1 4 8 0CF r X m m m mCC? ? ? ??? (2)求工件中實際焦距 F’ 39。 325900( 1 ) 8 7 .4 1 5 ( 1 ) 4 2 .61480CF F L m mC? ? ? ? ? ? ? 答：水中焦距 F為 F’ 為 。 5. 用單斜探頭直接接觸法檢測∮ 400X48mm 無縫鋼管，求能夠檢測到內(nèi)壁探頭的最大 K值？ 已知： D0 =400mm； T=48mm 求： Kmax=？ 解： R=(D0/2)=400/2=200mm r=RT=20048=152mm 滿足檢測鋼管內(nèi)壁的最大 折射角 ? 00m a x152a r c si n a r c si n 200 rRK tg tg??? ? ?? ? ? 答：探頭的最大 K值為 。 6. 有一臺線性良好的的探傷儀，示波屏上有一波高為 40%，若衰減 12dB 以后波高為多少？若增益 6dB 以后波高又為多少？ 1) 解： 1）設原始波高 40％為 H2,衰減 12 dB 以后的波高為 H1，則 211402 0 lg 2 0 lg 1 2HHH? ? ? ? H1=10, 2）設原始波高 40％為 H1,增益 12 dB以后的波高為 H2，則 2212 0 lg 2 0 lg 640HHH? ? ? ? H2=80 答：衰減 12dB 以后波高為 10％，增益 6dB 以后波高又為 80。 七、綜合題、作圖題（每題 10分，共 10分） 1. 鍛件一般分哪幾類？各 類鍛件的加工工藝及 采用什么方法檢測？ 1) 分類 答：鍛件一般分為軸類、長方體類、餅類、筒類。 2) 各 類鍛件的加工工藝及 采用什么方法檢測 ，因此大部分缺陷的取向與軸類平行。此類鍛件缺陷的檢測以縱波直探頭從徑向檢測效果最佳?？紤]到缺陷的其他分布及取向還應輔以直探頭軸向檢測和斜探頭軸向和周向檢測。 ，拔長為輔，缺陷主要平行于鍛件的長端面。此類鍛件 采用直探頭在垂直的兩端面進行檢測 為主，以檢測與端面平行的缺陷。鍛件的側面檢測為輔。 ，缺陷的分布主要平行于端面，所以用直探頭在端面檢測是檢出缺陷的最佳方法，還要從側面進行徑向檢測。 ，后沖壓，再滾壓，其缺陷的主要取向與筒體的外圓表面平行，所以筒類鍛件的探傷仍以直探頭外圓面檢測為主，還應增加斜探頭從外圓的軸向和周向檢測。 2. 影響缺陷定量的因素有哪些？ 1) 儀器及探頭性能的影響： ； ； 。 2) 耦合和衰減 的影響。 3) 試件幾何形狀和尺寸的影響 4) 缺陷的影響： ； ； ； ； ； ； 3. 超聲波波長很短，由此決定了超聲波具有哪些重要特性，使其能廣泛應用于無損探傷？ 1）超聲波方向性好：超聲波是頻率很高，波長很短的機械波，在無損探傷中使用的波長為毫米數(shù)量級。 2）超聲波能量高：超聲波探傷頻率遠高于聲波，而能量（聲強）與頻率平方成正比。因此超聲波的能量遠大于聲波的能量。 3）能在界面上產(chǎn)生反射、折射和波形轉(zhuǎn)換。 4）超聲波穿透能力強：超聲波在大多數(shù)介質(zhì)中傳播時，傳播能量損失小，傳播距離大，穿透能力強，在一些金屬材料中其穿透能力可達數(shù)米。 4. 按下圖所示，敘述鐵磁性材料的磁滯回路？ 答：將未磁化的試樣，從 0 點磁化到 P 點，再由 Нs 把磁場強度減少，逐漸降到零，此時磁感應強度 B不再是零，而為 0Q 值，這是磁化後剩余磁感應強度，簡稱為 剩磁。若要使樣品的 B 減到零，必須加上與原磁化場方向相反的磁場，當 H加到某一值時，使 B等于零，這個磁場即 0R值，稱為矯頑力。若再增加磁場直到 P39。0點，此時的磁場為負 Нs 。然后把磁場從負 Нs 減少到零，則磁化狀態(tài)變到 Q＇點；如磁場再由零增加到 Нs ，這樣，磁化狀態(tài)由 P＇點又變到 P點。所得 PQRP39。和 P39。Q39。0R39。P曲線，對于原點 0是對稱的。試樣的磁化過程每經(jīng)歷這樣一個循環(huán)，閉合曲線 PQRP＇ Q＇ R＇ P 叫做鐵磁性材料的磁滯回路，這種現(xiàn)象叫做磁滯現(xiàn)象。 5. 什么是當量尺寸？缺陷的當量定量法有幾種？ 1) 在相同的探測條件下，將 工件中自然缺陷的回波與同聲程的某種標準反射體的回波進行比較，兩者的回波等高時，標準反射體的尺寸就是自然缺陷的當量尺寸。當量僅表示對聲波的反射能力相當，并非尺寸相等。 2) 缺陷的當量定量法有試塊比較法、計算法、 AVG曲線法。 6. 選擇超聲探頭頻率的原則是什么？怎樣選擇超聲檢測探頭的晶片尺寸？ 答： 1）頻率的高低對檢測有很大的影響，頻率高，靈敏度和分辨率高，指向性好，對檢測有利。但頻率高，近場區(qū)長度大，衰減大，又對檢測不利，實際檢測中要全面分析考慮各方面的因素，合理選擇頻率，一般在保證檢測靈敏度的前提下盡可能選用較低的 頻率。 2）晶片尺寸大，發(fā)射能量大，擴散角小，遠距離探測靈敏度高，適用于大型工件檢測；晶片尺寸小，近距離范圍聲束窄，有利于缺陷定位；對凹凸度大曲率半徑小的工件，宜采用尺寸較小的探頭。