【正文】 屬粉末； ③ 人工缺陷的寬度及深度均應(yīng)測量。 六：計(jì)算題 1. 用 探頭徑向探傷探傷直徑為 500mm 的實(shí)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(zhǔn)波高 22dB ，求此缺陷的當(dāng)量大??？ 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(dāng)量計(jì)算法。 設(shè) 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(dāng)量平底孔尺寸為 Ф 。 2. 用直探頭探測一個(gè)厚度為 350mm的鋼制鍛件，在 150mm處發(fā)現(xiàn)一個(gè)平底孔當(dāng)量為 Φ2mm 的缺陷，該缺陷回波高度比基準(zhǔn)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(dāng)量 答：設(shè)基準(zhǔn)波的靈敏度為 ? 1，距離 X1=350mm,已知當(dāng)量 ? 2=2mm,距離X2=150mm,缺陷回波波高比基準(zhǔn)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(diǎn)位于鋼板中心。試求水中焦距 F和工件中實(shí)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(shí)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(tái)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(shè)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(shè)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。考慮到缺陷的其他分布及取向還應(yīng)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(jìn)行檢測 為主，以檢測與端面平行的缺陷。鍛件的側(cè)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(cè)面進(jìn)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(yīng)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(yīng)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(jī)械波，在無損探傷中使用的波長為毫米數(shù)量級(jí)。 2）超聲波能量高：超聲波探傷頻率遠(yuǎn)高于聲波，而能量（聲強(qiáng)）與頻率平方成正比。因此超聲波的能量遠(yuǎn)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(qiáng)：超聲波在大多數(shù)介質(zhì)中傳播時(shí)，傳播能量損失小，傳播距離大，穿透能力強(qiáng)，在一些金屬材料中其穿透能力可達(dá)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(diǎn)磁化到 P 點(diǎn)，再由 Нs 把磁場強(qiáng)度減少，逐漸降到零，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B不再是零，而為 0Q 值，這是磁化後剩余磁感應(yīng)強(qiáng)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(dāng) H加到某一值時(shí)，使 B等于零，這個(gè)磁場即 0R值，稱為矯頑力。若再增加磁場直到 P39。0點(diǎn)，此時(shí)的磁場為負(fù) Нs 。然后把磁場從負(fù) Нs 減少到零，則磁化狀態(tài)變到 Q＇點(diǎn)；如磁場再由零增加到 Нs ，這樣，磁化狀態(tài)由 P＇點(diǎn)又變到 P點(diǎn)。所得 PQRP39。和 P39。Q39。0R39。P曲線，對(duì)于原點(diǎn) 0是對(duì)稱的。試樣的磁化過程每經(jīng)歷這樣一個(gè)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(dāng)量尺寸？缺陷的當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)反射體的回波進(jìn)行比較，兩者的回波等高時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)反射體的尺寸就是自然缺陷的當(dāng)量尺寸。當(dāng)量僅表示對(duì)聲波的反射能力相當(dāng)，并非尺寸相等。 2) 缺陷的當(dāng)量定量法有試塊比較法、計(jì)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(duì)檢測有很大的影響，頻率高，靈敏度和分辨率高，指向性好，對(duì)檢測有利。但頻率高，近場區(qū)長度大，衰減大，又對(duì)檢測不利，實(shí)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(kuò)散角小，遠(yuǎn)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(duì)凹凸度大曲率半徑小的工件，宜采用尺寸較小的探頭。