【正文】 動長度/ 圖 49半波高測長法 使用此法時，超聲波探傷儀的垂直線性一定要良好，否則將會產(chǎn)生較大的偏差。注意在儀器的使用過程中若發(fā)現(xiàn)儀器工作不穩(wěn)定，則應(yīng)在現(xiàn)場工作 1~2 小時后，一定要重新調(diào)整時間掃描線和靈敏度，尤其是在確定缺陷大小時。 32 本章內(nèi)容主要包括超聲波探傷實(shí)驗儀器調(diào)校、現(xiàn)場探傷、相應(yīng)的探傷缺陷評定、缺陷產(chǎn)生原因分析和相應(yīng)的缺陷處理方法。 超聲波探傷實(shí)驗儀器調(diào)校 超聲波探傷實(shí)驗設(shè)備 超聲波探傷實(shí)驗使用的探傷儀為 PXUT— 3200C 型全數(shù)字智能超聲波探傷儀。探頭為斜探頭探頭參數(shù)如表 51所示 ： 表 51 實(shí)驗用斜探頭參數(shù)表 晶片尺寸 回?fù)茴l率 靈敏度 始波寬度 折射角 前沿長度 分變率 聲束偏斜 13x13 76dB 22mm 22dB ? (1) 測零點(diǎn)聲速 1）通道初始化 開機(jī)后，按 確認(rèn) 進(jìn)入探傷界面，按功能出現(xiàn)功能菜單出現(xiàn)如下對話框： 按 1初始化完成。 2）按 通道 |設(shè)置 進(jìn)入如下對話框： 錯誤 !未指定書簽。 1. 探頭類型：斜探頭 2. 探頭頻率： 3. 晶片尺寸： 13*13 4. 折射角： 2 5. 工件聲速： 3230 m/s 6. 探頭前沿： 初始化 1. 當(dāng)前通道 2. 所有通道 3. 缺陷數(shù)據(jù) 4. 儀器 33 輸入探頭原始參數(shù) (如上 )按 確認(rèn) 生效。 3）按 零點(diǎn) |調(diào)校 兩次出現(xiàn)如下對話框： 按 1進(jìn)入零點(diǎn)調(diào)校出現(xiàn)如下對話框： 按 確認(rèn) 鍵開始測試。 將探頭放在 IIW 試塊上并移動，使 R50 回波處于門內(nèi)（波高約為 80%）按 確認(rèn) 鍵保持探頭位置不變待 R100 回波波高在波門內(nèi)且穩(wěn)定時再次按 確認(rèn) 鍵，屏幕出現(xiàn)“探頭只一次反射體水平距離”。用直尺測出探頭到 R50 圓弧的水平距離為 33mm，輸入儀器并按 確定 鍵，按 y存儲。測零 點(diǎn)聲速完成。示意圖如圖 51 所示，波形圖如圖 52 所示。 1. 測零點(diǎn)聲速 2. 測折射角 3. 制作 DAC 4. 制作 AVG 1. 預(yù)置工件聲速： 3230 m/s 2. 一次回波聲程： 50 mm 3. 兩次回波聲程： 100 mm 按確認(rèn)鍵開始測試 34 圖 51 測零點(diǎn)聲速示意圖 圖 52 測零點(diǎn)聲速波形圖 (2) 測折射角 按 零點(diǎn) |調(diào)校 兩次出現(xiàn)如下對話框： 按 2開始測折射角，屏幕出現(xiàn)提示“先測零點(diǎn)聲速？ y|n”，按 n，出現(xiàn)如下對話框： 1 測零點(diǎn)聲速 DAC AVG 35 將探頭放在 IIW 試塊上，移動探頭使Φ 50 孔的 最高回波出現(xiàn)在波門內(nèi)，按 確認(rèn) 儀器算出 K 值和折射角按 y存儲。示意圖如圖 53 所示，波形圖如圖 54 所示 圖 53 測折射角示意圖 圖 54 測折射角波形圖 (3) 制作 DAC 曲線 按 零點(diǎn) |調(diào)校 兩次出現(xiàn)如下對話框： 1. 目標(biāo)反射體直徑： 50 mm 2. 反射體中心深度： 30 mm 3. 標(biāo)稱 K 值折射角： 2 按確認(rèn)鍵開始測試 36 按 3，屏幕左上角出現(xiàn)“先測零點(diǎn) K 值？ y|n”，按 n，屏幕出現(xiàn)如下對話框： 按 確認(rèn) 后將探頭在 RB2 試塊上移動（如圖 55），儀器自動調(diào)節(jié)增益使身為 10 mm 孔的最高回波在 40%~80%之間，在參數(shù)區(qū)有“ DAC”提示時，按 加號 鍵，讓光標(biāo)移至 10mm 孔的回波上，按 確認(rèn) 鍵確認(rèn)此回波；再次移動探頭，尋找深 30mm 孔的最高回波，按 加號 鍵，讓光標(biāo)移至 30mm 孔的回波上，按 確認(rèn) 鍵確認(rèn)此回波；同樣確認(rèn) 40mm 深孔的波高，各點(diǎn)采集完成經(jīng)確認(rèn)存儲后， DAC 曲線制作完成。制作過程如圖56a、 66b、 66c、 66d 所示 圖 55 RB2制作 DAC曲線示意圖 DAC AVG 1. 最大深度： 50 mm 2. 反射體直徑： 3 mm 3. 反射體長度： 40 mm 按確認(rèn)鍵開始測試 37 (a) (b) 38 (c) (d) 圖 56 制作 DAC 曲線波形圖 (4) 其他參數(shù)輸入 按 設(shè)置 鍵，將所測前沿值輸入，按 確認(rèn) 鍵。按 選項 鍵，判廢偏移輸入 2dB，定量偏移輸入 6dB，評定偏移輸入 12dB。根據(jù)板厚為 12mm，對話框輸入如下： 1. 聲程標(biāo)度：水平 2. 表面補(bǔ)償： 3dB 3. 工件厚度： 12mm 4. 選打印機(jī)： Epson LQ300K 5. 判廢線 RL： 2dB 6. 定量線 SL： 12dB 7. 評定線 EL： 18dB 39 DAC 曲線如圖 57 所示 圖 57 DAC 曲線 至此，儀器調(diào)試完成，開始進(jìn)行現(xiàn)場探傷。 現(xiàn)場探傷 1. 探頭掃查（如 所述） 1）缺陷 I 反射波如圖 58 所示 圖 58 缺陷 I反 射波 40 缺陷 I定位：由探傷儀可讀取缺陷水平位置距探頭發(fā)射點(diǎn)距離 fl =42mm 由公式KlTd ff ??2 可得缺陷深度為 。 2）缺陷 II 缺陷 II 處存在兩處缺陷反射波如圖 59 所示 圖 59 缺陷 II反射波 缺陷 II 定位：由探傷儀可讀取缺陷 1 水平位置 ?1fl35mm，缺陷深度 ?1fd；缺陷 2 水平位置 ?2fl45mm，缺陷深度 ?2fd。 3）缺陷 III 反射波如圖 510 所示。 缺陷 III 由探傷儀可讀取缺陷水平位置距探頭發(fā)射點(diǎn)距離 fl =34mm，缺陷深度?fd 。 2. 缺陷長度測定（如 所述使用 6dB 法） 根據(jù)三處缺陷反射波判斷，三處缺陷長度測定都可使用 6dB 法（半波高度法），以缺陷 I為例具體操作步驟如下： 1）移動探頭找到最大反射波； 2）調(diào)節(jié)增益，使缺陷波降至基準(zhǔn)波高（ 80%），可利用波門控制； 3）調(diào)節(jié)增益，使靈敏度提高 6dB。 41 4) 沿缺陷方向左右移動探頭，缺陷波降至基準(zhǔn)波高時，探頭之間的距離即為缺陷的指示長度。如圖 511a、 511b、 511c 所示。 使用此方法可測得各處缺陷長度其測定數(shù)據(jù)如表 51 所示。 圖 510 缺陷 III反射波 (a) 42 (b) (c) 圖 511 6dB 法測長 表 51 缺陷長度記錄表 缺陷 水平距離 mm 深度 mm 指示長度 mm I 42 11 II 1 35 12 2 45 2 21 III 34 22 43 根據(jù) JB/T 4730— 2022 中關(guān)于指示長度計量的規(guī)定： 1）缺陷指示長度小于 10mm 時，按 5mm 計。 2）相鄰兩缺陷在一直線上，其間距小于其中較小的缺陷長度時，應(yīng)作為一條缺陷處理，以兩缺陷長度之和作為其指示長度。 由探傷儀回波， II 處相鄰兩缺陷在一直線上，其間距為 11mm，小于 12mm，作為一條缺陷處理。以兩缺陷長度和作為其指示長度，即 33mm。 超聲探傷缺陷評定 承壓設(shè)備對接焊接接頭檢測一般用 B 級檢測技術(shù)。由 中摘錄的 GB1134589 標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于缺陷評定的敘述及表 52 可的缺陷級別評定如表 62 所示。 表 52 缺陷級別評定 缺陷 I II III 級別 IV IV IV 由表 52 可知，板材共存在三處缺陷，等級均為 IV，不符合合格級別，應(yīng)進(jìn)行焊縫返修。 44 結(jié)論 科技在發(fā)展，焊 縫 無損檢測技術(shù)也在向著自動化、智能化 和 信息化的方向發(fā)展。但是，我們也應(yīng)看到，針對我國當(dāng)前的實(shí)際情況，手動人工超聲波探傷仍是主要的探傷方法，且 應(yīng)用依然相當(dāng)廣泛 。并且在實(shí)際的超聲波探傷過程中，仍在不斷涌現(xiàn)許多新問題。針對這些實(shí)際問題，在 指導(dǎo)老師 的悉心 指導(dǎo)下 ， 在前人成果的基礎(chǔ)上， 本文 對焊接缺陷 的超聲波探傷技術(shù) 進(jìn)行了 詳細(xì)介紹，并通過鋼板焊縫的超聲波探傷實(shí)驗詳細(xì)講述了超聲波探傷的操作步驟、注意事項和等級評定標(biāo)準(zhǔn) 。 本課題著重做了以下工作： ，并詳細(xì)介紹了焊接過程中常見的缺陷和產(chǎn)生缺陷的原因。 、分類、評定等級和評定標(biāo)準(zhǔn)。 ，并對給定板材焊縫進(jìn)行了現(xiàn)場探傷和等級評定，完成了 焊縫超聲檢測報告和焊縫超聲檢測工藝卡。 焊 縫 超聲波檢測作為檢驗焊縫質(zhì)量的一種有效方法， 其檢測的可靠性和有效性還待進(jìn)一步完善。由于超聲檢測的本身所固有的特點(diǎn)和局限性，在實(shí)際的無損檢測中還須與其他檢測方法配合使用。我們堅信，隨著研究工作的進(jìn)一步深入，此問題將會不斷完善。 45 參考文獻(xiàn) [1]鄒廣華，劉強(qiáng) ． 過程裝備制造與檢測 ．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2022， ～ 52 [2]鄧輝，林樹青 .超聲檢測 .第二版 .北京：中國勞動社會保障出版社， ~5 [3]鄭津洋，董其伍，桑芝富 .過程設(shè)備設(shè)計 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2022， ~95 [4]曹玉華 . 焊接質(zhì)量的超聲波探傷無損檢測 .寧夏機(jī) 械， 2022， 4： 73~75 [5]單寶華 ,喻言 ,歐進(jìn)萍 .超聲相控陣檢測技術(shù)及其應(yīng)用 .無損檢測， 2022， 26（ 5）： 235~238 [6]于建軍 .焊縫的超聲波檢測技術(shù)研究 .碩士學(xué)位論文 .新疆：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2022 致謝 本畢業(yè)設(shè)計是在胡效東老師的精心指導(dǎo)和下完成的。值此論文完成之際，謹(jǐn)向胡老師及過控系各位老師致以最崇高的敬意和衷心的感謝！很慶幸自己在求學(xué)階段遇到這樣好的老師，師恩難忘。 衷心感謝實(shí)驗室劉梅老師給予我的指導(dǎo)和幫助。衷心感謝我的同學(xué)在論文的撰寫和答辯的準(zhǔn)備工作中給予我的熱情的幫助。感謝山東 科技大學(xué)為我們提供的良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。 最后，向?qū)忛啽疚牡睦蠋熤乱陨钌畹木匆?，并再一次真誠的感謝所有關(guān)心、幫助過我的老師、同學(xué)和朋友們 ! 在此，謹(jǐn)向你們致以最崇高的敬禮，謝謝！ 46 附錄 英文文獻(xiàn) ULTRASONIC PRINCIPLES is Ultrasound? Sound generated above the human hearing range (typically 20KHz) is called ultrasound. However, the frequency range normally employed in ultrasonic nondestructive testing and thickness gaging is 100KHz to 50MHz. Although ultrasound behaves in a similar manner to audible sound, it has a much shorter wavelength. This means it can be reflected off very small surfaces such as defects inside materials. It is this property that makes ultrasound useful for nondestructive testing of materials. The Acoustic Spectrum in Figure (1) breaks down sound into 3 ranges of frequencies. The Ultrasonic Range is then broken down further into 3 sub sections. b. Frequency, Period and Wavelength Ultrasonic vibrations travel in the form of a wave, similar to the way light travels. However, unlike light waves, which can travel in a vacuum (empty space), ultrasound re