【正文】 ? 1 cycle/second= 1Hz? 1000 cycles/second= 1KHz? 1,000,000 cycles/second= 1MHzThe time required to plete a full cycle is the period (T), measured in seconds. The relation between frequency and period in a continuous wave is given in Equation (1).Eqn. 1 f = 1/T of Ultrasound and WavelengthThe velocity of ultrasound (c) in a perfectly elastic material at a given temperature and pressure is constant. The relation between c, f, λ and T is given by Equations (2) and (3):Eqn. 2 λ = c/f Eqn. 3 λ = cTλ = Wavelengthc = Material Sound Velocityf = FrequencyT = Period of timeTable 1 on page 40 lists the longitudinal and shear wave velocities of materials that are monly tested with ultrasonics. Propagation and Particle MotionThe most mon methods of ultrasonic examination utilize either longitudinal waves or shear forms of sound propagation exist,including surface waves and Lamb waves.●The longitudinal wave is a pressional wave in whichthe particle motion is in the same direction as the propagation of the wave.●The shear wave is a wave motion in which the particle motion is perpendicular to the direction of the propagation.●Surface(Rayleigh)waves have an elliptical particle motionand travel across the surface of a velocity isapproximately 90%of the shear wave velocity of the materialand their depth of penetration is approximately equal toone wavelength.●Plate(Lamb)waves have a plex vibration occurring inmaterials where thickness is less than the wavelength ofultrasound introduced into it.Figure(3)provides an illustration of the particle motion versus the direction of wave propagation for longitudinal waves and shear waves. UltrasoundUltrasonic nondestructive testing introduces high frequency sound waves into a test object to obtain information about the object without altering or damaging it in any basic quantities are measured in ultrasonic testing。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。我們堅(jiān)信，隨著研究工作的進(jìn)一步深入，此問題將會(huì)不斷完善。2. 詳細(xì)講述了超聲波探傷技術(shù)的原理、分類、評定等級和評定標(biāo)準(zhǔn)。但是，我們也應(yīng)看到，針對我國當(dāng)前的實(shí)際情況，手動(dòng)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。以兩缺陷長度和作為其指示長度，即33mm。 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。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=34mm。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：3dB3. 工件厚度：12mm4. 選打印機(jī)：Epson LQ300K5. 判廢線RL：2dB6. 定量線SL：12dB7. 評定線EL：18dBDAC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。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：1測零點(diǎn)聲速按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. 目標(biāo)反射體直徑：50 mm2. 反射體中心深度：30 mm3. 標(biāo)稱K值折射角：2按確認(rèn)鍵開始測試 將探頭放在IIW試塊上，移動(dòng)探頭使Φ50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(chǔ)。 將探頭放在IIW試塊上并移動(dòng)，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(shí)再次按確認(rèn)鍵，屏幕出現(xiàn)“探頭只一次反射體水平距離”。 超聲波探傷實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)校 超聲波探傷實(shí)驗(yàn)設(shè)備超聲波探傷實(shí)驗(yàn)使用的探傷儀為PXUT—3200C型全數(shù)字智能超聲波探傷儀。如圖（49）所示。大于晶片直徑的缺陷定量常用以上所述5種方法，下面我們僅介紹半波高度法(6dB測長法)。第二種方法在范圍可適用，而第一種方法在范圍內(nèi)適用。)2)由L到L39。式中Ds—橢圓形假想聲源的短軸直徑；—橢圓形假想聲源的長軸直徑，即圓形晶片的直徑；α—界面一側(cè)的入射角；β—界面另一側(cè)的折射角。實(shí)踐證明，這種方法僅對大于6N遠(yuǎn)場區(qū)是正確的。除常規(guī)缺陷定量方法外，精確的缺陷定量多采用聚焦探頭和各種聲成象設(shè)備。 超聲檢測中缺陷測量超聲檢測中缺陷的定量也是人們研究的一個(gè)熱點(diǎn)。外觀缺陷的返修比較簡單，對焊縫內(nèi)部缺陷應(yīng)用碳弧氣刨刨去缺陷；為防止裂紋擴(kuò)大或延伸，刨去長度應(yīng)在缺陷兩端各加50mm。其中I級質(zhì)量最高，IV級質(zhì)量最低，具體分級規(guī)定如下。圖47 6dB法測長圖 圖48 端點(diǎn)峰值法測長(4)焊縫缺陷的評定超過評定線的信號，應(yīng)注意其是否具有裂紋等危害性缺陷的特征，如有懷疑時(shí)應(yīng)采取改變探頭角度、增加探傷面、觀察動(dòng)態(tài)波形、結(jié)合結(jié)構(gòu)工藝特征作判定；如對波形不能準(zhǔn)確判斷時(shí)，應(yīng)輔以其他檢驗(yàn)方法判定。當(dāng)時(shí)間基線按水平距離調(diào)整時(shí)，缺陷的水平距離l可由缺陷最大反射波在熒光屏上的位置直接讀出；缺陷的深度h可通過計(jì)算或作圖求出。為探測焊縫及熱影響區(qū)的橫向缺陷，應(yīng)進(jìn)行斜平行掃查（見圖46），可在焊縫兩側(cè)邊緣使探頭與焊縫中心線成作斜平行掃查。探傷掃查速度不應(yīng)大于150mm/s，相鄰兩次探頭移動(dòng)間隔要保證至少10%的探頭寬度重疊。(7) 探傷作業(yè)超聲波檢驗(yàn)應(yīng)在焊縫及探傷表面經(jīng)外觀檢查合格后進(jìn)行。依次探測其它橫孔，并找到最大反射波高，分別將峰值點(diǎn)標(biāo)記在輔助面板上；如果做分段繪制，可調(diào)節(jié)衰減器分段繪制曲線。通常是用指定的對比試塊來制作距離一波幅(DAC)曲線。調(diào)整后熒光屏上的基線刻度與反射體的深度h成正比。2)按水平距離調(diào)整。調(diào)整后熒光屏上的時(shí)間基線與聲程成正比，具體做法：用斜探頭在IIW標(biāo)準(zhǔn)試塊(或CSK2B試塊)上調(diào)試，使橫波斜探頭的入射點(diǎn)標(biāo)記同IIW標(biāo)準(zhǔn)試塊上R 100圓心(試塊上的“0”點(diǎn))重合。圖42斜探頭折射角(K值)的測定(5) 儀器時(shí)間基線的調(diào)整時(shí)間基線的調(diào)整包括零點(diǎn)校正和掃描速度調(diào)整。圖41斜探頭入射點(diǎn)的測定2)斜探頭K值的測定。斜探頭聲束軸線與探頭楔塊底面的交點(diǎn)稱為斜探頭的入射點(diǎn)，商品斜探頭都在外殼側(cè)面標(biāo)志入射點(diǎn)，由于制造偏差和磨損等原因，實(shí)際入射點(diǎn)往往與標(biāo)志位置存在偏差，因此需經(jīng)常測定。常用耦合劑有機(jī)油、甘油、漿糊、潤滑脂和水等，從耦合劑效果看，漿糊與機(jī)油差別不大，但漿糊粘度大，并具有較好的水洗性，所以，常用于傾斜面或直立面的檢測。下面詳細(xì)介紹。焊縫厚度較大時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)愈明顯。探頭分別置于焊縫兩側(cè)并與焊縫垂直，可發(fā)現(xiàn)與探測面平行的缺陷。在焊縫加強(qiáng)高磨平的情況下，將探頭放在焊縫上移動(dòng)的一種掃查方法。探頭多次垂直于焊縫移動(dòng)。將探頭前后和左右移動(dòng)進(jìn)行掃查。為了估判缺陷的形狀常使用的方法。(1) 單探頭的掃查單探頭掃查是用一個(gè)探頭同時(shí)發(fā)射超聲波和接收回波，根據(jù)探頭不同移動(dòng)方式，單探頭掃查又可分為以下幾類：這是在焊縫探傷中經(jīng)常使用的一種探頭移動(dòng)方式，即以鋸齒形往復(fù)移動(dòng)，每次前進(jìn)的齒距寬度d不得超過晶片寬度，如圖34所示。 橫波斜探頭探傷原理 橫波斜探頭探傷技術(shù)是利用超聲波傾斜入射到界面時(shí)，產(chǎn)生的波形轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，從而利用波形轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生的橫波穿透工件，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷的。RB2試塊主要用于厚度為8~100mm的對接焊縫檢測，材質(zhì)與被檢材料的聲學(xué)性能相同或相近。ⅡW試塊材質(zhì)相當(dāng)于我國20號鋼，正火處理，晶粒度7~8級。此外還可利用試塊測量材料的聲速、衰減性能等。超聲波探傷儀和探頭的一些重要性能，如放大線性、水平線性、靈敏度余量、分辨力、盲區(qū)、探頭的入射點(diǎn)、K值等都是利用試塊來測試的。(4) 試塊試塊是按一定用途設(shè)計(jì)制作的具有簡單幾何形狀人工反射體的試樣。液浸檢測中常使用水作耦合劑，使用時(shí)可以加入潤濕劑和防腐劑等。耦合劑可填充探頭與工件間的空氣間隙，使超聲波能夠傳入工件，這是使用耦合劑的主要目的。探頭特征：斜探頭鋼中折射角正切值（K值）用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。2） 探頭型號探頭型號的組成項(xiàng)目及排列順序如下：基本頻率晶片材料晶片尺寸探頭種類特征基本頻率：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為MHz。雙晶探頭有兩塊壓電晶片，一塊用于發(fā)射超聲波，另一塊用于接收超聲波。2）探頭的種類和結(jié)構(gòu)直探頭用于發(fā)射和接收縱波，主要用于探測與探測面平行的缺陷，如板材、鍛件探傷等。正、逆壓電效應(yīng)統(tǒng)稱為壓電效應(yīng)。探頭的性能直接影響超聲檢測能力和效果。目前，探傷中廣泛使用的超聲波探傷儀都是A型顯示脈沖反射式探傷儀。A型：A型顯示是一種波形顯示，探傷儀的屏幕的橫坐標(biāo)代表聲波的傳播距離，縱坐標(biāo)代表反射波的幅度。目前還出現(xiàn)了采用一發(fā)一收雙探頭方式，接收從工件中衍射回來的脈沖波信號，通過檢測信號的返回時(shí)間來判斷是否存在缺陷和缺陷大小等情況，稱為衍射時(shí)差法超聲檢測儀，目前也在迅速的發(fā)展之中。這種儀器靈敏度低，且不能確定缺陷深度位置，須從兩側(cè)接近工件，目前已很少使用。了解其原理、構(gòu)造和作用及其主要性能，是正確選擇檢測設(shè)備與器材并進(jìn)行有效檢測的保證。它使用的不是連續(xù)波，而是有一定持續(xù)時(shí)間按一定頻率發(fā)射超聲脈沖。在超聲波探傷中，由于使用的波型、發(fā)射和接收的方法、信號的顯示方式、探頭與工件耦合的特點(diǎn)、工件形狀和缺陷類型、實(shí)現(xiàn)探傷的手段等都不相同，所以從不同的方面出發(fā)，就可以按不同的歸納方式分類。每一種無損檢測方法都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性，因此應(yīng)根據(jù)焊縫的材質(zhì)與結(jié)構(gòu)形狀來選擇合適的檢測。渦流探傷檢驗(yàn)參數(shù)控制相對困難，檢驗(yàn)結(jié)果的解釋稍微困難。（4）滲透探傷滲透探傷的原理是利用毛細(xì)作用將帶有顏色的滲透液噴涂在焊縫表面上，使其滲入缺陷內(nèi)，清洗后施加顯象劑顯示缺陷彩色痕跡。 超聲探傷有利于檢出裂紋類面積形缺陷。(1) 射線探傷 射線探傷（RT）是利用電磁波穿透工件，完好部位與缺陷部位透過劑量有差異，其程度與這兩部分的材質(zhì)、射線強(qiáng)度和透過方向與缺陷尺寸有關(guān)，從而形成缺陷影像。表22 焊接缺陷產(chǎn)生的可能因素因素裂紋未焊透夾渣氣孔焊瘤咬邊材料照管不當(dāng)√√材料選用√√焊機(jī)保養(yǎng)√√√√電源與接地√√夾具與轉(zhuǎn)胎√√√工具與焊工管理√√√√焊條選用√√√√√焊條保管√√√焊接設(shè)計(jì)√√√√√坡口尺寸及類型√√√√√裝配精度√√√√√焊接位置√√焊接順序√√焊接條件√√√√√√焊接操作標(biāo)準(zhǔn)√√注：√關(guān)系密切；關(guān)系不大。在使用低氫焊條時(shí)焊道的起點(diǎn)和二氧化碳?xì)怏w焊縫，容易產(chǎn)生密集氣孔。(5) 氣孔氣孔是在焊接金屬中存在的球狀孔洞。熔渣的一部分常殘存在焊接金屬內(nèi)部，另一種情況是，當(dāng)附著在下層焊接金屬表面上的熔渣清除不徹底時(shí)，在上