【正文】 21L。 ? 4. 進行純橫波探傷條件： ? 入射角 α≥Sin1 ? CL1——第一介質(zhì)縱波聲速。 ? 管子探傷特點： ? 垂直于管軸 ? 1. 探測方向聲波入射方向二個： ? 與管成交角 ? 2. 管壁內(nèi)聲束在管內(nèi)外壁反射時引起聲能擴散。 ? ②利管中折射縱波在外壁產(chǎn)生 61176。此時入射點和折射角應在專用試塊上測定。 ? 2. 大口徑管周向探傷缺陷定位 ? 大口徑管周向探傷缺陷定位應注意以下幾點： ? ① 考慮聲程修正和跨距修正，其方法與橫波外園探測筒體縱向缺陷方法。 ? 檢測缺陷：與軸線垂直的徑向缺陷。用雙斜探頭探測時，可能出現(xiàn)同一缺陷有二個回波，要注意區(qū)分。 ? ② 橫波周向探傷 ? 單、雙斜探頭探測 ? 探測缺陷：與管軸平行的徑向缺陷。當缺陷 F較小時， F波與底波 B同時存在，當缺陷 F較大時， B可能消失。評定按基準靈敏度，發(fā)現(xiàn)缺陷波高 ≥基準靈敏度波高時不合格。 22 XRFH ???? 5. 旋轉人工試樣，緩慢調(diào)節(jié)聚焦探頭偏心距X，使第一次和第二次水層波出現(xiàn)，并使第二次水層波調(diào)在外壁槽反射波后，即第二次反射波調(diào)在 8~9格間。 ? 小口徑管子浸探傷步驟： ? 1. 選合適聚集探頭固定在調(diào)整架上 ? 調(diào)整水層距離（ X偏心距） ? 3．聚集探頭對準管軸。 ? 3. 靈敏度與評定 ? 靈敏度調(diào)整時，一面用適當速度轉動管子，一面將探頭慢慢偏心，使對比試樣管內(nèi)、外表面人工缺陷所產(chǎn)生的回波幅度均達到熒光屏滿刻度的 50%，以此作為基準靈敏度如不能達到此要求，也可在內(nèi)、外槽設立不同波高的控制基準，作為報警電平。 ? 掃查方式：聲束沿管壁作螺旋線掃查。 22 XRHF ???? 2．探測條件： ? 探頭：線聚焦或點聚焦探頭， ～ 5MHZ。使聲束邊緣與聲束中心入射到管壁的入射角基本相等，減少聲束發(fā)散。 ? ③焦距選擇 ? 焦點落在與聲束軸線垂直的管子中心線上。 ? 設橫波全聲程為 S。 ? ① 偏心距 X ? 滿足純橫波探測到內(nèi)壁條件 ? 滿足純橫波探測到內(nèi)壁條件 ? ? 且 ? 及： RrCCSi nCCSi nSLLL ??? ??211211 ?RXSi n 1???rCCXRCCSLLL ????2121? ② 水層厚度 H即為探頭晶片離開管壁的距離 ? H大于鋼管中橫波全程 1/2。 ? （二）水浸探傷 ? 采用水浸縱波聚焦探頭，超聲縱波在與管軸線垂直的平面內(nèi)斜入射到管子的管壁 ? 中，當入射角 α=αI～ αII范圍內(nèi)時在管壁中產(chǎn)生純橫波。 ? 掃查探測： ? 探頭沿管軸線按螺旋線前進掃查。 ? ②內(nèi)外均有尖角槽，將內(nèi)表面槽波高調(diào)至熒光屏 80%，然后再將外表面槽的反射回波幅度點標在熒光屏上作距幅曲線。 ? 靈敏度： ? ①只有外表面尖角槽。 V形槽一般加工在管子外表面，當外徑≥80mm，且壁厚 ≥10mm時，應同時在內(nèi)、外表面加工 V形槽。 ? 頻率 ~5MHZ ? 試塊：檢測管子橫向缺陷的對比試塊應選取與被檢鋼管規(guī)格相同、材質(zhì)、熱處理工藝 ? 相同或相似的鋼管，不得有影響人工缺陷顯示的缺陷，人工缺陷為 V形槽，角度為 60176。 ? 記錄：缺陷回波幅 ≥基準波高靈敏度的缺陷，不合格。 ? ②探頭軸向前進，管轉動。 ? 探頭掃查：保證管材 100%掃查到。 ，槽深度 t分別為管壁厚度的 5%（ I級，≤t1mm）， 8%（ II級，≤t2mm）， 10%（ III級，≤t3mm），槽長均為 40mm，尖角槽可加工在管內(nèi)壁與外壁，且平行于管軸。 ? 試塊：檢測管子縱向缺陷的對比試塊應選取與被檢鋼管的規(guī)格相同，材質(zhì)、熱處理工藝和表面狀況相同或相似的鋼管制備，對比試塊上不得有影響人工缺陷正常指示的自然缺陷。 ? ? 斜探頭晶片一般用 8 10， 10 12，12 14，最長不大于 25mm。 ? 要采取措施：① 有機玻璃斜楔磨成與管子外徑曲率相近。 ? ③ 為避免由于缺陷取向等原因產(chǎn)生聲波反射呈現(xiàn)定向性而發(fā)生漏檢，應從兩個相反方向各探一次。 ? 探傷前準備：① 清理被探管材表面的氧化皮，銹蝕、油污。 ? 對垂直于管軸的徑向缺陷，即管內(nèi)橫向缺陷。 ? 焊接管的焊縫中缺陷與焊縫類似，有裂紋、未焊透、氣孔、夾渣等。 ? 表面劃傷是由加工時的導管和拉模的形狀不良以及燒傷等引起，翹皮、折迭是由園鋼表面夾入雜質(zhì)或有偏析或有非金屬夾渣物、裂紋缺陷，在穿孔時產(chǎn)生。 ? 鋼管中的上述缺陷由下列原因產(chǎn)生： ? 縱裂紋是由加熱不良、熱處理加工不當引起。 ? 大口徑管管材中及直接由鍛壓方式制成的大口徑管中缺陷與鍛件類似。 ? 大口徑管：也有用鋼錠經(jīng)鍛造、軋制等加工成。 ? 埋弧自動焊接管： ? 鋼板卷成螺旋形或加工成縱向接縫形式。 ? 焊接管：先將原材料卷成管形再焊接，大口徑管多用此焊接管。穿孔后的管子形狀不規(guī)整，表面 ? 毛糙，再通過心棒軋管機或心棒減徑機，定徑機等工藝壓延，平整成型。 第四節(jié) 管材超聲波探傷 ? 一、管材制造工藝及常見缺陷 ? 無縫鋼管 ——用穿孔法和高速擠壓法制成。 ? 指示長度測定：半波法或全波法。 ? 缺陷位置：① 可根據(jù)掃描線上缺陷波位置估算工件上位置。 ? 儀器調(diào)節(jié)：利用試塊調(diào)節(jié)掃描線比例和靈敏度。 ? 板波類型：與入射選擇： ? 端面反射波高，傳播距離大，波型單一。 ? 反射體： Ф1或 Ф2 豎通孔。 ? 探頭：接觸式、水浸式或輪胎式單收發(fā)探頭。 ? 板波探傷程序： ： ? 一個探頭單收發(fā)（用穿透法即二個探頭一收一發(fā)的也有，不常用）。 ? ?Si nCC LP ?? ② 與板面清潔有關，板面有水、油時衰減大。 BLSi n??? ?? 并可得 （ CL——透聲楔中縱波速度，CP——板中板波相速度）。 第三節(jié) 電薄板超聲波探傷（板波探傷） ? 板波產(chǎn)生： ? 利用縱波斜入射至薄板，為提高效率。 ? 未結合區(qū)總面積占復合板總面積的百分比為未結合率。單個缺陷指示長度小于 25mm時不作記錄。1lg20 2 ??2112 ZZ ZZ ??2323 ZZ ZZ ??? 如碳鋼和不銹鋼等界面回波 dB值為： ? 復合材料 界面波 /底波（比例） 界面波 /底波（分貝） ? 18~8不銹鋼 ? 鎳 ? 銅 ? 鈦 ? 鋁 ? 四、缺陷的測定與評級 ? 按 JB/T47302022標準 。 ? 條件：不考慮材質(zhì)衰減與擴散衰減： ? 底面全反射時： ? B（ dB） = ? = oroaPPPPSB//lg20lg20 1 ?rrrT 21lg20lg20 ??? 底面不是全反射（即存在第三介質(zhì)，底面反射率 r’） ? B（ dB） = ? = ? r= T=1r2 ? r’= rrTSB 39。其尺寸大小測定方法為：移動探頭，使第一次底波升高到熒光屏滿刻度的 40％，以此時探頭中心作為未結合區(qū)邊界點。因此可用試塊比較確定缺陷。 ? 三、缺陷判別 ? 1. 兩種材料聲阻抗相近 ? 如不銹鋼 /碳鋼 ? （可從母材側探，也可從復合層側探） ? （當完好時，界面無反射波） ? 2. 兩種材料聲阻抗相關較大，如鈦 /碳鋼。 ? 掃查方式：類似于探中厚板的鋼板探傷。 ? 探傷靈敏度：復合板完好區(qū)第一次底波 B1達80%滿幅高。 ? 脫層和接合不良可以是完全脫接，也可以是部分脫接。 ： ? ① 脫層（脫接）即母材和復合層未粘合牢。 第二節(jié) 復合材料超聲波探傷 ? 一、復合板材常見缺陷 ： ? 母材 ——炭鋼或低合金鋼或不銹鋼板 ? 復合層 ——不銹鋼、鈦及鈦合金、銅及銅合金，鋁及鋁合金，鎳及鎳合金等（加復合層目的：改進和提高耐腐蝕性能）。 ? 六、質(zhì)量等級判定： ? 按 JB/T47302022標準 。 ? （用探頭移動法測缺陷大?。? ? 按 JB/T47302022標準 。 ? 缺陷分布有一定范圍，呈分散性。（縮短聲波路程） ③ 白點 ? 波形尖銳活躍，重復性差，底波明顯降低，次數(shù)減少，移動探頭時回波起伏大，此起彼落，且在板厚方向對稱。（減少次數(shù)，并使多 ? 次反射波位置改變）始波加寬，有時使底波消失。 ? 波型特點大致為： ①分層或夾層 ? 缺陷波形整齊、均勻、陡直、規(guī)律性強，大多處在鋼板中心部位，底波明顯下降或消失。最后記錄在報告上。 ? ： ? 深度位置測定：可直接從熒光屏上缺陷波與底波相對位置中測出。 ③ 底波法： ? δ3N，可用 B1達 50% ? 當 δ20mm時也可用 B5達 50%計，但要和Ф5平底孔波作試驗比較，使靈敏度一致。 ? c. 試塊上 Ф5平底孔垂直于表面，平底孔底面與表面平行，光滑。 ? 注意： a. 試塊鋼板與被探鋼材質(zhì)相近。 ? ①階梯試塊法： ? δ≤20mm，將與工件等厚度的試塊底面第一次底波高 50%滿幅再提高 10dB。 ? 三、探頭與掃查方式 ? ～ 5MHZ ? 晶片直徑： Ф14～ Ф25mm ? 探頭形式：單晶直探頭 δ較大，用于 20mm以上鋼板檢測 ? 聯(lián)合雙晶直探頭 δ較薄時，盲區(qū)小 ? 一般用 δ=620mm鋼板 ? 根據(jù)標準要求，一般可采用全面掃查，列線掃查、邊緣掃查和格子掃查， 當發(fā)現(xiàn)缺陷后應在缺陷周圍附近認真細查測缺陷面積。 ? 利用 F1評價缺陷。 ? 疊加效應： ? 當缺陷比較小時，缺陷回波從第一次開始會隨著出現(xiàn)的二次、三次波高逐漸增高，幾次以后又逐漸降低，這是由于對同一個小缺陷會產(chǎn)生不同反射路徑且互相迭加后造成的一種波形動態(tài)現(xiàn)象，隨探頭移動有所變化?；虿捎孟輨┤コ龤馀?。 ? ④ 進出水口位置應大于最大水層可調(diào)厚度，且出水口應小于進水口，保證水套充滿水。 ? ② 調(diào)至不同厚度時，必須保證發(fā)射的聲束與鋼板表面垂直。 ? 水層厚 H和板厚 δ關系為： ? H= ， n為重合次數(shù)。 ? 在探傷儀熒光屏上將同時出現(xiàn)水層多次反射和鋼板底面多次反射波，如水層厚度控制不好會互相干擾，不利探傷。一般碳鋼、 ? 不銹鋼均能滿足這些條件。 ③ 材質(zhì)對超聲波的衰減要小。 ②鋼板材質(zhì)晶粒度必須均勻，保證無缺陷處底面多次反射波次數(shù)的穩(wěn)定。 ? 采用底波多次反射法探傷應滿足下面三條件： ① 工件的探傷面與底面互相平行，確保產(chǎn)生多次反射。 ? 裂紋較少見，如軋制工藝穩(wěn)定，這類缺陷不常見。 ? 裂紋 ——軋制工藝和溫度不合適時造成。 ? 常見于鍛鋼中和厚鋼板中。 ? 白點 ——存在于內(nèi)部 鋼中氫在加工過程來不及向外擴散，在鋼板成型后，氫原子逐漸在鋼板中的微缺陷（如非金屬夾雜物）旁緩慢地以氫氣形式析出，造成氫裂紋。 ? 分層是以上缺陷軋制而成，大多與鋼平行，且具有固定走向。 ?ad 2m i n ? fad i n ??