【正文】 they are time of flight or the amountof time for the sound to travel through the sample and amplitude of received on velocity and round trip time of flight through the material the material thickness can be calculated as follows: T=Material Thicknessc=Material Sound Velocity=Time of FlightMeasurements of the relative change in signal amplitude can be used in sizing flaws or measuring the attenuation of a relative change in signal amplitude is monly measured in values are the logarithmic value of the ratio of two signal can be calculated using the following useful relationships are also displayed in the table below。)and the period (T) of a plete cycle.,Period and WavelengthUltrasonic vibrations travel in the form of a wave,similar to the way light ,unlike light waves,which can travel in a vacuum (empty space),ultrasound requires an elastic medium such as a liquid or a in Figure(2)are the basic parameters of a continuous wave(cw).These parameters include the wavelength(λ) and the period(T)of a plete cycle.The number of cycles pleted in one second is called frequency(f)and is measured in Hertz(Hz),some examples follow。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。衷心感謝實(shí)驗(yàn)室劉梅老師給予我的指導(dǎo)和幫助。參考文獻(xiàn)[1]鄒廣華，劉強(qiáng)．過(guò)程裝備制造與檢測(cè)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003，～52[2]鄧輝，：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，~5[3]鄭津洋，董其伍，：化學(xué)工業(yè)出版社，2005，~95[4]曹玉華. ，2008，4：73~75 [5]單寶華,喻言,，2004，26（5）：235~238[6]：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005致謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在胡效東老師的精心指導(dǎo)和下完成的。由于超聲檢測(cè)的本身所固有的特點(diǎn)和局限性，在實(shí)際的無(wú)損檢測(cè)中還須與其他檢測(cè)方法配合使用。3. 結(jié)合實(shí)驗(yàn)詳細(xì)介紹了超聲波探傷的操作步驟和注意事項(xiàng)，并對(duì)給定板材焊縫進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)探傷和等級(jí)評(píng)定，完成了焊縫超聲檢測(cè)報(bào)告和焊縫超聲檢測(cè)工藝卡。本課題著重做了以下工作：1. 論述了過(guò)程設(shè)備制造工藝流程，并詳細(xì)介紹了焊接過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷和產(chǎn)生缺陷的原因。并且在實(shí)際的超聲波探傷過(guò)程中，仍在不斷涌現(xiàn)許多新問(wèn)題。結(jié)論科技在發(fā)展，焊縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也在向著自動(dòng)化、智能化和信息化的方向發(fā)展。 超聲探傷缺陷評(píng)定 承壓設(shè)備對(duì)接焊接接頭檢測(cè)一般用B級(jí)檢測(cè)技術(shù)。 由探傷儀回波，II處相鄰兩缺陷在一直線(xiàn)上，其間距為11mm，小于12mm，作為一條缺陷處理。圖 510 缺陷III反射波 (a) (b) (c)圖511 6dB法測(cè)長(zhǎng)表51 缺陷長(zhǎng)度記錄表缺陷水平距離mm深度mm指示長(zhǎng)度mmI4211II13512245221III3422 根據(jù)JB/T 4730—2005中關(guān)于指示長(zhǎng)度計(jì)量的規(guī)定： 1）缺陷指示長(zhǎng)度小于10mm時(shí)，按5mm計(jì)。如圖511a、511b、511c所示。2. 缺陷長(zhǎng)度測(cè)定（） 根據(jù)三處缺陷反射波判斷，三處缺陷長(zhǎng)度測(cè)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(dòng)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(mén)控制； 3）調(diào)節(jié)增益，使靈敏度提高6dB。3）缺陷III反射波如圖510所示。 現(xiàn)場(chǎng)探傷1. 探頭掃查（）1）缺陷I反射波如圖58所示圖 58 缺陷I反射波缺陷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=。按選項(xiàng)鍵，判廢偏移輸入2dB，定量偏移輸入6dB，評(píng)定偏移輸入12dB。示意圖如圖53所示，波形圖如圖54所示圖53 測(cè)折射角示意圖圖 54 測(cè)折射角波形圖(3) 制作DAC曲線(xiàn) 按零點(diǎn)|調(diào)校兩次出現(xiàn)如下對(duì)話(huà)框：1. 最大深度：50 mm2. 反射體直徑：3 mm3. 反射體長(zhǎng)度：40 mm按確認(rèn)鍵開(kāi)始測(cè)試按3，屏幕左上角出現(xiàn)“先測(cè)零點(diǎn)K值？y|n”，按n，屏幕出現(xiàn)如下對(duì)話(huà)框：按確認(rèn)后將探頭在RB2試塊上移動(dòng)（如圖55），儀器自動(dòng)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(shí)，按加號(hào)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(dòng)探頭，尋找深30mm孔的最高回波，按加號(hào)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(chǔ)后，DAC曲線(xiàn)制作完成。示意圖如圖51所示，波形圖如圖52所示。用直尺測(cè)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(chǔ)。3）按零點(diǎn)|調(diào)校兩次出現(xiàn)如下對(duì)話(huà)框：1. 測(cè)零點(diǎn)聲速2. 測(cè)折射角3. 制作DAC4. 制作AVG按1進(jìn)入零點(diǎn)調(diào)校出現(xiàn)如下對(duì)話(huà)框：1. 預(yù)置工件聲速：3230 m/s2. 一次回波聲程：50 mm3. 兩次回波聲程：100 mm按確認(rèn)鍵開(kāi)始測(cè)試按確認(rèn)鍵開(kāi)始測(cè)試。探頭為斜探頭探頭參數(shù)如表51所示：表51 實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度分變率聲束偏斜13x1376dB22mm22dB(1) 測(cè)零點(diǎn)聲速1）通道初始化開(kāi)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(duì)話(huà)框：初始化1. 當(dāng)前通道2. 所有通道3. 缺陷數(shù)據(jù)4. 儀器按1初始化完成。本章內(nèi)容主要包括超聲波探傷實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)校、現(xiàn)場(chǎng)探傷、相應(yīng)的探傷缺陷評(píng)定、缺陷產(chǎn)生原因分析和相應(yīng)的缺陷處理方法。圖49半波高測(cè)長(zhǎng)法使用此法時(shí)，超聲波探傷儀的垂直線(xiàn)性一定要良好，否則將會(huì)產(chǎn)生較大的偏差。此法是探頭沿缺陷方向平行移動(dòng)，首先找到最大缺陷波H，然后左右移動(dòng)探頭，直到聲束中心遇到缺陷邊緣，使缺陷波的高度降到H/2時(shí)，此時(shí)探頭移動(dòng)的距離即為缺陷的指示長(zhǎng)度（lu）。用超聲測(cè)量缺陷的大小，往往是根據(jù)缺陷波的高度和探頭的移動(dòng)距離來(lái)決定的。用于斜探頭橫波聲場(chǎng)條件下的各種標(biāo)準(zhǔn)幾何反射體的反射率，應(yīng)當(dāng)加以修正。斜探頭探傷，我國(guó)多用橫孔作為標(biāo)準(zhǔn)幾何反射體。式中S—缺陷至入射點(diǎn)的距離；λt—橫波波長(zhǎng)；φ—平底孔缺陷的直徑。λt/DL可由下式給出：由上述可知，在進(jìn)行斜探頭的AVG曲線(xiàn)計(jì)算時(shí)，應(yīng)取4(S+L39。的變化與界面兩側(cè)不同介質(zhì)中的波型和聲速比有關(guān)，其變化規(guī)律可用系數(shù)表示。亦縮短，其變化規(guī)律可用系數(shù)Ds/Dc表示。假想聲源的面積A′由下式給出式中A—晶片的面積假想聲源至入射點(diǎn)的距離L39。對(duì)圓形晶片，常用下述基本公式修正。另一種方法是將界面一側(cè)介質(zhì)I中縱波聲源的面積或直徑轉(zhuǎn)換成與介質(zhì)I的橫波聲場(chǎng)處于同一聲束輻線(xiàn)上的假想的橫波聲源的面積或直徑。對(duì)這種橫波聲場(chǎng)內(nèi)的缺陷反射有兩種計(jì)算方法可供參考：一種方法是不考慮任意入射角時(shí)折射聲場(chǎng)所引起的變化，采用與直探頭相同的橫波AVG圖計(jì)算斜探頭探傷時(shí)的平底孔反射回波高度。(1) 橫波斜探頭所輻射的聲場(chǎng)橫波斜探頭所輻射的聲場(chǎng)，一般是由縱波聲場(chǎng)在界面處斜人射時(shí)發(fā)生波型轉(zhuǎn)換而得到的。后者包括相對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法、絕對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法、極坐標(biāo)作圖法、包絡(luò)線(xiàn)作圖法和標(biāo)準(zhǔn)圖形參照比較法等。缺陷定量可分為小于晶片直徑的缺陷定量和大于晶片直徑的缺陷定量。表42缺陷的等級(jí)分類(lèi) 檢驗(yàn)等級(jí) mm評(píng)定等級(jí)ABC8~508~3008~300I2T/3 最小12T/3 最小10；最大30T/3 最小10；最大20II3T/4 最小122T/3最小10；最大50T/2 最小10；最大30IIIT 最小203T/4 最小16；最大752T/3 最小12；最大50IV超過(guò)III級(jí)者注：；。刨削深度也應(yīng)將缺陷完全徹底清除，露出金屬母材，并經(jīng)砂輪打磨后施焊；返修區(qū)域修補(bǔ)后應(yīng)按原探傷要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。不合格的缺陷應(yīng)返修。最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷，根據(jù)缺陷指示長(zhǎng)度按表42的要求進(jìn)行評(píng)定。GB 1134589標(biāo)準(zhǔn)將焊縫質(zhì)量分為I、II、III、IV四個(gè)等級(jí)。相鄰兩缺陷各向間距小于8mm時(shí)，兩缺陷指示長(zhǎng)度和作為單個(gè)缺陷的指示長(zhǎng)度。當(dāng)缺陷反射波只有一個(gè)高點(diǎn)時(shí)，用降低6dB相對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)(見(jiàn)圖47)；當(dāng)缺陷反射波峰值起伏變化，有多個(gè)高點(diǎn)時(shí)，則以缺陷兩端反射波降至1/2最大反射波波高之間探頭的移動(dòng)長(zhǎng)度作為缺陷長(zhǎng)度(見(jiàn)圖48)。奇次波h=l/K－(n－1)t,n=3...偶次波h=nt－1/K,n=4…式中n—波次；t—試件厚度；l—缺陷水平距離；h—缺陷深度；K—探頭斜率。對(duì)所有反射波幅超過(guò)定量線(xiàn)的缺陷，均應(yīng)確定其位置、最大反射波幅所在區(qū)域和缺陷指示長(zhǎng)度。圖45 鋸齒形掃查圖 圖46 斜平行掃查為確定缺陷的位置、方向、形狀，觀(guān)察缺陷動(dòng)態(tài)波形或區(qū)分缺陷訊號(hào)與偽訊號(hào)，可采用前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等四種探頭基本掃查方式。在保持探頭垂直焊縫作前后移動(dòng)的同時(shí)，還應(yīng)作的左右轉(zhuǎn)動(dòng)。為探測(cè)縱向缺陷，斜探頭垂直于焊縫中心線(xiàn)放置在探傷面上，作鋸齒形掃查(見(jiàn)圖45)。當(dāng)受檢工件的表面耦合損失及材質(zhì)衰減與試塊不一致時(shí)，應(yīng)考慮探傷靈敏度的補(bǔ)償。檢驗(yàn)前，探傷人員應(yīng)了解受檢工件的材質(zhì)、曲率、厚度、焊接方法、焊縫種類(lèi)、坡口形式、焊縫余高及背面襯墊、溝槽等情況。圖44距離一波幅曲線(xiàn)(DAC)示意圖表41 距離波幅曲線(xiàn)的靈敏度檢驗(yàn)級(jí)別板厚/mm靈敏度DACA8~50B8~300C8~300判廢線(xiàn)DACDAC4dBDAC2dB定量線(xiàn)DAC10dBDAC10dBDAC8dB評(píng)定線(xiàn)DAC16dBDAC16dBDAC14dB備注一般采用B級(jí)檢驗(yàn)，原則上在焊縫單面雙側(cè)進(jìn)行6)在作上述測(cè)試的同時(shí)，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的便攜式試塊上的某一參考反射體作同樣測(cè)量，并將其反射波位置和峰值標(biāo)記在曲線(xiàn)板上，以便現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行靈敏度驗(yàn)。4)將各標(biāo)記點(diǎn)連成圓滑曲線(xiàn)，并延伸到整個(gè)探測(cè)范圍，該曲線(xiàn)即為φ3mm橫孔DAC曲線(xiàn)基準(zhǔn)線(xiàn)(如圖43)。3)調(diào)節(jié)“增益”使該孔的反射波為熒光屏滿(mǎn)幅高度的80%，將其峰值標(biāo)記在熒光屏前的輔助面板上?！朵摵缚p手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》(GB 1134589)中采用對(duì)比試塊(340橫通孔試塊)繪制DAC曲線(xiàn)，其主要步驟如下：1)將測(cè)試范圍調(diào)整到探傷使用的最大探測(cè)范圍，并按深度、水平或聲程調(diào)整時(shí)的基線(xiàn)掃描比例。超聲波檢測(cè)時(shí)要根據(jù)缺陷回波波幅高度判定缺陷是否有害，必須按不同聲程的回波波幅進(jìn)行修正。由于深度h與聲程s的關(guān)系是：, (β=arctanK)故可利用CSK2B試塊上R50和R100兩個(gè)圓弧面的反射進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)：將斜探頭對(duì)準(zhǔn)R50、R100，調(diào)整儀器使其回波BB2分別對(duì)準(zhǔn)基線(xiàn)刻度hh2即可。3)按深度調(diào)整。調(diào)整后熒光屏上的基線(xiàn)刻度與反射體的水平距離成正比。滿(mǎn)刻度相當(dāng)于聲程250mm。這時(shí)，由于R100圓弧面的回波被R100圓心處的反射槽反射，在熒光屏上會(huì)出現(xiàn)R100圓弧面的多次回波。時(shí)間基線(xiàn)的調(diào)整方法有如下幾種：1)按聲程調(diào)整。在橫波檢測(cè)時(shí)，為了定位方便，需要將聲波在斜楔塊中的傳播時(shí)間扣除，以便將探頭的入射點(diǎn)作為聲程計(jì)算的零點(diǎn)，扣除這段聲程的作業(yè)就是零點(diǎn)校正。K值的測(cè)定方法如下：用CSK2B或II W試塊測(cè)定，將被測(cè)探頭置于試塊上，探頭沿試塊側(cè)面前后移動(dòng)，當(dāng)對(duì)應(yīng)于φ50圓弧面所獲得最高反射回波時(shí)，斜探頭的入射點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的試塊上的角度刻度或K值刻度指示即為該探頭