【正文】 ， 難以觀察到鋼板底波的衰減或消失情況 ， 因而無法根據(jù)底波衰減或消失情況來判定缺陷情況 ， 所以一般不采用一次重合法探傷 。 當(dāng)界面回波與鋼板第二或三 、 四次底波重合時(shí) ， 則分別稱為二次或三 、 四次重合法 。 CL鋼 =5900m/s CL水 =1480m/s CL水 /CL鋼 =1480/5900≈1/4 4?? nCCn ?鋼水常用方法： ? 一次重合法： 界面各次回波分別與鋼板底波一一重合； ? 二次重合法： 界面回波 S2與二次底波 B2重合； ? 三次重合法： 界面回波 S2與三次底波 B3重合； ? 四次重合法： 界面回波 S2與四次底波 B4重合。在探傷儀熒光屏上將同時(shí)出現(xiàn)水層多次反射和鋼板底面多次反射波，探傷時(shí)通過調(diào)節(jié)水層厚度，使水層波（水 ∕ 鋼界面）與某次底波重合。保證反射底波有足夠數(shù)量。（各次相同）。（如工件加工傾斜就不合適）。 ? 以接觸法為例：①當(dāng)探頭位于完好區(qū)域時(shí)，示波屏上顯示多次等距離的底波，無缺陷波；②當(dāng)探頭位于缺陷較小的區(qū)域時(shí)，示波屏上顯示缺陷波與底波共存，底波有所下降；③當(dāng)探頭位于缺陷較大的區(qū)域時(shí)，示波屏上出現(xiàn)缺陷的多次反射波，底波明顯下降或消失。 探頭通過耦合層直接與鋼板接觸，當(dāng)探頭位于完好區(qū)時(shí)，儀器上出現(xiàn)底波多次反射 。 探頭與工件直接接觸，探頭與工件之間需施加耦合劑（機(jī)油、甘油）。常見于鍛鋼和厚鋼板（ 厚度大于 40mm） 中。 鋼中氫在加工過程來不及向外擴(kuò)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（微裂紋群）。 軋制過程中鋼板形成的局部凸起被壓平。為平面狀缺陷，嚴(yán)重時(shí)形成完全剝離的層狀裂紋，對小的點(diǎn)狀夾雜物則形成小的局部分層。 （ 1）、分層 —— 板坯中縮孔、夾渣等在軋制過程中未密合而形成的分離層。 . 本探傷工藝部分重點(diǎn)介紹板材、鋼管、鍛件、鑄件、焊縫產(chǎn)生的主要缺陷及主要的檢測方法。 . ⑦ 記錄與判斷 記錄檢測結(jié)果，對照技術(shù)條件和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)作出合格與否的判斷，得出檢測結(jié)論，簽發(fā)檢測報(bào)告。 ? ⑦缺陷回波靜態(tài)波形。 ? ⑤缺陷最大反射回波高度。 ? ③焊接方法和焊接工藝。 缺陷性質(zhì)估判的依據(jù) ? ①工件結(jié)構(gòu)與坡口形式。 ? 波幅超標(biāo)信號 1 凡可判斷為點(diǎn)狀的缺陷一般不予定性。必要時(shí)，宜采用兩種以上聲束方向作多種掃查，包括前后、左右、轉(zhuǎn)動和環(huán)繞掃查，以此對各種超聲信息進(jìn)行綜合評定來識別缺陷。 . ⑥ 缺陷評定 對發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行 定位（缺陷在工件中的埋藏深度與水平位置）、 定量 （缺陷大小、面積、長度）的評定并作出標(biāo)記，必要時(shí)還需要判定缺陷的性質(zhì)或種類，亦即 定性 評定。 ? 曲面補(bǔ)償： 對檢測面是曲面的工件，采用曲率半徑與工件相同或相近的對比試塊，通過對比試驗(yàn)進(jìn)行曲面補(bǔ)償。如果涉及到檢測兩種或兩種以上不同厚度部件焊接接頭時(shí)，試塊厚度應(yīng)由其最大厚度來確定 超聲檢測靈敏度補(bǔ)償 ? 耦合補(bǔ)償 ： 在檢測和缺陷定量時(shí)，對表面粗糙度引起的耦合損失進(jìn)行補(bǔ)償。 ? 管件用標(biāo)準(zhǔn)試塊有：管縱向人工缺陷試塊和管橫向人工缺陷試塊。 ? 鍛件用標(biāo)準(zhǔn)試塊有 CSI， CSⅡ 和 CSⅢ 。 ?(4)直探頭的遠(yuǎn)場分辨力應(yīng) ≦ 30dB，斜探頭的遠(yuǎn)場分辨力應(yīng) ≦ 6dB。 10％。 ?對超聲探傷儀和探頭的系統(tǒng)性能要求有： ?在達(dá)到所探工件的最大檢測聲程時(shí)，其有效靈敏度余量應(yīng) ≦ 10dB。 ?單斜探頭聲束軸線水平偏離角 ≧ 2176。 1dB以內(nèi)，最大累計(jì)誤差 ≧ 1dB。 ?水平線性：誤差 ≧ 1％。 ?對探傷儀性能要求： ?頻率： ～ 10MHz。 不同超聲檢測方法對檢測面光潔度的一般要求： 接觸法縱波檢測 ≤ 水浸法縱波檢測 ≤ 接觸法橫波檢測 ≤ . ③ 耦合方法的確定 接觸法 超聲探頭與工件檢測面直接接觸，其間以機(jī)油、變壓器油、潤滑脂、甘油、水玻璃（硅酸鈉 Na2SiO3）或者工業(yè)膠水、化學(xué)漿糊等作為耦合劑，或者是商品化的超聲檢測專用耦合劑。 超聲脈沖反射法檢測的一般步驟 ① 超聲檢測面的選擇 當(dāng)超聲束與工件中缺陷延伸方向垂直，或者說與缺陷面垂直時(shí)，能獲得最佳反射，此時(shí)缺陷檢出率最高。但是缺陷的實(shí)際尺寸與標(biāo)準(zhǔn)人工反射體的尺寸并不相同，這是因?yàn)槿毕莸幕夭ǚ却笮∈鼙粰z工件的材料以及缺陷本身的性質(zhì)、大小、形狀、取向、表面狀態(tài)等多種因素的影響，同時(shí)還與超聲波的自身特性有關(guān) ，因此引入了“ 當(dāng)量 ” 相當(dāng)?shù)牧窟@個(gè)概念作為定量衡量缺陷大小的標(biāo)準(zhǔn)。超聲波檢測的缺點(diǎn)是通常需要耦合介質(zhì)使聲能透入被檢物，需要有參考評定標(biāo)準(zhǔn)，特別是顯示的檢測結(jié)果不直觀，因而對操作人員的技術(shù)水平有較高要求等，此外，對于小而薄或者形狀較復(fù)雜，以及粗晶材料等工件檢測還存在一定困難，檢測結(jié)果無直接見證記錄 。又例如渦流檢測和磁粉檢測是用于探測被檢物表面和近表面的缺陷，而滲透檢測則只能用于探測被檢物表面開口的缺陷。在對焊縫中危害性較大的缺陷如裂紋的檢出能力上，超聲檢測通常要優(yōu)于射線照相檢測。例如，射線照相檢測和超聲檢測兩種方法主要都是用于探測被檢物內(nèi)部的缺陷，射線照相檢測適用于探測被檢物內(nèi)部的體積型缺陷，如氣孔、夾渣、縮孔、疏松等，超聲檢測適用于探測被檢物內(nèi)部的面積型缺陷，如裂紋、白點(diǎn)、分層和焊縫中的未熔合等。 超 聲 檢 測 （工藝部分） 概 述 目前，無損檢測技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械制造、冶 金、石油化工、兵器、船舶、航空與航天、核能、電力、建筑、交通等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用，成為控制產(chǎn)品質(zhì)量、保證設(shè)備安全運(yùn)行的極為重要的技術(shù)手段，在工業(yè)領(lǐng)域，目前最常用的有超聲波檢測、射線檢測、滲透檢測、渦流檢測、磁粉檢測等 。 . 每一種無損檢測方法都有其適用的檢測對象與檢測能力范圍以及局限性，各種方法對缺陷的檢出幾率既不會是 100％，也不會完全相同。 . 射線照相檢測常被用于檢測小型金屬工件和焊縫，超聲檢測常被用于檢測金屬鍛件、型材和焊縫。但是射線照相檢測和超聲檢測，兩者對同一被檢物的檢測結(jié)果不會完全一致。 . 超聲波檢測的優(yōu)點(diǎn)是穿透力強(qiáng)、設(shè)備輕便、檢測成本低、檢測效率高，能即時(shí)知道檢測結(jié)果（實(shí)時(shí)檢測），能實(shí)現(xiàn)自動化檢測 ，在缺陷檢測中對危害性較大的裂紋類缺陷特別敏感等。 . 超聲檢測中評定中的 缺陷當(dāng)量 大小，是指缺陷的回波幅度與一定尺寸的人工反射體的回波幅度相同。 . 此外，根據(jù)超聲檢測的結(jié)果判斷缺陷的性質(zhì)（定性）問題尚未很好解決，目前還主要是依靠檢測人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平以及對被檢工件的材料特性、加工工藝特點(diǎn)、使用狀況等的了解來進(jìn)行綜合的主觀判斷。因此，在被檢工件上應(yīng)選擇能使超聲束盡量與可能存在的缺陷其延伸方向垂直的工件表面作為檢測面 . ? . . ② 檢測面的制備 超聲波是通過被檢工件表面進(jìn)入工件內(nèi)部的，檢測面光潔度的優(yōu)劣影響聲能的透射效果并可能產(chǎn)生干擾，因而對超聲檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性有很大影響。 水浸法 超聲探頭與工件檢測面之間有一定厚度的水層 ? 常用物質(zhì) 20℃ 時(shí)的聲速和聲阻抗 . ④ 檢測條件的準(zhǔn)備 選擇適當(dāng)?shù)某曁絺麅x、超聲探頭、參考標(biāo)準(zhǔn)試塊、采用計(jì)算法時(shí)的計(jì)算程序、距離 波幅曲線或 AVG曲線制作、靈敏度補(bǔ)償?shù)?，以及在檢測前對儀器的校準(zhǔn)（時(shí)基線校正、起始靈敏度設(shè)定等）。 ?垂直線性：在熒光屏滿刻度的 80％范圍內(nèi)呈線性，誤差 ≧ 5％。 ?衰減器： 80dB以上連續(xù)可調(diào)，步進(jìn)級每檔≧ 2dB，精度為任意相鄰 12dB誤差在 177。 ?對探頭的要求有： ?晶片面積一般 ≧ 500mm2，且任一邊長原則上 ≧ 25mm。 ，主聲束垂直方向不應(yīng)有明顯的雙峰。 ?儀器和探頭的組合頻率與公稱頻率誤差≧ 177。 ?儀器和直探頭組合的始脈沖寬度 (在基準(zhǔn)靈敏度下 )的要求有，對于頻率為 5MHz的探頭，寬度 ≧ 10mm；對于頻率為 ，寬度 ≧ 15mm。 標(biāo)準(zhǔn)試塊 ? 鋼板用標(biāo)準(zhǔn)試塊有 CBI和 CBⅡ 。 ? 焊接接頭用標(biāo)準(zhǔn)試塊有 CSKⅠA ， CSKⅡA ，CSKⅢA ， CSKⅣA ， GS1～ GS4和 T形等。 對比試塊 ?對比試塊的外形尺寸和表面粗糙度應(yīng)能代表被檢工件的特征，試塊厚度應(yīng)與被檢工件的厚度相對應(yīng)。 ? 衰減補(bǔ)償 ： 檢測和缺陷定量時(shí)，對材質(zhì)衰減引起的檢測靈敏度下降和缺陷定量誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 . ⑤ 檢測掃查 在被檢工件的檢測面上使用超聲探頭進(jìn)行掃查，應(yīng)確保超聲束能覆蓋所有被檢查的區(qū)域。 ?缺陷類型 ?缺陷類型主要分為 點(diǎn)狀、線狀、體積狀、平面狀和多重性 五種缺陷 ?缺陷類型識別：一般是通過探頭從兩個(gè)方向掃查 (即前后和左右掃查 )，觀察其回波動態(tài)波形來進(jìn)行的。 ? 缺陷性質(zhì)的估判程序 ? 無價(jià)信號 ： 凡反射波幅低于評定線或按本部分判斷為合格的缺陷信號原則上不予定性。 ? 波幅超標(biāo)信號 2 凡判定為線狀、體積狀、平面狀或多重性的缺陷，應(yīng)進(jìn)一步測定和參考缺陷平面、深度位置、缺陷高度、缺陷各向反射特性、缺陷取向、缺陷波形、動態(tài)波形、回波包絡(luò)線和掃查方法等參數(shù)，同時(shí)結(jié)合工件結(jié)構(gòu)、坡口形式、材料特性、焊接工藝和焊接方法進(jìn)行綜合判斷，盡可能定出缺陷的實(shí)際性質(zhì)。 ? ②母材與焊材種類。 ? ④缺陷幾何位置。 ? ⑥缺陷定向反射特性。 ? ⑧缺陷回波動態(tài)波形。 . ⑧ 處理 將檢測發(fā)現(xiàn)問題的工件作出標(biāo)記，隔離待處理，對合格工件給予合格標(biāo)記轉(zhuǎn)入下道生產(chǎn)工序或周轉(zhuǎn)程序。 第七章、板材與管材超聲波 探傷 . 第 1節(jié)、板材超聲波探傷 . 一、板材分類 薄板： δ6mm 中板： 6mm≤δ≤40 mm 厚板： δ40mm . 二、鋼板中常見內(nèi)部缺陷 鋼板是由板坯軋制而成的，而板坯又是由鋼錠軋制或連續(xù)澆鑄而成的，鋼板中常見缺陷有 分層、折迭、白點(diǎn)等。 分層是鋼錠中 縮孔、 非金屬夾雜物、金屬氧化物、硫化物以及夾渣在軋制過程中被軋扁而形成 .這些缺陷有的是鋼水本身產(chǎn)生，如脫氧時(shí)加脫氧劑造成，或煉鋼爐混入鋼水中的耐火材料等，這些缺陷在鋼錠中位置沒有一定規(guī)律，故出現(xiàn)在鋼板中位置也無序 . 分層是以上缺陷軋制而成，大多與鋼平行，且具有固定走向。 . （ 2）、折疊 折迭是鋼板表面局部形成互相折合的雙層金屬。 （ 3）、 白點(diǎn) —— 存在于內(nèi)部， 白點(diǎn)是鋼板在軋制后冷卻過程中氫原子來不及擴(kuò)散，而形成的白點(diǎn)斷裂 。其斷面呈白色故稱白點(diǎn)。 . 三、探傷方法 接觸法、水浸法 鋼板制造廠多采用超聲局部水浸法檢測 ,壓力容器制造廠多采用接觸法復(fù)驗(yàn) 。 . （ 1）多次底波反射法 鋼板探傷時(shí)采用多次底波反射法是依據(jù)底面回波次數(shù)，判斷鋼板有無缺陷和缺陷嚴(yán)重程度的探傷方法。 ?多次底波法的優(yōu)點(diǎn) ： ?多次底波法不僅可以根據(jù)缺陷波來判定缺陷情況，而且可以根據(jù)底波衰減狀況來判定缺陷情況。 . 采用底波多次反射法探傷應(yīng)滿足的條件： ①工件的探傷面與底面互相平行，確保產(chǎn)生多次反射。 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。 ③材質(zhì)對超聲波的衰減要小。 一般碳鋼、不銹鋼均能滿足這些條件 . ? （ 2）一次底波法（或二次底波法） ?適用于板厚： δ ＞ 80mm . 探頭晶片離開鋼板一段距離，通過水耦合。 . . 水層厚度 H和鋼板厚度 δ關(guān)系為： H= ， n為重合次數(shù)。 ? 鋼板水浸 (或局部水浸 )探傷時(shí) ， 為避免水 /鋼界面多次回波與鋼板多次底波相互干擾 ， 調(diào)整水層厚度時(shí) ， 使水 /鋼界面回波與某次鋼板底波重合 ， 這種方法就稱為多次重合法 。 ?