【正文】 （ ） 式中 — 空心圓柱體內(nèi)徑； — 空心圓柱體外徑； “ +”— 外圓徑向檢測，內(nèi)孔凸柱面反射； “ ”— 內(nèi)孔徑向檢測，外圓凹柱面反射。實際檢測時為了便于發(fā)現(xiàn)缺陷可再增益 5～ 10dB作為檢測靈敏度，即掃查靈敏度。 例 2，用 Φ1000mm，內(nèi)徑為Φ100mm的空心圓柱體鍛件， CL=5900m/s，問如何利用內(nèi)孔回波調(diào)節(jié) 450/Φ2靈敏度？ 解：由題意得： ①計算： 450mm處內(nèi)孔反射波與 Φ2平底孔反射波分貝差為： 2調(diào)節(jié)：探頭對準(zhǔn)完好的內(nèi)孔表面，找出反射反射波，用“衰減器”衰減 45dB，調(diào)“增益”使底波 B1達(dá)基準(zhǔn) 50％高，然后用“衰減器”增益 35dB作為檢測靈敏度，此時，450/Φ2的檢測靈敏度的調(diào)節(jié)就完成了。 注意：采用底波法（計算法）調(diào)節(jié)靈敏度時，因在工件上進(jìn)行調(diào)節(jié)且平底孔與工件底面的聲程相同，所以不用考慮材質(zhì)衰減差。 2）試塊調(diào)節(jié)法 單直探頭檢測：當(dāng)鍛件的厚度 ＜ 或由于幾何形狀所限或底面粗糙時，應(yīng)利用具有人工反射體的試塊來調(diào)節(jié)檢測靈敏度，如 CSⅠ 系列試塊。 值得注意的是，當(dāng)試塊表面形狀、粗糙度與鍛件不同時，要進(jìn)行耦合補償。 例 1，用 50mm的小鍛件，采用CSⅠ 系列試塊調(diào)節(jié) 50/Φ2靈敏度，試塊與鍛件表面耦合差3dB，問如何調(diào)節(jié)靈敏度？ 解：利用 CSⅠ 系列試塊調(diào)節(jié)靈敏度的方法如下： 將探頭對準(zhǔn) CSⅠ 1試塊 Φ2平底孔距離為 50mm，衰減 10dB，調(diào)“增益”使 Φ2回波達(dá) 50％高 (或用“衰減器”將 Φ2平底孔反射反射波調(diào)至滿顯示屏的 50%左右，再用“增益”將回波調(diào)至 50%高。 例 2，用 ，厚度為 400mm的鍛件，問如何利用 100/Φ4平底孔試塊調(diào)節(jié) 400/Φ2靈敏度？試塊與工件表面耦合差 6dB。這時工件上 400/Φ2平底孔缺陷反射波正好達(dá)基準(zhǔn)高 50％。先根據(jù)需要選擇相應(yīng)的平底孔試塊，并測試一組距離不同直徑相同的平底孔的反射波，使其每個孔的最高反射波達(dá)基準(zhǔn)波高，確認(rèn)后記錄相應(yīng)的讀數(shù)值，所有孔測試完畢后進(jìn)行最終確認(rèn)，從而得到一條平底孔距離 —— 波幅 (dB)曲線。 注意： 1)采用試塊法調(diào)節(jié)檢測靈敏度時，應(yīng)保證試塊的材質(zhì)與被檢工件的材質(zhì)相同或聲學(xué)性能相近。 3)當(dāng)工件的反射面粗造或與粘有其它油性物質(zhì)時，應(yīng)將工件反射面進(jìn)行清洗或修理，以避免聲波在此面上的反射損失。 4)使用模擬式儀器進(jìn)行雙晶直探頭檢測時，其距離 —— 波幅曲線的繪制可采用面板曲線或 dB曲線進(jìn)行。缺陷至探頭的距離（缺陷的埋藏藏深度） 為： （ ） ： a）若缺陷的尺寸小于聲束的截面尺寸，則缺陷在探頭所在位置往下距離即為缺陷的位置。 在鍛件檢測中，對于尺寸小于聲束截面的缺陷一般采用當(dāng)量法定量。對于尺寸大于聲束截面的缺陷一般采用測長法確定缺陷的指示面積，常用的測長法有 6dB法和端點 6dB法。下面重點介紹當(dāng)量計算法和 6dB法在鍛件檢測中的應(yīng)用。當(dāng)量計算法是目前鍛件檢測中應(yīng)用最廣的一種定量方法。 當(dāng)用平底面的和實心圓柱體曲底面調(diào)節(jié)靈敏度時，不同距離處的大平底與平底孔回波分貝差為： （ ） 式中 — 平底孔缺陷至檢測面的距離； ≥ — 鍛件底面至檢測面的距離； — 材質(zhì)衰減系數(shù)； λ— 波長； — 平底孔缺陷的當(dāng)量直徑； — 底波與平底孔缺陷的反射波分貝差。 當(dāng)用空心圓柱體內(nèi)孔或外圓曲底面調(diào)節(jié)靈敏度時， 當(dāng)量計算公式為： （ ） 式中 — 空心圓柱體的內(nèi)徑； — 空心圓柱體的外徑； “ +”— 外圓徑向檢測，內(nèi)孔凸柱面反射； “ ”— 內(nèi)孔徑向檢測，外圓凹柱面反射； — 圓柱曲底面與平底孔缺陷的回波分貝差。利用鍛件底波調(diào)節(jié) 600/Φ2靈敏度，底波達(dá)基準(zhǔn)高時衰減讀數(shù)為 50dB，檢測中在400mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷，缺陷波達(dá)基準(zhǔn)高時衰減器讀數(shù)為30dB，求此缺陷的當(dāng)量平底孔直徑為多少？ 解：由題意得： ， =D2/4λ=202/4 =(mm) = =127(mm)≤400(mm)，可進(jìn)行計算； ，代入公式得： = =； = ∴ 答：此缺陷的當(dāng)量平底孔直徑為 。 此外，鍛件檢測中，還可利用當(dāng)量 AVG曲線法來測定，具體方法見第二章有關(guān)內(nèi)容。 在平面檢測中，超聲波檢測過程中發(fā)現(xiàn)缺陷的尺寸大于聲束截面時采用 6dB法測定缺陷的指示面積或指示長度。如圖。 外圓周向檢測測長時，缺陷的指示長度 為： 式中 — 探頭移動的外圓弧長（測量長度）； — 圓柱體外半徑； — 缺陷的聲程（缺陷的埋藏深度）。 fL)( ff xRRLL ?? （ ） LRfxfL)( ff xrrLL ?? （ ） Lrfx 在鍛件檢測中，不同性質(zhì)的缺陷其反射波是不同的，實際檢測時，可根據(jù)顯示屏上的缺陷反射波情況來分析缺陷的性質(zhì)和類型。如鍛件中單個的夾層、裂紋等。 鍛件檢測中 ,工件中的缺陷較多且較分散 ,缺陷彼此間距較大 ,這種缺陷反射波稱為分散缺陷反射波 .一般在邊長為 50mm的立方體內(nèi)少于 5個。分散缺陷一般不太大 ,因此常用當(dāng)量法定量 ,同時還要測定分散缺陷的位置。 密集區(qū)缺陷的定義：在顯示屏掃描線相當(dāng)于 50mm聲程范圍內(nèi)同時有 5個或 5個以上的缺陷反射信號；或是在 50mm 50mm的檢測面上發(fā)現(xiàn)在同一深度范圍內(nèi)有 5個或 5個以上的缺陷反射信號，其反射波幅均大于某一特定當(dāng)量缺陷基準(zhǔn)反射波幅。 鍛件內(nèi)不允許有白點缺陷存在，這種缺陷的危害性很大。這些特點是判斷鍛件中心白點的主要依據(jù)，如圖 。 游動反射波的產(chǎn)生是由于不同聲束射至缺陷產(chǎn)生反射引起的。左右移動探頭，擴(kuò)散聲束射至缺陷時，缺陷聲程大，反射波低。 不同的檢測靈敏度，同一缺陷反射波的游動情況不同。一般規(guī)定游動范圍達(dá) 25mm時，才算游動反射波。 在鍛件檢測中，有時還可根據(jù)底波變化情況來判別鍛件中的缺陷情況。 當(dāng)缺陷反射波和底波都很低甚至消失時，說明鍛件中存在傾斜的大面積缺陷或在檢測面的附近有大缺陷。 1. 被檢缺陷的深度大于或等于探頭的 3倍近場區(qū)時，采用 AVG曲線及計算法確定缺陷當(dāng)量。也可采用其他等效方法來確定。 1. 記錄當(dāng)量直徑超過 Φ4mm的單個缺陷的波幅和位置。餅形鍛件應(yīng)記錄大于或等于 Φ4mm當(dāng)量直徑的缺陷密集區(qū)，其他鍛件應(yīng)記錄大于或等于 Φ3mm當(dāng)量直徑的缺陷密集區(qū)。 鍛件檢測中常見的缺陷有單個缺陷和密集缺陷兩大類，實際檢測中根據(jù)鍛件中單個缺陷的當(dāng)量尺寸，底波降低情況和密集缺陷面積占檢測面積的百分比不同將鍛件質(zhì)量分為 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ等五種，其中 Ⅰ 級最高， Ⅴ 級最低。 表 6— 1 由缺陷引起底波降低量的質(zhì)量分級 等 級 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 底波降低量 BG/BF ≤8 ＞8—14 ＞14—20 ＞20—26 ＞ 26 注：本表僅適用于聲程大于近場區(qū)長度的缺陷 。 下面舉例說明鍛件的評級方法。檢測中在 250mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其波高比基準(zhǔn)波高 20dB，試根據(jù) JB/— 2022標(biāo)準(zhǔn)評定該鍛件的質(zhì)量級別 。試根據(jù) JB/— 2022標(biāo)準(zhǔn)評定該鍛件的質(zhì)量級別。鑄件具有以下特點。 液態(tài)金屬或合金流入鑄模后，由于不同位置的液態(tài)金屬冷卻速度不同，導(dǎo)致冷卻時溫度變化不同，凝固的時間不同，造成鑄件的組織不均勻，并且一般來說，晶粒比較粗大。另外，液態(tài)金屬在冷卻凝固中體積會產(chǎn)生收縮，可形成疏松或縮孔。 鑄件中主要缺陷有：孔洞類缺陷（包括縮孔、疏松、氣孔等）、裂紋冷隔類缺陷（冷裂、熱裂、白點、冷隔和熱處理裂紋）、夾渣類缺陷以及成分類缺陷（偏析）等。 鑄件中晶粒的粗大、組織的不均勻與不致密及粗糙的表面，使超聲波產(chǎn)生散射與吸收衰減，造成聲能損失嚴(yán)重。 鑄件表面粗糙，聲耦合差，聲束指向不好，且探頭磨損嚴(yán)重。 鑄件中不致密和不均勻的組織，以及粗大的晶粒界面，使超聲波產(chǎn)生嚴(yán)重的散射，被探頭接收后，在顯示屏上顯示為較強(qiáng)的草狀雜波信號；粗糙的鑄件表面也會產(chǎn)生一些反射波；鑄件的復(fù)雜形狀，易產(chǎn)生輪廓反射波及遲到波。 鑄件中一般允許存在的缺陷尺寸較大，數(shù)量較多，特別是工藝性的檢測，有的只要求檢出危險性的缺陷，以便修補處理。 圖 平底孔對比試塊 鑄鋼件晶粒比較粗大，衰減嚴(yán)重，宜選用較低的頻率，一般為～ 。 縱波直探頭的直徑一般為 Φ10～ Φ30mm，橫波斜探頭的折射角常為 45176。 、 70176。 鑄件檢測常用圖 。試塊平底孔直徑 d分別為 Φ Φ Φ6等三種。該試塊用于測試距離 — 波幅曲線和調(diào)節(jié)檢測靈敏度（縱波直探頭）。 鑄件檢測時，常用粘度較大的耦合劑，如漿糊、黃油、甘油、水玻璃等。采用液浸法進(jìn)行檢測也是解決耦合條件差的方法之一。一般檢測前要測試其透聲性。測試時將探頭對準(zhǔn)工件底面，用［衰減器］測出底波 B1與 B2的△ dB差，為了減少測試誤差，一般測三點后取平均值。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)△ dB差＞ 8dB時，則認(rèn)為透聲性差，不適于超聲波檢測，此時應(yīng)選低頻探頭或不能采用超聲進(jìn)行檢測。一般外層比內(nèi)層大。當(dāng)其厚度＜ 90mm時，每層各占三分之一，當(dāng)其厚度 ≥90mm時，兩外層厚度各為 30mm，其余為內(nèi)層。 鑄件檢測時，為保證各方向缺陷的檢出，應(yīng)盡可能從相對兩端面進(jìn)行掃查，鑄件較厚時（或透聲性能較差時），不定期應(yīng)從相對端面進(jìn)行掃查。掃查時，探頭的移動速度應(yīng) ≤150mm/s。 、外層，外層質(zhì)量要求比內(nèi)層嚴(yán)格。 以上是鑄件質(zhì)量評定的