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超声波检测方法 第一节 超声波探伤方法概述 一、按原理分类 1、脉冲反射法 定义：超声波在传播过程中遇到异质界面产生反射，碰到缺陷引起声压（声能）大小变化的特性产生了脉冲反射法。 （1）缺陷回波法 （2）底波高度法 （3）多次底波法 2、穿透法 定义：穿透法是依据脉冲波或连续波穿透试件之后的能量变化来判断缺陷状况，从而确定缺陷的量值。（用处） 二、按波形分类 1、纵波法 定义：使用直探头发射纵波，进行探伤的方法，称为纵波法。 2、横波法 定义：将纵波通过楔块、水等到介质倾斜入射至试件探测面，利用波型转换得到横波进行探伤的方法，称为横波法。 3、表面波法 定义：使用表面波进行探伤的方法，称为表面法。 （表面光滑工件的检测） 4、板波法 定义：使用板波进行探伤的方法，称为板波法。（形状简单的薄工件检测） 5、爬波法 三、按探头数目分类 1、单探头 2、双探头（现在用的比较少，原因） （1）并列式 （2）交叉式 （3）V型串列式（各种方法的用途） （4）K型串列式 （5）串列式（学习指南P86） 四、多探头法（TOFD取代） 四、按头接触方式分类 1、直接接触法 2、液浸法（常用在批量检测上） （1）全浸没式 （2）局部浸没式 第二节 仪器与探头的选择 一、探伤仪的选择（尽量解释原因） 1、对于定位要求高的情况，应选择水平线误差小的仪器。 2、对于定量要求高的情况，应选择垂直线性好，衰减器精度高的仪器 3、对于大型零件的探伤，应选择灵敏度余量高、信噪比高、功率大的仪器。 4、为了有效地发现近表面缺陷和区分相邻缺陷，应选择盲区小、分辨力好的仪器。（分辨力的测定） 5、对于室外现场探伤，应选择重量轻，荧光屏高度好，抗干扰能力强的携带式仪器。（自己的体会） 此外要选择性能稳定、重复性好和可靠性好的仪器。 DUT机器的使用体会 二、探头的选择 1、探头型式的选择 （1）常用探头 （2）选择依据 （3）选择内容 2、探头频率的选择（解释原因） （1）提高频率有利于发现更小的缺陷。 （2）频率高，脉冲宽度小，分辨力高， 有利于区分相邻缺陷。 （3）频率高，波长短，则半扩散角小，声束指向性好，能量集中，有利于发现缺陷并对缺陷定位。 （4）频率高，波长短，近场区长度大，对探伤不利。 （5）频率增加，衰减急剧增加。 选择原则：一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。 晶粒较细 2.5~5MHz 粗晶材料 2.5~5MHz 特殊情况下选用纵波斜探头。（学习指南P85） 双晶探头（学习指南P81） 3、探头晶片尺寸的选择 （1）晶片尺寸增加，半扩散角减小，波束指向性好，超声波能量集中，对探伤有利。 （2）晶片尺寸增加，近场区长度增加，对探伤不利。 （3）晶尺寸大，辐射的超声波能量大，探头未扩散区扫查范围大，远距离扫查范围相对变小，发现远离缺陷的能力增加。（大面积、大厚度、大晶片小工件、表面粗糙、曲率较大的工件小晶片） 4、K值的选择 （1）当工件厚度较小时，选用较大K值的探头。（原因） （2）当工件厚度较大时，选用较小K值的探头。 （原因） （3）根据需要检出的缺陷性质来选择探头K值。（未焊透、坡口未熔合、裂纹等） （原因） 第三节 耦合与补偿 一、耦合剂 1、耦合剂的作用 2、耦合剂的要求 （1）能润湿工件和探头表面，流动性、粘度和附着力适当，不难清洗。（润湿的概念） （2）声阻抗高，透声性能好。 （3）来源广，价格便宜。 （4）对工件无腐蚀，对人体无害，不污染环境。 （5）性能稳定，不易变质，能长期保存。 3、常用耦合剂的比较。 二、影响声耦合的主要因素 1、耦合层厚度 2、表面粗糙度 3、耦合剂声阻抗 4、工件表面形状 三、表面耦合损耗的测定和补偿 1、耦合损耗的测定 2、补偿方法 标准附录 第四节 探伤仪的调节 一