超声波基本理论串讲.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * A B X Y ① ② A B ① ② 缺陷草图样板 A B X Y ① ② ③ ① ② ③ A B 缺陷草图样板 ① ② ③ ① ② ③ X Y 缺陷草图样板 ① ② ③ ① ② ③ X Y 缺陷草图样板 ① ② ③ X Y ① ② ③ 缺陷草图样板 谢 谢！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 探头的选择 频率; 芯片尺寸; 角度; 灵敏度、分辨力、指向性、声束宽窄 探头角度的选择应首先根据坡口角度，如45度坡口，使用45度探头效果最佳；根部缺陷应使用45或70度探头测长定量，务必不使用60度；8~25mm板厚宜用70度，25~46mm板厚宜用60度，大于46mm板厚的宜用45度。 直探头检测在 T 型接头的用途 1 2 3 4 5 夹层; 厚度 撕裂 未熔合 焊缝中缺陷 用直探头检测根部定中心线情况 焊瘤回波比底波低 探头中心线即根部中心线 直探头摸底 厚簿不一及有坡度的根部情况不要用二次声程 根部台阶容易造成误判的情况 MT和直探头发现夹层 MT发现夹层 简要说明钢板探伤中，引起底波消失的几种可能情况？ 答：①表面氧化皮与钢板结合不好；②近表面有大面积的缺陷；③钢板中有吸收性缺陷（如疏松或密集小夹层）；④钢板中有倾斜的大缺陷。 超声波探伤频率在0.5～10MHz之间，选择范围大。一般选择频率时应考虑以下因素： （1）由于波的绕射，使超声波探伤灵敏度约为1/2 λ，因此提高频率，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） 由 θ=70λ/ D可知，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）由N = DxD / 4λ可知，频率高，波长短，近场区长度大，对探伤不利。 （5）由 可知，频率增加，衰减急剧增加。 频率高，灵敏度和分辨力高，指向性好，对探伤有利。但频率高，近场区长度大，衰减大，又对探伤不利。实际探伤中要全面分析考虑各方面的因索，合理选择频率。一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。 对细晶粒材料，如锻件、焊缝等，常用2.5~5MHZ;对粗晶材料，如铸钢、奥氏体不锈钢焊缝，可采用0.5~1MHZ;对铸铁、非金属材料，甚至使用几十千HZ的低频。API RP 2X（04）要求：直探头2.25MHz，斜探头为2-2.25MHZ。ASME V （04）要求：1-5MHz。 探头频率的选择 缺陷大小的测定 缺陷的定量包括确定缺陷的大小和数量，而缺陷的大小指缺陷的面积和长度。 常用的当量法有当量试块比较法、当量计算法和当量AVG曲线法。 当量法 当量试块比较法 当量计算法 当量AVG曲线法 测长法 相对灵敏度测长法 6dB法 端点6dB法 绝对灵敏度测长法（DAC法） 端点峰值法（缺陷两端反射波极大值之间探头的移动长度 ） 底波高度法 80% FSH 80% FSH+20dB 80% FSH+20dB 缺陷大小的测量方法 20dB法 要求：缺陷长度大于声束宽度 缺点是操作者必须知道所使用探头的声束 缺陷大小的测量方法 6dB法 100% FSH 50% FSH 50% FSH 缺陷大小的测量方法 6dB法 100% FSH 50% FSH 50% FSH X Y 6 dB 半波法 80% FSH 40% FSH 端头6dB法测长 1.发现缺陷 波高很低,可以粗略定缺陷的右端点 3.左移一个探头的距离 将波高调至80% 4.缓慢平移探头 随着探头的平移,波高降至40%时,探头中心线即为缺陷右端点 40% 缺陷左端点位置的测量同理 2.缺陷端点外 缺陷定位方法 找出最高反射回波 焊缝根部扫描探头的选择和灵敏度的调校 60°斜探头对根部未焊透形成的端角反射会产生波型转换和造成声能损耗, 同时造成“声程缩短”的假象而容易判断错误, 另外60°角容易射入根部焊镏形成很大的干扰反射回波, 所以一般都不采用60°斜探头探测根部. 簿板用70°较好, 因为其厚度与声程关系近似为1:3, 所以根部厚度有1mm变化,声程就有3倍的差别, 可以清晰地判断缺陷根部的准确位置, 而且对根部焊瘤的反射回波不敏感. 45°对根部端角非常敏感定位准确厚板30mm以上较好使用,簿板不方便是因为其声程跨距短被焊缝表面加强层阻止, 使它的无法靠近根部. 根部的灵敏度设定用1.6mm锯槽较好（管类工件探伤）! 焊缝的扫描方式 焊缝的扫描方式 一次声程扫描线 二