超声检测 5板材和管材检测-2013.pdfVIP

超 声 检 测 王涛全 （GS/RS/DS,RTⅢ/UTⅢ/PTⅢ/MTⅢ/TOFDⅡ） 中国特种设备检验协会鉴定评审员 四川省无损检测考委会委员 绵阳市特种设备监督检验所 Mob E-mail ：wangtaoquan@ QQ ：1320188184 第五章 板材和管材超声检测 本章主要内容： • 板材超声检测 • 复合钢板超声检测 • 管材超声检测 Ⅱ级人员需要掌握的内容： 钢板检测： • 检测方法 • 探头与扫查方式的选择 • 探测范围和灵敏度的调整 • 缺陷的判别与测定 • 钢板质量级别的判别 第五章 板材和管材超声检测 §5.1 板材超声检测 5.1.1 钢板加工及常见缺陷 普通钢板由板坯轧制而成，板坯可用浇铸法或由坯料轧制或 锻造制成。 普通钢板包括碳素钢、低合金钢、奥氏体不锈钢板、镍及镍 合金板材以及双相不锈钢板材等。钢板中的常见缺陷有分层、折 叠、白点和裂纹（一般较少见）等。 分层: 板坯中的缩孔、夹渣等缺陷在轧制过程中未熔合而形 成的分离层，大都平行于板面。分层破坏了钢板的整体连续性， 影响钢板承受垂直板面的拉应力作用的强度。 折叠: 钢板表面局部形成的互相折合的双金属层，通常平行 于钢板表面。 第五章 板材和管材超声检测 白点: 钢板在轧制后冷却过程中氢原子来不及扩散而形成的， 其断面呈白色，多出现在厚度大于40mm 的厚钢板中。 图5- 1 钢板中的常见缺陷 超声检测中常将钢板分为薄板和中厚板。 薄板: 板厚 δ＜6mm，常用板波检测法。 中厚板: 板厚 δ≥6mm （中板δ=6～40mm ，厚板δ＞40mm ）, 常采用纵波直探头垂直入射法检测。 第五章 板材和管材超声检测 5.1.2 检测方法 检测方法: 脉冲反射式垂直入射法 耦合方式: 直接接触法和水浸法 1.直接接触法 探头通过 薄层耦合剂与 工件接触进行 检测。如图5-2 所示，当探头 位于完好区时， 示波屏上显示 图5-2 钢板接触法检测 多次等距离的 a）无缺陷 b）小缺陷 c）大缺陷 第五章 板材和管材超声检测 底波，无缺陷波；当板中缺陷较小时，示波屏上缺陷波 与底波共存，底波有所下降；当板中缺陷较大时，示波 屏上出现缺陷波的多次反射，底波明显下降或消失。 叠加效应 当板厚较薄且板中缺陷较小时，各次底 波之前的缺陷波开始几次逐渐升高，然后再逐渐降低的 现象。产生原因是由于不同反射路径声波互相叠加造成 的，如图5-3所示。图中F 只有一条路径，F 比F 多三条 1 2 1 路径，F 比F 多五条路径。路径多，叠加能量多，缺陷 3 2 回波高。但当路径进一步增加时，衰减也迅速增加，这 时衰减的影响比叠加效应更大，因此缺陷波升高到一定 程度后又逐渐降低。 在钢板检测中，若出现叠加效应，一般应根据F 来 1 评价缺陷。只有当板厚 δ＜20mm时，才以F2来评价缺陷， 以减小近场区的影响。 第五章 板材和管材超声检测 图5-3 叠加效应 第五章 板材和管材超声检测 2.水浸法（充水耦合法） 探头与钢板不直接接触，而是通过一层水来耦合。 通过调整水层厚度，使水/钢界面（钢板上表面）回波 分别与钢板多次底波重合，这时示波屏上的波形就会变 得清晰以利于钢板检测。 这种方法称为多次重合法