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板材、管材和锻件超声波检测 福建省特种设备检验院 林彤 板材 管材 锻件 板材超声波检测 普通钢板 制成：板坯 材质：碳素钢、低合金钢以及奥氏体钢、镍及镍合金和双相不锈钢。 按厚度分，超声波检测时钢板分为薄板与中厚板，薄板:δ＜6mm，中板：δ=6～40mm,厚板：δ＞40mm。 常见缺陷及特点 缺陷：分层、折叠、白点和裂纹； 特点：大都平行于板面。 板材超声波检测 一、钢板中常见缺陷 分层：平行于板面，板坯中缩孔、夹渣等在轧制过程中未密合而形成的分离层。分层破坏钢板的整体连续性，影响钢板承受垂直板面的拉应力作用的强度。 折迭：平行于板面，钢板表面局部形成互相折合的双层金属。 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。白点的断面呈白色，多出现在板厚大于40mm的钢板。 裂纹： 板材超声波检测 二、检测方法 检测方法的选择： 中厚板常用垂直板面入射的纵波直探头检测； 耦合方式：接触法和水浸法 探头：聚焦/非聚焦单晶直探头、双晶直探头。 薄板常用板波检测。 1、接触法:探头通过薄层耦合剂与工件接触进行探伤. 板材超声波检测 2、水浸法探伤:探头与钢板不直接接触，通过一层水层来耦合 板材超声波检测 缺陷的判断 板材超声波检测 钢板检测中，一般根据缺陷波和底波来判断钢板中的缺陷情况。 应用水浸多次重合法检测不仅可以减少近场区的影响，而且可以根据多次底波衰减情况来判断缺陷严重程度，一般常用四次重合法。 板材超声波检测 探头的选用：探头频率、直径和结构形式。 探头频率：灵敏度、衰减、分辨力。 直径大小：检测效率、近场区长度。 结构形式：板厚。 板材超声波检测 板材超声波检测 板材超声波检测：CBⅡ试块 板材超声波检测 灵敏度的调整 1.CBⅠ阶梯试块法:当板厚≤20,工件等厚，50%B1 2. CBⅡ平底孔试块法:当板厚＞20,φ5,50%B1. 3.底波法: 板厚大于3N时，通过计算达到Φ5. △＝20lg（PB/Pф）＝20lg（2λX∕πΦ2）（dB） 式中: PB——大平底的回波声压； PФ——平底孔的回波声压； λ——波长，mm； x——被探部位的厚度，mm； Ф——平底孔直径，mm。 板厚小于3N时，钢板，50%B1 板材超声波检测 当钢板进行超声检测时。若缺陷尺寸较小，则缺陷回波和底面回波同时存在，由于叠加效应，缺陷的多次回波会出现逐渐升高，当升高到一定程度后又逐渐降低的现象，这种情况将严重影响定量的准确性，甚至导致误判。因此，在钢板超声检测时，为了避免叠加效应的干扰，一般应以一次底波前的缺陷回波作为评定基准。当板材较薄，波束不容易分辩时，可采用第二次缺陷波和第二次底波来评定缺陷。同时了为抵消叠加效应的影响，规定在此情况下，应以相应的第二次底面或参考反射体的反射回波来校准检测灵敏度。 板材超声波检测 迭加效应 板材超声波检测 扫查方式选择 全面扫查：用于要求较高的钢板 列线扫查：见图7-5a 边缘扫查：见图7-5b 格子扫查：见图7-5c 扫查速度选择 防止漏检 最小缺陷尺寸、钢板厚度、UT仪限定的脉冲重复频率。 板材超声波检测 将探头置于待检板材完好部位，调节第一次底波高度为荧光屏满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。 1、在检测过程中，发现下列情况之一者即作为缺陷处理： ① 缺陷第一次反射波（F1）波高大于或等于满刻度40%，即F1≥40%者； ② 缺陷第一次反射波（F1）波高低于满刻度的40%，同时，缺陷第一次反射波（F1）波高与底面第一次反射波（B1）波高之比大于或等于100%，即F1/B1≥100%者； ③ 当底面第一次反射波（B1）波高低于满刻度的50%，即B1小于50%者。 板材超声波检测 2、缺陷的边界范围或指示长度的测定方法 ① 检出缺陷后，应在它的周围继续进行检测，以确定缺陷的延伸； ② 用双晶直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时，探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直，并使缺陷波下降到基准灵敏度条件下荧光屏满刻度的20%或使缺陷第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为100%。此时，探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准； ③ 用单直探头确定缺陷边界或指示长度时，移动探头，使缺陷第一次反射波高下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度的20%或使缺陷第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为100%。。此时，探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心即为缺陷的边界点；两种方法测得的结果以较严重者为准； ④ 确定底波降低缺陷的