無損檢測(cè)第四次課

1、1第二章 超聲波檢測(cè)技術(shù)2超聲波檢測(cè)技術(shù)超聲波檢測(cè)技術(shù)2.1 超聲波的物理本質(zhì)超聲波的物理本質(zhì) 2.2 超聲波的分類超聲波的分類2.3 超聲場(chǎng)的特征超聲場(chǎng)的特征2.4 超聲場(chǎng)在介質(zhì)中的傳播特性超聲場(chǎng)在介質(zhì)中的傳播特性2.5 規(guī)則反射體的回波聲壓規(guī)則反射體的回波聲壓2.6 超聲檢測(cè)儀、探頭及試塊超聲檢測(cè)儀、探頭及試塊2.7 超聲波檢測(cè)方法和通用檢測(cè)技術(shù)超聲波檢測(cè)方法和通用檢測(cè)技術(shù)2.8 超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用32.7 2.7 超聲波檢測(cè)方法和通用檢測(cè)技術(shù)超聲波檢測(cè)方法和通用檢測(cè)技術(shù)一、超聲波檢測(cè)方法的分類一、超聲波檢測(cè)方法的分類按波的類型可分為：脈沖波法和連續(xù)波法；按波的類型可分為

2、：脈沖波法和連續(xù)波法；按探傷方法原理可分為：脈沖反射法、穿透法和共振法；按探傷方法原理可分為：脈沖反射法、穿透法和共振法；按顯示方式可分為：按顯示方式可分為： A型顯示、型顯示、B型顯示和型顯示和C型顯示；型顯示；按波形可分為：縱波法、橫波法、表面波法、板波法；按波形可分為：縱波法、橫波法、表面波法、板波法；按探頭接觸方式可分：為直接接觸法和液浸法；按探頭接觸方式可分：為直接接觸法和液浸法；按探頭個(gè)數(shù)可分為：?jiǎn)翁筋^法、雙探頭法和多探頭法；按探頭個(gè)數(shù)可分為：?jiǎn)翁筋^法、雙探頭法和多探頭法；按入射角度可分為：有直射聲束法和斜射聲束法。按入射角度可分為：有直射聲束法和斜射聲束法。 42.7.1 2.7

3、.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法52.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法二、按照檢測(cè)原理分二、按照檢測(cè)原理分1.脈沖反射法脈沖反射法(a) 無缺陷；無缺陷； (b) 小缺陷；小缺陷；(c)大缺陷大缺陷 6（1）缺陷回波法：）缺陷回波法：根據(jù)超聲波檢測(cè)儀顯示屏上缺陷的反射回波根據(jù)超聲波檢測(cè)儀顯示屏上缺陷的反射回波情況來判斷缺陷有關(guān)信息的方法，是反射法的基本方法。情況來判斷缺陷有關(guān)信息的方法，是反射法的基本方法。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法7（2）底波法）底波法 ：當(dāng)工件的材質(zhì)和厚度不變時(shí)，底面回波高度：當(dāng)工件的材質(zhì)和厚度不變時(shí)，底面回波高度應(yīng)是基本不變的；

4、但如果工件內(nèi)存在缺陷，則底面回波高應(yīng)是基本不變的；但如果工件內(nèi)存在缺陷，則底面回波高度會(huì)下降甚至消失，依據(jù)底面回波高度的變化就可判斷工度會(huì)下降甚至消失，依據(jù)底面回波高度的變化就可判斷工件內(nèi)的缺陷情況，這種檢測(cè)方法稱為底波高度法。件內(nèi)的缺陷情況，這種檢測(cè)方法稱為底波高度法。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法8（3）多次底波法）多次底波法 ：當(dāng)透入工件的超聲波能量較大，而工件：當(dāng)透入工件的超聲波能量較大，而工件厚度較小時(shí)，超聲波可在探測(cè)面與底面之間往復(fù)傳播多次，厚度較小時(shí)，超聲波可在探測(cè)面與底面之間往復(fù)傳播多次，示波屏上則出現(xiàn)多次底波。示波屏上則出現(xiàn)多次底波。2.7.1 2.7.

5、1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法92.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法（4 4）脈沖反射法的優(yōu)點(diǎn)：脈沖反射法的優(yōu)點(diǎn)： 檢測(cè)靈敏度高，能發(fā)現(xiàn)較小的缺陷；檢測(cè)靈敏度高，能發(fā)現(xiàn)較小的缺陷； 檢測(cè)精度較高；檢測(cè)精度較高； 適用范圍廣；適用范圍廣； 操作簡(jiǎn)單方便。操作簡(jiǎn)單方便。（5）脈沖反射法的缺點(diǎn)：）脈沖反射法的缺點(diǎn)： 單探頭檢測(cè)，易出現(xiàn)盲區(qū)；單探頭檢測(cè)，易出現(xiàn)盲區(qū)； 由于探頭的近場(chǎng)效應(yīng)，不適用于薄壁件和近表面缺陷的檢測(cè)；由于探頭的近場(chǎng)效應(yīng)，不適用于薄壁件和近表面缺陷的檢測(cè)； 缺陷波的大小與被檢缺陷的取向關(guān)系密切，易漏檢；缺陷波的大小與被檢缺陷的取向關(guān)系密切，易漏檢； 因聲波往返傳播，

6、故不適用于衰減大的材料。因聲波往返傳播，故不適用于衰減大的材料。102、穿透法、穿透法 穿透法是依據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透試件之后的能量變化來穿透法是依據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透試件之后的能量變化來判斷缺陷情況的一種方法判斷缺陷情況的一種方法直射聲束穿透法直射聲束穿透法 (a) 無缺陷；無缺陷； (b) 有缺陷有缺陷 2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法11穿透法直觀圖穿透法直觀圖2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法122.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法 透射法檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：透射法檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)： 在試件中聲波單向傳播，適合檢測(cè)高衰減的材料；在試件中聲波單向傳

7、播，適合檢測(cè)高衰減的材料； 對(duì)發(fā)射和接收探頭的相對(duì)位置要求嚴(yán)格，須專門的探頭支架。對(duì)發(fā)射和接收探頭的相對(duì)位置要求嚴(yán)格，須專門的探頭支架。特別適用于單一產(chǎn)品大批量加工過程中的自動(dòng)化檢測(cè)；特別適用于單一產(chǎn)品大批量加工過程中的自動(dòng)化檢測(cè)； 檢測(cè)時(shí)幾乎不存在盲區(qū)。檢測(cè)時(shí)幾乎不存在盲區(qū)。 透射法檢測(cè)的缺點(diǎn)：透射法檢測(cè)的缺點(diǎn)： 一對(duì)探頭單發(fā)單收，只能判斷缺陷的大小和有無，不能確定一對(duì)探頭單發(fā)單收，只能判斷缺陷的大小和有無，不能確定缺陷的方位；缺陷的方位； 當(dāng)缺陷尺寸小于探頭波束寬度時(shí)，該方法的探測(cè)靈敏度低。當(dāng)缺陷尺寸小于探頭波束寬度時(shí)，該方法的探測(cè)靈敏度低。133、共振法、共振法 應(yīng)用共振現(xiàn)象對(duì)試件進(jìn)行檢

8、測(cè)的方法叫共振法。當(dāng)試件應(yīng)用共振現(xiàn)象對(duì)試件進(jìn)行檢測(cè)的方法叫共振法。當(dāng)試件的厚度為聲波半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，發(fā)生共振。在測(cè)得超聲的厚度為聲波半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，發(fā)生共振。在測(cè)得超聲波的頻率和共振次數(shù)后，可計(jì)算試件的厚度：波的頻率和共振次數(shù)后，可計(jì)算試件的厚度：fncn222.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法14超聲波測(cè)厚超聲波測(cè)厚15超聲波測(cè)厚超聲波測(cè)厚一、測(cè)厚儀的一、測(cè)厚儀的工作過程工作過程16超聲波測(cè)厚超聲波測(cè)厚二、超聲波測(cè)厚方式二、超聲波測(cè)厚方式共振式測(cè)厚儀共振式測(cè)厚儀利用波速、頻率與厚度關(guān)系測(cè)厚。精利用波速、頻率與厚度關(guān)系測(cè)厚。精度高（度高（0.1mm），工件上下表面須平整光潔

9、，不能直接），工件上下表面須平整光潔，不能直接讀數(shù)。讀數(shù)。脈沖反射式測(cè)厚儀脈沖反射式測(cè)厚儀利用波速與厚度關(guān)系測(cè)厚。精度利用波速與厚度關(guān)系測(cè)厚。精度高（高（0.01mm），可直接讀數(shù)，應(yīng)用廣泛。），可直接讀數(shù)，應(yīng)用廣泛。拉姆波測(cè)厚儀拉姆波測(cè)厚儀利用頻率、入射角與厚度關(guān)系測(cè)厚。利用頻率、入射角與厚度關(guān)系測(cè)厚。適用于小直徑薄壁管，應(yīng)用較少。適用于小直徑薄壁管，應(yīng)用較少。 17超聲波測(cè)厚超聲波測(cè)厚1、共振式測(cè)厚儀、共振式測(cè)厚儀共振式共振式超聲波垂直入射到平板工件底面產(chǎn)生全反射。超聲波垂直入射到平板工件底面產(chǎn)生全反射。當(dāng)工件厚度為當(dāng)工件厚度為/2的整數(shù)倍時(shí)，反射波與入射波互相疊加形的整數(shù)倍時(shí)，反射波與入

10、射波互相疊加形成駐波，產(chǎn)生共振。成駐波，產(chǎn)生共振。 )(22210mmffcfc18超聲波測(cè)厚超聲波測(cè)厚2、脈沖反射式測(cè)厚儀、脈沖反射式測(cè)厚儀脈沖反射式脈沖反射式測(cè)量超聲波在工件上下底面之間往返一次測(cè)量超聲波在工件上下底面之間往返一次傳播的時(shí)間來求得工件的厚度。傳播的時(shí)間來求得工件的厚度。ct21192.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法三、按波形分類三、按波形分類1.縱波法縱波法使用直探頭發(fā)射縱波，進(jìn)行探傷的方法，稱為縱波法。20縱波法可以分為垂直入射縱波法和小角度入射縱波；縱波法可以分為垂直入射縱波法和小角度入射縱波；縱波法還可分為單晶探頭反射法和雙晶探頭反射法和穿縱波法還可

11、分為單晶探頭反射法和雙晶探頭反射法和穿透法。透法。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法212、橫波法、橫波法 將縱波通過楔塊、水等介質(zhì)傾斜入射至試件探測(cè)面，利用將縱波通過楔塊、水等介質(zhì)傾斜入射至試件探測(cè)面，利用波型轉(zhuǎn)換得到橫波進(jìn)行探傷的方法，稱為橫波法。由于透波型轉(zhuǎn)換得到橫波進(jìn)行探傷的方法，稱為橫波法。由于透入試件的橫波束與探測(cè)面成銳角，所以又稱斜射法。入試件的橫波束與探測(cè)面成銳角，所以又稱斜射法。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法TTTFB a. 無缺陷無缺陷 b.有缺陷有缺陷 c.端角波端角波223、表面波法、表面波法使用表面波進(jìn)行工件檢測(cè)的方法，稱為表面

12、波法。使用表面波進(jìn)行工件檢測(cè)的方法，稱為表面波法。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法bacTabc234、板波法、板波法使用板波進(jìn)行工件檢測(cè)的方法，稱為板波法。使用板波進(jìn)行工件檢測(cè)的方法，稱為板波法。主要用于薄板、薄壁管等形狀簡(jiǎn)單的試件探傷，板主要用于薄板、薄壁管等形狀簡(jiǎn)單的試件探傷，板波充塞于整個(gè)試件，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的和表面的缺陷。波充塞于整個(gè)試件，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的和表面的缺陷。但是檢出靈敏度除取決于儀器工作條件外，還取決但是檢出靈敏度除取決于儀器工作條件外，還取決于波的形式。于波的形式。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法24四、按照使用探頭的數(shù)目分類四、按照

13、使用探頭的數(shù)目分類1、單探頭法、單探頭法使用一個(gè)探頭兼作發(fā)射和接收超聲波的探傷方法稱為單探使用一個(gè)探頭兼作發(fā)射和接收超聲波的探傷方法稱為單探頭法。單探頭法操作方便，大多數(shù)缺陷可以檢出，是目前頭法。單探頭法操作方便，大多數(shù)缺陷可以檢出，是目前最常用的一種方法。最常用的一種方法。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法252、雙探頭法、雙探頭法使用兩個(gè)探頭使用兩個(gè)探頭(一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接收一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接收)進(jìn)行探傷的方法稱進(jìn)行探傷的方法稱為雙探頭法。主要用于發(fā)現(xiàn)單探頭法難以檢縫的缺陷。雙為雙探頭法。主要用于發(fā)現(xiàn)單探頭法難以檢縫的缺陷。雙探頭又可根據(jù)兩個(gè)探頭排列方式和工作方式進(jìn)一步分為并

14、探頭又可根據(jù)兩個(gè)探頭排列方式和工作方式進(jìn)一步分為并列式、交叉式、列式、交叉式、V型串列式、型串列式、K型串列式、串列式等。型串列式、串列式等。并列式并列式 交叉式交叉式 V形式形式 K形式形式 串列式串列式2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法263、多探頭法多探頭法使用兩個(gè)以上的探頭成對(duì)地組合在一起進(jìn)行探傷的方法。使用兩個(gè)以上的探頭成對(duì)地組合在一起進(jìn)行探傷的方法。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法272.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法五、按探頭接觸方式分類五、按探頭接觸方式分類1、直接接觸法、直接接觸法在檢測(cè)時(shí)，探頭與工件之間僅涂有很薄的一層

15、耦合劑層，在檢測(cè)時(shí)，探頭與工件之間僅涂有很薄的一層耦合劑層，因此可以看作兩者直接接觸，這種探傷方法稱為直接接因此可以看作兩者直接接觸，這種探傷方法稱為直接接觸法。觸法。282、液浸法、液浸法在檢測(cè)時(shí)，探頭與工件之間充滿一定厚度的液體介質(zhì)在檢測(cè)時(shí)，探頭與工件之間充滿一定厚度的液體介質(zhì)耦合劑，超聲波先通過液體介質(zhì)后再進(jìn)入工件，這種耦合劑，超聲波先通過液體介質(zhì)后再進(jìn)入工件，這種探傷方法稱為液浸法；探傷方法稱為液浸法；耦合劑可以是水，也可以是油。當(dāng)以水為耦合劑時(shí)，耦合劑可以是水，也可以是油。當(dāng)以水為耦合劑時(shí)，稱為水浸法；稱為水浸法；液浸法按探傷方式不同又分為全浸沒式和局部浸沒式。液浸法按探傷方式不同又

16、分為全浸沒式和局部浸沒式。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法29 (1)全浸沒式全浸沒式：被檢試件全部浸沒于液體之中，適用于體積不大，：被檢試件全部浸沒于液體之中，適用于體積不大，形狀復(fù)雜的試件探傷，如圖所示。形狀復(fù)雜的試件探傷，如圖所示。 (2)局部浸沒式：局部浸沒式：把被檢試件的一部分浸沒在水中或被檢試件與把被檢試件的一部分浸沒在水中或被檢試件與探頭之間保持一定的水層而進(jìn)行探傷的方法，使用于大體積試探頭之間保持一定的水層而進(jìn)行探傷的方法，使用于大體積試件的探傷。件的探傷。2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法30液浸法：液浸法：a 全浸沒式全浸沒式b 噴液式

17、噴液式c 通水式通水式d 滿溢式滿溢式2.7.1 2.7.1 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法312.7.2 2.7.2 儀器與探頭的選擇儀器與探頭的選擇一、檢測(cè)儀的選擇一、檢測(cè)儀的選擇定位要求高，選擇定位要求高，選擇水平線性誤差水平線性誤差小。小。定量要求高，選擇定量要求高，選擇垂直線性誤差垂直線性誤差小、衰減精度高。小、衰減精度高。大型零件，選擇大型零件，選擇靈敏度余量靈敏度余量高、信噪比高、功率大。高、信噪比高、功率大。為有效發(fā)現(xiàn)近表面缺陷和區(qū)分相鄰缺陷，選擇盲區(qū)小、為有效發(fā)現(xiàn)近表面缺陷和區(qū)分相鄰缺陷，選擇盲區(qū)小、分辨力分辨力好。好。室外檢測(cè)，選擇重量輕、熒光屏亮度好、抗干擾能力室外檢測(cè)，選

18、擇重量輕、熒光屏亮度好、抗干擾能力強(qiáng)的便攜式儀。強(qiáng)的便攜式儀。322.7.2 2.7.2 儀器與探頭的選擇儀器與探頭的選擇二、探頭的選擇二、探頭的選擇探頭型式探頭型式-根據(jù)工件的形狀，缺陷部位、方向，使聲束根據(jù)工件的形狀，缺陷部位、方向，使聲束軸線盡量與缺陷垂直。軸線盡量與缺陷垂直?？v波直探頭，用于平行探測(cè)面的缺陷（鋼板中夾層）?？v波直探頭，用于平行探測(cè)面的缺陷（鋼板中夾層）。橫波斜探頭，用于與探測(cè)面垂直或成一定角度的缺陷橫波斜探頭，用于與探測(cè)面垂直或成一定角度的缺陷（如未焊透、夾渣）。（如未焊透、夾渣）。表面波探頭，用于工件表面缺陷（如疲勞裂紋）。表面波探頭，用于工件表面缺陷（如疲勞裂紋）。

19、雙晶探頭，用于工件近表面缺陷。雙晶探頭，用于工件近表面缺陷。聚焦探頭，用于水浸探測(cè)管材或板材聚焦探頭，用于水浸探測(cè)管材或板材332.7.2 2.7.2 儀器與探頭的選擇儀器與探頭的選擇二、探頭的選擇二、探頭的選擇探頭頻率探頭頻率- 范圍為范圍為0.5MHz10MHz。隨著頻率增加，靈。隨著頻率增加，靈敏度和分辨力高、聲束能量集中，利于敏度和分辨力高、聲束能量集中，利于檢測(cè)；但高頻使近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度和衰減大，檢測(cè)；但高頻使近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度和衰減大，不利檢測(cè)。不利檢測(cè)。一般工件。選用較低頻率。一般工件。選用較低頻率。鍛件、軋制件和焊接件選高頻。鍛件、軋制件和焊接件選高頻。2.5MHz5.0MHz。鑄件、奧氏體

20、鋼選較低頻率。鑄件、奧氏體鋼選較低頻率。 0.5MHz2.5MHz。342.7.2 2.7.2 儀器與探頭的選擇儀器與探頭的選擇二、探頭的選擇二、探頭的選擇晶片尺寸晶片尺寸- 一般為一般為10mm30mm。隨著尺寸增加，聲。隨著尺寸增加，聲束能量集中，遠(yuǎn)距離缺陷檢出能力增加，近距束能量集中，遠(yuǎn)距離缺陷檢出能力增加，近距離掃描范圍大，利于檢測(cè)；但會(huì)使近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度離掃描范圍大，利于檢測(cè)；但會(huì)使近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度大，不利檢測(cè)。大，不利檢測(cè)。面積范圍大的工件。選用大晶片。面積范圍大的工件。選用大晶片。厚度較大的工件。選用大晶片。厚度較大的工件。選用大晶片。小型工件。選用小晶片。小型工件。選用小晶片。表面不平整、

21、曲率較大的工件。選用小晶片。表面不平整、曲率較大的工件。選用小晶片。352.7.3 2.7.3 耦合耦合一、耦合一、耦合超聲波在探測(cè)面上的聲強(qiáng)透射率。聲強(qiáng)透射率越高，超聲超聲波在探測(cè)面上的聲強(qiáng)透射率。聲強(qiáng)透射率越高，超聲耦合越好。耦合越好。偶合劑偶合劑能夠提高耦合效果。能夠提高耦合效果。二、耦合劑二、耦合劑探頭與工件表面之間施加的一層透聲介質(zhì)。探頭與工件表面之間施加的一層透聲介質(zhì)。偶合劑作用在于排除空氣、減少摩擦。偶合劑作用在于排除空氣、減少摩擦。362.7.3 2.7.3 耦合耦合三、耦合劑的種類三、耦合劑的種類液體耦合劑液體耦合劑- 水水、甘油甘油、水玻璃水玻璃、機(jī)油機(jī)油。液體耦合劑要具備

22、如下性能：液體耦合劑要具備如下性能：足夠浸潤(rùn)性。容易附著試件表面。足夠浸潤(rùn)性。容易附著試件表面。聲阻抗與工件接近。超聲盡量多地進(jìn)入試件。聲阻抗與工件接近。超聲盡量多地進(jìn)入試件。聲阻抗高。透聲性能好。聲阻抗高。透聲性能好。 無害、價(jià)格低廉。無害、價(jià)格低廉。372.7.3 2.7.3 耦合耦合三、耦合劑的種類三、耦合劑的種類干壓耦合劑干壓耦合劑- 軟橡膠軟橡膠、塑料墊塑料墊。干壓耦合的局限性：干壓耦合的局限性：掃描速度低。一般為掃描速度低。一般為6cm/s10cm/s。某些薄材料不能承受探頭壓力。某些薄材料不能承受探頭壓力。不耐用。需定期整修。不耐用。需定期整修。 靈敏度不均勻。靈敏度不均勻。38

23、2.7.3 2.7.3 耦合耦合四、影響聲耦合的主要因素四、影響聲耦合的主要因素耦合層厚度耦合層厚度- /4透聲差，透聲差， /2透聲好。透聲好。表面粗糙度表面粗糙度-粗糙度高，透聲差。粗糙度高，透聲差。聲阻抗聲阻抗-聲阻抗大，透聲好。聲阻抗大，透聲好。工件表面形狀工件表面形狀-平面透聲最好，凸曲面次之，凹曲線平面透聲最好，凸曲面次之，凹曲線最差。最差。39一、大型鍛件超聲檢測(cè)一、大型鍛件超聲檢測(cè)鍛件的種類和規(guī)格很多，常見的類型有：餅盤件、環(huán)鍛件的種類和規(guī)格很多，常見的類型有：餅盤件、環(huán)形件、軸類件和筒形件等。形件、軸類件和筒形件等。2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲

24、檢測(cè)技術(shù)40鍛件中的常見缺陷鍛件中的常見缺陷 可由超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的鍛件中的缺陷主要來源于兩個(gè)可由超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的鍛件中的缺陷主要來源于兩個(gè)方面：方面：1）、材料鍛造過程中形成的縮孔、疏松、夾雜及偏析等；）、材料鍛造過程中形成的縮孔、疏松、夾雜及偏析等； 2）、熱處理中產(chǎn)生的白點(diǎn)、裂紋和晶粒粗大等。）、熱處理中產(chǎn)生的白點(diǎn)、裂紋和晶粒粗大等。 2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)41鍛件超聲檢測(cè)的特點(diǎn)：鍛件超聲檢測(cè)的特點(diǎn)： 2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)42 軸類鍛件軸類鍛件2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件

25、的超聲檢測(cè)技術(shù)43 餅形鍛件缺陷特點(diǎn)：與軸線垂直餅形鍛件缺陷特點(diǎn)：與軸線垂直直探頭軸向探測(cè)為主，直探頭徑向探測(cè)為輔直探頭軸向探測(cè)為主，直探頭徑向探測(cè)為輔2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)44 筒類鍛件缺陷特點(diǎn)：缺陷沿圓周方向和軸線方向延伸筒類鍛件缺陷特點(diǎn)：缺陷沿圓周方向和軸線方向延伸2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)45二、二、 鑄件缺陷的檢測(cè)鑄件缺陷的檢測(cè)檢測(cè)時(shí)一般選用檢測(cè)時(shí)一般選用較低的超聲頻率，如較低的超聲頻率，如0.52 MHz，因此檢測(cè)靈，因此檢測(cè)靈敏度也低，雜波干擾嚴(yán)重，缺陷檢測(cè)要求較低，敏度也低，雜波干擾嚴(yán)重，缺

26、陷檢測(cè)要求較低，只能檢測(cè)出面積只能檢測(cè)出面積較大的缺陷。較大的缺陷。 缺陷類型往往以體積型缺陷為主，常有多種形狀和性質(zhì)的缺陷缺陷類型往往以體積型缺陷為主，常有多種形狀和性質(zhì)的缺陷混在一起，且以鑄件中心、冒口和澆口附近較多，常見的缺陷有：混在一起，且以鑄件中心、冒口和澆口附近較多，常見的缺陷有：縮孔、疏松、夾渣、夾砂、氣孔和鑄造裂紋等。縮孔、疏松、夾渣、夾砂、氣孔和鑄造裂紋等。 2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)46三、三、各類構(gòu)件焊縫的檢測(cè)各類構(gòu)件焊縫的檢測(cè) 焊縫探傷一般采用斜射橫波接觸法，在焊縫兩側(cè)進(jìn)焊縫探傷一般采用斜射橫波接觸法，在焊縫兩側(cè)進(jìn)行掃查。行掃查

27、。探頭頻率通常為探頭頻率通常為2.52.55.0 MHz5.0 MHz。發(fā)現(xiàn)缺陷后，。發(fā)現(xiàn)缺陷后，即可采用三角法對(duì)其進(jìn)行定位計(jì)算。儀器靈敏度的調(diào)整即可采用三角法對(duì)其進(jìn)行定位計(jì)算。儀器靈敏度的調(diào)整和探頭性能和探頭性能測(cè)試應(yīng)在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試塊或自制試塊上進(jìn)行。測(cè)試應(yīng)在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試塊或自制試塊上進(jìn)行。 2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)47 對(duì)接焊縫的斜探頭檢測(cè)對(duì)接焊縫的斜探頭檢測(cè)左側(cè)左側(cè)右側(cè)右側(cè)探測(cè)面：分為上、下面；探測(cè)面：分為上、下面；探測(cè)區(qū)：分為左、右側(cè)；探測(cè)區(qū)：分為左、右側(cè)；探頭所在位向分為：探頭所在位向分為： 1、2、3、4 四種位置。四種位置。12342.

28、8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)48針對(duì)不同缺陷的組合探測(cè)檢測(cè)母材檢測(cè)母材層狀撕裂層狀撕裂 及及坡口未熔合坡口未熔合直探頭直探頭 利用利用一次反射法一次反射法檢測(cè)檢測(cè)焊縫內(nèi)部缺陷焊縫內(nèi)部缺陷斜探頭斜探頭 T型接頭的檢測(cè)型接頭的檢測(cè)2.8.1 2.8.1 典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)典型構(gòu)件的超聲檢測(cè)技術(shù)492.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng)一、超聲回彈綜合法一、超聲回彈綜合法502.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng) 根據(jù)實(shí)測(cè)聲速值和回彈值綜合推定混凝土強(qiáng)度根據(jù)實(shí)測(cè)聲速值和回彈值綜合推定混凝土強(qiáng)度的方法。的方法。 采用帶波形顯示器的低頻超聲波檢測(cè)儀，并

29、配采用帶波形顯示器的低頻超聲波檢測(cè)儀，并配置頻率為置頻率為50100kHz的換能器，測(cè)量混凝土中的的換能器，測(cè)量混凝土中的超聲波聲速值。超聲波聲速值。一、超聲回彈綜合法一、超聲回彈綜合法51二、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試二、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試測(cè)試順序測(cè)試順序2.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng)p 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的每一測(cè)區(qū)，先進(jìn)行回彈測(cè)試，后進(jìn)行超聲測(cè)試（如先進(jìn)行超聲波測(cè)量，則在測(cè)試面上涂抹的黃油會(huì)影響到回彈測(cè)試）。p 非同一測(cè)區(qū)內(nèi)的回彈值及超聲聲速值，在計(jì)算混凝土強(qiáng)度換算值時(shí)不能混用。52二、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試二、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試回彈值測(cè)量回彈值測(cè)量2.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng)p 同一回彈測(cè)區(qū)在結(jié)構(gòu)的兩相對(duì)測(cè)試面對(duì)稱布

30、置，每一面的同一回彈測(cè)區(qū)在結(jié)構(gòu)的兩相對(duì)測(cè)試面對(duì)稱布置，每一面的測(cè)區(qū)內(nèi)布置測(cè)區(qū)內(nèi)布置8 8個(gè)回彈測(cè)點(diǎn)，兩面共個(gè)回彈測(cè)點(diǎn)，兩面共1616個(gè)測(cè)點(diǎn)。個(gè)測(cè)點(diǎn)。p 計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的1616個(gè)回彈值中剔除個(gè)回彈值中剔除3 3個(gè)個(gè)最大值和最大值和3 3個(gè)最小值，余下的個(gè)最小值，余下的1010個(gè)回彈值應(yīng)按下式計(jì)算：個(gè)回彈值應(yīng)按下式計(jì)算：測(cè)區(qū)平均回彈測(cè)區(qū)平均回彈值，精確至值，精確至 0.153二、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試二、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試聲速值測(cè)量聲速值測(cè)量2.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng)超聲測(cè)距：超聲測(cè)距：對(duì)測(cè)面垂直距離。對(duì)測(cè)面垂直距離。54超聲測(cè)距：超聲測(cè)距：2221ii

31、illl2.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng)55超聲測(cè)距：超聲測(cè)距：換能器之間距離。換能器之間距離。il2.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng)56三、數(shù)據(jù)處理三、數(shù)據(jù)處理聲速值計(jì)算聲速值計(jì)算2.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng)p 波速計(jì)算：波速計(jì)算： v=l/tm tm=(t1+t2+t3)/3 v測(cè)區(qū)聲速值，測(cè)區(qū)聲速值，km/s；l超聲測(cè)距，超聲測(cè)距，mm；tm測(cè)區(qū)平均聲時(shí)值，測(cè)區(qū)平均聲時(shí)值，s；t1、t2、t3分別為測(cè)區(qū)中分別為測(cè)區(qū)中3個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值。個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值。57三、數(shù)據(jù)處理三、數(shù)據(jù)處理聲速值計(jì)算聲速值計(jì)算2.8.2 2.8.2 超聲波測(cè)強(qiáng)超聲波測(cè)強(qiáng)p 波速值修正：當(dāng)在混凝土澆灌的頂面與底面測(cè)試時(shí)，測(cè)波速值修正：當(dāng)在混凝土澆灌的頂面與底面測(cè)試時(shí)，測(cè)區(qū)聲速值應(yīng)進(jìn)行修正。區(qū)聲速值應(yīng)進(jìn)行修正。va=vva修正后的測(cè)區(qū)聲時(shí)值，修正后的測(cè)區(qū)聲時(shí)值，km/s；超聲測(cè)試面修正系數(shù)。在混凝土澆灌頂面及底面測(cè)試超聲測(cè)試面修正系數(shù)