TOFD實用工藝計算綜合精彩試題

1、實用文檔盲區(qū)計算1、計算外表盲區(qū)：假設(shè)采用 5MHz6mm 60探頭對40mn工件進行TOFDm查,直通波周期為1,那么外表盲區(qū)高度？解：PCS=2< 2/3 X KX t =4/3 X tan 60 X 40=921/f=T=1/5 頻率=0.2 X 10-6VX T=ABC-PCS卩 ABC=X T+PCS將 V=5.9X 106縱波聲速,T=1/5=0.2 X 10-6 代入ABC=5.9X 0.2+92=93.18OB盲區(qū)高度為.A；C2 一弋紹2 =.932182 一922 =7.39答：盲區(qū)的高度為7.39mm注：如果直通波周期為2,即T=2/f f為探頭標稱頻率直通波周期為

2、n時,T=n/f2、計算底面盲區(qū)：假設(shè)采用5MHz6mm 60探頭,板厚40mm X型坡口,底面焊寬20mm求熔合線的底面軸偏離盲區(qū)?2 2解：使用橢圓公式：篤-每=1a2 b2式中：x為焊縫寬度的一半y 為待求值a 值-PCS2 T2T板厚V 2值=工件厚度PCS=4/3X TX tan 9 =4/3 X 40X tan60=92a=2X=旱縫寬度/2=20/2=102 2即2 差=16140612 2 240(61 -10 )402 (612 -102)612=39.44b=H件厚度=402 2將以上值代入% 篤/a b那么：軸偏離盲區(qū)高度為40-39.44=0.56答：熔合線的底面軸偏離

3、盲區(qū)高度為 0.56mm注：底面盲區(qū)通常指軸偏離底面盲區(qū),最大檢測區(qū)域處通過軸偏離掃查只能減小,并不能消除.底面案例：條件：1、探頭：10M3mm7.5M3mm5M6mm4M8mm3.5M12.5mm 4M爬波探頭,K1、K2橫波斜探頭2、楔塊：70度、65度、60度、55度、50度、45度前沿：10mm延時：5.0us3、 工件厚度136mm比照試塊/模擬試塊：156mm鋼中縱波聲速5.9,材質(zhì):CF62楔塊中的聲速 2.4 ；4、儀器的PRF=1000擴散因子F=0.7,直通波周期1.55、 焊縫寬度40mm熱影響區(qū)3mm要求檢出底面高度大于 1mm的缺陷工藝卡填寫 如工藝卡已填寫就不要填

4、寫了,如空白就按條件填入即可.空白處多為計算填入,具體如下：1、 檢測區(qū)域：焊縫寬度+2倍熱影響區(qū)+標準要求(40+2X 3+2 X 6=58)2、 外表耦合補償：標準規(guī)定4dB3、掃查方式：非平行掃查4、因板厚為136mm按標準要求要 分層掃查,分層標準見(標準 100-200 一欄)分三層：第一層 01/5t即01/5 X 136 027.2第二層 1/5t3/5t 即 1/5 X 1363/5 X 136 27.281.6第三層 3/5tt 即 3/5 X 136136 81.61365、按條件選擇探頭：第一通道應(yīng)選擇角度大一點：7.5M3mm 70度第二通道應(yīng)選擇角度比第一層小：5M6

5、mm 6(度第三通道應(yīng)選擇角度比第二層小：4M8mm 55度6、計算PCS第一通道：PCS=X 2/3 X tan70 X 27.2=99.6第二通道：PCS=X tan60 X( 2/3 X( 81.6-27.2 ) +27.2 ) =219.8第三通道：PCS=X tan55 X( 2/3 X( 136-81.6 ) +81.6 ) 336.67、-12dB聲束擴散角：第一通道：7.5M3mm 70度(1 )楔塊中縱波入射角:sin rp1=sin70 2.4/5.9 =0.382 甘 22.47(2)楔塊中聲束擴散角：sin 卩1=0.7 2.4/(7.5 3)=0.074 p 4.28

6、(3 )楔塊中縱波聲束的上下邊界角:p±1 =22.47 4.28 =26.75P 下1 =22.47-4.28 =18.194計算鋼中縱波的聲束上下邊界角：sin 吐 1 =sin26.75 5.9/2.1.106l±1=90sinY嚇 1 =s in 18.1x5.9/2.0.767 社下 2=50.1.第二通道：5M6mm 6度1 楔塊中縱波入射角：sin 齊2 二sin60 2.4/5.9 = 0.352 -p 20.622楔塊中聲束擴散角：sin p2 =0.7 2.4/5 6= 0.056 P2=3.213 楔塊中縱波聲束的上下邊界角：Yp 上2 =20.62

7、+3.21 =23.83°P 下2 =20.62-3.21 =17.414計算鋼中縱波的聲束上下邊界角：sin 徃上2 =sin 23.83x5.9/2.4 = 0.993丫上2 =83.32®sin %2 =sin 17.41 x 5.9/ 2.4 = 0.735片下2 = 47.35°第三通道：4M8mm 5度1 楔塊中縱波入射角：sin 十之in 55 2.4 / 5.9 = 0.333 g =19.462楔塊中聲束擴散角：sin 卩3 = 0.7 2.4/4 8= 0.0525p3.003 楔塊中縱波聲束的上下邊界角：p 上 3 =19.46 3.00 =

8、22.46P 下3 =19.46-3.00 =16.464計算鋼中縱波的聲束上下邊界角：sin 片上3 = sin 22.46 咒 5.9/ 2.4 = 0.939片上3 = 69.91 °sin Y嚇3 =sin 16.46 漢5.9/2.4 =0.696丫下3 =44.15°8時間窗口設(shè)置:第一通道時間窗口：不考慮向下覆蓋21.38-24.23時間窗口為 直通波到達時間1/5t厚度到達時間 直通波到達時間=竺楔塊對總延時-0.5C99 6=嚳 5_0.5=21.38us5.91/5t 厚度到達時間 即厚度=丄136 =27.2 的時間5I PCS-I 222(F2+d2

9、 2楔塊對總延時C(99.6)227.2225=24.23us5.9第二通道時間窗口 ：向上覆蓋25% 42.89-51.4時間窗口為1-丄-t厚度到達時間厚度到達時間455即: 20.4厚度到達時間81.6厚度到達時間81.620.4厚度到達時間=C219.82-楔塊對總延時22 2)20.45 =42.89us5.9厚度到達時間=2仔2 D2楔塊對總延時C2219.822)81.65=51.40us5.9第三通道時間窗口：向上覆蓋25% 66.53-78.84時間窗口為3t-丄3tt厚度到達時間t厚度到達時間5455即：68厚度到達時間136厚度到達時間2 268厚度到達時間=2'

10、PCS3巳楔塊對總延時2 (336.6)2 68225=66.53us5.92 2136厚度底波到達時間/吟3楔塊對總延時+0.5f 336.6 222.()2 136225 o.5=78.84us5.99、靈敏度設(shè)置:第一通道：選擇根據(jù)第一通道厚度分區(qū)厚度0-27.2范圍找比照試塊上12.5mm和 25mm深度側(cè)孔,將其中較弱衍射波波幅設(shè)置為滿屏 的40%80%第二通道：選擇根據(jù)第二通道厚度分區(qū)厚度27.2-81.6 范圍找比照試塊上37.5mm和75mn深度側(cè)孔,將其中較弱衍射波波幅設(shè)置為滿 屏的 40%80%第三通道：選擇根據(jù)第三通道厚度分區(qū)厚度27.2-81.6 范圍找比照試塊上87.

11、5mm和125mm深度側(cè)孔,將其中較弱衍射波波幅設(shè)置為 滿屏的40%80%10、深度校準：第一通道：找到比照試塊上25mm深度側(cè)孔,誤差小于1.36mm 工件厚度1%第二通道：找到比照試塊上75mm深度側(cè)孔,誤差小于1.36mm 工件厚度1%1.36mm 工件厚第三通道：找到比照試塊上125mm深度側(cè)孔,誤差小于度1%11、掃查增量：一般填入 1mm或 0.5mm12、平均處理次數(shù)：一般告知13、掃查速度=儀器的PRR掃查增量一平均次數(shù)=1000 X 1 2=500mm/s14、位置傳感器校準：移動距離多少都可以但誤差 所填入距離數(shù)值的1%即可15、底面盲區(qū)計算：2 2使用橢圓公式：篤a b式

12、中：X為檢測區(qū)域?qū)挾鹊囊话難為待求值a值=PCS2 t2 T 板厚b值二工件厚度數(shù)據(jù)：第三通道PCS=336.6工件厚度=136a=、PCS2 T2 二336.62 1362 =216.38 2 * 2X=掃查檢測寬度/2=58/2=292 2 “2 2將以上值代入仔匕“即雀丐七=1a b216.3813621362 (216.382 -292) y2即 y =216.382136(216.382 292) _134772216.38那么：盲區(qū)高度為 136-134.77=1.2316、是否需要偏置非平行掃查?要根據(jù)條件因有“要求檢出底面高度大于1mm勺缺陷條件,才要看計算數(shù)值是否大于或小于

13、值.如大于,那么要進行偏置;如小于,那么不要偏置、因：計算值為1.23,大于值1,所以要進行偏置非平行掃查,二、偏置檢測通道：第三通道三、偏置量：檢測區(qū)域?qū)挾鹊?1值=58X l=14.5mm44四、偏置掃查次數(shù)：焊縫兩側(cè)各 1次五、偏置底面盲區(qū):a值為第三層pcs實際工牛厚度2b值為工件厚度為：檢測區(qū)域?qū)挾?2+偏置量 為：要求出偏置后底面盲區(qū)高度將數(shù)值:a=(33；6)2 1362 =216.38b=136x=29-14.5-14.5代入：2 2xy彳+ 1 2. 2aby=135.18貝V：偏置后的底面盲區(qū)高度為 =136-135.18=0.82mm17、 打磨寬度：焊縫每側(cè)最小為1PCS第三層+探頭前沿+偏置量2=3366+10+