焊接檢驗任務(wù)4----對接焊縫超聲波探傷課件

1、任務(wù)4 接焊縫超聲波探傷 本章將重點講述超聲波的性質(zhì)，直接接觸法超聲波探傷；簡單介紹超聲波探傷設(shè)備。 知識目標：1）了解超聲探傷的原理及應(yīng)用；2）了解常用超聲探傷設(shè)備和器材的性能特點；3）掌握超聲探傷的相關(guān)知識和條件。技能目標：1）會按超聲探傷標準要求進行探傷過程基本操作；2）能夠正確識別出缺陷；3）能夠按照格式要求填寫超聲探傷檢驗報告。【學習目標】一、超聲波的產(chǎn)生、性質(zhì)及衰減 二、超聲波探傷設(shè)備簡介 三、超聲波探傷原理及其應(yīng)用 四、直接接觸法超聲波探傷 聲波及其分類聲波是一種機械波，它的頻率（通常用字母f表示）范圍很寬，按照人的聽力極限，將聲波劃分為三種：即次聲波、聲波和超聲波。其中：當f2

2、0Hz時，叫做次聲波；當f為20Hz20kHz時，叫做聲波；當f20kHz時，叫做超聲波。 注：聲波是人耳可以聽得見的，而次聲波和超聲波則是人耳聽不見也感覺不到的 。一、超聲波的產(chǎn)生、性質(zhì)目前金屬探傷中最常用的產(chǎn)生超聲波的方法是壓電法。超聲波的產(chǎn)生與接收是利用超聲波探頭中壓電晶片的壓電效應(yīng)來實現(xiàn)的。 探傷使用的超聲波頻率一般為0.510Mz，其中以25Mz最為常用。（一）超聲波的產(chǎn)生與接收壓電法是利用壓電晶體（水晶、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛和硫酸鋰）來產(chǎn)生超聲波。用壓電晶體切出的晶片稱為壓電晶片。壓電晶片具有壓電效應(yīng)，即晶片受拉應(yīng)力或壓應(yīng)力作用而變形時，會在晶片表面出現(xiàn)電荷；反之，在電荷或電場作用下，

3、晶片會發(fā)生變形，前者稱為正壓電效應(yīng)；后者稱為逆壓電效應(yīng)。超聲波是由壓電晶片的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生的。 圖41 壓電效應(yīng)a)正壓電效應(yīng) b)逆壓電效應(yīng)1、超聲波具有良好的指向性2、超聲波能在彈性介質(zhì)中傳播，不能在真空中傳播3、異質(zhì)界面上的透射、反射、折射和波形轉(zhuǎn)換 4、具有可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性 （二）超聲波的性質(zhì)直線性在彈性介質(zhì)中能象光波一樣沿直線傳播，并符合幾何光學規(guī)律。超聲波在固定的介質(zhì)中傳播速度是常數(shù) 束射性聲源發(fā)出的超聲波能集中在一定區(qū)域內(nèi)定向輻射。 1、超聲波具有良好的指向性圖42 超聲波的指向性介質(zhì)在傳播超聲波時，根據(jù)介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向之間相互關(guān)系的不同，可將超聲

4、波分為縱波、橫波、表面波和板波。1）縱波 聲波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)質(zhì)點振動方向與波的傳播方向相同的波，稱之為縱波，如圖43所示?？v波用字母“L”表示。它能在固體、液體和氣體中傳播?？v波的產(chǎn)生和接收都比較容易，因此在工業(yè)探傷和其它領(lǐng)域都得到較廣泛的應(yīng)用。2、超聲波能在彈性介質(zhì)中傳播，不能在真空中傳播2）橫波 聲波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)質(zhì)點振動方向與波的傳播方向相互垂直的波，稱之為橫波，如圖44所示。橫波用字母“S”表示。由于介質(zhì)質(zhì)點傳播橫波是通過交變的切應(yīng)力作用，而液體、氣體沒有剪切彈性就不能傳播橫波。所以橫波只能在固體中傳播。橫波探傷具有靈敏度較高，分辨力好以及探測范圍大等優(yōu)點，尤其是可以探測縱

5、波難以探測的場合和焊縫等，應(yīng)用也很廣泛。3）表面波 僅在固體表面?zhèn)鞑デ医橘|(zhì)表面質(zhì)點做橢圓運動的聲波，稱之為表面波，如圖45所示。表面波用字母“R”表示。表面波的能量隨深度的增加迅速減弱，其深度約為一個波長范圍。在實際探傷中，表面波常用來檢驗工件表面裂紋和滲碳層表面質(zhì)量。波 形定 義傳播介質(zhì)應(yīng)用范圍縱波(L)質(zhì)點振動方向與波的傳播方向相同固體、液體、氣體鋼板、鍛件、焊縫橫波(S)質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直固體焊縫、鋼管表面波(R)質(zhì)點僅在固體表面作橢圓形運動固體表面鋼板、鋼管、鍛件表面表41 各類型超聲波的主要特點 超聲波在同一介質(zhì)中傳播時，縱波速度最快，橫波次之，表面波最慢。對同一頻率在同

6、一介質(zhì)中傳播的超聲波縱波波長最長，橫波次之，表面波最短。由于探測缺陷的分辨力（超聲波分辨相鄰缺陷的能力）與波長有關(guān)，波長越短分辨力越高，因此表面波的分辨力最高，橫波次之，縱波最低。常見固體材料中縱波與橫波的聲速見表42。材料種類密度(g/cm3) 縱波CL(m/s) 橫波CS(m/s) 鋁2.762603080鑄鐵7.356003200鋼7.859503230銅8.947002260有機玻璃1.1827301460陶瓷2.456003500機油0.921400水(20)1.01500空氣0.0012340表42 常見固體材料的聲速 （1）垂直入射 當超聲波垂直入射異質(zhì)界面時發(fā)生透射、反射和繞射

7、。超聲波從一種介質(zhì)垂直入射到第二種介質(zhì)上時，其能量的一部分被反射而形成與入射波方向相反的反射波，又稱為回波。其余能量則透過界面產(chǎn)生與入射波方向相同的透射波，如圖46所示。3、異質(zhì)界面上的透射、反射、折射和波形轉(zhuǎn)換圖46 超聲波垂直入射異質(zhì)界面異質(zhì)界面上的反射是很嚴重的，尤其是固氣界面K =100，因此探傷中應(yīng)在探頭和工件之間加耦合劑，以防超聲波全被反射而無法進入工件；而焊縫與其中缺陷構(gòu)成的異質(zhì)界面也正因為有極大的反射才使探傷成為可能，因為探傷中缺陷顯示是探頭接收到了缺陷的反射波。當界面尺寸df很小時，聲波將能饒過其邊緣繼續(xù)前進，即產(chǎn)生波的繞射，如圖47所示。圖47 超聲波的繞射現(xiàn)象（2）傾斜入

8、射 當超聲波從一種介質(zhì)傾斜入射到另一種介質(zhì)時，在異質(zhì)界面將會發(fā)生波的反射和折射，并發(fā)生波形轉(zhuǎn)換，如圖48所示。圖48 超聲波縱波傾斜入射時的反射和折射表43 異質(zhì)界面反射系數(shù)（）鋼鋼0鋼有機玻璃77鋼變壓器油81鋼水88鋼空氣100有機玻璃變壓器油17有機玻璃空氣100 超聲波的這一性質(zhì)與射線相似，但超聲波具有更強的穿透能力。因為超聲波在物質(zhì)中的傳播實際上是聲能的傳播，而聲能與頻率的平方成正比，而探傷所用超聲波的頻率遠高于聲波，所以超聲波的能量很大。 同時，超聲波在大多數(shù)介質(zhì)中，尤其是在鋼等金屬材料中傳播時，傳輸損失小，傳播距離大，一般可達數(shù)米遠，因此超聲波穿透金屬的能力很強。這正是超聲波探傷

9、能探測較大深度的原因，這一點是其它探傷方法所不能比擬的。4、具有可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性1散射引起的衰減 超聲波在傳播過程中，遇到不均勻的和各向異性的金屬晶粒時則會在界面上發(fā)生散亂反射、折射和波形轉(zhuǎn)換，從而消耗超聲波的能量，這種衰減稱為散射衰減。 2介質(zhì)吸收引起的衰減 由于質(zhì)點之間的相對運動和相互摩擦使部分聲能轉(zhuǎn)換為熱能，通過熱傳導引起衰減，這種衰減稱為介質(zhì)吸收引起的衰減。 3聲束擴散引起的衰減 超聲波在傳播過程中會發(fā)生擴散，且隨傳播距離的增加，擴散程度也將會增大。聲束擴散導致聲束的截面增大，從而使單位面積上的聲能減小。這種形式引起的超聲波能量衰減稱為擴散衰減。 5超聲波的衰減性圖49

10、 粗晶引起的散射和草狀回波（一）超聲波探傷儀（二）探頭（三）試塊二、超聲波探傷主要設(shè)備1.超聲波探傷儀的分類：按超聲波的連續(xù)性分類：脈沖波、連續(xù)波和調(diào)頻波三種。按缺陷顯示方式分類：探傷儀分為A型顯示（缺陷波幅顯示）、B型顯示（缺陷側(cè)視圖象顯示）、C型顯示（缺陷俯視圖象顯示）和3D型顯示（ 缺陷三維圖象顯示） 三種。按超聲波的通道數(shù)目：按超聲波的通道數(shù)目又可將其分為單通道和多通道兩種。 焊縫探傷中廣泛使用的是A型顯示脈沖反射式單通道超聲波探傷儀。 （一）超聲波探傷儀2. A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀（1）工作原理 A型脈沖反射式超聲波探傷儀電路原理框圖如圖410所示。該探傷儀示波屏上橫坐標反映

11、了超聲波的傳播時間，縱坐標反映了反射波的振幅，因此通過始波T與缺陷波F之間的距離，即可確定缺陷距離表面的位置，同時缺陷波F的高度可確定缺陷的大小。（2）探傷儀主要性能圖410 A型脈沖反射式超聲波探傷儀原理3數(shù)字式超聲波探傷儀簡介TUD500手持式超聲探傷儀如圖4-11所示，是一種便攜式工業(yè)無損探傷儀器，它能夠快速便捷、無損傷、精確地進行工件內(nèi)部多種缺陷（裂紋、夾雜、氣孔等）的檢測、定位、評估和診斷。既可以用于實驗室，也可以用于工程現(xiàn)場。該探傷儀廣泛地應(yīng)用在制造業(yè)、鋼鐵冶金業(yè)、金屬加工業(yè)、化工業(yè)等需要缺陷檢測和質(zhì)量控制的領(lǐng)域，也可以應(yīng)用于航空航天、鐵路交通、鍋爐壓力容器等領(lǐng)域的在役安全檢查與壽

12、命評估。圖411數(shù)字超聲波探傷儀a)探傷儀外觀 b)探傷儀的屏幕顯示圖4-12 數(shù)字超聲探傷儀各組成部分名稱圖413數(shù)字超聲波探傷儀操作面板1、探頭種類與結(jié)構(gòu)2、探頭的主要參數(shù)3、探頭型號（二）探頭（1）直探頭聲束垂直于被檢工件表面入射的探頭稱為直探頭。直探頭用于發(fā)射和接收縱波。 組成：壓電元件：產(chǎn)生和接收超聲波吸收塊：吸收雜波保護膜：保護元件不受磨損殼體：安裝上述元件 1探頭種類與結(jié)構(gòu)1-晶片 2-保護膜 3-接地銅圈4-吸收塊 5-金屬蓋 6-絕緣柱7-接觸座 8-導線螺桿 9-接地片10-晶片座 11-金屬外殼 12-地線圖414 直探頭（2）斜探頭利用透聲斜楔塊使聲束傾斜于工件表面射入

13、工件的探頭稱為斜探頭。 用于發(fā)射和接收橫波。組成：探頭蕊斜楔塊殼體 圖4-16 系列斜探頭圖415 斜探頭結(jié)構(gòu)1吸收塊 2斜楔塊 3壓電元件 4內(nèi)部電源線 5外殼 6接頭（3）水浸聚焦探頭 該探頭是一種由超聲探頭和聲透鏡組合而成的探頭，可大幅度提高超聲波的指向性，從而提高靈敏度和分辨力。（4）雙晶探頭 雙晶探頭又稱分割式TR探頭，內(nèi)含兩個壓電晶片，分別為發(fā)射、接收晶片，中間用隔聲層隔開。主要用于探測近表面缺陷和薄工件的測厚。1）折射角（或探頭K值）K值大小決定聲束入射工件的方向和在工件中的傳播途徑，可以依據(jù)該值進行缺陷的定位計算，因此探頭使用磨損后應(yīng)重新測量K值。2）前沿長度 聲束入射點至探頭

14、前端面的距離稱為前沿長度。3）聲軸偏離角主聲束中心軸線與晶片中心法線的夾角。2、探頭的主要參數(shù)探頭型號由五部分組成，其排列順序如下：第一位表示基本頻率，用數(shù)字表示，單位為MHz。第二位表示晶片材料，用化學元素符號的縮寫表示。第三位表示晶片尺寸，用數(shù)字表示，單位為mm。其中圓形晶片表示直徑；方形晶片用長寬表示。第四位表示探頭種類，用漢語拼音縮寫字母表示，直探頭也可以不標出，主要種類見表47。3、探頭型號探 頭 種 類代 號直探頭Z斜探頭(用K值表示)K斜探頭(用折射角表示)X水浸探頭SJ表面波探頭BM表47 常用探頭種類及代號第五位表示探頭特征，斜探頭K值或折射角(單位為)；水浸聚焦探頭為水中焦

15、距，單位為mm，最末尾附加DJ表示點聚焦，附加XJ表示線聚焦。表48 K值與折射角的關(guān)系K(tan)11.522.53折射角()4556636872直探頭2.5 B 20 Z 圓晶片直徑(mm)鈦酸鋇陶瓷晶片基本頻率2.5Mz5 P 6x6 K 3斜探頭k=3以K值表示的斜探頭方形晶片尺寸基本頻率5.0Mz鋯鈦酸鉛陶瓷晶片探頭舉例型號如下：試塊是按一定用途設(shè)計制作的具有簡單形狀人工反射體的試件。它是探傷標準的一個組成部分，是判定探傷對象的重要尺度。超聲波探傷的靈敏度通過試塊來確定。試塊分為標準試塊和對比試塊。（三）試塊 標準試塊是由法定機構(gòu)對材質(zhì)、形狀、尺寸、性能等作出規(guī)定和檢定的試塊。 CS

16、KIA試塊的主要用途：利用R100mm圓弧面測定探頭入射點和前沿長度，利用50mm孔的反射波測定斜探頭折射角或K值。校驗探傷儀的水平線性和垂直線性。利用1.5mm橫通孔的反射波調(diào)整探傷靈敏度，利用R100mm圓弧面調(diào)整探測范圍。 1、標準試塊圖417 CSKIA試塊對比試塊是指用于檢測校準的試塊。其外形尺寸應(yīng)能代表被檢工件的特征，試塊厚度應(yīng)與被檢工件的厚度相對應(yīng)。如果涉及兩種及兩種以上不同厚度部件焊接接頭的檢測，試塊的厚度應(yīng)由其中最大厚度來確定。2、對比試塊（一）探傷原理及應(yīng)用直接接觸法超聲波探傷1、垂直入射法2、斜角探傷法三、直接接觸法超聲波探傷垂直入射法（簡稱垂直法）是采用直探頭將聲束垂直

17、入射工件表面進行探傷。該法是利用縱波進行探傷，故又稱縱波法，如圖419所示。當直探頭在工件探傷面上移動時，經(jīng)過無缺陷處探傷儀示波屏上只有始波T和底波B，如圖419a。如探頭移到有缺陷處，且缺陷的反射面比聲束小時，則示波屏上出現(xiàn)始波T、缺陷波F和底波B，如圖419b。若探頭移至大缺陷（缺陷比聲束大，超聲波全部被反射）處時，則示波屏上只出現(xiàn)始波T和缺陷波F，如圖419c。垂直法探傷能發(fā)現(xiàn)與探傷面平行或近似于平行的缺陷，適用于厚鋼板、軸類、輪等幾何形狀簡單的工件。 1、垂直入射法圖419 垂直入射法探傷a)無缺陷 b)小缺陷 c)大缺陷 a) b) c)斜角探傷法（簡稱斜射法）是采用斜探頭將聲束傾斜

18、入射工件表面進行探傷。由于它是利用橫波進行探傷，故又稱橫波法，如圖420所示。當斜探頭在工件探傷面上移動時，若工件內(nèi)沒有缺陷，則聲束在工件內(nèi)經(jīng)多次反射將以“W”形路徑傳播，此時在示波屏上只有始波T，如圖420a。當工件存在缺陷，且該缺陷與聲束垂直或傾斜角很小時，聲束會被缺陷反射回來，此時示波屏上將顯示出始波T、缺陷波F，如圖420b。當斜探頭接近板端時，聲束將被端角或端面反射回來，此時在示波屏上將出現(xiàn)始波T和端角（面）波B，如圖420c。2、斜角探傷法圖420 斜角探傷法a)無缺陷 b)有缺陷 c)接近板端斜角探傷法能發(fā)現(xiàn)與探測表面成角度的缺陷，常用于焊縫、環(huán)狀鍛件、管材的檢查。 用斜角法探傷

19、焊縫，缺陷位于探頭前面斜下方，但對缺陷的準確定位，需要根據(jù)探頭與缺陷的幾何關(guān)系來確定，如圖421所示。圖421 焊縫斜角探傷用語1、檢驗等級的確定2、探傷面及探傷方法的選擇3、探頭的選擇4、探傷儀的調(diào)節(jié)（二）探傷前的準備GB/T113451989標準中把檢驗劃分為A、B、C三個級別：A級檢驗時完善程度最低，難度系數(shù)最小。適用于普通鋼結(jié)構(gòu)檢驗。B級檢驗時完善程度一般，難度系數(shù)較大。適用于壓力容器檢驗、船舶等。C級檢驗時完善程度最高，難度系數(shù)最大。適用于核容器與管道等檢驗。各檢驗等級的的檢驗范圍見表49。 1、檢驗等級的確定表49 相應(yīng)檢驗等級的主要檢驗項目 檢驗等級 板厚 項目ABC501001

20、00100100探頭角度數(shù)量11或2222探傷面數(shù)量11或2212探傷側(cè)數(shù)量12222串列掃查000或22母材檢驗0011縱向缺陷探測方向與次數(shù)12或44610橫向缺陷探測方向與次數(shù)00或40或444選擇探傷方法要根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點和采用的焊接方法（不同焊接方法產(chǎn)生的缺陷有一定的規(guī)律性）的特點，并結(jié)合有關(guān)標準進行，見表410。探傷面應(yīng)根據(jù)不同的檢驗等級和板厚來選擇。1）探傷前必須對與探頭接觸的焊縫兩側(cè)進行修整，清除焊接時產(chǎn)生的飛濺、表面的油污和其它雜質(zhì)，以便探頭能自由移動。修整后的表面粗糙度應(yīng)不大于Ra6.3m。2）要求鏟平余高的焊縫，應(yīng)將余高打磨到與母材平齊。而保留余高的焊縫，如焊縫表面有咬

21、邊、焊瘤和凹陷等，則應(yīng)修磨成圓滑過渡，以免影響對檢驗結(jié)果的評定。2、探傷面及探傷方法的選擇板厚/mm探 傷 面探傷方法使用K值A(chǔ)級B級C級25單面單側(cè)單面雙側(cè)或雙面單側(cè)直射法一次反射法2.5；2.025502.5；2.0；1.550100無A級直射法1或1.5；1和1.5并用；1和2.0并用100雙面雙側(cè)1和1.5或2.0并用 表410 探傷面及使用折射角 （1）選擇探頭形式：焊縫探傷選用斜探頭。（2）選擇晶片尺寸：實際探傷時，對大厚度工件和粗晶材料的探傷，常采用大晶片探頭；而對較薄工件和表面曲率較大的工件的探傷，則選用小晶片探頭。大多數(shù)探頭的直徑為540mm。（3）選擇探頭頻率：頻率高，探傷

22、靈敏度高；但同時造成超聲波的衰減增大且對工件的表面粗糙度要求提高。焊縫探傷時，推薦采用22.5Hz。3、探頭的選擇（4）選擇探頭K值：焊縫探傷中，薄工件宜采用 K 值大的探頭；大厚度工件宜采用 K 值小的探頭。對有些要求比較嚴格的工件，探傷時最好采用不同K值的多個探頭進行檢查，以便發(fā)現(xiàn)不同方向的缺陷。 K值常因各種因素（探頭磨損等）而發(fā)生變化，因此，探傷時必須對選定的探頭K值進行重新校驗。探頭K值測定1）測定探頭入射點 把探頭放在CSKIB試塊上前后移動，找出R100mm圓弧面最高反射波，此時在斜楔塊上與R100mm圓弧面圓心對應(yīng)的點即為探頭的入射點，同時還可求得入射點至探頭底面前端的距離，即

23、前沿長度。2）測定探頭值 利用50mm孔的反射，用同樣方法找出其最高反射波，此時與入射點對應(yīng)的K值，即為探頭K值。 圖4-24 探頭入射點的測定圖4-25 探頭K值的測定一、任務(wù)描述 超聲波探傷（簡稱UT）是應(yīng)用最廣泛的無損探傷方法之一。鍋爐壓力容器及各種重要的鋼結(jié)構(gòu)都是通過焊接方法加工制造的，其焊縫常采用超聲波探傷方法（或與射線探傷配合）來檢驗；除此之外，如鋼板、復合鋼板、無縫鋼管、鍛件及鑄件中的裂紋、分層、夾渣、夾雜、夾砂、折疊、白點、重皮、疏松、縮孔等缺陷也常用超聲波探傷，如圖4-24所示。【技能訓練】 b)圖4-24 超聲波探傷的應(yīng)用案例a)鍋爐 b)鍛件和鑄件 使用焊條電弧焊焊接對接

24、接頭的雙面焊試件，試件材料Q235，焊條E5015或E5016，尺寸為400mm300mm10mm，X形坡口。對其焊縫進行超聲波探傷。 超聲波探傷通常要當即給出檢驗結(jié)果，因此一般安排二人同時工作，其中至少應(yīng)有一名級人員擔任主探。超聲波探傷的依據(jù)是探傷工藝卡，探傷工藝卡應(yīng)包括被檢工件的原始原始數(shù)據(jù)、超聲探傷的方法、部位、標準、技術(shù)要求等。二、任務(wù)引入1超聲波探傷儀 A型超聲波探傷儀2探頭 2.5P1313K2.5探頭3試塊 CSK-A和CSK-A標準試塊4試板 400mm300mm10mm X形坡口的雙面焊焊縫5耦合劑 機油、甘油或工業(yè)糨糊6檢測標準 JB/T4730.3-2005,B級三、器材

25、與工具1確定檢驗區(qū)寬度 檢驗區(qū)寬度應(yīng)是焊縫寬度加上焊縫兩側(cè)相當于母材厚度30的區(qū)域，一般為1020 mm 2確定探頭移動區(qū) 直射法探傷時，移動區(qū)寬度L0.75P；一次反射法時，移動區(qū)寬度L1.25P 3用一個探頭按照不同掃查方法對焊縫進行探傷單探頭的掃查方法鋸齒形掃查、基本掃查、平行掃查、斜平行掃查四、任務(wù)實施圖425 檢測和探頭移動區(qū)圖426 鋸齒形掃查圖427 斜探頭基本掃查方式圖428 平行掃查圖 429 斜平行掃查4估判缺陷性質(zhì)（1）氣孔 單個氣孔回波高度低，波形為單峰，較穩(wěn)定，當探頭繞缺陷轉(zhuǎn)動時，缺陷波高大致不變，但探頭定點轉(zhuǎn)動時，反射波立即消失；密集氣孔會出現(xiàn)一簇反射波，其波高隨氣

26、孔大小而不同，當探頭作定點轉(zhuǎn)動時，會出現(xiàn)此起彼伏現(xiàn)象。（2）裂紋缺陷回波高度大，波幅寬，常出現(xiàn)多峰。探頭平移時，反射波連續(xù)出現(xiàn)，波幅有變動；探頭轉(zhuǎn)動時，波峰有上下錯動現(xiàn)象。（3）夾渣點狀夾渣的回波信號類似于單個氣孔。條狀夾渣回波信號多呈鋸齒狀，波幅不高且形狀多呈樹枝狀。探頭平移和繞缺陷移動時，波幅都會發(fā)生變化。（4）未焊透 由于未焊透對超聲波的反射率高，波幅均較高。探平頭移時，波形較穩(wěn)定。在焊縫兩側(cè)探傷時，均能得到大致相同的反射波幅。（5）未熔合當聲波垂直入射該缺陷表面時，回波高度大。探頭平移時，波形穩(wěn)定。焊縫兩側(cè)探傷時，反射波幅不同，有時只能從一側(cè)探測到。5測定缺陷大小測定工件或焊接接頭中缺

27、陷的大小和數(shù)量稱為缺陷定量。工件中的缺陷是多種多樣的，但就其大小而言，可分為小于聲束截面和大于聲束截面兩種。對于前者缺陷定量一般使用當量法；而對于后者缺陷定量常采用探頭移動法6評定焊縫質(zhì)量等級按照GB/T GB/T113451989和JB/T4730.3-2005標準規(guī)定進行焊縫質(zhì)量評定。探傷前需要檢測探頭與探傷儀的組合性能和進行距離波幅曲線的標定。距離波幅曲線表示了超聲波探傷的靈敏度，是判斷缺陷和焊縫質(zhì)量的依據(jù)，它包含有三條曲線即評定線（EL）、定量線(SL)和判廢線(RL)，如圖430所示。評定線以上至定量線以下為區(qū)（弱信號評定區(qū)）；定量線至判廢線以下為區(qū)（長度評定區(qū)）；判廢線及以上區(qū)域為

28、區(qū)（判廢區(qū)）。圖4-30 距離波幅曲線表412 缺陷的等級分類 檢驗等級 板厚/mm評定等級A 級B級C級850830083002/3；最小12/3；最小10 最大30/3；最小10 最大203/4；最小122/3；最小12 最大50/2；最小10 最大30 ；最小203/4；最小16 最大75 2/3；最小12 最大50 超過級者 7.填寫探傷記錄與探傷報告焊縫超聲波探傷后，應(yīng)將探傷數(shù)據(jù)、工件及工藝概況歸納在探傷的原始記錄中，并簽發(fā)檢驗報告。檢驗報告是焊縫超聲波檢驗的存檔文件，經(jīng)質(zhì)量管理人員審核后，正本發(fā)送委托部門，其副本由探傷部門歸檔，一般應(yīng)保存7年以上。一、超聲波探傷儀的調(diào)節(jié)二、缺陷位置

29、的測定三、缺陷大小的測定四、液浸法超聲波探傷五、雙探頭的掃查方法六、焊縫超聲波探傷的一般程序【拓展與提高】工業(yè)超聲波探傷中，實際操作由具有專業(yè)資質(zhì)的無損檢測人員來完成，具體操作如下：1.探傷范圍的調(diào)節(jié)探傷范圍的選擇應(yīng)以盡量擴大示波屏的觀察視野為原則，一般要求受檢工件的最大探測距離的反射信號位置應(yīng)不小于刻度范圍的2/3。探傷范圍可通過儀器上的“深度（粗調(diào)）”旋鈕，改變它的不同檔級來調(diào)節(jié)。一、超聲波探傷儀的調(diào)節(jié)2.掃描速度的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)掃描速度的目的是為了利用缺陷波與始波的相對位置關(guān)系對缺陷進行準確定位。使用直探頭探傷時，底面反射波很容易找到，可利用已知尺寸的試塊不同底面反射波的前沿，通過調(diào)節(jié)儀器上“

30、深度”、“微調(diào)”、“水平”旋鈕使其分別對準示波屏上相應(yīng)刻度值來實現(xiàn)。探傷儀橫波掃描速度有聲程、水平和深度三種調(diào)節(jié)方法。在焊縫探傷中推薦：厚板（20mm）焊縫采用深度調(diào)節(jié)法；中薄板（20mm）焊縫采用水平調(diào)節(jié)法。3.距離波幅（dB）曲線的制作依據(jù)GB/T113451989標準規(guī)定，板厚8mm100mm為時，可采用RB-2對比試塊和深度調(diào)節(jié)定位法制作距離波幅曲線（DAC曲線）。4.探傷靈敏度的選定及其調(diào)整（1）探傷靈敏度的選定 探傷靈敏度是指在確定的探測范圍內(nèi)的最大聲程處發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。它是儀器和探頭組合后的綜合指標?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)探傷儀上有關(guān)靈敏度的旋鈕進行調(diào)節(jié)。超聲波探傷的靈敏度是以發(fā)現(xiàn)規(guī)

31、定采用的對比試塊上的人工缺陷來判定的。（2）探傷靈敏度的調(diào)整 調(diào)整方法依據(jù)GB/T113451989規(guī)定，可采用距離波幅（dB）曲線圖。測定缺陷在工作或焊接頭中的位置稱這為缺陷定位。缺陷定位實際上是確定缺陷與探頭的相對位置。定位時是以探頭入射點或前沿長度為基準，根據(jù)反射波在示波屏上的位置及掃描速度來確定缺陷距離基準點的水平距離L和距離探傷面的垂直距離Z（深度）。如圖432所示 。二、缺陷位置的測定圖432 缺陷定位示意圖a) 垂直入射法缺陷定位 b) 斜角探傷時缺陷定位用垂直入射法探傷時，缺陷就在直探頭的下面，缺陷定位只需確定缺陷在工件中的深度即可。 當探傷儀按1：n調(diào)節(jié)縱波掃描速度時，則有Z

32、f=nf式中 Z缺陷在工件中的深度（mm）； n 探傷儀調(diào)節(jié)比例系數(shù)，即超聲波聲程與屏幕顯示距離的比值。 示波屏上缺陷波前沿所對水平刻度值。1、垂直入射法缺陷定位缺陷在探頭前方的下面，其位置可用入射點至缺陷的水平距離Lf、缺陷到探傷面的垂直距離Zf兩個參數(shù)來確定。（1）水平調(diào)節(jié)法定位探傷儀按水平1：n調(diào)節(jié)橫波掃描速度時，則有直射法探傷 Lf= nf Zf= nf/K 一次反射法 Lf= nf Zf=2- nf/K式中 L 缺陷在工件中的水平距離（mm）； Z缺陷在工件中的深度（mm）； 缺陷波前沿所對水平刻度值； n 探傷儀調(diào)節(jié)比例系數(shù)； 探傷厚度（mm）； K探頭K值（K=tg）。2、斜角探傷法缺陷定位（2）深度調(diào)節(jié)法定位 探傷儀按深度1：n調(diào)節(jié)橫波掃描速度時，則有 直射法探傷 L=K n （48） Z= n 一次反射法探傷 L=K n （49） Z= 2-n1.當量法其原理是把缺陷波與同聲程的已知形狀和尺寸的人工缺陷（平底孔或橫孔）回波相比較，與缺陷反射波高相同的人工缺陷的尺寸即認為是該缺陷的當量。當量法主要有當量曲線、當量計算法等。三、缺陷大小的測定圖433 當