第五章板材和管材超聲波探傷課件

第五章板材和管材超聲波探傷第一節(jié)板材超聲波探傷一、板材分類6≤δ≤20mm薄板20mm<δ≤40mm中板δ>40mm厚板第五章板材和管材超聲波探傷1二、鋼板中常見(jiàn)缺陷存在于內(nèi)部分層——鋼錠中非金屬夾雜物，金屬氧化物，硫化物以及夾渣在軋制過(guò)程中被軋扁而形成。

二、鋼板中常見(jiàn)缺陷2這些缺陷有的是鋼水本身產(chǎn)生，如脫氧時(shí)加脫氧劑造成，或煉鋼爐混入鋼水中的耐火材料等，這些缺陷在鋼錠中位置沒(méi)有一定規(guī)律，故出現(xiàn)在鋼板中位置也無(wú)序。這些缺陷有的是鋼水本身產(chǎn)生，如脫氧時(shí)加脫氧劑造成，或煉鋼爐混3分層是以上缺陷軋制而成，大多與鋼平行，且具有固定走向。為平面狀缺陷，嚴(yán)重時(shí)形成完全剝離的層狀裂紋，對(duì)小的點(diǎn)狀?yuàn)A雜物則形成小的局部分層。分層是以上缺陷軋制而成，大多與鋼平行，且具有固定走向。為平面4白點(diǎn)——存在于內(nèi)部鋼中氫在加工過(guò)程來(lái)不及向外擴(kuò)散，在鋼板成型后，氫原子逐漸在鋼板中的微缺陷（如非金屬夾雜物）旁緩慢地以氫氣形式析出，造成氫裂紋。其斷面呈白色故稱白點(diǎn)。白點(diǎn)——存在于內(nèi)部鋼中氫在加工過(guò)程來(lái)不及向外擴(kuò)散，在鋼板5常見(jiàn)于鍛鋼中和厚鋼板中。折迭和重皮——存在于表面鋼板表面因局部折、軋形成的雙層金屬，基本平行于表面。裂紋——軋制工藝和溫度不合適時(shí)造成。存在于鋼板表面，偶爾在內(nèi)部。裂紋較少見(jiàn)，如軋制工藝穩(wěn)定，這類缺陷不常見(jiàn)。常見(jiàn)于鍛鋼中和厚鋼板中。6三、探傷方法1.接觸法探頭通過(guò)耦合層直接與鋼板接觸，當(dāng)探頭位于完好區(qū)時(shí)，儀器上出現(xiàn)底波多次反射。采用底波多次反射法探傷應(yīng)滿足下面三條件：三、探傷方法7①工件的探傷面與底面互相平行，確保產(chǎn)生多次反射。（如工件加工傾斜就不合適）。②鋼板材質(zhì)晶粒度必須均勻，保證無(wú)缺陷處底面多次反射波次數(shù)的穩(wěn)定。（各次相同）。①工件的探傷面與底面互相平行，確保產(chǎn)生多次反射。（如工件加工8③材質(zhì)對(duì)超聲波的衰減要小。保證反射底波有足夠數(shù)量，以利探傷觀察。一般碳鋼、不銹鋼均能滿足這些條件。③材質(zhì)對(duì)超聲波的衰減要小。保證反射底波有足夠數(shù)量，以利探傷觀92.水浸法探頭晶片離開鋼板一段距離，通過(guò)水耦合。在探傷儀熒光屏上將同時(shí)出現(xiàn)水層多次反射和鋼板底面多次反射波，如水層厚度控制不好會(huì)互相干擾，不利探傷。2.水浸法10探傷時(shí)調(diào)節(jié)水層厚度，使水層波與某次底波重合。水層厚H和板厚δ關(guān)系為：H=，n為重合次數(shù)。△對(duì)充水直探頭的要求：

探傷時(shí)調(diào)節(jié)水層厚度，使水層波與某次底波重合。11①為滿足多次重合法要求，水層厚度要連續(xù)可調(diào)。②調(diào)至不同厚度時(shí)，必須保證發(fā)射的聲束與鋼板表面垂直。③充水探頭內(nèi)水套管內(nèi)徑必須大于最大水層厚度時(shí)聲束直徑。①為滿足多次重合法要求，水層厚度要連續(xù)可調(diào)。12④進(jìn)出水口位置應(yīng)大于最大水層可調(diào)厚度，且出水口應(yīng)小于進(jìn)水口，保證水套充滿水。⑤探傷時(shí)應(yīng)及時(shí)注意排除水中氣泡?；虿捎孟輨┤コ龤馀荨＂苓M(jìn)出水口位置應(yīng)大于最大水層可調(diào)厚度，且出水口應(yīng)小于進(jìn)水口133.探傷圖形分析：圖形：當(dāng)鋼板中出現(xiàn)缺陷，則缺陷波出現(xiàn)在鋼板一次波之前，如一次重合法，則缺陷波在第二次波之前，如二次重合法，則缺陷亦出現(xiàn)在第二次波之前，第三波為鋼板二次波和水層二次波重合。3.探傷圖形分析：14疊加效應(yīng)：當(dāng)缺陷比較小時(shí)，缺陷回波從第一次開始會(huì)隨著出現(xiàn)的二次、三次波高逐漸增高，幾次以后又逐漸降低，這是由于對(duì)同一個(gè)小缺陷會(huì)產(chǎn)生不同反射路徑且互相迭加后造成的一種波形動(dòng)態(tài)現(xiàn)象，隨探頭移動(dòng)有所變化。疊加效應(yīng)：15出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在中板中較多（即6～40mm范圍）。利用F1評(píng)價(jià)缺陷。當(dāng)δ<20mm時(shí)用F2評(píng)價(jià)缺陷減少近場(chǎng)區(qū)影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在中板中較多（即6～40mm范圍）。16三、探頭與掃查方式1.頻率2.5～5MHZ晶片直徑：Ф14～Ф25mm探頭形式：?jiǎn)尉е碧筋^δ較大，用于20mm以上鋼板檢測(cè)聯(lián)合雙晶直探頭δ較薄時(shí)，盲區(qū)小一般用δ=6-20mm鋼板三、探頭與掃查方式172.掃查方式根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，一般可采用全面掃查，列線掃查、邊緣掃查和格子掃查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷后應(yīng)在缺陷周圍附近認(rèn)真細(xì)查測(cè)缺陷面積。2.掃查方式根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，一般可采用全面掃查，列線18四、探測(cè)范圍和靈敏度調(diào)整1.探測(cè)范圍調(diào)整（掃描線要求有400mm范圍）δ≤80mmB5（儀器有400mm范圍）δ>80mm時(shí)B2～B5由實(shí)際情況決定，但B2以上必須出現(xiàn)。四、探測(cè)范圍和靈敏度調(diào)整192.靈敏度調(diào)整①階梯試塊法：δ≤20mm，將與工件等厚度的試塊底面第一次底波高50%滿幅再提高10dB。2.靈敏度調(diào)整20②平底孔試塊：δ>20mm，試塊上Ф5平底孔第一次底波50%滿幅。注意：a.試塊鋼板與被探鋼材質(zhì)相近。

②平底孔試塊：21b.試塊鋼板不得有Ф2當(dāng)量以上缺陷。c.試塊上Ф5平底孔垂直于表面，平底孔底面與表面平行，光滑。d.平底孔距離按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)表2CBⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊要求。b.試塊鋼板不得有Ф2當(dāng)量以上缺陷。22③底波法：δ>3N，可用B1達(dá)50%當(dāng)δ>20mm時(shí)也可用B5達(dá)50%計(jì)，但要和Ф5平底孔波作試驗(yàn)比較，使靈敏度一致。③底波法：23五、缺陷判別與測(cè)定1.缺陷判別按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。2.缺陷位置測(cè)定：深度位置測(cè)定：可直接從熒光屏上缺陷波與底波相對(duì)位置中測(cè)出。平面位置測(cè)定：可根據(jù)直探頭在鋼板上位置畫出在板材表面的位置直接確定。最后記錄在報(bào)告上。五、缺陷判別與測(cè)定243.缺陷性質(zhì)判斷：結(jié)合：波型特點(diǎn)和鋼板制造工藝綜合判斷。波型特點(diǎn)大致為：①分層或夾層缺陷波形整齊、均勻、陡直、規(guī)律性強(qiáng)，大多處在鋼板中心部位，底波明顯下降或消失。3.缺陷性質(zhì)判斷：25②折迭在探測(cè)面附近時(shí)不一定直接產(chǎn)生缺陷波，對(duì)底波多次反射波次數(shù)。（減少次數(shù)，并使多次反射波位置改變）始波加寬，有時(shí)使底波消失。在底面附近時(shí)反射條件變差，使底波位置前移。（縮短聲波路程）②折迭26③白點(diǎn)波形尖銳活躍，重復(fù)性差，底波明顯降低，次數(shù)減少，移動(dòng)探頭時(shí)回波起伏大，此起彼落，且在板厚方向?qū)ΨQ。③白點(diǎn)27④分散夾雜物：缺陷位置無(wú)規(guī)律性。缺陷分布有一定范圍，呈分散性。缺陷特點(diǎn)：位置不一定，一片片出現(xiàn)，無(wú)序變化，不一定影響底波多次反射次數(shù)。④分散夾雜物：284.缺陷定量（用探頭移動(dòng)法測(cè)缺陷大?。┌碕B/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.1.6條規(guī)定方法測(cè)定。（主要測(cè)長(zhǎng)度即指示長(zhǎng)度及面積）在板厚方向尺寸標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定測(cè)。4.缺陷定量（用探頭移動(dòng)法測(cè)缺陷大?。?9六、質(zhì)量等級(jí)判定：按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.1.7條規(guī)定評(píng)定。JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中表3鋼板質(zhì)量分級(jí)表中數(shù)據(jù)適用于非白點(diǎn)、裂紋等危險(xiǎn)缺陷，即非危險(xiǎn)缺陷。六、質(zhì)量等級(jí)判定：30第二節(jié)復(fù)合材料超聲波探傷一、復(fù)合板材常見(jiàn)缺陷1.制造方法：母材——炭鋼或低合金鋼或不銹鋼板復(fù)合層——不銹鋼、鈦及鈦合金、銅及銅合金，鋁及鋁合金，鎳及鎳合金等（加復(fù)合層目的：改進(jìn)和提高耐腐蝕性能）。制造方法：軌制、粘接、堆焊和爆炸。第二節(jié)復(fù)合材料超聲波探傷一、復(fù)合板材常見(jiàn)缺312.常見(jiàn)缺陷：①脫層（脫接）即母材和復(fù)合層未粘合牢。②接合不良，界面處未全部復(fù)合好。脫層和接合不良可以是完全脫接，也可以是部分脫接。2.常見(jiàn)缺陷：32二、探傷方法：

探頭：Φ14mm～Φ25mm直探頭或聯(lián)合雙直探頭，縱波檢測(cè)頻率：2.5~5MHZ，一般采用5MHZ較好。第五章板材和管材超聲波探傷課件33探傷靈敏度：復(fù)合板完好區(qū)第一次底波B1達(dá)80%滿幅高。探測(cè)面：母材一側(cè)，也可以從復(fù)合層一側(cè)。掃查方式：類似于探中厚板的鋼板探傷。按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.3.3條規(guī)定掃查。探傷靈敏度：復(fù)合板完好區(qū)第一次底波B1達(dá)80%滿幅高。34三、缺陷判別1.兩種材料聲阻抗相近如不銹鋼/碳鋼（可從母材側(cè)探，也可從復(fù)合層側(cè)探）（當(dāng)完好時(shí)，界面無(wú)反射波）2.兩種材料聲阻抗相關(guān)較大，如鈦/碳鋼。因復(fù)合好時(shí)也存在出現(xiàn)界面回波。因此可用試塊比較確定缺陷。三、缺陷判別35按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.5條規(guī)定，也可用鋼板底波來(lái)確定缺陷：當(dāng)?shù)谝淮蔚撞ǜ叨鹊陀跓晒馄翝M刻度的5%，且明顯有未結(jié)合缺陷反射波存在，且波高≥5%，則該部位稱為未結(jié)合區(qū)。其尺寸大小測(cè)定方法為：移動(dòng)探頭，使第一次底波升高到熒光屏滿刻度的40％，以此時(shí)探頭中心作為未結(jié)合區(qū)邊界點(diǎn)。按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.5條規(guī)定，也可用鋼板363.利用底波和復(fù)合界面波高dB差來(lái)判別復(fù)合情況。條件：不考慮材質(zhì)衰減與擴(kuò)散衰減：底面全反射時(shí)：B（dB）==3.利用底波和復(fù)合界面波高dB差來(lái)判別復(fù)合情況。37底面不是全反射（即存在第三介質(zhì)，底面反射率r’）B（dB）==r=T=1-r2

r’=底面不是全反射（即存在第三介質(zhì)，底面反射率r’）38如碳鋼和不銹鋼等界面回波dB值為：復(fù)合材料界面波/底波（比例）界面波/底波（分貝）18~8不銹鋼0.0035-49.1鎳0.0755-22.5銅0.155-16.2鈦0.270-11.4鋁0.570-4.9如碳鋼和不銹鋼等界面回波dB值為：39四、缺陷的測(cè)定與評(píng)級(jí)按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.6條規(guī)定評(píng)定。1.缺陷指示長(zhǎng)度：按該缺陷最大長(zhǎng)度作為其指示長(zhǎng)度。單個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度小于25mm時(shí)不作記錄。四、缺陷的測(cè)定與評(píng)級(jí)402.缺陷測(cè)面積多個(gè)相鄰的未結(jié)區(qū)，當(dāng)其最小間距≤20mm時(shí)，應(yīng)作為單個(gè)未結(jié)合區(qū)處理，其面積為各個(gè)未結(jié)合區(qū)面積之和。未結(jié)合區(qū)總面積占復(fù)合板總面積的百分比為未結(jié)合率。2.缺陷測(cè)面積413.評(píng)級(jí)復(fù)合鋼板質(zhì)量等級(jí)評(píng)定按下表：等級(jí)缺陷指示長(zhǎng)度mm未結(jié)合區(qū)面積cm2未結(jié)率Ⅰ000Ⅱ≤50≤20≤2%Ⅲ≤75≤45≤5%Ⅳ大于Ⅲ級(jí)者3.評(píng)級(jí)等級(jí)缺陷指示長(zhǎng)度mm未結(jié)合區(qū)面積cm2未結(jié)率Ⅰ00042在坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)，缺陷指示長(zhǎng)度大于等于25mm時(shí)均定為Ⅳ級(jí)。在坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)，缺陷指43第三節(jié)電薄板超聲波探傷（板波探傷）

板波產(chǎn)生：利用縱波斜入射至薄板，為提高效率。當(dāng)入射縱波波長(zhǎng)λL和板波波長(zhǎng)λB對(duì)應(yīng)時(shí)，。第三節(jié)電薄板超聲波探傷（板波探傷）板波產(chǎn)生：44并可得（CL——透聲楔中縱波速度，CP——板中板波相速度）。板波衰減：①隨傳播距離起伏變化，無(wú)變化規(guī)律，不呈單調(diào)。

并可得（CL——透聲楔中縱波速度，C45②與板面清潔有關(guān)，板面有水、油時(shí)衰減大。板波在薄板中傳播時(shí)，遇到板端部或缺陷會(huì)產(chǎn)生反射，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生波型轉(zhuǎn)換（即板波模式波型轉(zhuǎn)換）。②與板面清潔有關(guān)，板面有水、油時(shí)衰減大。46板波探傷程序：1.方法：一個(gè)探頭單收發(fā)（用穿透法即二個(gè)探頭一收一發(fā)的也有，不常用）。2.探傷條件儀器：0.5~5MHZ功率較大的探傷儀。探頭：接觸式、水浸式或輪胎式單收發(fā)探頭。試塊：與板材質(zhì)、板厚相等的板材試塊。反射體：Ф1或Ф2豎通孔。尺寸：200×300板波探傷程序：47探傷頻率：根據(jù)板厚δ選擇f，使板中波長(zhǎng)λ與板厚δ相當(dāng)。板波類型：與入射選擇：端面反射波高，傳播距離大，波型單一。群速度快，易識(shí)別缺陷為原則。儀器調(diào)節(jié)：利用試塊調(diào)節(jié)掃描線比例和靈敏度。（試塊端部或人工孔）

探傷頻率：根據(jù)板厚δ選擇f，使板中波長(zhǎng)λ與板厚δ相當(dāng)。48探測(cè)與缺陷測(cè)定：探頭沿軋制方向移動(dòng)，聲束與軋制方向垂直，先觀察端面回波情況，即找出出現(xiàn)端面回波最大距離，然后以此范圍將鋼板分段檢查。探測(cè)與缺陷測(cè)定：49缺陷位置：①可根據(jù)掃描線上缺陷波位置估算工件上位置。②也可用手拍打缺陷波來(lái)確定工件中位置。指示長(zhǎng)度測(cè)定：半波法或全波法。最后根據(jù)指示長(zhǎng)度范圍確定缺陷面積。缺陷位置：①可根據(jù)掃描線上缺陷波位置估算工件上位置。50第四節(jié)管材超聲波探傷一、管材制造工藝及常見(jiàn)缺陷無(wú)縫鋼管——用穿孔法和高速擠壓法制成。穿孔法是將園鋼在軋輥滾軋的同時(shí)用穿孔機(jī)穿孔。穿孔后的管子形狀不規(guī)整，表面毛糙，再通過(guò)心棒軋管機(jī)或心棒減徑機(jī)，定徑機(jī)等工藝壓延，平整成型。高速擠壓法是通表面潤(rùn)滑的原材料在擠壓機(jī)中直接擠壓成型，加工精度較高。第四節(jié)管材超聲波探傷一、管材制造工藝及常見(jiàn)缺陷51焊接管：先將原材料卷成管形再焊接，大口徑管多用此焊接管。電阻焊接管：由經(jīng)熱軋成型的管型卷材送到電阻焊接管成型機(jī)中自動(dòng)卷成管材，在焊口上通以高頻焊接管：先將原材料卷成管形再焊接，大口徑管多用此焊接管。52電流，產(chǎn)生電阻熱，利用這種熱量焊接口，這種焊口都是直的，又稱直焊管。埋弧自動(dòng)焊接管：鋼板卷成螺旋形或加工成縱向接縫形式。電流，產(chǎn)生電阻熱，利用這種熱量焊接口，這種焊口都是直的，又稱53用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，這種管主要用于大口徑管子，如天然氣輸氣管的加工。大口徑管：也有用鋼錠經(jīng)鍛造、軋制等加工成。管材中的缺陷：無(wú)縫鋼管中：有裂紋、折迭、夾層、夾雜和翹皮，內(nèi)壁拉裂等，大多與管軸方向平行，用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，這種管主要用于大口徑管子，如天然氣輸氣54也有重皮缺陷，但形狀不定，對(duì)它檢驗(yàn)也較困難。大口徑管管材中及直接由鍛壓方式制成的大口徑管中缺陷與鍛件類似。有裂紋、白點(diǎn)、砂眼、非金屬夾雜等。也有重皮缺陷，但形狀不定，對(duì)它檢驗(yàn)也較困難。55鋼管中的上述缺陷由下列原因產(chǎn)生：縱裂紋是由加熱不良、熱處理加工不當(dāng)引起。橫向裂紋是由軋制過(guò)于劇烈，加熱過(guò)度或者冷態(tài)加工過(guò)多而引起。鋼管中的上述缺陷由下列原因產(chǎn)生：56表面劃傷是由加工時(shí)的導(dǎo)管和拉模的形狀不良以及燒傷等引起，翹皮、折迭是由園鋼表面夾入雜質(zhì)或有偏析或有非金屬夾渣物、裂紋缺陷，在穿孔時(shí)產(chǎn)生。表面劃傷是由加工時(shí)的導(dǎo)管和拉模的形狀不良以及燒傷等引起，翹皮57夾雜和分層是由園鋼內(nèi)部非金屬夾雜物和片狀缺陷在穿孔軋制時(shí)產(chǎn)生。焊接管的焊縫中缺陷與焊縫類似，有裂紋、未焊透、氣孔、夾渣等。夾雜和分層是由園鋼內(nèi)部非金屬夾雜物和片狀缺陷在穿孔軋制時(shí)產(chǎn)生58二、小口徑管探傷外徑小于100mm的管材，大多為無(wú)縫鋼管，對(duì)平行于管軸的徑向缺陷，即管內(nèi)縱缺陷：可用橫波進(jìn)行周向掃查檢測(cè)。對(duì)垂直于管軸的徑向缺陷，即管內(nèi)橫向缺陷。用橫波進(jìn)行軸向掃查檢測(cè)。二、小口徑管探傷59探傷前準(zhǔn)備：①清理被探管材表面的氧化皮，銹蝕、油污。②考慮管材與探頭相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡，相鄰探頭軌跡間距離考慮聲束復(fù)蓋范圍。第五章板材和管材超聲波探傷課件60③為避免由于缺陷取向等原因產(chǎn)生聲波反射呈現(xiàn)定向性而發(fā)生漏檢，應(yīng)從兩個(gè)相反方向各探一次。③為避免由于缺陷取向等原因產(chǎn)生聲波反射呈現(xiàn)定向性而發(fā)生漏檢，61㈠接觸法探傷適用于手工探傷，特點(diǎn)：管徑小，波束擴(kuò)散，耦合不好。要采取措施：①有機(jī)玻璃斜楔磨成與管子外徑曲率相近。②采用接觸式聚焦探頭。㈠接觸法探傷621.縱向缺陷探測(cè)斜探頭晶片一般用8×10，10×12，12×14，最長(zhǎng)不大于25mm。頻率：2.5~5MHZ。1.縱向缺陷探測(cè)63試塊：檢測(cè)管子縱向缺陷的對(duì)比試塊應(yīng)選取與被檢鋼管的規(guī)格相同，材質(zhì)、熱處理工藝和表面狀況相同或相似的鋼管制備，對(duì)比試塊上不得有影響人工缺陷正常指示的自然缺陷。試塊：檢測(cè)管子縱向缺陷的對(duì)比試塊應(yīng)選取與被檢鋼管的規(guī)格相同，64對(duì)比試塊上人工缺陷為尖角槽，角度為60°，槽深度t分別為管壁厚度的5%（I級(jí)，0.2mm≤t<1mm），8%（II級(jí)，0.2mm≤t<2mm），10%（III級(jí)，0.2mm≤t<3mm），槽長(zhǎng)均為40mm，尖角槽可加工在管內(nèi)壁與外壁，且平行于管軸。對(duì)比試塊上人工缺陷為尖角槽，角度為60°，槽深度t分別為管壁65靈敏度：可直接在對(duì)比試樣上將內(nèi)壁人工尖角槽的回波高度調(diào)到熒光屏滿刻度的80%，再移動(dòng)探頭，找出外壁人工尖角槽的最大回波，在熒光屏上標(biāo)出，連接兩點(diǎn)即為該探頭的距離-波幅曲線，作為檢測(cè)的基準(zhǔn)靈敏度，在此基準(zhǔn)靈敏度基礎(chǔ)上一般提高6dB，作為掃查靈敏度。靈敏度：可直接在對(duì)比試樣上將內(nèi)壁人工尖角槽的回波高度調(diào)到熒光66探頭掃查：保證管材100%掃查到。①探頭不動(dòng)，管旋轉(zhuǎn)同時(shí)作軸向前進(jìn)。②探頭軸向前進(jìn)，管轉(zhuǎn)動(dòng)。③管不動(dòng)，探頭作螺旋運(yùn)動(dòng)。記錄：缺陷回波幅≥基準(zhǔn)波高靈敏度的缺陷，不合格。探頭掃查：保證管材100%掃查到。672.橫向缺陷檢測(cè)斜探頭晶片10×12、12×14最大不超過(guò)25mm。頻率2.5~5MHZ試塊：檢測(cè)管子橫向缺陷的對(duì)比試塊應(yīng)選取與被檢鋼管規(guī)格相同、材質(zhì)、熱處理工藝2.橫向缺陷檢測(cè)68相同或相似的鋼管，不得有影響人工缺陷顯示的缺陷，人工缺陷為V形槽，角度為60°，長(zhǎng)40mm，槽深度t分別為管壁厚度的5%（I級(jí)，最小為0.2mm，最大為1mm），8%（II級(jí)，最小為0.2mm，最大為2mm），10%（III級(jí)，最小為0.2mm，最大為3mm）。V形槽一般加工在管子外表面，當(dāng)外徑≥80mm，且壁厚≥10mm時(shí)，應(yīng)同時(shí)在內(nèi)、外表面加工V形槽。同一塊試塊內(nèi)，外表面人工缺陷沿鋼管軸向應(yīng)有足夠的間距，以使調(diào)節(jié)時(shí)內(nèi)、外人工缺陷回波容易分辨。相同或相似的鋼管，不得有影響人工缺陷顯示的缺陷，人工缺陷為V69靈敏度：①只有外表面尖角槽。試塊上人工尖角槽回波50%高以此作為基準(zhǔn)靈敏度。②內(nèi)外均有尖角槽，將內(nèi)表面槽波高調(diào)至熒光屏80%，然后再將外表面槽的反射回波幅度點(diǎn)標(biāo)在熒光屏上作距幅曲線。檢測(cè)靈敏度一般比上述基準(zhǔn)靈敏度高6dB。靈敏度：70掃查探測(cè)：探頭沿管軸線按螺旋線前進(jìn)掃查。缺陷波高≥基準(zhǔn)靈敏度波高的缺陷不合格。（二）水浸探傷采用水浸縱波聚焦探頭，超聲縱波在與管軸線垂直的平面內(nèi)斜入射到管子的管壁中，當(dāng)入射角α=αI～αII范圍內(nèi)時(shí)在管壁中產(chǎn)生純橫波。掃查探測(cè)：711.探測(cè)參數(shù)選擇：實(shí)際探傷時(shí)，使縱波離開管軸中心一段距離（這段距離稱偏心距X）垂直入射到管壁中達(dá)到縱波斜入射到壁中的效果。①偏心距X滿足純橫波探測(cè)到內(nèi)壁條件1.探測(cè)參數(shù)選擇：72滿足純橫波探測(cè)到內(nèi)壁條件

且及：滿足純橫波探測(cè)到內(nèi)壁條件73②水層厚度H即為探頭晶片離開管壁的距離H大于鋼管中橫波全程1/2。可使水層波的第二次反射波位于鋼管內(nèi)外壁反射波之后。設(shè)橫波全聲程為S。②水層厚度H即為探頭晶片離開管壁的距離74則

因這樣S2次水層波位于SF外后，辨于觀察和判別缺陷。③焦距選擇焦點(diǎn)落在與聲束軸線垂直的管子中心線上。此時(shí)進(jìn)入管壁中的橫波聲束基本成平行則75聲束。使聲束邊緣與聲束中心入射到管壁的入射角基本相等，減少聲束發(fā)散。則焦距式中：R——管子外半徑，X——偏心距。聲束。使聲束邊緣與聲束中心入射到管壁的入射角基本相等，減少聲762．探測(cè)條件：探頭：線聚焦或點(diǎn)聚焦探頭，2.5～5MHZ。聚焦探頭的聲透鏡曲率半徑r’與焦距F的關(guān)系為：r’=2．探測(cè)條件：77F——水中焦距CL1——聲透鏡中縱波聲速CL2——水中焦距聲耦合：水中加活性劑和防銹劑。掃查方式：聲束沿管壁作螺旋線掃查?？墒固筋^不動(dòng)，鋼管作螺旋運(yùn)動(dòng)，或探頭沿管子轉(zhuǎn)動(dòng)，或探頭沿管軸轉(zhuǎn)動(dòng)，管子作直線前進(jìn)等方式達(dá)到掃查目的。F——水中焦距783.靈敏度與評(píng)定靈敏度調(diào)整時(shí)，一面用適當(dāng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)管子，一面將探頭慢慢偏心，使對(duì)比試樣管內(nèi)、外表面人工缺陷所產(chǎn)生的回波幅度均達(dá)到熒光屏滿刻度的50%，以此作為基準(zhǔn)靈敏度如不能達(dá)到此要求，也可在內(nèi)、外槽設(shè)立不同波高的控制基準(zhǔn)，作為報(bào)警電平。掃查靈敏度比基準(zhǔn)靈敏度高6dB，當(dāng)缺陷回波≥基準(zhǔn)靈敏度波高時(shí)的缺陷，就判為不合格。3.靈敏度與評(píng)定79小口徑管子浸探傷步驟：1.選合適聚集探頭固定在調(diào)整架上2.按調(diào)整水層距離（X偏心距）3．聚集探頭對(duì)準(zhǔn)管軸。4．放入有內(nèi)、外壁標(biāo)準(zhǔn)人工槽試塊，使內(nèi)壁槽第一次反射波調(diào)在3~4格間，第二次反射波調(diào)在6~8格間。小口徑管子浸探傷步驟：805.旋轉(zhuǎn)人工試樣，緩慢調(diào)節(jié)聚焦探頭偏心距X，使第一次和第二次水層波出現(xiàn)，并使第二次水層波調(diào)在外壁槽反射波后，即第二次反射波調(diào)在8~9格間。6.按JB/T4730-2005要求調(diào)節(jié)靈敏度探測(cè)比基準(zhǔn)靈敏度高6dB。評(píng)定按基準(zhǔn)靈敏度，發(fā)現(xiàn)缺陷波高≥基準(zhǔn)靈敏度波高時(shí)不合格。5.旋轉(zhuǎn)人工試樣，緩慢調(diào)節(jié)聚焦探頭偏心距X，使第一次和第二81三、大口徑管探傷：1.探測(cè)方式直探頭①縱波垂直探傷雙晶直探頭檢測(cè)缺陷：與管軸平行缺陷（周向，即平行外表面）。當(dāng)缺陷F較小時(shí)，F(xiàn)波與底波B同時(shí)存在，當(dāng)缺陷F較大時(shí)，B可能消失。Δ可用半波法測(cè)缺陷面積。三、大口徑管探傷：82②橫波周向探傷單、雙斜探頭探測(cè)探測(cè)缺陷：與管軸平行的徑向缺陷。Δ探測(cè)時(shí)應(yīng)從正反兩個(gè)方向檢測(cè)。用雙斜探頭探測(cè)時(shí)，可能出現(xiàn)同一缺陷有二個(gè)回波，要注意區(qū)分。③橫波軸向探傷：?jiǎn)涡被螂p晶斜探頭②橫波周向探傷83用雙晶在聲束交區(qū)復(fù)蓋管子內(nèi)外壁時(shí)，內(nèi)、外壁缺陷靈敏度基本一致。檢測(cè)缺陷：與軸線垂直的徑向缺陷。④水浸聚焦探傷一般用線聚焦探頭，焦點(diǎn)落管子中心線上，使聲束在管壁內(nèi)多次反射聲束寬基本一致，內(nèi)外壁檢測(cè)缺陷基本相同。用雙晶在聲束交區(qū)復(fù)蓋管子內(nèi)外壁時(shí)，內(nèi)、外壁缺陷靈敏度基本一致842.大口徑管周向探傷缺陷定位大口徑管周向探傷缺陷定位應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①考慮聲程修正和跨距修正，其方法與橫波外園探測(cè)筒體縱向缺陷方法。②當(dāng)探頭磨成和鋼管外園的弧面曲率一致時(shí)，聲束不僅發(fā)散，而且入射點(diǎn)改變，入射角也改變。此時(shí)入射點(diǎn)和折射角應(yīng)在專用試塊上測(cè)定。2.大口徑管周向探傷缺陷定位85四、厚壁管探傷：①管材橫波一次掃查到內(nèi)壁條件：t——管壁厚D——管外徑。②利管中折射縱波在外壁產(chǎn)生61°反射產(chǎn)生較強(qiáng)的變型反射橫波，則檢測(cè)管壁厚t可擴(kuò)大為：四、厚壁管探傷：86但變型橫波靈敏度較低，一般不宜采用。管子探傷特點(diǎn)：垂直于管軸1.探測(cè)方向聲波入射方向二個(gè)：與管成交角但變型橫波靈敏度較低，一般不宜采用。872.管壁內(nèi)聲束在管內(nèi)外壁反射時(shí)引起聲能擴(kuò)散。3.管子壁厚折射橫波在內(nèi)壁上的入射角隨管子壁厚改變而改變，并非像平板固定不變。4.進(jìn)行純橫波探傷條件：2.管壁內(nèi)聲束在管內(nèi)外壁反射時(shí)引起聲能擴(kuò)散。88入射角α≥Sin-1CL1——第一介質(zhì)縱波聲速。CL2——管材中縱波聲速。入射角α≥Sin-1895.橫波入射到內(nèi)壁條件折射角βS≤Sin-16.能夠?qū)φ麄€(gè)管壁進(jìn)行純橫波探傷條件：鋼管和壁厚和外徑必須：（r=R-t，D=2R）5.橫波入射到內(nèi)壁條件90即（t——厚，D——外徑）。對(duì)鋼材CL2=5850，CS2=3230則可得，即一般在時(shí)，可純橫波探到內(nèi)壁，故一般標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定適用于內(nèi)外徑之比大于或等于80%，如用壁厚外半徑R和壁厚內(nèi)徑D0表示，則需滿足：

即（t——厚，91第五章板材和管材超聲波探傷第一節(jié)板材超聲波探傷一、板材分類6≤δ≤20mm薄板20mm<δ≤40mm中板δ>40mm厚板第五章板材和管材超聲波探傷92二、鋼板中常見(jiàn)缺陷存在于內(nèi)部分層——鋼錠中非金屬夾雜物，金屬氧化物，硫化物以及夾渣在軋制過(guò)程中被軋扁而形成。

二、鋼板中常見(jiàn)缺陷93這些缺陷有的是鋼水本身產(chǎn)生，如脫氧時(shí)加脫氧劑造成，或煉鋼爐混入鋼水中的耐火材料等，這些缺陷在鋼錠中位置沒(méi)有一定規(guī)律，故出現(xiàn)在鋼板中位置也無(wú)序。這些缺陷有的是鋼水本身產(chǎn)生，如脫氧時(shí)加脫氧劑造成，或煉鋼爐混94分層是以上缺陷軋制而成，大多與鋼平行，且具有固定走向。為平面狀缺陷，嚴(yán)重時(shí)形成完全剝離的層狀裂紋，對(duì)小的點(diǎn)狀?yuàn)A雜物則形成小的局部分層。分層是以上缺陷軋制而成，大多與鋼平行，且具有固定走向。為平面95白點(diǎn)——存在于內(nèi)部鋼中氫在加工過(guò)程來(lái)不及向外擴(kuò)散，在鋼板成型后，氫原子逐漸在鋼板中的微缺陷（如非金屬夾雜物）旁緩慢地以氫氣形式析出，造成氫裂紋。其斷面呈白色故稱白點(diǎn)。白點(diǎn)——存在于內(nèi)部鋼中氫在加工過(guò)程來(lái)不及向外擴(kuò)散，在鋼板96常見(jiàn)于鍛鋼中和厚鋼板中。折迭和重皮——存在于表面鋼板表面因局部折、軋形成的雙層金屬，基本平行于表面。裂紋——軋制工藝和溫度不合適時(shí)造成。存在于鋼板表面，偶爾在內(nèi)部。裂紋較少見(jiàn)，如軋制工藝穩(wěn)定，這類缺陷不常見(jiàn)。常見(jiàn)于鍛鋼中和厚鋼板中。97三、探傷方法1.接觸法探頭通過(guò)耦合層直接與鋼板接觸，當(dāng)探頭位于完好區(qū)時(shí)，儀器上出現(xiàn)底波多次反射。采用底波多次反射法探傷應(yīng)滿足下面三條件：三、探傷方法98①工件的探傷面與底面互相平行，確保產(chǎn)生多次反射。（如工件加工傾斜就不合適）。②鋼板材質(zhì)晶粒度必須均勻，保證無(wú)缺陷處底面多次反射波次數(shù)的穩(wěn)定。（各次相同）。①工件的探傷面與底面互相平行，確保產(chǎn)生多次反射。（如工件加工99③材質(zhì)對(duì)超聲波的衰減要小。保證反射底波有足夠數(shù)量，以利探傷觀察。一般碳鋼、不銹鋼均能滿足這些條件。③材質(zhì)對(duì)超聲波的衰減要小。保證反射底波有足夠數(shù)量，以利探傷觀1002.水浸法探頭晶片離開鋼板一段距離，通過(guò)水耦合。在探傷儀熒光屏上將同時(shí)出現(xiàn)水層多次反射和鋼板底面多次反射波，如水層厚度控制不好會(huì)互相干擾，不利探傷。2.水浸法101探傷時(shí)調(diào)節(jié)水層厚度，使水層波與某次底波重合。水層厚H和板厚δ關(guān)系為：H=，n為重合次數(shù)。△對(duì)充水直探頭的要求：

探傷時(shí)調(diào)節(jié)水層厚度，使水層波與某次底波重合。102①為滿足多次重合法要求，水層厚度要連續(xù)可調(diào)。②調(diào)至不同厚度時(shí)，必須保證發(fā)射的聲束與鋼板表面垂直。③充水探頭內(nèi)水套管內(nèi)徑必須大于最大水層厚度時(shí)聲束直徑。①為滿足多次重合法要求，水層厚度要連續(xù)可調(diào)。103④進(jìn)出水口位置應(yīng)大于最大水層可調(diào)厚度，且出水口應(yīng)小于進(jìn)水口，保證水套充滿水。⑤探傷時(shí)應(yīng)及時(shí)注意排除水中氣泡?；虿捎孟輨┤コ龤馀?。④進(jìn)出水口位置應(yīng)大于最大水層可調(diào)厚度，且出水口應(yīng)小于進(jìn)水口1043.探傷圖形分析：圖形：當(dāng)鋼板中出現(xiàn)缺陷，則缺陷波出現(xiàn)在鋼板一次波之前，如一次重合法，則缺陷波在第二次波之前，如二次重合法，則缺陷亦出現(xiàn)在第二次波之前，第三波為鋼板二次波和水層二次波重合。3.探傷圖形分析：105疊加效應(yīng)：當(dāng)缺陷比較小時(shí)，缺陷回波從第一次開始會(huì)隨著出現(xiàn)的二次、三次波高逐漸增高，幾次以后又逐漸降低，這是由于對(duì)同一個(gè)小缺陷會(huì)產(chǎn)生不同反射路徑且互相迭加后造成的一種波形動(dòng)態(tài)現(xiàn)象，隨探頭移動(dòng)有所變化。疊加效應(yīng)：106出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在中板中較多（即6～40mm范圍）。利用F1評(píng)價(jià)缺陷。當(dāng)δ<20mm時(shí)用F2評(píng)價(jià)缺陷減少近場(chǎng)區(qū)影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在中板中較多（即6～40mm范圍）。107三、探頭與掃查方式1.頻率2.5～5MHZ晶片直徑：Ф14～Ф25mm探頭形式：?jiǎn)尉е碧筋^δ較大，用于20mm以上鋼板檢測(cè)聯(lián)合雙晶直探頭δ較薄時(shí)，盲區(qū)小一般用δ=6-20mm鋼板三、探頭與掃查方式1082.掃查方式根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，一般可采用全面掃查，列線掃查、邊緣掃查和格子掃查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷后應(yīng)在缺陷周圍附近認(rèn)真細(xì)查測(cè)缺陷面積。2.掃查方式根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，一般可采用全面掃查，列線109四、探測(cè)范圍和靈敏度調(diào)整1.探測(cè)范圍調(diào)整（掃描線要求有400mm范圍）δ≤80mmB5（儀器有400mm范圍）δ>80mm時(shí)B2～B5由實(shí)際情況決定，但B2以上必須出現(xiàn)。四、探測(cè)范圍和靈敏度調(diào)整1102.靈敏度調(diào)整①階梯試塊法：δ≤20mm，將與工件等厚度的試塊底面第一次底波高50%滿幅再提高10dB。2.靈敏度調(diào)整111②平底孔試塊：δ>20mm，試塊上Ф5平底孔第一次底波50%滿幅。注意：a.試塊鋼板與被探鋼材質(zhì)相近。

②平底孔試塊：112b.試塊鋼板不得有Ф2當(dāng)量以上缺陷。c.試塊上Ф5平底孔垂直于表面，平底孔底面與表面平行，光滑。d.平底孔距離按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)表2CBⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊要求。b.試塊鋼板不得有Ф2當(dāng)量以上缺陷。113③底波法：δ>3N，可用B1達(dá)50%當(dāng)δ>20mm時(shí)也可用B5達(dá)50%計(jì)，但要和Ф5平底孔波作試驗(yàn)比較，使靈敏度一致。③底波法：114五、缺陷判別與測(cè)定1.缺陷判別按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。2.缺陷位置測(cè)定：深度位置測(cè)定：可直接從熒光屏上缺陷波與底波相對(duì)位置中測(cè)出。平面位置測(cè)定：可根據(jù)直探頭在鋼板上位置畫出在板材表面的位置直接確定。最后記錄在報(bào)告上。五、缺陷判別與測(cè)定1153.缺陷性質(zhì)判斷：結(jié)合：波型特點(diǎn)和鋼板制造工藝綜合判斷。波型特點(diǎn)大致為：①分層或夾層缺陷波形整齊、均勻、陡直、規(guī)律性強(qiáng)，大多處在鋼板中心部位，底波明顯下降或消失。3.缺陷性質(zhì)判斷：116②折迭在探測(cè)面附近時(shí)不一定直接產(chǎn)生缺陷波，對(duì)底波多次反射波次數(shù)。（減少次數(shù)，并使多次反射波位置改變）始波加寬，有時(shí)使底波消失。在底面附近時(shí)反射條件變差，使底波位置前移。（縮短聲波路程）②折迭117③白點(diǎn)波形尖銳活躍，重復(fù)性差，底波明顯降低，次數(shù)減少，移動(dòng)探頭時(shí)回波起伏大，此起彼落，且在板厚方向?qū)ΨQ。③白點(diǎn)118④分散夾雜物：缺陷位置無(wú)規(guī)律性。缺陷分布有一定范圍，呈分散性。缺陷特點(diǎn)：位置不一定，一片片出現(xiàn)，無(wú)序變化，不一定影響底波多次反射次數(shù)。④分散夾雜物：1194.缺陷定量（用探頭移動(dòng)法測(cè)缺陷大?。┌碕B/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.1.6條規(guī)定方法測(cè)定。（主要測(cè)長(zhǎng)度即指示長(zhǎng)度及面積）在板厚方向尺寸標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定測(cè)。4.缺陷定量（用探頭移動(dòng)法測(cè)缺陷大小）120六、質(zhì)量等級(jí)判定：按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.1.7條規(guī)定評(píng)定。JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中表3鋼板質(zhì)量分級(jí)表中數(shù)據(jù)適用于非白點(diǎn)、裂紋等危險(xiǎn)缺陷，即非危險(xiǎn)缺陷。六、質(zhì)量等級(jí)判定：121第二節(jié)復(fù)合材料超聲波探傷一、復(fù)合板材常見(jiàn)缺陷1.制造方法：母材——炭鋼或低合金鋼或不銹鋼板復(fù)合層——不銹鋼、鈦及鈦合金、銅及銅合金，鋁及鋁合金，鎳及鎳合金等（加復(fù)合層目的：改進(jìn)和提高耐腐蝕性能）。制造方法：軌制、粘接、堆焊和爆炸。第二節(jié)復(fù)合材料超聲波探傷一、復(fù)合板材常見(jiàn)缺1222.常見(jiàn)缺陷：①脫層（脫接）即母材和復(fù)合層未粘合牢。②接合不良，界面處未全部復(fù)合好。脫層和接合不良可以是完全脫接，也可以是部分脫接。2.常見(jiàn)缺陷：123二、探傷方法：

探頭：Φ14mm～Φ25mm直探頭或聯(lián)合雙直探頭，縱波檢測(cè)頻率：2.5~5MHZ，一般采用5MHZ較好。第五章板材和管材超聲波探傷課件124探傷靈敏度：復(fù)合板完好區(qū)第一次底波B1達(dá)80%滿幅高。探測(cè)面：母材一側(cè)，也可以從復(fù)合層一側(cè)。掃查方式：類似于探中厚板的鋼板探傷。按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.3.3條規(guī)定掃查。探傷靈敏度：復(fù)合板完好區(qū)第一次底波B1達(dá)80%滿幅高。125三、缺陷判別1.兩種材料聲阻抗相近如不銹鋼/碳鋼（可從母材側(cè)探，也可從復(fù)合層側(cè)探）（當(dāng)完好時(shí)，界面無(wú)反射波）2.兩種材料聲阻抗相關(guān)較大，如鈦/碳鋼。因復(fù)合好時(shí)也存在出現(xiàn)界面回波。因此可用試塊比較確定缺陷。三、缺陷判別126按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.5條規(guī)定，也可用鋼板底波來(lái)確定缺陷：當(dāng)?shù)谝淮蔚撞ǜ叨鹊陀跓晒馄翝M刻度的5%，且明顯有未結(jié)合缺陷反射波存在，且波高≥5%，則該部位稱為未結(jié)合區(qū)。其尺寸大小測(cè)定方法為：移動(dòng)探頭，使第一次底波升高到熒光屏滿刻度的40％，以此時(shí)探頭中心作為未結(jié)合區(qū)邊界點(diǎn)。按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.5條規(guī)定，也可用鋼板1273.利用底波和復(fù)合界面波高dB差來(lái)判別復(fù)合情況。條件：不考慮材質(zhì)衰減與擴(kuò)散衰減：底面全反射時(shí)：B（dB）==3.利用底波和復(fù)合界面波高dB差來(lái)判別復(fù)合情況。128底面不是全反射（即存在第三介質(zhì)，底面反射率r’）B（dB）==r=T=1-r2

r’=底面不是全反射（即存在第三介質(zhì)，底面反射率r’）129如碳鋼和不銹鋼等界面回波dB值為：復(fù)合材料界面波/底波（比例）界面波/底波（分貝）18~8不銹鋼0.0035-49.1鎳0.0755-22.5銅0.155-16.2鈦0.270-11.4鋁0.570-4.9如碳鋼和不銹鋼等界面回波dB值為：130四、缺陷的測(cè)定與評(píng)級(jí)按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.6條規(guī)定評(píng)定。1.缺陷指示長(zhǎng)度：按該缺陷最大長(zhǎng)度作為其指示長(zhǎng)度。單個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度小于25mm時(shí)不作記錄。四、缺陷的測(cè)定與評(píng)級(jí)1312.缺陷測(cè)面積多個(gè)相鄰的未結(jié)區(qū)，當(dāng)其最小間距≤20mm時(shí)，應(yīng)作為單個(gè)未結(jié)合區(qū)處理，其面積為各個(gè)未結(jié)合區(qū)面積之和。未結(jié)合區(qū)總面積占復(fù)合板總面積的百分比為未結(jié)合率。2.缺陷測(cè)面積1323.評(píng)級(jí)復(fù)合鋼板質(zhì)量等級(jí)評(píng)定按下表：等級(jí)缺陷指示長(zhǎng)度mm未結(jié)合區(qū)面積cm2未結(jié)率Ⅰ000Ⅱ≤50≤20≤2%Ⅲ≤75≤45≤5%Ⅳ大于Ⅲ級(jí)者3.評(píng)級(jí)等級(jí)缺陷指示長(zhǎng)度mm未結(jié)合區(qū)面積cm2未結(jié)率Ⅰ000133在坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)，缺陷指示長(zhǎng)度大于等于25mm時(shí)均定為Ⅳ級(jí)。在坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)，缺陷指134第三節(jié)電薄板超聲波探傷（板波探傷）

板波產(chǎn)生：利用縱波斜入射至薄板，為提高效率。當(dāng)入射縱波波長(zhǎng)λL和板波波長(zhǎng)λB對(duì)應(yīng)時(shí)，。第三節(jié)電薄板超聲波探傷（板波探傷）板波產(chǎn)生：135并可得（CL——透聲楔中縱波速度，CP——板中板波相速度）。板波衰減：①隨傳播距離起伏變化，無(wú)變化規(guī)律，不呈單調(diào)。

并可得（CL——透聲楔中縱波速度，C136②與板面清潔有關(guān)，板面有水、油時(shí)衰減大。板波在薄板中傳播時(shí)，遇到板端部或缺陷會(huì)產(chǎn)生反射，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生波型轉(zhuǎn)換（即板波模式波型轉(zhuǎn)換）。②與板面清潔有關(guān)，板面有水、油時(shí)衰減大。137板波探傷程序：1.方法：一個(gè)探頭單收發(fā)（用穿透法即二個(gè)探頭一收一發(fā)的也有，不常用）。2.探傷條件儀器：0.5~5MHZ功率較大的探傷儀。探頭：接觸式、水浸式或輪胎式單收發(fā)探頭。試塊：與板材質(zhì)、板厚相等的板材試塊。反射體：Ф1或Ф2豎通孔。尺寸：200×300板波探傷程序：138探傷頻率：根據(jù)板厚δ選擇f，使板中波長(zhǎng)λ與板厚δ相當(dāng)。板波類型：與入射選擇：端面反射波高，傳播距離大，波型單一。群速度快，易識(shí)別缺陷為原則。儀器調(diào)節(jié)：利用試塊調(diào)節(jié)掃描線比例和靈敏度。（試塊端部或人工孔）

探傷頻率：根據(jù)板厚δ選擇f，使板中波長(zhǎng)λ與板厚δ相當(dāng)。139探測(cè)與缺陷測(cè)定：探頭沿軋制方向移動(dòng)，聲束與軋制方向垂直，先觀察端面回波情況，即找出出現(xiàn)端面回波最大距離，然后以此范圍將鋼板分段檢查。探測(cè)與缺陷測(cè)定：140缺陷位置：①可根據(jù)掃描線上缺陷波位置估算工件上位置。②也可用手拍打缺陷波來(lái)確定工件中位置。指示長(zhǎng)度測(cè)定：半波法或全波法。最后根據(jù)指示長(zhǎng)度范圍確定缺陷面積。缺陷位置：①可根據(jù)掃描線上缺陷波位置估算工件上位置。141第四節(jié)管材超聲波探傷一、管材制造工藝及常見(jiàn)缺陷無(wú)縫鋼管——用穿孔法和高速擠壓法制成。穿孔法是將園鋼在軋輥滾軋的同時(shí)用穿孔機(jī)穿孔。穿孔后的管子形狀不規(guī)整，表面毛糙，再通過(guò)心棒軋管機(jī)或心棒減徑機(jī)，定徑機(jī)等工藝壓延，平整成型。高速擠壓法是通表面潤(rùn)滑的原材料在擠壓機(jī)中直接擠壓成型，加工精度較高。第四節(jié)管材超聲波探傷一、管材制造工藝及常見(jiàn)缺陷142焊接管：先將原材料卷成管形再焊接，大口徑管多用此焊接管。電阻焊接管：由經(jīng)熱軋成型的管型卷材送到電阻焊接管成型機(jī)中自動(dòng)卷成管材，在焊口上通以高頻焊接管：先將原材料卷成管形再焊接，大口徑管多用此焊接管。143電流，產(chǎn)生電阻熱，利用這種熱量焊接口，這種焊口都是直的，又稱直焊管。埋弧自動(dòng)焊接管：鋼板卷成螺旋形或加工成縱向接縫形式。電流，產(chǎn)生電阻熱，利用這種熱量焊接口，這種焊口都是直的，又稱144用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，這種管主要用于大口徑管子，如天然氣輸氣管的加工。大口徑管：也有用鋼錠經(jīng)鍛造、軋制等加工成。管材中的缺陷：無(wú)縫鋼管中：有裂紋、折迭、夾層、夾雜和翹皮，內(nèi)壁拉裂等，大多與管軸方向平行，用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，這種管主要用于大口徑管子，如天然氣輸氣145也有重皮缺陷，但形狀不定，對(duì)它檢驗(yàn)也較困難。大口徑管管材中及直接由鍛壓方式制成的大口徑管中缺陷與鍛件類似。有裂紋、白點(diǎn)、砂眼、非金屬夾雜等。也有重皮缺陷，但形狀不定，對(duì)它檢驗(yàn)也較困難。146鋼管中的上述缺陷由下列原因產(chǎn)生：縱裂紋是由加熱不良、熱處理加工不當(dāng)引起。橫向裂紋是由軋制過(guò)于劇烈，加熱過(guò)度或者冷態(tài)加工過(guò)多而引起。鋼管中的上述缺陷由下列原因產(chǎn)生：147表面劃傷是由加工時(shí)的導(dǎo)管和拉模的形狀不良以及燒傷等引起，翹皮、折迭是由園鋼表面夾入雜質(zhì)或有偏析或有非金屬夾渣物、裂紋缺陷，在穿孔時(shí)產(chǎn)生。表面劃傷是由加工時(shí)的導(dǎo)管和拉模的形狀不良以及燒傷等引起，翹皮148夾雜和分層是由園鋼內(nèi)部非金屬夾雜物和片狀缺陷在穿孔軋制時(shí)產(chǎn)生。焊接管的焊縫中缺陷與焊縫類似，有裂紋、未焊透、氣孔、夾渣等。夾雜和分層是由園鋼內(nèi)部非金屬夾雜物和片狀缺陷在穿孔軋制時(shí)產(chǎn)生149二、小口徑管探傷外徑小于100mm的管材，大多為無(wú)縫鋼管，對(duì)平行于管軸的徑向缺陷，即管內(nèi)縱缺陷：可用橫波進(jìn)行周向掃查檢測(cè)。對(duì)垂直于管軸的徑向缺陷，即管內(nèi)橫向缺陷。用橫波進(jìn)行軸向掃查檢測(cè)。二、小口徑管探傷150探傷前準(zhǔn)備：①清理被探管材表面的氧化皮，銹蝕、油污。②考慮管材與探頭相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡，相鄰探頭軌跡間距離考慮聲束復(fù)蓋范圍。第五章板材和管材超聲波探傷課件151③為避免由于缺陷取向等原因產(chǎn)生聲波反射呈現(xiàn)定向性而發(fā)生漏檢，應(yīng)從兩個(gè)相反方向各探一次。③為避免由于缺陷取向等原因產(chǎn)生聲波反射呈現(xiàn)定向性而發(fā)生漏檢，152㈠接觸法探傷適用于手工探傷，特點(diǎn)：管徑小，波束擴(kuò)散，耦合不好。要采取措施：①有機(jī)玻璃斜楔磨成與管子外徑曲率相近。②采用接觸式聚焦探頭。㈠接觸法探傷1531.縱向缺陷探測(cè)斜探頭晶片一般用8×10，10×12，12×14，最長(zhǎng)不大于25mm。頻率：2.5~5MHZ。1.縱向缺陷探測(cè)154試塊：檢測(cè)管子縱向缺陷的對(duì)比試塊應(yīng)選取與被檢鋼管的規(guī)格相同，材質(zhì)、熱處理工藝和表面狀況相同或相似的鋼管制備，對(duì)比試塊上不得有影響人工缺陷正常指示的自然缺陷。試塊：檢測(cè)管子縱向缺陷的對(duì)比試塊應(yīng)選取與被檢鋼管的規(guī)格相同，155對(duì)比試塊上人工缺陷為尖角槽，角度為60°，槽深度t分別為管壁厚度的5%（I級(jí)，0.2mm≤t<1mm），8%（II級(jí)，0.2mm≤t<2mm），10%（III級(jí)，0.2mm≤t<3mm），槽長(zhǎng)均為40mm，尖角槽可加工在管內(nèi)壁與外壁，且平行于管軸。對(duì)比試塊上人工缺陷為尖角槽，角度為60°，槽深度t分別為管壁156靈敏度：可直接在對(duì)比試樣上將內(nèi)壁人工尖角槽的回波高度調(diào)到熒光屏滿刻度的80%，再移動(dòng)探頭，找出外壁人工尖角槽的最大回波，在熒光屏上標(biāo)出，連接兩點(diǎn)即為該探頭的距離-波幅曲線，作為檢測(cè)的基準(zhǔn)靈敏度，在此基準(zhǔn)靈敏度基礎(chǔ)上一般提高6dB，作為掃查靈敏度。靈敏度：可直接在對(duì)比試樣上將內(nèi)壁人工尖角槽的回波高度調(diào)到熒光157探頭掃查：保證管材100%掃查到。①探頭不動(dòng)，管旋轉(zhuǎn)同時(shí)作軸向前進(jìn)。②探頭軸向前進(jìn)，管轉(zhuǎn)動(dòng)。③管不動(dòng)，探頭作螺旋運(yùn)動(dòng)。記錄：缺陷回波幅≥基準(zhǔn)波高靈敏度的缺陷，不合格。探頭掃查：保證管材100%掃查到。1582.橫向缺陷檢測(cè)斜探頭晶片10×12、12×14最大不超過(guò)25mm。頻率2.5~5MHZ試塊：檢測(cè)管子橫向缺陷的對(duì)比試塊應(yīng)選取與被檢鋼管規(guī)格相同、材質(zhì)、熱處理工藝2.橫向缺陷檢測(cè)159相同或相似的鋼管，不得有影響人工缺陷顯示的缺陷，人工缺陷為V形槽，角度為60°，長(zhǎng)40mm，槽深度t分別為管壁厚度的5%（I級(jí)，最小為0.2mm，最大為1mm），8%（II級(jí)，最小為0.2mm，最大為2mm），10%（III級(jí)，最小為0.2mm，最大為3mm）。V形槽一般加工在管子外表面，當(dāng)外徑≥80mm，且壁厚≥10mm時(shí)，應(yīng)同時(shí)在內(nèi)、外表面加工V形槽。同一塊試塊內(nèi)，外表面人工缺陷沿鋼管軸向應(yīng)有足夠的間距，以使調(diào)節(jié)時(shí)內(nèi)、外人工缺陷回波容易分辨。相同或相似的鋼管，不得有影響人工缺陷顯示的缺陷，人工缺陷為V160靈敏度：①只有外表面尖角槽。試塊上人工尖角槽回波50%高以此作為基準(zhǔn)靈敏度。②內(nèi)外均有尖角槽，將內(nèi)表面槽波高調(diào)至熒光屏80%，然后再將外表面槽的反射回波幅度點(diǎn)標(biāo)在熒光屏上作距幅曲線。檢測(cè)靈敏度一般比上述基準(zhǔn)靈敏度高6dB。靈敏度：161掃查探測(cè)：探頭沿管軸線按螺旋線前進(jìn)掃查。缺陷波高≥基準(zhǔn)靈敏度波高的缺陷不合格。（二）水浸探傷采用水浸縱波聚焦探頭，超聲縱波在與管軸線垂直的平面內(nèi)斜入射到管子的管壁中，當(dāng)入射角α=αI～αII范圍內(nèi)時(shí)在管壁中產(chǎn)生純橫波。掃查探測(cè)：1621.探測(cè)參數(shù)選擇：實(shí)際探傷時(shí)，使縱波離開管軸中心一段距離（這段距離稱偏心距X）垂直入射到管壁中達(dá)到縱波斜入射到壁中的效果。①偏心距X滿足純橫波探測(cè)到內(nèi)壁條件1.探測(cè)參數(shù)選擇：163滿足純橫波探測(cè)到內(nèi)壁條件

且及：滿足純橫波探測(cè)到內(nèi)壁條件164②水層厚度H即為探頭晶片離開管壁的距離H大于鋼管中橫波全程1/2?？墒顾畬硬ǖ牡诙畏瓷洳ㄎ挥阡摴軆?nèi)外壁反射波之后。設(shè)橫波全聲程為S。②水層厚度H即為探頭晶片離開管壁的距離165則

因這樣S2次水層波位于SF外后，辨于觀察和判別缺陷。③焦距選擇焦點(diǎn)落在與聲束軸線垂直的管子中心線上。此時(shí)進(jìn)入管壁中的橫波聲束基本成平行則166聲束。使聲束邊緣與聲束中心入射