超聲波檢測(cè)總復(fù)習(xí)

會(huì)計(jì)學(xué)1超聲波檢測(cè)總復(fù)習(xí)2

①機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播過(guò)程稱機(jī)械波。超聲波是機(jī)械波。②電磁振蕩在空間的傳播過(guò)程稱電磁波。X射線屬于電磁波。

Ⅰ(392)⑵、產(chǎn)生機(jī)械波的條件：①要有機(jī)械振動(dòng)的波源；②要有傳播機(jī)械振動(dòng)的彈性介質(zhì)。⑶、波動(dòng)是振動(dòng)形式和振動(dòng)能量的傳播過(guò)程，波動(dòng)過(guò)程中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)不發(fā)生遷移，而是由各質(zhì)點(diǎn)的位移連續(xù)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。⑷、波長(zhǎng)、頻率和波速

λ=C/f

波長(zhǎng)與頻率成反比，與波速成正比。第1頁(yè)/共121頁(yè)3⑸、聲波、次聲波和超聲波①次聲波：頻率＜20Hz的機(jī)械波；②聲波：頻率=20～20000Hz的機(jī)械波；

③超聲波：頻率＞20000Hz的機(jī)械波.波長(zhǎng)計(jì)算：

Ⅰ(449)例題：已知鋼中的縱波聲速為5900m/s，橫波聲速為3230m/s。試求2.5MHz的聲波在鋼中的縱波和橫波波長(zhǎng)。解：第2頁(yè)/共121頁(yè)43、波的類型和特性⑴、按質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向分類①縱波（壓縮波）L—質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向相同。介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)承受交變拉伸壓縮應(yīng)力，質(zhì)點(diǎn)疏密相間。能在固體、液體和氣體中傳播。

②橫波（切變波）S（T）—質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直。介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)承受交變剪切應(yīng)力。只能在固體中傳播。第3頁(yè)/共121頁(yè)5③表面波（瑞利波）R—沿固體介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ牟?。介質(zhì)表面質(zhì)點(diǎn)作橢圓振動(dòng)。

只能在固體表面?zhèn)鞑?。傳播深度約2倍波長(zhǎng)。④板波（蘭姆波）P—在厚度與波長(zhǎng)相近的薄板中傳播的波。兩表面介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)作對(duì)稱或非對(duì)稱的橢圓振動(dòng)，板中心質(zhì)點(diǎn)作縱向或橫向振動(dòng)。

在厚度與波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)谋“逯袀鞑ァ?/p>

第4頁(yè)/共121頁(yè)6

Ⅱ(393)液體中只能傳播縱波，不能傳播橫波。這是因?yàn)椋悍材艹惺芾旌蛪嚎s應(yīng)力的介質(zhì)都能傳播縱波，液體雖然不能承受拉伸壓縮應(yīng)力，但能承受壓應(yīng)力而產(chǎn)生容積變化，所以能傳播縱波。介質(zhì)傳播橫波時(shí)，介質(zhì)受交變剪切應(yīng)力作用，液體不能承受剪切應(yīng)力，所以不能傳播橫波。第5頁(yè)/共121頁(yè)7

⑵、按波陣面形狀分類①平面波。②柱面波③球面波④活塞波：剛性固定的薄片狀聲源類似活塞振動(dòng)所產(chǎn)生的波。距離足夠大時(shí)，活塞波類似于球面波。

超聲探頭發(fā)生的波是活塞波。⑶、按振動(dòng)持續(xù)時(shí)間分類①連續(xù)波：波源不間斷振動(dòng)所輻射的波。②脈沖波：波源間歇振動(dòng)所輻射的波。第6頁(yè)/共121頁(yè)84、超聲的的傳播速度

⑴、固體中的聲速與介質(zhì)的密度和彈性模量有關(guān)，還與波的類型的關(guān)。①不同介質(zhì)，聲速不同；介質(zhì)的彈性模量愈大，密度愈小，聲速愈大。

②在同一固體介質(zhì)中，縱波、橫波和表面波的聲速各不相同，并且有以下關(guān)系：

CL>CS>CR

對(duì)于鋼材：CL:CS:CR≈1.8:1:0.9

一般近似認(rèn)為：橫波聲速約為縱波聲束的二分之一。第7頁(yè)/共121頁(yè)9

⑵、液體和氣體中的縱波速度與容積彈性模量和密度有關(guān)，彈性模量愈大，密度愈小，聲速愈大。

⑶、板波的波速與頻率和板厚有關(guān)，它是f·d的函數(shù)。⑷、聲速與溫度、應(yīng)力和介質(zhì)均勻性有關(guān)：①一般固體介質(zhì)的聲速隨溫度的升高而降低。大多數(shù)液體介質(zhì)的聲速也隨溫度的升高而降低。水是例外，低于740C時(shí)，隨溫度的升高而增加。高于740C隨溫度的升高而降低。②固體介質(zhì)一般應(yīng)力增加，聲速增加。③晶粒細(xì)，聲速大，晶粒粗，聲速小。第8頁(yè)/共121頁(yè)105、波的衍射波在傳播過(guò)程中遇到與波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)恼系K物時(shí)，能繞過(guò)障礙物邊緣改變方向繼續(xù)前進(jìn)的現(xiàn)象，稱波的衍射或繞射。

波的繞射和障礙物尺寸Df及波長(zhǎng)λ的相對(duì)大小有關(guān)。當(dāng)Df＜＜λ時(shí)，波的繞射強(qiáng)，當(dāng)Df＞＞λ時(shí)，反射強(qiáng)，繞射弱，聲波幾乎全反射。6、超聲場(chǎng)的特征值⑴、聲壓P

超聲場(chǎng)中某點(diǎn)在某一時(shí)刻所具有的壓強(qiáng)P1與沒(méi)有超聲波存在時(shí)的靜壓強(qiáng)P0之比稱為該點(diǎn)的聲壓。第9頁(yè)/共121頁(yè)11⑵聲阻抗Z

超聲場(chǎng)中任意一點(diǎn)的聲壓與該處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度之比稱為聲阻抗。聲阻抗的大小等于介質(zhì)密度和聲速的乘積。

Z=ρc⑶、聲強(qiáng)I

單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的聲能稱為聲強(qiáng)。

在同一介質(zhì)中，超聲波的聲強(qiáng)與聲壓的平方成正比。

第10頁(yè)/共121頁(yè)127、分貝與奈培⑴、分貝⑵、奈培⑶、關(guān)系：1NP=8.86dB1dB=0.115NP8、超聲波垂直入射到界面時(shí)的反射和透射⑴、聲壓反射率和聲壓透射率①聲壓反射率：第11頁(yè)/共121頁(yè)13

②聲壓透射率：

③t-r=1⑵、聲強(qiáng)反射率和聲強(qiáng)透射率①聲強(qiáng)反射率：②聲強(qiáng)透射率：

③T+R=1第12頁(yè)/共121頁(yè)14⑶、討論：

①超聲波垂直入射到平界面時(shí)，聲壓或聲強(qiáng)的分配比例與界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗有關(guān)。②聲阻抗差越大，聲壓反射率越大。當(dāng)Z1＞＞Z2或Z2

＞＞Z1時(shí)，聲波幾乎全射，無(wú)透射。③聲阻抗差越小，聲壓反射率越小，聲壓透射率越大。當(dāng)Z1≈Z2時(shí)，聲波幾乎全透射，無(wú)反射。

第13頁(yè)/共121頁(yè)15

⑷、聲壓往復(fù)透射率超聲探頭發(fā)射的聲波透過(guò)工件界面，經(jīng)底面反射后再透過(guò)界面被探頭接收。接收的回波聲壓與入射波聲壓之比稱往復(fù)透射率。

在底面全反射的情況下，聲壓往復(fù)透射率：

與聲強(qiáng)透射率數(shù)值相等。

若底面反射率為：則聲壓往復(fù)透射率為：第14頁(yè)/共121頁(yè)16

聲壓反射率、透射率和聲壓往復(fù)透射率計(jì)算：Ⅱ(458)例題1：不銹鋼與碳鋼的聲阻抗差約為1%，試計(jì)算復(fù)合界面上的聲壓反射率？解：設(shè)碳鋼的聲阻抗Z鋼=1，則不銹鋼的聲阻抗Z不=1-1%=0.99

第15頁(yè)/共121頁(yè)17Ⅰ(471)例題2、已知鈦和鋼的聲阻抗差約為40%。若從鋼一側(cè)探測(cè)鈦/鋼復(fù)合板，求復(fù)合層回波與底面回波的分貝差。解：第16頁(yè)/共121頁(yè)189、超聲波斜入射到界面的反射和折射⑴、反射、折射和波型轉(zhuǎn)換

①反射：超聲波斜入射至界面時(shí)，一部分聲波返回原介質(zhì)中，改變方向傳播，稱為反射。②折射：超聲波斜入射至界面時(shí)，一部分聲波進(jìn)入第二種介質(zhì)，改變方向繼續(xù)傳播，稱為折射。

③波型轉(zhuǎn)換：超聲波斜入射至界面時(shí)，除產(chǎn)生同種波型的反射和折射波外，不產(chǎn)生不同類型的反射和折射波，這種現(xiàn)象稱為波型轉(zhuǎn)換。第17頁(yè)/共121頁(yè)19

⑵、反射、折射定律超聲波斜入射到界面時(shí)，其產(chǎn)生的反射波、折射波和入射波的角度之間存在下列關(guān)系（反射折射定律）：①縱波斜入射②橫波斜入射第18頁(yè)/共121頁(yè)20

斯奈爾定律可簡(jiǎn)化為下式表示：

由公式得知：超聲波斜入射至平界面時(shí)，其反射角、折射角的大小只與界面兩側(cè)介質(zhì)的聲速有關(guān)。聲速大則角大，聲速小則度小，聲速相等則角度相等第19頁(yè)/共121頁(yè)21

反射折射定律計(jì)算：Ⅱ(494)例題：采用鋼焊縫探傷用的K=1斜探頭（CL1=2700m/s,鋼CS=3200m/s）,檢驗(yàn)?zāi)撤N硬質(zhì)合焊縫（CS=3800m/s），其實(shí)際K值為多大？解：K=1tgβ1=1∴β1=45O

根據(jù)折射定律：

∴

∴∴K2=tg=tg57.1o=1.5第20頁(yè)/共121頁(yè)22解法二：

第21頁(yè)/共121頁(yè)23

⑶、臨界角

①第一臨界角（縱波斜入射）②第二臨界角（縱波斜入射）③第三臨界角（橫波斜入射）第22頁(yè)/共121頁(yè)24

⑷、斜入射的聲壓反射率

斜入射時(shí)的聲壓反射率和透射率不僅與介質(zhì)聲阻抗有關(guān)，而且與入射角有關(guān)。⑸、端角反射超聲波在兩個(gè)平面構(gòu)成的直角內(nèi)的反射叫端角反射。超聲波在端角經(jīng)歷了兩次反射，縱波入射時(shí)端角反射率都很低，橫波入射時(shí)，當(dāng)入射角在300和600（K=0.7和1.5)附近時(shí)端角反射率很低。第23頁(yè)/共121頁(yè)2510、超聲波的在曲面上的反射和透射

⑴、球面波在曲界面上的反射和折射

①球面波在曲界面上的反射球面波入射到凹曲面時(shí)，其反射波聚焦；入射到凸曲面時(shí)，其反射波發(fā)散。②球面波透過(guò)曲界面后也發(fā)生聚焦或發(fā)散，折射波的聚焦還是發(fā)散與曲面凹凸有關(guān)，還與界面兩側(cè)介質(zhì)的聲速有關(guān)。

曲面為凹面，當(dāng)C1＜C2時(shí)，透射波聚焦；當(dāng)C1＞C2時(shí)，透射波發(fā)散。曲面為凸面，當(dāng)C1＜C2時(shí)，透射波發(fā)散；當(dāng)C1＞C2時(shí)，透射波聚焦。第24頁(yè)/共121頁(yè)2611、超聲波的衰減

Ⅱ(404)⑴、衰減及產(chǎn)生原因衰減：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)隨距離增加能量逐漸減弱的現(xiàn)象。

產(chǎn)生原因：①擴(kuò)散衰減：超聲波傳播過(guò)程中，由于波束的擴(kuò)散使超聲波的能量隨距離增加而逐漸減弱。②散射衰減：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到聲阻抗不同的界面時(shí)產(chǎn)生散亂反射引起超聲波的衰減，同時(shí)在示波屏上形成草狀回波。③吸收衰減：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，由于介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)間內(nèi)磨擦（即粘滯性）和熱傳導(dǎo)引起超聲波的衰減。

通常所說(shuō)衰減指吸收和散射衰減，不包括擴(kuò)散衰減。第25頁(yè)/共121頁(yè)27

⑵、影響衰減的因素

介質(zhì)的衰減程度與介質(zhì)的晶粒尺寸、各向異性系數(shù)和超聲波的頻率有關(guān)。晶粒尺寸越大、各向異性越強(qiáng)、超聲波頻率越高，衰減越大。⑶、衰減系數(shù)測(cè)定工件上下表面平行，表面平整光潔，厚度T＜3N時(shí)：

厚度T≥3N時(shí)：第26頁(yè)/共121頁(yè)28二、超聲場(chǎng)和規(guī)則反射體回波聲壓1、圓盤(pán)波源發(fā)射的縱波聲場(chǎng)⑴、波束軸線上的聲壓當(dāng)時(shí)，經(jīng)簡(jiǎn)化處理得：

⑵、近場(chǎng)區(qū)和近場(chǎng)長(zhǎng)①波源附近由于波的干涉而出現(xiàn)的一系列聲壓極大和極小值的區(qū)域稱為近場(chǎng)區(qū)。②最后一個(gè)極大值至波源的距離稱近場(chǎng)長(zhǎng)。其值為：第27頁(yè)/共121頁(yè)29

⑶、遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)

波源軸線上至波源距離大于N的區(qū)域稱遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)軸線上的聲壓隨距離單調(diào)減小，當(dāng)x＞3N時(shí)，聲壓與距離成反比，聲波可視為球面波。⑷、波束指向性與半擴(kuò)散角

①半擴(kuò)散角：聲束橫截面上偏離軸線的第一個(gè)聲壓零值點(diǎn)與波源連線和中心軸線的夾角稱半擴(kuò)散角。圓形晶片發(fā)射的縱波聲場(chǎng)，半擴(kuò)散角：第28頁(yè)/共121頁(yè)30

②波束指向性：以確定的擴(kuò)散角向固定方向輻射超聲波的特性稱為波束指向性。

半擴(kuò)散角越小，指向性就越好。⑸、波束未擴(kuò)散區(qū)與擴(kuò)散區(qū)超聲波不是從聲源開(kāi)始擴(kuò)散，存在一個(gè)未擴(kuò)散區(qū)b：

b≈1.64N

未擴(kuò)散區(qū)內(nèi)波束不擴(kuò)散，不存在擴(kuò)散衰減。離聲源距離大于b的區(qū)域稱為擴(kuò)散區(qū)，聲束存在擴(kuò)散衰減。第29頁(yè)/共121頁(yè)312、矩形波源輻射的縱波聲場(chǎng)⑴、聲束軸線上的聲壓：⑵、半擴(kuò)散角⑶、近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度第30頁(yè)/共121頁(yè)323、實(shí)際聲場(chǎng)與理想聲場(chǎng)比較遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)基本一致，近場(chǎng)區(qū)差別較大。實(shí)際聲場(chǎng)在近場(chǎng)也存在極大極小值，但其極值點(diǎn)少且波動(dòng)幅度小。

第31頁(yè)/共121頁(yè)335、橫波發(fā)射聲場(chǎng)⑴、聲束軸線上的聲壓（x≥3N)⑵、近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度

⑶、第二介質(zhì)中的近場(chǎng)長(zhǎng)度第32頁(yè)/共121頁(yè)34Ⅱ(460)例題：試計(jì)算2.5P13×10K1.5斜探頭在鋼中的近場(chǎng)長(zhǎng)度（已知鋼中CL2=5900m/s，CS2=3200m/s；有機(jī)玻璃楔塊中CL1=2700m/s，聲程L1=15mm）。解：第33頁(yè)/共121頁(yè)35

⑷、半擴(kuò)散角①②第34頁(yè)/共121頁(yè)36討論：晶片直徑、聲波波長(zhǎng)（頻率）與近場(chǎng)長(zhǎng)度、波束指向性的關(guān)系：由：

1、晶片直徑大、波長(zhǎng)短（頻率高），近場(chǎng)長(zhǎng)度大，半擴(kuò)散角小，指向性好；

2、晶片直徑小、波長(zhǎng)大（頻率低），近場(chǎng)長(zhǎng)度小，半擴(kuò)散角大，指向性差。所以近場(chǎng)長(zhǎng)的探頭指向性好，近場(chǎng)短的探頭指向性差。第35頁(yè)/共121頁(yè)376、規(guī)則反射體的回波聲壓⑴、平底孔回波聲壓

平底孔回波聲壓與面積成正比，與距離平方成反比。任意二平底孔的回波分貝差為：第36頁(yè)/共121頁(yè)38

平底孔直徑一定，距離增加一倍，平底孔回波降低12dB；平底孔距離一定，孔徑增加一倍，平底孔回波升高12dB.

第37頁(yè)/共121頁(yè)39⑵、長(zhǎng)橫孔回波聲壓

長(zhǎng)橫孔回波聲壓與長(zhǎng)橫直徑平方根成正比，與距離的三分之二次方成反比。任意二平底孔的回波分貝差為：第38頁(yè)/共121頁(yè)40

長(zhǎng)橫孔直徑一定，距離增加一倍，回波降低9dB；長(zhǎng)橫孔距離一定，孔徑增加一倍，回波升高3dB.第39頁(yè)/共121頁(yè)41

⑶、短橫孔回波聲壓

短橫孔回波聲壓與短橫孔長(zhǎng)度，與直徑的平方根成正比，與距離的平方成反比。任意短橫孔的回波分貝差為：

第40頁(yè)/共121頁(yè)42

短橫孔直徑和長(zhǎng)度一定，距離增加一倍，回波降低12dB；短橫孔直徑和距離一定，長(zhǎng)度增加一倍，回波升高6dB；短橫孔長(zhǎng)度和距離一定，直徑增加一倍，回波升高3dB.第41頁(yè)/共121頁(yè)43

⑷、球孔回波聲壓

球孔回波聲壓與球孔的直徑成正比，與距離平方成反比。任意二球孔的回波分貝差為：第42頁(yè)/共121頁(yè)44

球孔直徑一定，距離增加一倍，平底孔回波降低12dB；平底孔距離一定，孔徑增加一倍，平底孔回波升高6dB.第43頁(yè)/共121頁(yè)45⑸、大平底面回波聲壓大平底面的回波聲壓與距離成反比。

兩個(gè)距離不同的大平底面的回波分貝差為：

大平底面距離增加一倍，回波降低6dB。第44頁(yè)/共121頁(yè)46

⑹、圓柱曲面的回波聲壓①實(shí)心圓柱體，與大平底面相同

②空心圓柱體

﹡外圓面探傷回波聲壓小于同距離大平底。

﹡內(nèi)圓面探傷回波聲壓大于同距離大平底。第45頁(yè)/共121頁(yè)47反射體回波聲壓差Δ12x2=2x1Φ2=2φ1l2=2l1大平底面-6dB----平底孔-12dB+12dB--球孔-12dB+6dB--長(zhǎng)橫孔-9dB+3dB--短橫孔-12dB+3dB+6dB第46頁(yè)/共121頁(yè)48三、儀器、探頭和試塊1、超聲波探傷儀⑴、儀器的作用①、產(chǎn)生高頻電脈沖加于探頭，激勵(lì)探頭發(fā)射超聲波；②、接收探頭送回的電信號(hào)經(jīng)處理以一定的方式顯示出來(lái)。⑵、儀器按顯示方式的分類①、A顯示探傷儀：波形顯示，橫座標(biāo)代表聲波傳播時(shí)間或距離，縱座標(biāo)代表聲波幅度。

第47頁(yè)/共121頁(yè)49②、B顯示探傷儀：橫座標(biāo)代表探頭移動(dòng)軌跡，縱座標(biāo)代表聲波傳播時(shí)間。顯示工件縱截面圖形。③、C顯示探傷儀：橫座標(biāo)和縱座標(biāo)代表探頭在工件表面的位置。顯示工件內(nèi)部缺陷的平面圖像。⑶、儀器電路組成

由發(fā)射電路、接收電路、掃描電路、同步電路、顯示電路、電源電路等六部分組成。⑷、各部分電路的作用①、同部電路（觸發(fā)電路）：是整個(gè)探傷儀的中心，產(chǎn)生電脈沖，觸發(fā)探傷儀發(fā)射電路、掃描電路等步調(diào)一致地工作。第48頁(yè)/共121頁(yè)50

③、發(fā)射電路：產(chǎn)生高頻電脈沖，加于探頭，激勵(lì)壓電晶片振動(dòng)產(chǎn)生超聲波。④、接收電路：將來(lái)自探頭的信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、加至示波管垂直偏轉(zhuǎn)板，在示波屏上顯示出來(lái)。⑤、顯示電路：顯示探傷波形。

⑥、電源：給探傷儀各部分電路供電。⑸、儀器主要開(kāi)關(guān)旋鈕作用及調(diào)整①抑制旋鈕：

抑制熒光屏上幅度較低或認(rèn)為不需要顯示的雜亂反射波，使之不顯示。使用抑制時(shí)，儀器垂直線性和動(dòng)態(tài)范圍遭破壞，抑制越大，動(dòng)態(tài)范圍越小。第49頁(yè)/共121頁(yè)51

②深度細(xì)調(diào)旋鈕連續(xù)改變掃描線的掃描速度，使掃描線上的回波間距在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化。用來(lái)精確調(diào)節(jié)探測(cè)范圍。

③延遲旋鈕調(diào)節(jié)開(kāi)始發(fā)射脈沖時(shí)刻與開(kāi)始掃描時(shí)刻的時(shí)間差。使掃描線上的回波沿掃描線水平移動(dòng)，但間距不變。用來(lái)進(jìn)行零位校正。水浸探傷中，用來(lái)把水中部分調(diào)節(jié)到熒光屏外不予顯示。④衰減器衰減器的作用是調(diào)節(jié)儀器靈敏度和測(cè)量回波幅度（改變放大電路的放大倍數(shù)）。⑤深度補(bǔ)償開(kāi)關(guān)（DAC）改變放大器的線性，使不同距離上的缺陷回波具有相同或相近的高度。第50頁(yè)/共121頁(yè)52

2、超聲波探頭⑴、壓電效應(yīng)：某些晶體材料在交變應(yīng)力作用下，產(chǎn)生交變電場(chǎng)的效應(yīng)正壓電效應(yīng)；反之，當(dāng)晶體材料在交變電場(chǎng)作用下產(chǎn)生伸縮變形的效應(yīng)稱為逆壓電效應(yīng)。⑵、壓電晶體：具有壓電效應(yīng)的材料稱為壓電晶體。分為：?jiǎn)尉Р牧希篠iO2

、LiSO4、LiNbO3

多晶材料（壓電陶瓷）：BaTiO3、PbZrTiO3、PbTiO3

單晶材料：接收靈敏度高；多晶材料：發(fā)射靈敏度高。

第51頁(yè)/共121頁(yè)53

⑶、探頭的種類和結(jié)構(gòu)

Ⅰ(P111-12)①直探頭（縱波探頭）發(fā)射和接收縱波。探測(cè)與表面平行的缺陷。組成：

a.壓電晶片：發(fā)射和接收超聲波，用壓電材料制成。

b.保護(hù)膜：硬保護(hù)膜用剛玉制成；軟保護(hù)膜用塑料掉成。保護(hù)壓電晶片，防止晶片磨損或損壞。

c.吸收塊（阻尼塊）：還原樹(shù)脂加鎢粉制成。用于阻尼壓電晶片的振動(dòng)，吸收晶片背面的雜波和支承晶片。第52頁(yè)/共121頁(yè)54

d.外殼：用金屬或塑料制成。把各種元件組合在一起并保護(hù)之。

e.電纜線：傳送電信號(hào)。

f.接頭：連接探頭電纜線。②斜探頭：探測(cè)與表面傾斜的缺陷。

a.橫波斜探頭（αL＜αⅠ）：通過(guò)波型轉(zhuǎn)換在工件中產(chǎn)生橫波。

b.縱波斜探頭（αL=αⅠ～

αⅡ）：在工件中產(chǎn)生傾斜縱波。

c.表面波斜探頭（αL≥αⅡ）：在工件中產(chǎn)生表面波。第53頁(yè)/共121頁(yè)55

與直探頭不同之處是：斜楔：用有機(jī)玻璃制成，使聲束傾斜發(fā)射以在工件中產(chǎn)生波型轉(zhuǎn)換。其上開(kāi)有吸聲槽，周圍填充吸聲材料，以減少雜波。③表面波探頭在工件中產(chǎn)生表面波，探測(cè)表面或近表面缺陷。結(jié)構(gòu)：與橫波斜探頭相同。只是其入射角大于或等于第二臨界角。其入射角按下式計(jì)算：第54頁(yè)/共121頁(yè)56

④雙晶探頭（分割式探頭）雙晶直探頭、雙晶斜探頭，用于探測(cè)薄工件和近表面缺陷。結(jié)構(gòu)：由兩塊壓電晶片組成，一塊發(fā)射超聲波，一塊接收超聲波。晶片前加有有機(jī)玻璃延遲塊。雙晶探頭優(yōu)點(diǎn)：

a.近距離靈敏度高；

b.工件中近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度小；

c.盲區(qū)小，雜波?。?/p>

d.探測(cè)范圍可調(diào)。第55頁(yè)/共121頁(yè)57

⑤聚集探頭聚焦直探頭由直探頭和聲透鏡組成。利用聲透鏡使聲束會(huì)聚到一點(diǎn)或一線。點(diǎn)聚焦探頭聲透鏡為球面，線聚焦探頭聲透鏡為圓柱面。⑷、各種探頭型號(hào)示例：第56頁(yè)/共121頁(yè)58

3、試塊⑴、試塊的作用

a.測(cè)試儀器和探頭性能

b.調(diào)節(jié)儀器掃描速度

c.調(diào)整探傷靈敏度

d.評(píng)定缺陷大小。⑵、試塊的分類（JB/T4740-2005定義）

a.標(biāo)準(zhǔn)試塊用于儀器探頭系統(tǒng)校準(zhǔn)和檢測(cè)校準(zhǔn)的試塊。

b.對(duì)比試塊用于檢測(cè)校準(zhǔn)的試塊。

第57頁(yè)/共121頁(yè)59

⑶、承壓設(shè)備用試塊①標(biāo)準(zhǔn)試塊

JB/T4740.2-2005規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試塊有：

a.鋼板檢測(cè)用試塊：CBⅠ、CBⅡb.鍛件檢測(cè)用試塊：CSⅠ、CSⅡ、CSⅢc.焊縫檢測(cè)用試塊：CSKIA、CSKⅡA、CSKⅢA、CSKⅣA。②對(duì)比試塊

JB/T4740.2-2005使用的標(biāo)準(zhǔn)試塊有：

a.鋼板橫波檢測(cè)對(duì)比試塊；

b.鍛件橫波檢測(cè)對(duì)比試塊；第58頁(yè)/共121頁(yè)60

c.無(wú)縫鋼管檢測(cè)用對(duì)比試塊；

d.聲能傳輸損耗超聲檢測(cè)對(duì)比試塊；

e.奧氏體鋼鍛件超聲檢測(cè)對(duì)比試塊

f.鋁焊接接頭超聲檢測(cè)對(duì)比試塊；

g.鋼制壓力管道和管子焊接接頭超聲檢測(cè)對(duì)比試塊；

h.鋁及鋁合金壓力管道和管子焊接接頭超聲檢測(cè)對(duì)比試塊；

I.鈦焊接接頭超聲檢測(cè)對(duì)比試塊；

j.堆焊層超聲檢測(cè)對(duì)比試塊第59頁(yè)/共121頁(yè)61

⑷、儀器和探頭性能①儀器性能

a.垂直線性：指儀器示波屏上波高與信號(hào)電壓之間成比例的程度。用垂直線性誤差表示。

測(cè)試時(shí)“抑制”和“深度補(bǔ)償”置于“關(guān)”或0。

b.水平線性：指示波屏?xí)r基線顯示的水平刻度值與實(shí)際聲程之間成正比的程度。取決于掃描電路鋸齒波的線性。用水平線性誤差表示。

c.動(dòng)態(tài)范圍：指儀器示波屏容納信號(hào)大小的能力。第60頁(yè)/共121頁(yè)62

②探頭性能

a.入射點(diǎn)（前沿距離l0）入射點(diǎn)即聲束軸線與探測(cè)面的交點(diǎn)。入射點(diǎn)至探頭前沿的距離稱為前沿距離。實(shí)際探傷中，測(cè)定入射點(diǎn)即測(cè)定前沿距離。用CSKIAR100圓弧測(cè)試。

b.K值：K值是斜探頭折射角的正切值。用CSKIAφ50孔圓弧面測(cè)試。

c.探頭主聲束偏離即探頭主聲束與探頭幾何軸線的偏離程度。用試塊任意棱邊測(cè)試。

d.雙峰

第61頁(yè)/共121頁(yè)63

前后或左右移動(dòng)探頭，同一反射體產(chǎn)生兩個(gè)波峰的現(xiàn)象，由于聲束分叉引起。用任意橫孔測(cè)試③儀器和探頭組合性能

a.靈敏度余量靈敏度余量是指儀器最大輸出時(shí)，使規(guī)定反射體回波達(dá)到基準(zhǔn)高度時(shí)儀器所剩余的增益余量。用平底孔試塊測(cè)試。

b.盲區(qū)：是指從探測(cè)面可發(fā)現(xiàn)缺陷的最小距離。在盲區(qū)試塊或CSKIA試塊上行測(cè)試。

c.始脈沖寬度：是指在一定的靈敏度條件下，示波屏上始脈沖在20%垂直幅度的延續(xù)長(zhǎng)度，以鋼中的聲程表示。第62頁(yè)/共121頁(yè)64

d.分辨力分辨力是指示波屏上區(qū)分兩個(gè)相鄰缺陷的能力。

e.回波頻率回波頻率是指儀器和探頭組合使用時(shí)，從工件中返回的超聲信號(hào)的頻率?；夭l率用示波器測(cè)試。第63頁(yè)/共121頁(yè)65四、超聲波探傷法和通用探傷技術(shù)1、超聲波探傷方法分類⑴、按原理分類，分為：①脈沖反射法缺陷回波法底波高度法多次底波法②穿透法③共振法

第64頁(yè)/共121頁(yè)66

⑵、按波型分類：①縱波法（垂直法）用直探頭發(fā)射縱法進(jìn)行探傷的方法，稱為縱波法，又稱為垂直法。

縱波法主要用于探測(cè)與檢測(cè)面平行的缺陷，常用于板、管、棒材等變形材料和鍛件、焊縫檢測(cè)，有時(shí)也用于鑄件。②橫波法（斜角法）利用波型轉(zhuǎn)換在試件中產(chǎn)生橫波進(jìn)行探傷的方法稱為橫波法，又稱斜角法探傷。

橫波探傷主要用于檢測(cè)與探測(cè)面傾斜的缺陷，常用于薄壁管材和焊縫檢測(cè)，作為一種輔助檢測(cè)手段，也用于板材、鍛件等的與表面傾斜的缺陷檢測(cè)。第65頁(yè)/共121頁(yè)67

③表面波法（瑞利波法）利用表面波探測(cè)表面缺陷的方法。適用于檢測(cè)固體試件的表面缺陷。④板波法（蘭姆波法）利用板波探測(cè)薄板中的缺陷的方法，適用于檢測(cè)薄板（δ≤4mm）中的缺陷。⑤爬波法利用入射角位于第一臨界角附近時(shí)在第二介質(zhì)中產(chǎn)生的表面下縱波進(jìn)行探傷的方法，適用于檢測(cè)表面比較粗糙的試件表面及表面下的缺陷。第66頁(yè)/共121頁(yè)68⑶、按耦合方式分類：①直接接觸法：探頭通過(guò)一薄層耦合劑與試件表面直接接觸進(jìn)行探傷的方法。②液浸法：探頭與試件表面之間充有一定厚度的液層的探傷方法。

a.全浸法

b.局部液浸法噴液式通水式滿溢式第67頁(yè)/共121頁(yè)69

2、儀器和探頭的選擇⑴、探傷儀的選擇依據(jù)：工件檢測(cè)要求、檢測(cè)場(chǎng)合考慮因素：①、定位精度—水平線性②、定量精度—垂直線性、衰減器精度③、大型工件—靈敏度余量、信噪比④、小型工件—盲區(qū)、分辨力⑤、自動(dòng)探傷—自動(dòng)報(bào)警、DAC⑥、現(xiàn)場(chǎng)探傷—儀器便攜性第68頁(yè)/共121頁(yè)70

⑵、探頭選擇依據(jù)：工件材質(zhì)、形狀、缺陷和技術(shù)要求①探頭型式：直探頭—探測(cè)與探測(cè)面平行的缺陷斜探頭—控測(cè)與探測(cè)面傾斜的缺陷表面波探頭—探測(cè)表面缺陷雙晶探頭—探測(cè)薄件或近表面缺陷聚焦探頭—薄壁管水浸探傷或薄件水浸探頭—水浸探傷工件第69頁(yè)/共121頁(yè)71

②探頭頻率（0.5-10MHz)

依據(jù)：工件材質(zhì)、厚度、檢測(cè)要求頻率影響：

﹡頻率高，可發(fā)現(xiàn)缺陷?。úǖ睦@射）

﹡頻率高，脈沖寬度小，分辨力好

﹡頻率高，指向性好

﹡頻率高，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)

﹡頻率高，衰減大

晶粒較細(xì)（鍛件、軋制件、焊縫）2.5～5MHz

晶粒較粗（鑄件、奧氏體鋼）0.5～2.5MHz

第70頁(yè)/共121頁(yè)72

③探頭晶片尺寸（φ10～φ30）

依據(jù)：工件厚度、形狀晶片尺寸影響：

﹡尺寸大，指向性好

﹡尺寸大，近場(chǎng)長(zhǎng)

﹡尺寸大，能量大，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷能力強(qiáng)。大尺寸探頭—厚大工件小尺探頭—薄工件、表面不平整、曲率大的工件。第71頁(yè)/共121頁(yè)73

④、斜探頭K值依據(jù)：工件厚度、檢測(cè)對(duì)象、缺陷類型

厚工件—大K值薄工件—小K值缺陷方向—主聲束垂直于缺陷主平面焊縫—主聲束能掃查到整個(gè)焊縫截面單面焊未焊透—考慮端角反射，?。↘=0.7-1.5)3、耦合與補(bǔ)償?shù)?2頁(yè)/共121頁(yè)74

⑴、耦合—超聲波在探測(cè)面上的聲強(qiáng)透射率。⑵、耦合劑—在探頭和工件表面之間施加的一層透聲介質(zhì)。⑶、耦合劑的要求：能潤(rùn)濕探頭和工件表面，流動(dòng)性和粘度附著力適當(dāng)，易于清洗；聲阻抗高，透聲性好；來(lái)源廣，價(jià)格便宜；對(duì)工件無(wú)腐蝕，無(wú)污染，對(duì)人體無(wú)害；性能穩(wěn)定，不易變質(zhì)，能長(zhǎng)期保存。第73頁(yè)/共121頁(yè)75

⑷、常用耦合劑：機(jī)油、變壓器油、水、水玻璃、甘油、化學(xué)漿糊、纖維素⑸、影響聲耦合的因素①耦合劑

﹡耦合層厚度：厚度為λ/2的整數(shù)倍或很薄時(shí)，透聲效果好。

﹡耦合劑聲阻抗：聲阻抗大，透聲效果好，聲阻抗小，耦合效果差。②工件表面狀態(tài)的影響

﹡表面粗糙度；表面粗糙度大，耦合效果差。一般要求6.3μm。

﹡工件表面形狀：平面最好，凸面次之，凹面最差。曲面工件，曲率越大，耦合效果越差。第74頁(yè)/共121頁(yè)764、探傷儀的調(diào)節(jié)⑴、掃描速度調(diào)節(jié)①目的：使探傷儀掃描線水平刻度值與超聲波在工件中的實(shí)際聲程成一定比例關(guān)系，以便在規(guī)定的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)缺陷并對(duì)其定位。②方法：利用試塊或工件中兩個(gè)距離不同的反射體的反射波信號(hào)，用儀器“探測(cè)范圍”、“深度微調(diào)”、“延遲”或“水平”旋鈕把二反射波前沿調(diào)到水平刻度相應(yīng)位置。（包括掃描速度調(diào)節(jié)和零點(diǎn)校準(zhǔn)第75頁(yè)/共121頁(yè)77③橫波探傷掃描速度調(diào)節(jié)

﹡聲程法

CSKIA、IIW2試塊、半圓試塊

﹡水平法

CSKIAR50和R100聲程對(duì)應(yīng)的水平距離

﹡深度法

CSKIAR50和R100聲程對(duì)應(yīng)的深度第76頁(yè)/共121頁(yè)78

⑵、探傷靈敏度調(diào)節(jié)

Ⅰ①探傷靈敏度：指在確定的聲程范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。基準(zhǔn)靈敏度：一般指記錄靈敏度，用于缺陷定量和等級(jí)評(píng)定。掃查靈敏度：指實(shí)際檢測(cè)靈敏度，不低于基準(zhǔn)靈敏度。②目的：發(fā)現(xiàn)工件中規(guī)定大小缺陷并對(duì)缺陷定量。③內(nèi)容：用儀器“發(fā)射強(qiáng)度”、“增益”和“衰減器”等旋鈕把最大探測(cè)聲程上規(guī)定反射體的反射波調(diào)到熒光屏基準(zhǔn)高度。第77頁(yè)/共121頁(yè)79

④、常用方法：試塊法、底波計(jì)算法

⑤、試塊法：方法：將探頭置于試塊上，移動(dòng)探頭，找到人工反射體最大回波，用衰減器把回波調(diào)至基準(zhǔn)高（一般為熒光屏高度80%）。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，直觀。缺點(diǎn)：需要大量試塊需考慮耦合補(bǔ)償和衰減補(bǔ)償適用場(chǎng)合：主要用于厚度小于3N的鍛件。第78頁(yè)/共121頁(yè)80

⑥底波計(jì)算法：（x≥3N）

﹡理論依據(jù)：規(guī)則反射體回波聲壓理論

﹡方法：

a.計(jì)算底波與同聲程平底孔波幅分貝差：

平行底面工件和實(shí)心圓柱體空心圓柱體

“+”—外壁探測(cè)“-”—內(nèi)壁探測(cè)第79頁(yè)/共121頁(yè)81b.把底波調(diào)至熒光基準(zhǔn)線，用衰減器把靈敏度提高ΔdB。優(yōu)點(diǎn)：可省去大量試塊可不考慮耦合補(bǔ)償和衰減補(bǔ)償適用場(chǎng)合：主要用于厚度≥3N且底面與探測(cè)面平行底面平滑光潔，不與吸聲物質(zhì)接觸的工件或具有圓柱曲底面的工件

第80頁(yè)/共121頁(yè)82I(p158-42)例題：用2.5P20Z直探頭對(duì)厚度為400mm的餅形鍛件進(jìn)行軸向縱波探傷。已知鋼中=5900mm/s。如何用底波法調(diào)節(jié)400/φ2探傷靈敏度？解：將探頭置于工件圓柱面完好部位，將底面一次回波B1調(diào)至熒光屏高度的80%，再用衰減器將靈敏度提高43.5dB.第81頁(yè)/共121頁(yè)83

5、缺陷位置測(cè)定⑴、橫波探傷缺陷定位

①水平定位法從水平刻度讀出水平距離值，計(jì)算缺陷的深度值。

a.一次波法

b.二次波法

第82頁(yè)/共121頁(yè)84Ⅰ((491)例題：用2.5P10×12K2探頭檢測(cè)厚25mm鋼板對(duì)接焊縫，掃描線按水平1：1調(diào)節(jié)。探傷時(shí)在水平刻度64mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷波，計(jì)算該缺陷的深度。解：缺陷位于二次波位，

L=64mm，

第83頁(yè)/共121頁(yè)85

②深度定位法從水平刻度讀出深度值，計(jì)算缺陷水平距離。讀出的是指示深度d`,計(jì)算l和d。

a.一次波法

b.二次波法

第84頁(yè)/共121頁(yè)86Ⅱ(490)例題1：用5P1012K2斜探頭檢驗(yàn)板厚T=25mm的鋼對(duì)接焊縫，掃描按深度2∶1調(diào)節(jié)。探傷時(shí)在水平刻度70mm處發(fā)現(xiàn)缺陷波一個(gè)，求此缺陷的深度和水平距離。

解：第85頁(yè)/共121頁(yè)87

⑵、圓筒周向橫波探傷最大探測(cè)壁厚第86頁(yè)/共121頁(yè)88II(473)例題：采用K2斜探頭，對(duì)外徑為600mm的鋼管作周向橫波探傷，能掃查到的最大壁厚為多少mm？解：第87頁(yè)/共121頁(yè)896、缺陷定量常用方法：當(dāng)量法底波高度法測(cè)長(zhǎng)法

⑴、當(dāng)量法含義：用與實(shí)際缺陷反射波幅相同的人工反射體尺寸表示的缺陷尺寸。一般小于缺陷的實(shí)際尺寸。適用性：小于聲束截面尺寸的缺陷。

方法：試塊比較法當(dāng)量計(jì)算法

AVG法第88頁(yè)/共121頁(yè)90

①試塊比較法：方法：找到與缺陷聲程相同的人工反射體最大回波，調(diào)到基準(zhǔn)高度；找到缺陷反射波最大高度，與基準(zhǔn)波高相比較。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，直觀易懂。缺點(diǎn)：需大量試塊；需考慮材質(zhì)衰減和耦合損耗補(bǔ)償

②當(dāng)量計(jì)算法：

a.平行底面工件和實(shí)心圓柱體

第89頁(yè)/共121頁(yè)91

b、空心圓柱體

“+”—外壁探測(cè)“-”—內(nèi)壁探測(cè)

c.利用缺陷與平底孔回波的分貝差，用下式計(jì)算：

第90頁(yè)/共121頁(yè)92③AVG法：

a.計(jì)算λ：b.計(jì)算N：

c.計(jì)算A：

d.由在曲線圖上查得G

e.計(jì)算φ：φ=G·D第91頁(yè)/共121頁(yè)93⑵、測(cè)長(zhǎng)法：含義：根據(jù)缺陷波幅變化和探頭移動(dòng)距離確定缺陷長(zhǎng)度，稱為缺陷指示長(zhǎng)度。

適用性：尺寸大于聲束截面尺寸的缺陷。方法：相對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法6dB法端點(diǎn)6dB法絕對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法端點(diǎn)峰值法第92頁(yè)/共121頁(yè)94①相對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法含義：以缺陷最大回波為基準(zhǔn)，移動(dòng)探頭，使缺陷回波高度降低一定幅度來(lái)確定缺陷長(zhǎng)度方法：3dB法、6dB法、10dB法、12dB法、20dB法等，常用的為6dB法。

a.6dB法（半波高度法）：適用于缺陷波只有一個(gè)高點(diǎn)的情況。

b.端點(diǎn)6dB法（端點(diǎn)半波高度法）適用于缺陷波有多個(gè)高點(diǎn)的情況。第93頁(yè)/共121頁(yè)95②絕對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法：含義：在儀器靈敏度一定的條件下，移動(dòng)探頭，使缺陷波幅降到規(guī)定高度確定缺陷長(zhǎng)度。③端點(diǎn)峰值法：含義：缺陷波有多個(gè)高點(diǎn)時(shí)，以缺陷兩端最大反射波之間探頭移動(dòng)的距離來(lái)確定的缺陷長(zhǎng)度。⑶、底波高度法：含義：以缺陷波高與底面波高之比表示缺陷大小的方法。方法：①F/BF法；②F/BG法；③BG/BF法④多次底波法適用性：有平行底面的工件。第94頁(yè)/共121頁(yè)96II(P208-23)用2.5P14Z直探頭檢測(cè)外徑1000mm內(nèi)徑100mm的筒形鋼鍛件（C=5900m/s，α=0.005dB/mm），⑴、如何用內(nèi)孔回波調(diào)節(jié)探傷靈敏度（φ2）？⑵、探傷中發(fā)現(xiàn)一缺陷，深200mm，波幅比內(nèi)孔回波低12dB，求此缺陷當(dāng)量。解：⑴第95頁(yè)/共121頁(yè)97⑵第96頁(yè)/共121頁(yè)98

7、缺陷自身高度的測(cè)定

⑴、方法（JB/T4730.3-2005附錄）①端點(diǎn)衍射法②端部最大回波法③6dB法⑵、特點(diǎn)①端點(diǎn)衍射波法精度最高，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在問(wèn)題，主要是有時(shí)端點(diǎn)回波找不到，或在缺陷端部附近有小缺陷時(shí)衍射回波也不容易分清。（端部最大回波法也存在類似問(wèn)題）②6dB法精度不是最高，尤其對(duì)于當(dāng)量尺寸小于聲束寬度的缺陷誤差更大，但其適用性比強(qiáng)，在一般情況下都能獲得確定數(shù)值。第97頁(yè)/共121頁(yè)998、影響缺陷定位、定量的因素⑴、影響缺陷定位的主要因素①儀器的影響

a.儀器水平線性

b.儀器水平刻度的精度②探頭的影響

a.聲束偏離

b.探頭雙峰

c.斜楔磨損

d.探頭指向性第98頁(yè)/共121頁(yè)100

③工件的影響

a.工件表面粗糙度（指向性變差）

b.工件材質(zhì)（聲速、內(nèi)應(yīng)力）

c.工件表面形狀（指向性變化）

d.工件溫度（聲速變化）

e.工件中缺陷情況（缺陷方向）

④操作人員

a.掃描速度調(diào)節(jié)誤差

b.探頭入射點(diǎn)、K值測(cè)量誤差

c.缺陷最大波位置確定偏差

d.水平刻度讀數(shù)偏差

e.定位方法錯(cuò)誤第99頁(yè)/共121頁(yè)101

⑵、影響缺陷定量的因素①儀器及探頭的影響

a.頻率誤差（當(dāng)量計(jì)算法）

b.衰減器精度和垂直線性誤差

c.探頭型式和晶片尺寸

d.探頭K值②耦合和衰減的影響

a.表面耦合損耗

b.材質(zhì)衰減③工件形狀

a.底面形狀

b.底面與探測(cè)面的平行度

c.側(cè)壁干涉第100頁(yè)/共121頁(yè)102

④缺陷自身的影響

a.缺陷形狀（回波聲壓）

b.缺陷方位

c.缺陷波指向性（缺陷大?。?/p>

d.缺陷表面粗糙度（缺陷波指向性）

e.缺陷性質(zhì)（缺陷內(nèi)含物）

f.缺陷位置（近場(chǎng)區(qū)缺陷波高無(wú)規(guī)律）第101頁(yè)/共121頁(yè)1039、缺陷類型識(shí)別和性質(zhì)估判（JB4730.3-2005)

⑴、回波動(dòng)態(tài)波形的類型（四種）①波形模式I②波形模式Ⅱ③波形模式Ⅲa.波形模式Ⅲab.波形模式Ⅲb④波形模式Ⅳ⑵、缺陷類型識(shí)別①方法：通過(guò)探頭從兩個(gè)方向掃查（即前后和左右掃查），觀察其回波動(dòng)態(tài)波形來(lái)進(jìn)行。宜采用一種以上聲束方向作多種掃查，包括前后、左右、轉(zhuǎn)動(dòng)和環(huán)繞掃查，以此對(duì)各種超聲信息進(jìn)行綜合評(píng)定來(lái)識(shí)別缺陷。

第102頁(yè)/共121頁(yè)104②、缺陷類型（五種）

a)、點(diǎn)狀缺陷：指氣孔和小夾渣等小缺陷，大多屬體積性缺陷。

b)、線性缺陷：線性?shī)A渣、線性未焊透或線性未熔合均屬這類缺陷。

c)、體積狀缺陷：這種缺陷有可測(cè)長(zhǎng)度和明顯斷面尺寸，如不規(guī)則或球形的大夾渣。

d)、平面狀缺陷：裂紋、面狀未熔合或面狀未焊透等。

e)、多重缺陷：密集氣孔或再熱裂紋等。第103頁(yè)/共121頁(yè)105超聲波檢測(cè)應(yīng)用

（結(jié)合JB/T4730.3-2005)1、一般要求

⑴掃查靈敏度掃查靈敏度通常不得低于基準(zhǔn)靈敏度。

I⑵靈敏度補(bǔ)償

a)耦合補(bǔ)償。檢測(cè)和缺陷定量時(shí)，應(yīng)對(duì)由表面粗糙度引起的耦合損失進(jìn)行補(bǔ)償。

b)衰減補(bǔ)償。檢測(cè)和缺陷定量時(shí)，應(yīng)對(duì)材質(zhì)衰減引起的檢測(cè)靈敏度下降和缺陷定量誤差進(jìn)行補(bǔ)償。

第104頁(yè)/共121頁(yè)106

c）曲面補(bǔ)償。對(duì)探測(cè)面是曲面的工件，應(yīng)采用曲率半徑與工件相同或相近的試塊，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行曲率補(bǔ)償。⑶系統(tǒng)校準(zhǔn)和復(fù)核

a）檢測(cè)前儀器和探頭系統(tǒng)測(cè)定

b）檢測(cè)過(guò)程中儀器和探頭系統(tǒng)的復(fù)核

c）檢測(cè)結(jié)束前儀器和探頭系統(tǒng)的復(fù)核⑷標(biāo)準(zhǔn)試塊

a)鋼板用標(biāo)準(zhǔn)試塊：CBⅠ、CBⅡ；

b)鍛件用標(biāo)準(zhǔn)試塊：CSⅠ、CSⅡ、CSⅢ；

c)焊接接頭用標(biāo)準(zhǔn)試塊：CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-ⅣA。第105頁(yè)/共121頁(yè)107

⑸對(duì)比試塊如果涉及到兩種或兩種以上不同厚度部件焊接接頭的檢測(cè)，試塊的厚度應(yīng)由其最大厚度來(lái)確定。2、鋼板超聲波檢測(cè)

⑴、適用于板厚為6mm～250mm的碳素鋼、低合金鋼。奧氏體鋼板材、鎳及鎳合金板材以及雙相不銹鋼板材的超聲檢測(cè)也可參照?qǐng)?zhí)行。

⑵探頭選用

a)板厚6～20mm雙晶直探頭5MHzb)板厚>20～40單晶直探頭5MHzc)板厚>40～250mm單晶直探頭2.5MHz第106頁(yè)/共121頁(yè)108

⑸、掃查方式探頭沿垂直于鋼板壓延方向，間距不大于100mm的平行線進(jìn)行掃查。

I鋼板超聲檢測(cè)列線掃查時(shí)，列線要垂直于鋼板的壓延方向。因?yàn)殇摪遘堉七^(guò)程中，板坯中的缺陷延軋制方向伸長(zhǎng)，列線與軋制方向垂直，缺陷檢測(cè)率高，否則，可能造成較大的缺陷漏檢。

II

⑹、鋼板超聲檢測(cè)判定缺陷的三種情況是：

a)F1≥50%者；

b)B1＜100%F1/B1≥50%者；

c)B1＜50%者。第107頁(yè)/共121頁(yè)109

缺陷測(cè)定方法：

a）對(duì)于前兩種情況，在基準(zhǔn)靈敏度條件下，移動(dòng)探頭使缺陷反射波下降到熒光屏滿刻度的25%，或使F1/B1=50%，此時(shí)探頭中心點(diǎn)即為缺陷邊界點(diǎn)。（兩種方法測(cè)得結(jié)果以嚴(yán)重者為準(zhǔn)）；

b)對(duì)于第三種情況，在基準(zhǔn)靈敏度條件下，移動(dòng)探頭使B1升高到熒光屏滿刻度的50%，此時(shí)探頭中心點(diǎn)即為缺陷中心點(diǎn)。第108頁(yè)/共121頁(yè)1103、鋼鍛件超聲檢測(cè)⑴、檢測(cè)方法鍛件應(yīng)進(jìn)行縱波檢測(cè)，對(duì)筒形和環(huán)形鍛件還應(yīng)增加橫波檢測(cè)。⑵、掃查靈敏度一般不得低于最大檢測(cè)距離處的φ2mm平底孔當(dāng)量直徑。⑶、記錄當(dāng)量直徑超過(guò)φ4mm的單個(gè)缺陷的波幅和位置。4、復(fù)合板超聲檢測(cè)

⑴、適用于軋制和爆炸復(fù)合板超聲檢測(cè)。⑵、主要用于復(fù)合板復(fù)合面未結(jié)合缺陷的超聲檢測(cè)

第109頁(yè)/共121頁(yè)1115、無(wú)縫鋼管超聲檢測(cè)

⑴、不適用于內(nèi)、外徑之比小于80%的鋼管周向直接接觸法橫波檢測(cè)，也不適用于分層缺陷的超聲檢測(cè)。⑵、對(duì)比試塊采用V形槽人工缺陷。6、對(duì)接焊接接頭超聲檢測(cè)

II

⑴、適用于母材厚度為8mm～400mm全焊透熔化焊對(duì)接焊接接頭。不適用于外徑小于250mm或內(nèi)、外徑之比小于80%的縱向焊接接頭超聲檢測(cè)。⑵、超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)分為A、B、C三個(gè)檢測(cè)級(jí)別。A級(jí)最低，C級(jí)最高。

第110頁(yè)/共121頁(yè)112II⑶、

B級(jí)檢測(cè)

a)母材厚度≥8mm～46mm：一種K值探頭；直射波法和一次反射波法；單面雙側(cè)檢測(cè)。

b)母材厚度＞46mm～120mm：一種K值探頭；直射波法；雙面雙側(cè)檢測(cè)。如受幾何條件限制，也可在焊接接頭的雙面單側(cè)或單面