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超聲波計(jì)算題2
焊縫部分1.用tgγ=2.5的探頭,探測(cè)厚度16mm的對(duì)接焊縫,探頭移動(dòng)區(qū)寬度應(yīng)為多少毫米?解1:探頭移動(dòng)區(qū)寬度l≥1.25P=1.25·2δ·tgγ=1.25×2×16×2.5=100mm解2:探頭移動(dòng)區(qū)寬度
l=2δ·tgγ+50=2×16×2.5+50=130mm2.用折射角為γ的斜探頭的一次反射波發(fā)現(xiàn)一缺陷,當(dāng)用水平距離1:1調(diào)節(jié)儀器的掃描時(shí),怎樣確定缺陷的埋藏深度?
答:缺陷的埋藏深度h=2δ-水平距離/tgγ3.對(duì)Φ60x6鋼管的對(duì)接焊縫進(jìn)行探傷,焊縫寬14mm,若探頭前沿距離L=8mm,探頭折射角至少應(yīng)選多大?
答:如圖:按一次掃查到焊根計(jì)算,則:tgγ=[(焊縫寬度/2)+L]/δ=(7+8)/6=2.5,γ=68.2°注:探傷曲率半徑R>w2/4時(shí),同平板對(duì)接接頭探傷(W:探頭接觸面寬度,20~30mm)
4.假設(shè)有一厚度δ為30mm的平板對(duì)接焊縫,上表面焊縫寬為60mm,下焊縫寬為30mm,探頭前沿距離L=15mm,為保證聲束掃查到整個(gè)焊縫,探頭的折射角最小應(yīng)取多大?
解:根據(jù)題意,探頭的水平跨距最小應(yīng)是上焊道和下焊道的半數(shù)和,所以探頭的:tgγ≥[1/2(b+a)+L]/δ=(15+30+15)/30=2,式中:b:上焊道寬;a:下焊道寬,即γ≥63.4°5.當(dāng)板厚δ=20mm時(shí),利用2.5MHz,tgγ=2的斜探頭進(jìn)行超聲波探傷,試計(jì)算直射法、一次反射波法的跨距P0.5和P1。
解:P0.5=δ·tgγ=2x20=40mm;P1=2δ·tgγ=2x40=80mm。6.試計(jì)算出厚度δ=46mm對(duì)接焊縫的探頭移動(dòng)區(qū)。(選用tgγ=1和tgγ=2探頭)
解1:厚度δ=46mm時(shí)應(yīng)采用單面兩側(cè)探傷,故探頭移動(dòng)區(qū)長(zhǎng)度l≥2δtgγ+50mm,對(duì)于tgγ=1探頭:l≥2×46×1+50=142mm;對(duì)于tgγ=2探頭:l≥2×46×2+50=234mm解2:探頭移動(dòng)區(qū)長(zhǎng)度l≥1.25P=1.25×2δtgγ,對(duì)于tgγ=1探頭:l≥1.25×2×46×1=115mm。對(duì)于tgγ=2探頭:l≥1.25×2×46×2=230mm。7.求直徑為20毫米,頻率為2.5兆赫的探頭在水中的半擴(kuò)散角(已知水中聲速C水=1480m/s)。
解:水中波長(zhǎng)λ=c/f=1.48×106/2.5×106=0.59mm,水中半擴(kuò)散角sinθ=1.22(λ/D)=1.22(0.59/20)=0.03599,θ=2.06°≈2°。或近似算法:θ≈70°(λ/D)θ≈70°(0.59/20)=2.06°≈2°。8.當(dāng)縱波從有機(jī)玻璃楔塊通過耦合劑斜入射鋼制工件時(shí),得到橫波折射角為45°,已知有機(jī)玻璃中的縱波速度CL=2730米/秒,鋼中橫波聲速Cs=3230米/秒,試計(jì)算楔塊的角度θ是多少度?
解:按折射定律:sinθ/CL=sin45°/CS,即:sinθ=sin45°(CL/CS)=sin45°(2730/3230)=0.598
θ=36.7°
9.聲波在鋼材中的縱波速度為5900m/s,
試以鋼材為例,計(jì)算2.5MHzΦ20直探頭的近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度。
解:λ鋼=C鋼/f=5900x103/2.5x106=2.36mm
N鋼=D2/4λ=202/(4×2.36)=42mm答:2.5MHzΦ20直探頭近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度為
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