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超聲波探傷原理

閱讀:3141        發(fā)布時(shí)間:2011-3-6

 

超聲波探傷原理
 
      超聲波探傷是利用超聲波在物質(zhì)中的傳播,、反射和衰減等物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。與射線探傷相比,,超聲波探傷具有靈敏度高,、探測速度快、成本低,、操作方便,、探測厚度大,、對人體和環(huán)境無害,特別對裂紋,、未熔合等危險(xiǎn)性缺陷探傷靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),。但也存在操作者的水平和經(jīng)驗(yàn)有關(guān)缺點(diǎn)。在探傷中,,常與射線探傷配合使用,,提高探傷結(jié)果的可靠性。超聲波檢測主要用于探測試件的內(nèi)部缺陷,。
 

超聲波探傷儀器和探頭的選擇方法介紹

•         一,、探傷儀選擇


1.儀器和各項(xiàng)指標(biāo)要符合檢測對象標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。
2.其次可考慮檢測目的,,如對定位要求高時(shí),,應(yīng)選擇水平線性誤差小的儀器,
•         選擇數(shù)字式探傷儀更好,。對定量要求高時(shí),,應(yīng)選擇垂直線性誤差小,衰減器精度高的儀器
•         對大型工件或粗晶材料工件探傷,,可選擇功率大,,靈敏度余量高,信噪比高,,低頻性能好的儀器,。對近表面缺陷檢測要求高時(shí),可選擇盲區(qū)小,,近區(qū)分辨好的儀器,。
•         主要考慮:靈敏度、分辨力,、定量要求,,定位要求和便攜、穩(wěn)定等方面
•        

二,、超聲波探頭選擇
•        

 1. 型式選擇:原則為根據(jù)檢測對象和檢測目的決定:
•         如:焊縫——斜探頭
•         鋼板,、鑄件——直探頭
•         鋼管、水浸板材——聚焦探頭(線,、點(diǎn)聚集)
•         近表面缺陷——雙晶直探頭
•         表面缺陷——表面波探頭
•             
•        

 2. 探頭頻率選擇
•         超聲波檢測靈敏度一般是指檢測zui小缺陷的能力,,從統(tǒng)計(jì)規(guī)律發(fā)現(xiàn)當(dāng)缺陷大小為
•         時(shí),可穩(wěn)定地發(fā)現(xiàn)缺陷波,,對鋼工件用2.5~5MHZ,,λ為:縱波2.36~1.18,橫波1.29~0.65,,則縱波可穩(wěn)定檢測缺陷zui小值為:0.6~1.2mm之間,,橫波可穩(wěn)定檢測缺陷zui小值為:0.3~0.6之間
•         這對壓力容器檢測要求已能滿足,。
•         故對晶粒較細(xì)的鑄件、軋制件,、焊接件等常采用2.5~5MHZ,。
•         對晶粒較粗大的鑄件、奧氏體鋼等因會(huì)出現(xiàn)許多林狀反射,,(由材料中聲阻抗有差異的微小界面作為反射面產(chǎn)生的反射),,也和材料噪聲干擾缺陷檢測,故采用較低的0.5~2.5MHZ的頻率比較合適,,主要是提高信噪比,,減少晶粒反射
此外應(yīng)考慮檢測目的和檢測效果,如從發(fā)現(xiàn)zui小缺陷能力方面,,可提高頻率,,但對大工件因聲程大頻率增加衰減急劇增加。對粗晶材料如降低頻率,,且減小晶片尺寸時(shí),,則聲束指向性變壞,不利于檢測遠(yuǎn)場缺陷,,所以應(yīng)綜合考慮,。
•        

3. 晶片尺寸選擇:
•         原則:①晶片尺寸要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,如滿足JB/T4730-2005要求,,即晶片面積≤500mm2,,任一邊長≤25mm。
②其次考慮檢測目的,,有利于發(fā)現(xiàn)缺陷,,如工件較薄,,則晶片尺寸可小些,,此時(shí)N小。鑄件,、厚工件則晶片尺寸可大些,,N大、θ0小,。發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷能力強(qiáng)
•         ③考慮檢測面的結(jié)構(gòu)情況
•         如對小型工件,,曲率大的工件復(fù)雜形狀工件為便于耦合要用小晶片,對平面工件,,晶片可大一些,。
•        

4. 斜探頭K值選擇:
•         原則:①保證聲束掃到整個(gè)檢測斷面,對不同工件形狀要具體分析選擇,。
•         ②盡可能使檢測聲束與缺陷垂直,,在條件許可時(shí),,盡量用K大些的探頭。薄工件K大些,,厚工件K可小些,。
•         ③根據(jù)檢測對象選K:
•         如單面焊根部未焊透,選K=0.7-1.5,,即在K=0.84-1時(shí)檢測靈敏度zui高,。

 

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