超聲波探傷原理
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(cè)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,。
2.其次可考慮檢測(cè)目的,,如對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)近表面缺陷檢測(cè)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
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二、超聲波探頭選擇
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1. 型式選擇:原則為根據(jù)檢測(cè)對(duì)象和檢測(cè)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
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2. 探頭頻率選擇
• 超聲波檢測(cè)靈敏度一般是指檢測(cè)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(duì)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(cè)缺陷zui小值為:0.6~1.2mm之間,橫波可穩(wěn)定檢測(cè)缺陷zui小值為:0.3~0.6之間
• 這對(duì)壓力容器檢測(cè)要求已能滿足,。
• 故對(duì)晶粒較細(xì)的鑄件,、軋制件、焊接件等常采用2.5~5MHZ,。
• 對(duì)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(cè),,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(cè)目的和檢測(cè)效果,,如從發(fā)現(xiàn)zui小缺陷能力方面,可提高頻率,,但對(duì)大工件因聲程大頻率增加衰減急劇增加,。對(duì)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(cè)遠(yuǎn)場(chǎng)缺陷,所以應(yīng)綜合考慮,。
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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(zhǎng)≤25mm,。
②其次考慮檢測(cè)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(cè)面的結(jié)構(gòu)情況
• 如對(duì)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(duì)平面工件,,晶片可大一些,。
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4. 斜探頭K值選擇:
• 原則:①保證聲束掃到整個(gè)檢測(cè)斷面,對(duì)不同工件形狀要具體分析選擇,。
• ②盡可能使檢測(cè)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(cè)對(duì)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(cè)靈敏度zui高。