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超聲波探傷技術(shù)簡(jiǎn)介
1,、超聲檢測(cè) 2、 超聲波探傷儀 超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí),，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件缺陷的一種方法,，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波來,，在熒光屏上形成脈沖波形,，根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。 利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對(duì)超聲波傳播的影響來檢驗(yàn)材料內(nèi)部缺陷的無損檢驗(yàn)方法?，F(xiàn)在廣泛采用的是觀測(cè)聲脈沖在材料中反射情況的超聲脈沖反射法,，此外還有觀測(cè)穿過材料后的入射聲波振幅變化的穿透法等。常用的頻率在0.5～5MHz之間,。 常用的檢驗(yàn)儀器為 A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀,。根據(jù)儀器示波屏上反射信號(hào)的有無,、反射信號(hào)和入射信號(hào)的時(shí)間間隔,、反射信號(hào)的高度，可確定反射面的有無,、其所在位置及相對(duì)大小,。儀器的基本結(jié)構(gòu)和原理見圖1。 超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)有多種波型,，檢驗(yàn)中zui常用的為縱波,、橫波、表面波和板波,。用縱波可探測(cè)金屬鑄錠,、坯料、中厚板,、大型鍛件和形狀比較簡(jiǎn)單的制件中所存在的夾雜物,、裂縫、縮管,、白點(diǎn),、分層等缺陷；用橫波可探測(cè)管材中的周向和軸向裂縫,、劃傷,、焊縫中的氣孔,、夾渣、裂縫,、未焊透等缺陷,；用表面波可探測(cè)形狀簡(jiǎn)單的制件上的表面缺陷；用板波可探測(cè)薄板中的缺陷,。 在A型探傷儀的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的 B型,、C型探傷儀，可得到不同方向反射面的信號(hào),，也可將B型,、C型顯示組合以得到材料的內(nèi)部反射面的三維顯示圖。 上述各種探傷儀均利用脈沖電信號(hào)激勵(lì)壓電換能器發(fā)射超聲波,，但也可用渦流聲換能器來檢驗(yàn)導(dǎo)電材料,。這種換能器的換能過程在被探傷件表面進(jìn)行，無須與材料接觸,，也不需要耦合劑,，就可檢驗(yàn)表面粗糙和溫度高至500℃以上的金屬材料，在冶金工業(yè)中應(yīng)用較多,。 超聲波在材料中傳播,，由于吸收和散射等，強(qiáng)度會(huì)衰減,，因此測(cè)量在諸如真空自耗爐中熔煉的合金材料中的衰減,，有可能無損地了解材料組織均勻性的情況。 脈沖反射式超聲波探傷法同其他無損檢驗(yàn)方法相比主要優(yōu)點(diǎn)是： ①穿透能力強(qiáng),，探測(cè)深度可達(dá)數(shù)米,； ②靈敏度高，可發(fā)現(xiàn)與直徑約十分之幾毫米的空氣隙反射能力相當(dāng)?shù)姆瓷潴w,； ③在確定內(nèi)部反射體的位向,、大小、形狀及性質(zhì)等方面較為準(zhǔn)確,； ④僅須從一面接近被檢驗(yàn)的物體,； ⑤可立即提供缺陷檢驗(yàn)結(jié)果; ⑥操作安全,設(shè)備輕便。 主要缺點(diǎn)是： ①要由有經(jīng)驗(yàn)的人員謹(jǐn)慎操作,； ②對(duì)粗糙,、形狀不規(guī)則、小,、薄或非均質(zhì)材料難以檢查,； ③對(duì)所發(fā)現(xiàn)缺陷作十分準(zhǔn)確的定性、定量表征仍有困難,。
超聲波檢測(cè)是無損檢測(cè)方法之一,，無損檢測(cè)是在不破壞前提下，檢查工件宏觀缺陷或測(cè)量工件特征的各種技術(shù)方法的統(tǒng)稱,。常規(guī)無損檢測(cè)方法有：超聲檢測(cè) Ultrasonic Testing（縮寫 UT）,； 射線檢測(cè) Radiographic Testing（縮寫 RT）； 磁粉檢測(cè) Magnetic particle Testing（縮寫 MT）,； 滲透檢驗(yàn) Penetrant Testing （縮寫 PT）,； 渦流檢測(cè)Eddy current Testing（縮寫 ET）,；
運(yùn)用超聲檢測(cè)的方法來檢測(cè)的儀器稱之為超聲波探傷儀,。它的原理是：超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響,，通過對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)方法通常有穿透法,、脈沖反射法,、串列法等