您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
超聲波探傷基礎知識
超聲波探傷簡介
超聲波探傷是利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種檢測方法,。它可以檢查金屬材料,、部分非金屬材料的表面和里面缺陷，如焊縫中裂紋,、未熔合,、未焊透、夾渣,、氣孔等缺陷,。超聲波探傷具有靈敏度高、設備輕巧,、操作方便,、探測速度快、成本低等,?！ ?/p>
超聲波探傷的主要特性
1、超聲波在介質中傳播時,，在不同質界面上具有反射的特性,，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時,，則超聲波在缺陷上反射回來,，探傷儀可將反射波顯示出來;如缺陷的尺寸小于波長時，聲波將繞過射線而不能反射;
2,、波聲的方向性好,，頻率越高，方向性越好,，以很窄的波束向介質中輻射,，易于確定缺陷的位置。
3,、超聲波的傳播能量大,，如頻率為1MHZ(100赫茲)的超生波所傳播的能量，相當于振幅相同而頻率為1000HZ(赫茲)的聲波的100萬倍,。
超聲波探傷的基本方法
在超聲波探傷中有探傷方式及方法,。按探頭與工件接觸方式分類,，可將超聲波探傷分為直接接觸法和液浸法兩種。
一,、直接接觸法
使探頭直接接觸工件進行探傷的方法稱為直接接觸法,。使用直接接觸法應在探頭和被探工件表面涂有一層耦合劑，作為傳聲介質,。常用的耦合劑有機油,、變壓器油、甘油,、化學漿糊,、水及水玻璃等。焊縫探傷多采用化學漿糊和甘油,。由于耦合劑層很薄，因此可把探頭與工件看作二者直接接觸,。
直接接觸法主要采用A型脈沖反射法探傷儀,，由于操作方便，探傷圖形簡單,，判斷容易且探傷靈敏度高,，因此在實際生產中得到應用。
1.垂直入射法
垂直入射法(簡稱垂直法)是采用直探頭將聲束垂直入射工件探傷面進行探傷的方法,。由于該法是利用縱波進行探傷,，故又稱縱波法。當直探頭在工件探傷面上移動時,，經(jīng)過無缺陷處探傷儀示波屏上只有始波和底波,。若探頭移到有缺陷處，且缺陷的反射面比聲束小時,，則示波屏上出現(xiàn)始波,、缺陷波和底波。若探頭移至大缺陷(缺陷比聲束大)處時,，則示波屏上只出現(xiàn)始波和缺陷波,。
顯然，垂直法探傷能發(fā)現(xiàn)與探傷面平行或近于平行的缺陷,，適用于厚鋼板,、軸類、輪等幾何形狀簡單的工件,。
2.斜角探傷法
斜角探傷法(簡稱斜射法)是采用斜探頭將聲束傾斜入射工件探傷面進行探傷的方法,。由于它是利用橫波進行探傷，故又稱橫波法,。當斜探頭在 工件探傷面上移動時,，若工件內沒有缺陷，則聲束在工件內徑多次反射將以“w"形路徑傳播，此時在示波屏上只有始波,。當工件存在缺陷,，且該 缺陷與聲束垂直或傾斜角很小時，聲束會被缺陷反射回來,，此時示波屏上將顯示出始波,、缺陷波。當斜探頭接近板端時,，聲束將被端角反射回來,，此時在示波屏上將出現(xiàn)始波和端角波。
斜角探傷法能發(fā)現(xiàn)與探側表面成角度的缺陷,，常用于焊縫,、環(huán)狀鍛件、管材的檢 查,。在焊縫探傷中,，有時也采用一發(fā)一收兩個斜探頭，并用夾具固定成組,，對焊縫進行所謂串列式掃查,，稱串列斜角探傷法。前邊為發(fā)射探頭,，其發(fā)射聲束遇缺陷時,，產生的反射波會被后邊的接收探頭所接收，從而在示波屏上出現(xiàn)示波,、缺陷波,。探傷時，儀器的探頭處在一發(fā)一收的工作狀態(tài),。串列斜角探傷對垂直于探傷面且具有平滑反射面的缺陷檢查,。
二、液浸法
液浸法是將工件和探頭頭部浸在耦合液中,，探頭不接觸工件的探傷方法,。根據(jù)工件和探頭浸沒方式，分為全沒液浸法,、局部液浸法和噴流式局部液浸法等,。
液浸法當用水作耦合介質時，稱作水浸法,。水浸法探傷時,，探頭常用聚焦探頭。超聲波從探頭發(fā)出后,，經(jīng)過耦合層再射到工件表面,，有一部分聲能將被工件表面反射回來而形成一次界面反射波S1 ,。同時大部分聲能傳入工件，若工件中存在缺陷時,，傳入工件的聲能的一部分被缺陷反射形成缺陷反射波,，其余聲能傳至工件底面產生底面反射波。因此,，探傷波形中T～S1,、S1～F及F～B之間的距離，對應于探頭到工件底面之間各段的距離,。當改變探頭位置時,，探傷波形中T～S1的距離也將隨之改變，而S1～F,、F～B的距離則保持不變,。
用液浸法探傷時，應注意使探頭和工件之間耦合介質層有足夠厚度,，以免二次界面反射S2出現(xiàn)在工件底波之前,。一般要求探頭到工件表面的距離應在工件厚度的1/3以上。
液浸法探傷由于探頭與工件不直接接觸,，因而它具有探頭不易磨損，聲波的發(fā)射和接收比較穩(wěn)定等優(yōu)點,。其主要缺點是,，它需要一些輔助設備，如液槽,、探頭橋架,、探頭操縱器等。另外,，由于液體耦合層一般較厚,，因而聲能損失較大。