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1、特种设备无损检测相关知识特种设备无损检测相关知识2010年3月 长春第九章第九章 超声波检测基础知识超声波检测基础知识第九章、超声检测第九章、超声检测一、超声波的性质1、声波 次声波 超声波声波、次声波、超声波都是机械波，有声速、频率、波长、声压、声强等参数，在界面也会发生反射、折射。我们能够听到声音是因为声波传 到了我们的耳内，声波的频率在20HZ20000HZ，频率低于或超过上述范围时人们无法听到声音，频率低于20HZ的声波称为次声波，频率超过20000HZ的声波称为超声波。工业探伤上常用的超声波范围是：20MHz;其中金属探伤最常用的频率是：15MHz；探水泥构建用的频率是：120，用两
2、种K值在工件的双面双侧检测，两种K值的探头折射角相差不小于100；应进行横向缺陷的检测。焊缝余高要磨平。六、超声波探伤工艺C级要求：采用C级检测时应将焊缝余高磨平，探头扫查经过区要用直探头检测；母材厚度为846，一般用两种K值探头在在工件的单面双侧进行检测，两探头的折射角相差不小于100，其中一个为450母材厚度为46400，一般用两种K值探头在在工件的双面双侧进行检测，两探头的折射角相差不小于100，对单侧坡口角度小于50的窄间隙焊缝，增加对与坡口表面平行缺陷的有效方法；应进行横向缺陷的检测，检测时将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查。六、超声波探伤工艺检测区 检测区的宽度为焊缝本
3、身，再加上焊缝两侧各相当于母材厚度的30%的区域，这个区域最小为5，最大为10探头移动区宽度a 一次反射法检测时探头移动应大于或等于1.25P,P=2KT检测面检测面位置位置1位置位置2检测区检测区六、超声波探伤工艺b 直射法检测时探头的移动区应大于或等于直射法检测时探头的移动区应大于或等于P=2KT。检测面检测面位置位置2检测区检测区位置位置1（2）工件表面准备）工件表面准备探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油污及其他杂质，探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油污及其他杂质，检测表面平整，便于探头的扫查其表面的粗糙度检测表面平整，便于探头的扫查其表面的粗糙度Ra小于小于6.3 mm六、超声波探伤工
4、艺（3）仪器的调试（a）时间扫描线（深度、水平）仪器上时间扫描线可以按反射体的深度调试，这时显示的刻度值即为缺陷深度。也可按水平距离调试这时显示的值为探头入射点至缺陷的水平距离。六）超声波探伤工艺(b)灵敏度调试（试块法、工件大平底法、当量计算法）按标准要求，选用一定形状、大小的规则反射体，深度与工 件厚度相当，使反射体的波高到一定高度，如80%显示屏。当工件厚度大于三倍的近场区长度时，声波衰可按理论计算，计算工件底面与人工反射体的差异，调节灵敏度。利用通用的规一化处理过的曲线来调节灵敏度。六）超声波探伤工艺其特征量2、缺陷大小测量A 当量法（比较、计算）探伤中发现缺陷后，测量其波高与试块上同
5、声程的规则反射体波高相同，规则反射体的大小即为该缺陷的当量大小。如果声程大于三倍近场区长度可用公式计算缺陷当量大小。当量法一般用于缺陷小于声束截面时使用，大于声束截面时用测长法。六、超声波探伤工艺B 测长法（半波高度法端点半波高度法）当缺陷的尺寸大于声束截面时，探头移动，当缺陷波高降至一半时，认为声束中心是指向缺陷的边缘。当缺陷波不是一个最高点时，将缺陷波边缘某高度的的波下降一半时，探头位置为缺陷边缘。C 底波高度法 用缺陷波的高度与工件完好处的底波或与缺陷处底波进行比较。六、超声波探伤工艺3、非缺陷信号的识别A 工件侧壁回波 纵波检测细长工件时,由于扩散波束在侧壁产生波型转换,由纵波转换为横
6、波,此横波在另一面又转换为纵波,最后经底面反射回到探头。0.76dd dB BT T六、超声波探伤工艺B 三角回波 纵波径向探测实心圆柱体时，探头平面与柱面接触面积小，使波束扩散角增加，扩散声束会在圆柱在上形成三角反射路径B1B1B2B2d2d六）超声波探伤工艺C 焊角回波 焊缝余高过高时会在余高处反射和波型转换。有时呈山形回波，可以根据山形回波的出现判断焊缝中无大缺陷。纵波纵波横波横波六、超声波探伤工艺4、扫查方式A 以规定的扫查灵敏度（基准灵敏度）先进行扫查粗探伤，再以定量灵敏度对缺陷进行定量、定级、定位。B 为检测纵向缺陷，斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上，作锯齿型扫查。探头前后移
7、动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面，在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时，还应作1015的左右转动。六、超声波探伤工艺C基本扫查方式 为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，确定缺陷的位置、方向和形状，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。D扫查覆盖率 为确保检测时超声声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。E探头的移动速度 探头的扫查速度不应超过150mm/s。当采用自动报警装置扫查时，不受此限 小结：超声波检测的特点小结：超声波检测的特点1 面积型缺陷检出率高，体积型缺陷检出率低面积型缺陷检出率高，体积型缺陷检出率低2适合较大厚度工件的检验适合较大厚度工件的检验3材质晶粒度对检测结果有影响材质晶粒度对检测结果有影响