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1、会计学1板材板材(bn ci)和管材超声检测和管材超声检测第一页，共45页。检测方法检测方法检测方法：垂直入射法，中厚板，检测方法：垂直入射法，中厚板，6mm6mm。采用采用(c(c iyng)iyng)一次底波或二次底波法，根据缺陷波和底波衰一次底波或二次底波法，根据缺陷波和底波衰减情况来判定缺陷情况。减情况来判定缺陷情况。耦合方式：直接接触法和水浸法；耦合方式：直接接触法和水浸法；探头：聚焦和非聚焦的单晶直探头、双晶直探头。探头：聚焦和非聚焦的单晶直探头、双晶直探头。1.直接接触法耦合方式：探头通过薄层耦合剂与工件接触进行检测。反射波情况：三种(sn zhn)，无缺陷、小缺陷、大缺陷。第1
2、页/共44页第二页，共45页。n n叠加效应叠加效应叠加效应叠加效应n n 板厚较薄且板中缺板厚较薄且板中缺板厚较薄且板中缺板厚较薄且板中缺陷陷陷陷(quxin)(quxin)较小时较小时较小时较小时发生的现象，由于不发生的现象，由于不发生的现象，由于不发生的现象，由于不同反射路径声波互相同反射路径声波互相同反射路径声波互相同反射路径声波互相叠加造成的。出现叠叠加造成的。出现叠叠加造成的。出现叠叠加造成的。出现叠加效应时，一般应根加效应时，一般应根加效应时，一般应根加效应时，一般应根据据据据F1F1评价缺陷评价缺陷评价缺陷评价缺陷(quxin)(quxin)，20mm20mm时，用时，用时，用
3、时，用F2F2评价评价评价评价缺陷缺陷缺陷缺陷(quxin)(quxin)。第2页/共44页第三页，共45页。2.2.水浸法（充水耦合法）水浸法（充水耦合法）耦合方式：探头与钢板不直接接触，通过一层水耦合。耦合方式：探头与钢板不直接接触，通过一层水耦合。多次重合法：通过调整水层厚度，使水多次重合法：通过调整水层厚度，使水/钢界面钢界面(jimin)(jimin)回波分回波分别与钢板的多次底波重合。别与钢板的多次底波重合。重合法水层厚度重合法水层厚度HH与钢板与钢板 的关系：的关系：第3页/共44页第四页，共45页。探头与扫查方式的选择探头与扫查方式的选择1.1.探头的选择探头的选择探头频率：宜
4、选用较高的频率，一般探头频率：宜选用较高的频率，一般(ybn)(ybn)为为2.52.55.0MHz5.0MHz；晶片直径：宜选用较大直径探头，一般晶片直径：宜选用较大直径探头，一般(ybn)10mm(ybn)10mm25mm25mm；结构形式：根据板厚确定单晶直探头或双晶直探头。结构形式：根据板厚确定单晶直探头或双晶直探头。承压设备用板材超声检测探头选用规定，表承压设备用板材超声检测探头选用规定，表7-17-1。2.扫查方式的选择全面扫查 100%扫查，相邻两次扫查应10%重复(chngf)。扫查面，探头移动方向垂直于钢板压延方向。列线扫查 垂直于压延方向划出等距离的平行列线，探头沿列线扫查
5、，一般列线间距不大于100mm。第4页/共44页第五页，共45页。边缘扫查边缘扫查 在钢板边缘一定的范围内作全面扫查。在钢板边缘一定的范围内作全面扫查。格子扫查格子扫查 在钢板边缘在钢板边缘50mm50mm范围内作全面扫查，其余范围内作全面扫查，其余按按200mm200mm200mm200mm的格子线扫查。的格子线扫查。3.3.扫查速度的选择扫查速度的选择(xunz)(xunz)手工扫查手工扫查 速度应不大于速度应不大于0.2m/s0.2m/s。水浸自动检测水浸自动检测 最大扫查速度与要求检出的最小缺陷尺寸、最大扫查速度与要求检出的最小缺陷尺寸、板厚、和仪器限定的脉冲重复频率有关。板厚、和仪器
6、限定的脉冲重复频率有关。第5页/共44页第六页，共45页。检测范围和灵敏度的调整检测范围和灵敏度的调整1.1.检测范围的调整检测范围的调整 根据板厚来确定底波的次数。根据板厚来确定底波的次数。灵敏度的调整灵敏度的调整CBCB标准试块法标准试块法 板厚板厚20mm20mm，采用，采用(c(c iyng)CBiyng)CB试块，试块，使之与工件等厚的第一次底波达满幅使之与工件等厚的第一次底波达满幅度的度的50%50%，再提高，再提高10dB10dB作为基准灵敏作为基准灵敏度。度。CBCB标准试块法：标准试块法：板厚板厚20mm20mm，采用，采用(c(c iyng)CBiyng)CB试试块，使块，
7、使5mm5mm平底孔第一次回波达满平底孔第一次回波达满幅度的幅度的50%50%作为基准灵敏度。作为基准灵敏度。底波法底波法 利用多次底波调整灵敏度。利用多次底波调整灵敏度。第6页/共44页第七页，共45页。缺陷的判别与测定缺陷的判别与测定1.1.缺陷的判别缺陷的判别根据根据(gnj)(gnj)缺陷波和底波来判别缺陷缺陷波和底波来判别缺陷缺陷第一次反射波缺陷第一次反射波F150%F150%；第一次底波第一次底波B1B1100%100%，第一次反射波，第一次反射波F1F1与第一次底波与第一次底波B1B1之比之比F1/B1 F1/B1 50%50%；第一次底波第一次底波B1 B1 50%50%。第7
8、页/共44页第八页，共45页。2.2.缺陷的测定缺陷的测定缺陷位置测定缺陷位置测定缺陷深度：示波屏上缺陷波位置所对应的刻度。缺陷深度：示波屏上缺陷波位置所对应的刻度。平面位置：发现缺陷的探头位置。平面位置：发现缺陷的探头位置。缺陷定量缺陷定量(dngling)(dngling)（JB/T 4730-2005JB/T 4730-2005规定方法）：采用测长法测定指示规定方法）：采用测长法测定指示长度和面积。长度和面积。当当F1 50%F1 50%或或F1/B1 50%F1/B1 50%（B1B1100%100%）时，）时，F1 F1达达25%25%或或F1/B1F1/B1达达50%50%时时探头
9、中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界；探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界；当当B1 B1 50%50%时，使时，使B1B1达达50%50%时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界。轨迹为缺陷边界。第8页/共44页第九页，共45页。3.缺陷性质的估计 分层、折叠、白点的波形特征(tzhng)。分层 缺陷波形陡直，底波明显下降或消失。折叠 不一定有缺陷波，但底波明显下降，次数减少或消失，始波加宽。白点 波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，移动探头，回波此起彼伏。第9页/共44页第十页，共45
10、页。钢板质量级别判定（JB/T 4730-2005规定）JB/T 4730-2005规定：根据缺陷指示长度与缺陷指示面积不同将钢板质量分为五个等级。单个缺陷指示长度：缺陷指示最大长度尺寸。单个缺陷指示长度小于40mm可不作记录。缺陷指示面积缺陷边界(binji)范围内的面积。间距小于100mm或小于相邻较小缺陷指示长度（取其最大值）的多个缺陷，以各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。第10页/共44页第十一页，共45页。7.2 7.2 铝及铝合金、钛及钛合金板材超声检测铝及铝合金、钛及钛合金板材超声检测铝及铝合金板加工及常见缺陷铝及铝合金板加工及常见缺陷 由板材轧制而成。常见缺陷：气孔、夹杂、微
11、细裂纹。由板材轧制而成。常见缺陷：气孔、夹杂、微细裂纹。铝及铝合金、钛及钛合金板材检测方法铝及铝合金、钛及钛合金板材检测方法检测方法特点检测方法特点 检测方法与钢板检测基本相同。检测方法与钢板检测基本相同。探头与扫查方式的选择探头与扫查方式的选择探头：可选用较高的频率，探头：可选用较高的频率，2.52.55.0MHz5.0MHz。扫查方式：主要扫查方式为全面扫查、列线扫查、边缘扫查和扫查方式：主要扫查方式为全面扫查、列线扫查、边缘扫查和格子扫查。列线扫查探头沿垂直于板材压延方向、间距不大格子扫查。列线扫查探头沿垂直于板材压延方向、间距不大于于40mm40mm的平的平 行线。行线。扫查速度：与钢
12、板基本相同。扫查速度：与钢板基本相同。检测范围和灵敏度的调整检测范围和灵敏度的调整检测范围：根据板厚来确定。检测范围：根据板厚来确定。灵敏度的调整：将探头置于待检板材完好部位，调节第一次底灵敏度的调整：将探头置于待检板材完好部位，调节第一次底波高度波高度(god)(god)为满刻度为满刻度80%80%。第11页/共44页第十二页，共45页。缺陷的判别与测定缺陷的判别与测定1.1.缺陷的判别缺陷的判别 根据缺陷波和底波来判别缺陷：根据缺陷波和底波来判别缺陷：缺陷第一次反射波缺陷第一次反射波F1 40%F1 40%。第一次反射波第一次反射波F1F140%40%，第一次反射波，第一次反射波F1F1与
13、第一次底波与第一次底波B1B1之比之比F1/B1 F1/B1 100%100%。第一次底波第一次底波B1 B1 5%5%。2.2.缺陷边界范围或指示长度的测定方法缺陷边界范围或指示长度的测定方法当当F1 40%F1 40%或或 F1 F1 40%40%且且 F1/B1 100%F1/B1 100%时，移动探头（使用双晶直探时，移动探头（使用双晶直探头，探头移动方向应与探头的隔声层垂直）使头，探头移动方向应与探头的隔声层垂直）使F1F1达达20%20%或或 F1/B1 F1/B1达达100%100%时，探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹时，探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹(
14、gu(gu j)j)为缺陷边界；为缺陷边界；确定底波降低缺陷的边界或指示长度，使确定底波降低缺陷的边界或指示长度，使B1B1达达40%40%时探头中心移动距离时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷指示长度，探头中心轨迹(gu(gu j)j)为缺陷边界。为缺陷边界。第12页/共44页第十三页，共45页。缺陷的评定方法缺陷的评定方法1.1.缺陷指示长度缺陷指示长度 按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，单个缺陷指示按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，单个缺陷指示长度小于长度小于25mm25mm可不作记录。若两个缺陷相邻间距小于可不作记录。若两个缺陷相邻间距小于25mm25mm，
15、其，其指示长度为两单个缺陷的指示长度再加间距之和。指示长度为两单个缺陷的指示长度再加间距之和。2.2.缺陷指示面积缺陷指示面积 按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积。多个缺陷按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积。多个缺陷其相邻间距小于相邻较小缺陷的指示长度（取其较大值）时，以其相邻间距小于相邻较小缺陷的指示长度（取其较大值）时，以各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。质量级别判定质量级别判定 JB/T 4730-2005 JB/T 4730-2005规定：根据缺陷指示长度与缺陷指示面积不同将规定：根据缺陷指示长度与缺陷指示面积不同将板材板材(b(b
16、 n ci)n ci)质量分为四个等级。质量分为四个等级。第13页/共44页第十四页，共45页。7.3 7.3 复合板超声检测复合板超声检测复合材料中常见复合材料中常见(chn(chn jin)jin)缺陷缺陷复合材料：由母材与复合层粘合。在碳钢或低合金钢母材上，粘接不锈钢、复合材料：由母材与复合层粘合。在碳钢或低合金钢母材上，粘接不锈钢、钛、铝、铜合金等复合层。钛、铝、铜合金等复合层。制造方法：轧制、爆炸、堆焊等。制造方法：轧制、爆炸、堆焊等。常见常见(chn(chn jin)jin)缺陷：脱层（脱接），即复合层与母材在界面处复合不良。缺陷：脱层（脱接），即复合层与母材在界面处复合不良。检测
17、方法检测方法检测方法：纵波检测；检测方法：纵波检测；探头：单晶直探头或双晶直探头，探头直径不大于探头：单晶直探头或双晶直探头，探头直径不大于25mm25mm；检测频率：检测频率：2.52.55.0MHz5.0MHz。检测灵敏度：复合板完好区的第一次底波检测灵敏度：复合板完好区的第一次底波B1B1调至示波屏满刻度的调至示波屏满刻度的80%80%；入射面：母材侧或复合层侧。入射面：母材侧或复合层侧。第14页/共44页第十五页，共45页。缺陷的判别缺陷的判别1.1.两种复合材料声阻抗相近时两种复合材料声阻抗相近时（1 1）母材侧检测：）母材侧检测：复合良好区：基本无界面回波复合良好区：基本无界面回波
18、(hu b)(hu b)，只有底波，只有底波B1B1；不完全脱接：在不完全脱接：在B1B1前不远处前不远处F F波出现多次彼连，底波波出现多次彼连，底波B1B1降低；降低；完全脱接：缺陷回波完全脱接：缺陷回波(hu b)F(hu b)F较强，底波消失。较强，底波消失。第15页/共44页第十六页，共45页。（2 2）复合材料侧检测：）复合材料侧检测：）复合材料侧检测：）复合材料侧检测：复合良好区：基本复合良好区：基本复合良好区：基本复合良好区：基本(jbn)(jbn)无界面回波，只有底波无界面回波，只有底波无界面回波，只有底波无界面回波，只有底波B1B1；不完全脱接：底波不完全脱接：底波不完全脱
19、接：底波不完全脱接：底波B1B1降低，降低，降低，降低，F F波多次彼连，并紧随始波波多次彼连，并紧随始波波多次彼连，并紧随始波波多次彼连，并紧随始波T T与底波与底波与底波与底波B1B1之后；之后；之后；之后；完全脱接：完全脱接：完全脱接：完全脱接：F F波多次彼连，宽度增加，底波消失。波多次彼连，宽度增加，底波消失。波多次彼连，宽度增加，底波消失。波多次彼连，宽度增加，底波消失。第16页/共44页第十七页，共45页。2.2.两种复合材料声阻抗相差较大两种复合材料声阻抗相差较大(jio d)(jio d)时时 复合良好区也会出现界面波，缺陷波判别困难，常用试块来比复合良好区也会出现界面波，缺
20、陷波判别困难，常用试块来比较，根据复合界面反射波较，根据复合界面反射波S S的宽度的宽度L L、高度和底波、高度和底波B1B1变化来判别。变化来判别。复合材料侧检测：复合材料侧检测：复合良好：复合良好：L L工件小于工件小于L L试块，试块，B1B1工件工件高于工件工件高于B1B1试块。试块。第17页/共44页第十八页，共45页。母材侧检测：母材侧检测：母材侧检测：母材侧检测：复合良好复合良好复合良好复合良好(lingho)(lingho)(lingho)(lingho)：S S S S工件低于工件低于工件低于工件低于S S S S试块试块试块试块 ，B1 B1 B1 B1工件高于工件高于工件
21、高于工件高于B1B1B1B1试块。试块。试块。试块。第18页/共44页第十九页，共45页。3.3.未结合未结合(jih)(jih)区缺陷的测定区缺陷的测定 JB/T 4730-2005 JB/T 4730-2005规定：规定：未结合未结合(jih)(jih)区：底波区：底波B1B1高度低于荧光屏满刻度的高度低于荧光屏满刻度的5%5%，且有，且有未结合未结合(jih)(jih)缺陷反射波存在（缺陷反射波存在（5%5%）。）。未结合未结合(jih)(jih)区边界点：移动探头，使底波区边界点：移动探头，使底波B1B1升高到荧光屏升高到荧光屏满刻度满刻度40%40%时的探头中心位置。时的探头中心位置
22、。重要的复合材料还可以结合重要的复合材料还可以结合(jih)(jih)底波与复合界面反射波高底波与复合界面反射波高度的度的dBdB差来判别，将实测值与理论计算值比较，当实测值差来判别，将实测值与理论计算值比较，当实测值明显大于理论计算值时，复合材料存在脱接。当二者相差明显大于理论计算值时，复合材料存在脱接。当二者相差甚小时，复合良好。甚小时，复合良好。第19页/共44页第二十页，共45页。缺陷评定和质量分级（缺陷评定和质量分级（JB/T 4730-2005JB/T 4730-2005规定）规定）1.1.缺陷指示长度缺陷指示长度 按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，单个缺陷的指示长按其指示的
23、最大长度作为该缺陷的指示长度，单个缺陷的指示长度小于度小于25mm25mm可不作记录。可不作记录。2.2.缺陷面积缺陷面积 多个相邻的未结合区，其最小间距小于或等于多个相邻的未结合区，其最小间距小于或等于20mm20mm时，作为单时，作为单个未结合区处理，其面积为各个未结合区面积之和。个未结合区处理，其面积为各个未结合区面积之和。3.3.未结合率未结合率 未结合区总面积占复合板总面积的百分比。未结合区总面积占复合板总面积的百分比。质量分级质量分级根据未结合指示长度、未结合区面积与未结合率不同根据未结合指示长度、未结合区面积与未结合率不同(b tn(b tn)将复合板将复合板质量分为四个等级。质
24、量分为四个等级。在坡口的预定线两侧各在坡口的预定线两侧各50mm50mm的范围内，未结合的指示长度大于或等于的范围内，未结合的指示长度大于或等于25mm25mm时，定级为时，定级为级。级。第20页/共44页第二十一页，共45页。7.5 7.5 管材超声检测管材超声检测管材超声检测管材超声检测管材加工及常见缺陷管材加工及常见缺陷管材加工及常见缺陷管材加工及常见缺陷管材种类：管材种类：管材种类：管材种类：无缝钢管和焊接管；无缝钢管和焊接管；无缝钢管和焊接管；无缝钢管和焊接管；金属管和非金属管；金属管和非金属管；金属管和非金属管；金属管和非金属管；小径管和大径管。小径管和大径管。小径管和大径管。小径
25、管和大径管。超声检测角度分类：超声检测角度分类：超声检测角度分类：超声检测角度分类：大直径大直径大直径大直径(zhjng)(zhjng)管：外径大于管：外径大于管：外径大于管：外径大于100mm100mm；小直径小直径小直径小直径(zhjng)(zhjng)管：外径小于管：外径小于管：外径小于管：外径小于100mm100mm薄壁管：壁厚与管外径之比不大于薄壁管：壁厚与管外径之比不大于薄壁管：壁厚与管外径之比不大于薄壁管：壁厚与管外径之比不大于0.20.2；厚壁管：壁厚与管外径之比大于厚壁管：壁厚与管外径之比大于厚壁管：壁厚与管外径之比大于厚壁管：壁厚与管外径之比大于0.20.2。管材管材(un
26、 ci)主要缺陷：主要缺陷：无缝钢管：裂纹、折叠、分层、夹杂等；无缝钢管：裂纹、折叠、分层、夹杂等；锻轧管：裂纹、白点、重皮等；锻轧管：裂纹、白点、重皮等；焊接管：裂纹、气孔、夹渣、未焊透等。焊接管：裂纹、气孔、夹渣、未焊透等。第21页/共44页第二十二页，共45页。周向扫查的斜入射横波检测（主要方式）周向扫查的斜入射横波检测（主要方式）周向扫查的斜入射横波检测（主要方式）周向扫查的斜入射横波检测（主要方式）管材中的缺陷大多数与管材轴线平行管材中的缺陷大多数与管材轴线平行管材中的缺陷大多数与管材轴线平行管材中的缺陷大多数与管材轴线平行检测以沿管材外径作周向扫查检测以沿管材外径作周向扫查检测以沿
27、管材外径作周向扫查检测以沿管材外径作周向扫查沿管材轴线方向的斜入射检测沿管材轴线方向的斜入射检测沿管材轴线方向的斜入射检测沿管材轴线方向的斜入射检测管材中可能产生管材中可能产生管材中可能产生管材中可能产生(chnshng)(chnshng)(chnshng)(chnshng)与管材轴线相垂直的缺陷与管材轴线相垂直的缺陷与管材轴线相垂直的缺陷与管材轴线相垂直的缺陷检测以沿管材轴线方向作纵向扫查检测以沿管材轴线方向作纵向扫查检测以沿管材轴线方向作纵向扫查检测以沿管材轴线方向作纵向扫查垂直入射检测垂直入射检测垂直入射检测垂直入射检测管材中可能产生管材中可能产生管材中可能产生管材中可能产生(chnsh
28、ng)(chnshng)(chnshng)(chnshng)与管材表面平行的缺陷与管材表面平行的缺陷与管材表面平行的缺陷与管材表面平行的缺陷检测以垂直于管材的圆周面扫查检测以垂直于管材的圆周面扫查检测以垂直于管材的圆周面扫查检测以垂直于管材的圆周面扫查第22页/共44页第二十三页，共45页。管材横波检测技术基础管材横波检测技术基础1.1.实现横波周向检测的条件实现横波周向检测的条件管材检测的主要方式：沿外圆作周向扫管材检测的主要方式：沿外圆作周向扫查的横波检测。查的横波检测。声束入射角在第一临界角和第二临界角声束入射角在第一临界角和第二临界角之间，管材中只存在纯横波。之间，管材中只存在纯横波。
29、在管材中产生在管材中产生(ch(ch nshng)nshng)纯横波的条件纯横波的条件下，使声束能够检测到内壁缺陷的条下，使声束能够检测到内壁缺陷的条件。件。当当1=901=90时，声束轴线与管子内壁相切，时，声束轴线与管子内壁相切，声束到达内壁的临界状态。声束到达内壁的临界状态。第23页/共44页第二十四页，共45页。n n从几何关系上推导得到声束到达内壁的条件：从几何关系上推导得到声束到达内壁的条件：从几何关系上推导得到声束到达内壁的条件：从几何关系上推导得到声束到达内壁的条件：n n由第一临界角公式可知，纯横波的条件：由第一临界角公式可知，纯横波的条件：由第一临界角公式可知，纯横波的条件
30、：由第一临界角公式可知，纯横波的条件：n n结合上面结合上面结合上面结合上面(shng min)(shng min)(shng min)(shng min)两个条件，要在管材中得到纯横波并到两个条件，要在管材中得到纯横波并到两个条件，要在管材中得到纯横波并到两个条件，要在管材中得到纯横波并到达内壁，入射角必须满足以下条件：达内壁，入射角必须满足以下条件：达内壁，入射角必须满足以下条件：达内壁，入射角必须满足以下条件：n n管材中为纯横波的条件下，声束可到达内壁的前提条件：管材中为纯横波的条件下，声束可到达内壁的前提条件：管材中为纯横波的条件下，声束可到达内壁的前提条件：管材中为纯横波的条件下，
31、声束可到达内壁的前提条件：第24页/共44页第二十五页，共45页。2.2.周向检测缺陷定位周向检测缺陷定位(dngwi)(dngwi)与修正与修正3.3.声程修正系数声程修正系数 和跨距修正系数和跨距修正系数m m 4.4.一次波检测发现内壁缺陷时，缺陷定一次波检测发现内壁缺陷时，缺陷定位位(dngwi)(dngwi)计算公式为：计算公式为：二次波检测发现二次波检测发现(fxin)外壁缺陷时，缺陷定位计算公式为：外壁缺陷时，缺陷定位计算公式为：第25页/共44页第二十六页，共45页。3.3.探头入射点与折射角的测定探头入射点与折射角的测定检测管材中，将探头修磨为与管材曲率半径相同的曲面，探头的
32、入射检测管材中，将探头修磨为与管材曲率半径相同的曲面，探头的入射点和折射角的测定要用特殊的方法和试块。点和折射角的测定要用特殊的方法和试块。入射点的测定：探头楔块的圆弧置于试块的棱角上，前后移动探头，入射点的测定：探头楔块的圆弧置于试块的棱角上，前后移动探头，使棱角反射波最高时试块棱角处对应使棱角反射波最高时试块棱角处对应(duyng)(duyng)的点为探头的入射点。的点为探头的入射点。折射角的测定：在与管材的材质曲率半径相同的实心圆柱体试块上测折射角的测定：在与管材的材质曲率半径相同的实心圆柱体试块上测定实际折射角。定实际折射角。第26页/共44页第二十七页，共45页。n n实心实心实心实
33、心(shxn)(shxn)(shxn)(shxn)圆柱体试块圆柱体试块圆柱体试块圆柱体试块上测定：上测定：上测定：上测定：n n n n在管材试块上测定：在管材试块上测定：在管材试块上测定：在管材试块上测定：第27页/共44页第二十八页，共45页。小直径薄壁管检测小直径薄壁管检测纵向缺陷：平行于管轴的径向缺陷（主要纵向缺陷：平行于管轴的径向缺陷（主要(zh(zh yo)yo)缺陷），采用横波缺陷），采用横波进行周向扫查检测；进行周向扫查检测；横向缺陷：垂直于管轴的径向缺陷，采用横波进行轴向扫查检测。横向缺陷：垂直于管轴的径向缺陷，采用横波进行轴向扫查检测。检测方法：接触法、水浸法。检测方法：接
34、触法、水浸法。第28页/共44页第二十九页，共45页。1.1.接触法检测接触法检测探头通过薄层耦合介质与钢管直接接触进行探头通过薄层耦合介质与钢管直接接触进行(jnxng)(jnxng)检测的方法。检测的方法。探头与管材接触面小、耦合不良，波束严重扩散，灵敏度低。探头与管材接触面小、耦合不良，波束严重扩散，灵敏度低。探头斜楔加工成与管材表面相吻合的曲面，改善耦合条件。探头斜楔加工成与管材表面相吻合的曲面，改善耦合条件。采用接触聚焦探头检测，提高检测灵敏度。采用接触聚焦探头检测，提高检测灵敏度。2)试块：与被检钢管规格相同，试块：与被检钢管规格相同，材质、热处理工艺和表面状况材质、热处理工艺和表
35、面状况相同或相似的钢管制备。人工相同或相似的钢管制备。人工(rngng)缺陷为纵向尖角槽。缺陷为纵向尖角槽。3)按按JB/T 4730.3-2005标准规定，标准规定，试块中槽深分为试块中槽深分为3个级别尺寸。个级别尺寸。1)1)探头：横波斜探头，楔块表面加工探头：横波斜探头，楔块表面加工(ji gng)(ji gng)与工件表面吻合与工件表面吻合良好，探头晶片尺寸视管径和壁厚情况选择，其长度或直径良好，探头晶片尺寸视管径和壁厚情况选择，其长度或直径不大于不大于25mm25mm，频率，频率2.52.55.0MHz5.0MHz。（1）纵向缺陷检测：）纵向缺陷检测：第29页/共44页第三十页，共4
36、5页。3 3 3 3）灵敏度调节：）灵敏度调节：）灵敏度调节：）灵敏度调节：按技术规范规定的验收按技术规范规定的验收按技术规范规定的验收按技术规范规定的验收(ynshu)(ynshu)(ynshu)(ynshu)级别要求选择对比试块。级别要求选择对比试块。级别要求选择对比试块。级别要求选择对比试块。基准灵敏度：探头置于对比试块上作周向扫查，将试块上内基准灵敏度：探头置于对比试块上作周向扫查，将试块上内基准灵敏度：探头置于对比试块上作周向扫查，将试块上内基准灵敏度：探头置于对比试块上作周向扫查，将试块上内壁尖角槽的最高回波调至满幅度的壁尖角槽的最高回波调至满幅度的壁尖角槽的最高回波调至满幅度的壁
37、尖角槽的最高回波调至满幅度的80%80%80%80%，并找到外壁尖角，并找到外壁尖角，并找到外壁尖角，并找到外壁尖角槽的最高回波，二者波峰的连线为距离槽的最高回波，二者波峰的连线为距离槽的最高回波，二者波峰的连线为距离槽的最高回波，二者波峰的连线为距离波幅曲线。波幅曲线。波幅曲线。波幅曲线。扫查灵敏度：在基准灵敏度基础上再提高扫查灵敏度：在基准灵敏度基础上再提高扫查灵敏度：在基准灵敏度基础上再提高扫查灵敏度：在基准灵敏度基础上再提高6dB6dB6dB6dB。4)扫查扫查:（人工方法检测）探头沿径向进行周（人工方法检测）探头沿径向进行周向扫查，使声束在管壁内沿周向呈锯齿形向扫查，使声束在管壁内沿
38、周向呈锯齿形传播。探头扫查的间距要保证传播。探头扫查的间距要保证(bozhng)超声波束对管材进行超声波束对管材进行100%扫查，并有不小扫查，并有不小于于15%的覆盖。的覆盖。5)评定和验收：对扫查中发现的缺陷进行评定，缺陷回波幅度评定和验收：对扫查中发现的缺陷进行评定，缺陷回波幅度(fd)基准灵敏度为不合格。不合格品允许在公差范围内采取基准灵敏度为不合格。不合格品允许在公差范围内采取修磨方法进行处理，然后再复检。修磨方法进行处理，然后再复检。第30页/共44页第三十一页，共45页。（2）横向）横向(hn xin)缺陷检测：缺陷检测：1)探头：横波斜探头，楔块表面加工使之与工件表面吻合良好，
39、探头晶片探头：横波斜探头，楔块表面加工使之与工件表面吻合良好，探头晶片尺寸视管径和壁厚情况选择，其晶片长度或直径不大于尺寸视管径和壁厚情况选择，其晶片长度或直径不大于25mm，频率，频率2.55.0MHz。2)试块：与被检钢管规格相试块：与被检钢管规格相同，材质、热处理工艺同，材质、热处理工艺(gngy)和表面状况相同或和表面状况相同或相似的钢管制备。人工缺相似的钢管制备。人工缺陷为周向尖角槽。陷为周向尖角槽。3)按按JB/T 4730.3-2005标准规标准规定，试块中槽深分为定，试块中槽深分为3个级个级别尺寸。别尺寸。第31页/共44页第三十二页，共45页。5 5）评定和验收：对扫查中发现
40、缺陷进行评定，缺陷回波幅度）评定和验收：对扫查中发现缺陷进行评定，缺陷回波幅度）评定和验收：对扫查中发现缺陷进行评定，缺陷回波幅度）评定和验收：对扫查中发现缺陷进行评定，缺陷回波幅度 基准基准基准基准灵敏度为不合格。不合格品允许灵敏度为不合格。不合格品允许灵敏度为不合格。不合格品允许灵敏度为不合格。不合格品允许(ynx)(ynx)在公差范围内采取修磨在公差范围内采取修磨在公差范围内采取修磨在公差范围内采取修磨方法进行处理，然后在复检。方法进行处理，然后在复检。方法进行处理，然后在复检。方法进行处理，然后在复检。4 4）扫查（人工方法检测）：探头）扫查（人工方法检测）：探头(tn(tn tu)t
41、u)沿轴向进行扫查，使声束在沿轴向进行扫查，使声束在管壁内沿轴向呈锯齿形传播。管壁内沿轴向呈锯齿形传播。3）灵敏度调节）灵敏度调节(tioji)：按技术规范规定的验收级别要求选择对比试块。按技术规范规定的验收级别要求选择对比试块。基准灵敏度：基准灵敏度：只有外表面人工缺陷的试块，直接将试块上的只有外表面人工缺陷的试块，直接将试块上的人工缺陷最高回波调至人工缺陷最高回波调至50%；内外表面均有人工缺陷的试块，将；内外表面均有人工缺陷的试块，将试块上内表面人工缺陷的最高回波调至满幅度的试块上内表面人工缺陷的最高回波调至满幅度的80%，并找到外，并找到外表面人工缺陷的最高回波，二者波峰的连线为距离表
42、面人工缺陷的最高回波，二者波峰的连线为距离波幅波幅曲线。曲线。扫查灵敏度：扫查灵敏度：在基准灵敏度基础在基准灵敏度基础上再提高上再提高6dB。第32页/共44页第三十三页，共45页。2.水浸检测水浸检测利用纵波倾斜入射到水利用纵波倾斜入射到水/钢界面，当入射角钢界面，当入射角时，在钢管时，在钢管(gnggun)内实现纯横波检测。内实现纯横波检测。聚焦探头：线聚焦和点聚焦两种。聚焦探头：线聚焦和点聚焦两种。频率频率(pnl)一般为一般为2.55.0MHz。聚焦探头透镜的曲率半径聚焦探头透镜的曲率半径r：有机玻璃声透镜有机玻璃声透镜 r=0.46F。（1）探头）探头(tn tu)第33页/共44页
43、第三十四页，共45页。1)1)偏心距的选择偏心距的选择偏心距：探头声束轴线与管材中心轴偏心距：探头声束轴线与管材中心轴线的水平距离。线的水平距离。决定偏心距范围的条件：决定偏心距范围的条件：a.a.纯横波纯横波(hngb)(hngb)检测条件：检测条件：b.b.横波横波(hngb)(hngb)检测内壁条件：检测内壁条件：综合综合a a、b b：（2 2）检测）检测(jin c)(jin c)参数的选择参数的选择偏心距偏心距x x的选择的选择(xunz)(xunz)条件：条件：0.251Rx0.458r0.251Rx0.458r取平均值：取平均值：第34页/共44页第三十五页，共45页。2 2）
44、水层厚度的选择）水层厚度的选择）水层厚度的选择）水层厚度的选择水层水层水层水层HH大于钢管中横波全声大于钢管中横波全声大于钢管中横波全声大于钢管中横波全声程的程的程的程的1/21/2（HHxSxS）。）。）。）。水水水水/钢钢钢钢 界面的第二次回波界面的第二次回波界面的第二次回波界面的第二次回波S2S2位于位于位于位于(wiy)(wiy)管子的缺陷管子的缺陷管子的缺陷管子的缺陷波波波波 F F内（一次波）、内（一次波）、内（一次波）、内（一次波）、F F外外外外（二次波）之后。（二次波）之后。（二次波）之后。（二次波）之后。3 3）焦距的选择）焦距的选择(xunz)(xunz)探头的焦点落在与
45、声束轴线垂直的管探头的焦点落在与声束轴线垂直的管心线上。心线上。第35页/共44页第三十六页，共45页。（3 3）扫查方式）扫查方式）扫查方式）扫查方式四种扫查方式四种扫查方式四种扫查方式四种扫查方式探头不动，管材旋转的同时作轴向移动；探头不动，管材旋转的同时作轴向移动；探头不动，管材旋转的同时作轴向移动；探头不动，管材旋转的同时作轴向移动；探头作轴向移动，管材转动；探头作轴向移动，管材转动；探头作轴向移动，管材转动；探头作轴向移动，管材转动；管材不动，探头沿螺旋线运动管材不动，探头沿螺旋线运动管材不动，探头沿螺旋线运动管材不动，探头沿螺旋线运动探头旋转，管材作轴向移动。探头旋转，管材作轴向移
46、动。探头旋转，管材作轴向移动。探头旋转，管材作轴向移动。螺旋线扫查，螺距应小于或等于探头声束有效螺旋线扫查，螺距应小于或等于探头声束有效螺旋线扫查，螺距应小于或等于探头声束有效螺旋线扫查，螺距应小于或等于探头声束有效 宽度且应有宽度且应有宽度且应有宽度且应有15%15%的覆盖的覆盖的覆盖的覆盖率。率。率。率。（4 4）检测灵敏度的调整与质量评定）检测灵敏度的调整与质量评定）检测灵敏度的调整与质量评定）检测灵敏度的调整与质量评定基准灵敏度：转动水中试样使内外基准灵敏度：转动水中试样使内外基准灵敏度：转动水中试样使内外基准灵敏度：转动水中试样使内外(niwi)(niwi)壁人工槽回波均达壁人工槽回
47、波均达壁人工槽回波均达壁人工槽回波均达50%50%基基基基准高。准高。准高。准高。扫查灵敏度：比基准灵敏度高扫查灵敏度：比基准灵敏度高扫查灵敏度：比基准灵敏度高扫查灵敏度：比基准灵敏度高6dB6dB。质量评定：缺陷回波质量评定：缺陷回波质量评定：缺陷回波质量评定：缺陷回波 基准灵敏度时，判为不合格。基准灵敏度时，判为不合格。基准灵敏度时，判为不合格。基准灵敏度时，判为不合格。第36页/共44页第三十七页，共45页。大直径薄壁管检测大直径薄壁管检测大直径薄壁管检测大直径薄壁管检测大口径：外径大于大口径：外径大于大口径：外径大于大口径：外径大于100mm100mm的管材。的管材。的管材。的管材。成
48、型方法：穿孔法、高速挤压法、锻造法和焊接法。成型方法：穿孔法、高速挤压法、锻造法和焊接法。成型方法：穿孔法、高速挤压法、锻造法和焊接法。成型方法：穿孔法、高速挤压法、锻造法和焊接法。缺陷取向：平行于轴向的径向和周向缺陷；垂直于轴线的径向缺陷。缺陷取向：平行于轴向的径向和周向缺陷；垂直于轴线的径向缺陷。缺陷取向：平行于轴向的径向和周向缺陷；垂直于轴线的径向缺陷。缺陷取向：平行于轴向的径向和周向缺陷；垂直于轴线的径向缺陷。检测方法：检测方法：检测方法：检测方法：纵波纵波纵波纵波(zn b)(zn b)垂直入射检测法垂直入射检测法垂直入射检测法垂直入射检测法横波周向、轴向检测法横波周向、轴向检测法横
49、波周向、轴向检测法横波周向、轴向检测法通常采用接触法检测通常采用接触法检测(jin c)(jin c)，管径不大时，探头斜楔磨制成，管径不大时，探头斜楔磨制成与与 管材表面相吻合的曲面或加管材表面相吻合的曲面或加装滑块。装滑块。第37页/共44页第三十八页，共45页。（2）横波周向法）横波周向法检测与管轴平行检测与管轴平行(pngxng)的径向缺陷。的径向缺陷。采用横波单斜探头或双斜探头周向检测采用横波单斜探头或双斜探头周向检测单斜探头应作正反两个方向全面扫查。单斜探头应作正反两个方向全面扫查。（1 1）纵波垂直入射法）纵波垂直入射法检测与管轴平行的周向缺陷。检测与管轴平行的周向缺陷。纵波单直
50、探头或双晶直探头检测纵波单直探头或双晶直探头检测缺陷较小时，缺陷波缺陷较小时，缺陷波F F与底波与底波B B同时出同时出现现(chxin)(chxin)，根据缺陷波，根据缺陷波F F的幅度的幅度评价缺陷的当量大小；评价缺陷的当量大小；缺陷较大时，底波消失，用半波高度缺陷较大时，底波消失，用半波高度法测定缺陷尺寸。法测定缺陷尺寸。第38页/共44页第三十九页，共45页。（3 3）横波轴向法）横波轴向法）横波轴向法）横波轴向法检测与管轴垂直的径向缺陷。检测与管轴垂直的径向缺陷。检测与管轴垂直的径向缺陷。检测与管轴垂直的径向缺陷。采用横波单斜探头或双晶斜探头轴向检测采用横波单斜探头或双晶斜探头轴向检