超聲檢測(cè)(工藝部分) 二級(jí)取證教材407

1、超 聲 檢 測(cè) （工藝部分） 工藝部分） 概述 目前，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械制造、 目前，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械制造、 冶 金、石油化工、兵器、船舶、航空與航 石油化工、兵器、船舶、 天、核能、電力、建筑、交通等行業(yè)獲得 核能、電力、建筑、 廣泛應(yīng)用，成為控制產(chǎn)品質(zhì)量、 廣泛應(yīng)用，成為控制產(chǎn)品質(zhì)量、保證設(shè)備 安全運(yùn)行的極為重要的技術(shù)手段，在工業(yè) 安全運(yùn)行的極為重要的技術(shù)手段， 領(lǐng)域，目前最常用的有超聲波檢測(cè)、射線 領(lǐng)域，目前最常用的有超聲波檢測(cè)、 檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等 。 檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)、 . 每一種無(wú)損檢測(cè)方法都有其適用的檢 測(cè)對(duì)象與檢測(cè)能力范圍以及局限性， 測(cè)對(duì)象

2、與檢測(cè)能力范圍以及局限性，各種 方法對(duì)缺陷的檢出幾率既不會(huì)是100，也 100， 方法對(duì)缺陷的檢出幾率既不會(huì)是100，也 不會(huì)完全相同。例如， 不會(huì)完全相同。例如，射線照相檢測(cè)和超 聲檢測(cè)兩種方法主要都是用于探測(cè)被檢物 內(nèi)部的缺陷， 內(nèi)部的缺陷，射線照相檢測(cè)適用于探測(cè)被 檢物內(nèi)部的體積型缺陷，如氣孔、夾渣、 檢物內(nèi)部的體積型缺陷，如氣孔、夾渣、 縮孔、疏松等， 縮孔、疏松等，超聲檢測(cè)適用于探測(cè)被檢 物內(nèi)部的面積型缺陷，如裂紋、白點(diǎn)、 物內(nèi)部的面積型缺陷，如裂紋、白點(diǎn)、分 層和焊縫中的未熔合等。 層和焊縫中的未熔合等。 射線照相檢測(cè)常被用于檢測(cè)小型金屬 工件和焊縫， 工件和焊縫，超聲檢測(cè)常被用于

3、檢測(cè)金屬 鍛件、型材和焊縫。 鍛件、型材和焊縫。在對(duì)焊縫中危害性較 大的缺陷如裂紋的檢出能力上， 大的缺陷如裂紋的檢出能力上，超聲檢測(cè) 通常要優(yōu)于射線照相檢測(cè)。 通常要優(yōu)于射線照相檢測(cè)。但是射線照相 檢測(cè)和超聲檢測(cè)， 檢測(cè)和超聲檢測(cè)，兩者對(duì)同一被檢物的檢 測(cè)結(jié)果不會(huì)完全一致。 測(cè)結(jié)果不會(huì)完全一致。又例如渦流檢測(cè)和 磁粉檢測(cè)是用于探測(cè)被檢物表面和近表面 的缺陷， 的缺陷，而滲透檢測(cè)則只能用于探測(cè)被檢 物表面開口的缺陷。 物表面開口的缺陷。 . . . 超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是穿透力強(qiáng)、設(shè)備 超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是穿透力強(qiáng)、 輕便、檢測(cè)成本低、檢測(cè)效率高， 輕便、檢測(cè)成本低、檢測(cè)效率高，能即時(shí) 知道檢測(cè)結(jié)果

4、（實(shí)時(shí)檢測(cè)）， ），能實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 知道檢測(cè)結(jié)果（實(shí)時(shí)檢測(cè)），能實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化檢測(cè) ，在缺陷檢測(cè)中對(duì)危害性較大的裂 紋類缺陷特別敏感等。 紋類缺陷特別敏感等。超聲波檢測(cè)的缺點(diǎn) 是通常需要耦合介質(zhì)使聲能透入被檢物， 是通常需要耦合介質(zhì)使聲能透入被檢物， 需要有參考評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)， 需要有參考評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，特別是顯示的檢測(cè) 結(jié)果不直觀， 結(jié)果不直觀，因而對(duì)操作人員的技術(shù)水平 有較高要求等，此外， 有較高要求等，此外，對(duì)于小而薄或者形 狀較復(fù)雜， 狀較復(fù)雜，以及粗晶材料等工件檢測(cè)還存 在一定困難， 在一定困難，檢測(cè)結(jié)果無(wú)直接見(jiàn)證記錄 。 . 超聲檢測(cè)中評(píng)定中的缺陷當(dāng)量大小， 超聲檢測(cè)中評(píng)定中的缺陷當(dāng)量大小， 缺陷當(dāng)

5、量大小 是指缺陷的回波幅度與一定尺寸的人工反 射體的回波幅度相同。但是缺陷的實(shí)際尺 射體的回波幅度相同。 寸與標(biāo)準(zhǔn)人工反射體的尺寸并不相同， 寸與標(biāo)準(zhǔn)人工反射體的尺寸并不相同，這 是因?yàn)槿毕莸幕夭ǚ却笮∈鼙粰z工件的 材料以及缺陷本身的性質(zhì)、大小、形狀、 材料以及缺陷本身的性質(zhì)、大小、形狀、 取向、表面狀態(tài)等多種因素的影響，同時(shí) 取向、表面狀態(tài)等多種因素的影響， 還與超聲波的自身特性有關(guān) ，因此引入了 “當(dāng)量”-相當(dāng)?shù)牧窟@個(gè)概念作為定量衡 當(dāng)量”-相當(dāng)?shù)牧窟@個(gè)概念作為定量衡 量缺陷大小的標(biāo)準(zhǔn)。 量缺陷大小的標(biāo)準(zhǔn)。 . 此外， 此外，根據(jù)超聲檢測(cè)的結(jié)果判斷缺陷 的性質(zhì)（定性）問(wèn)題尚未很好解決，目

6、前 的性質(zhì)（定性）問(wèn)題尚未很好解決， 還主要是依靠檢測(cè)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、技術(shù) 還主要是依靠檢測(cè)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、 水平以及對(duì)被檢工件的材料特性、加工工 水平以及對(duì)被檢工件的材料特性、 藝特點(diǎn)、使用狀況等的了解來(lái)進(jìn)行綜合的 藝特點(diǎn)、 主觀判斷。 主觀判斷。 超聲脈沖反射法檢測(cè)的一般步驟 超聲檢測(cè)面的選擇-當(dāng)超聲束與工件 中缺陷延伸方向垂直，或者說(shuō)與缺陷面垂 中缺陷延伸方向垂直， 直時(shí)，能獲得最佳反射，此時(shí)缺陷檢出率 直時(shí)，能獲得最佳反射， 最高。因此， 最高。因此，在被檢工件上應(yīng)選擇能使超 聲束盡量與可能存在的缺陷其延伸方向垂 直的工件表面作為檢測(cè)面. 直的工件表面作為檢測(cè)面. . . 檢測(cè)面的制備

7、-超聲波是通過(guò)被檢 工件表面進(jìn)入工件內(nèi)部的，檢測(cè)面光潔度 工件表面進(jìn)入工件內(nèi)部的， 的優(yōu)劣影響聲能的透射效果并可能產(chǎn)生干 擾，因而對(duì)超聲檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠 性有很大影響。 性有很大影響。 不同超聲檢測(cè)方法對(duì)檢測(cè)面光潔度的一般要求： 不同超聲檢測(cè)方法對(duì)檢測(cè)面光潔度的一般要求： 接觸法縱波檢測(cè) 水浸法縱波檢測(cè) 接觸法橫波檢測(cè) 3.2µm 6.3µm 3.2µm . 耦合方法的確定 接觸法-接觸法-超聲探頭與工件檢測(cè)面直接接 -超聲探頭與工件檢測(cè)面直接接 其間以機(jī)油、變壓器油、潤(rùn)滑脂、甘油、 觸，其間以機(jī)油、變壓器油、潤(rùn)滑脂、甘油、 水玻璃（硅酸鈉Na2SiO3 或

8、者工業(yè)膠水、 Na2SiO3） 水玻璃（硅酸鈉Na2SiO3）或 者工業(yè)膠水、 化學(xué)漿糊等作為耦合劑， 化學(xué)漿糊等作為耦合劑，或者是商品化的超 聲檢測(cè)專用耦合劑。 聲檢測(cè)專用耦合劑。 水浸法-水浸法-超聲探頭與工件檢測(cè)面之間有 -超聲探頭與工件檢測(cè)面之間有 一定厚度的水層 常用物質(zhì)20 常用物質(zhì)20時(shí)的聲速和聲阻抗 . 檢測(cè)條件的準(zhǔn)備-選擇適當(dāng)?shù)某曁?檢測(cè)條件的準(zhǔn)備-傷儀、超聲探頭、參考標(biāo)準(zhǔn)試塊、采用計(jì) 傷儀、超聲探頭、參考標(biāo)準(zhǔn)試塊、 算法時(shí)的計(jì)算程序、距離-波幅曲線或AVG 算法時(shí)的計(jì)算程序、距離-波幅曲線或AVG 曲線制作、靈敏度補(bǔ)償?shù)?，以及在檢測(cè)前 曲線制作、靈敏度補(bǔ)償?shù)龋?對(duì)儀器的校

9、準(zhǔn)（時(shí)基線校正、 對(duì)儀器的校準(zhǔn)（時(shí)基線校正、起始靈敏度 設(shè)定等）。 設(shè)定等）。 對(duì)探傷儀性能要求： 對(duì)探傷儀性能要求： 頻率：0.510MHz。 頻率：0.510MHz。 垂直線性：在熒光屏滿刻度的80范圍內(nèi) 垂直線性：在熒光屏滿刻度的80 80 呈線性，誤差 呈線性，誤差5。 水平線性：誤差1。 水平線性：誤差 衰減器：80dB以上連續(xù)可調(diào)，步進(jìn)級(jí)每檔 衰減器：80dB以上連續(xù)可調(diào) 以上連續(xù)可調(diào)， 2dB，精度為任意相鄰12dB誤差在± 12dB誤差在 2dB，精度為任意相鄰12dB誤差在±1dB 以內(nèi)，最大累計(jì)誤差1dB。 以內(nèi)，最大累計(jì)誤差1dB。 對(duì)探頭的要求有：

10、對(duì)探頭的要求有： 晶片面積一般500mm2，且任一邊長(zhǎng)原則 晶片面積一般500mm2， 上25mm。 25mm。 單斜探頭聲束軸線水平偏離角2°，主聲 單斜探頭聲束軸線水平偏離角 束垂直方向不應(yīng)有明顯的雙峰。 束垂直方向不應(yīng)有明顯的雙峰。 對(duì)超聲探傷儀和探頭的系統(tǒng)性能要求有： 對(duì)超聲探傷儀和探頭的系統(tǒng)性能要求有： 在達(dá)到所探工件的最大檢測(cè)聲程時(shí)，其有 在達(dá)到所探工件的最大檢測(cè)聲程時(shí)， 效靈敏度余量應(yīng)10dB。 效靈敏度余量應(yīng)10dB。 儀器和探頭的組合頻率與公稱頻率誤差 10。 ±10。 儀器和直探頭組合的始脈沖寬度(在基準(zhǔn)靈 儀器和直探頭組合的始脈沖寬度( 敏度下)的要求

11、有，對(duì)于頻率為5MHz的探頭， 5MHz的探頭 敏度下)的要求有，對(duì)于頻率為5MHz的探頭， 寬度10mm；對(duì)于頻率為2.5MHz的探頭， 寬度10mm；對(duì)于頻率為2.5MHz的探頭， 2.5MHz的探頭 寬度15mm。 寬度15mm。 (4)直探頭的遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力應(yīng)30dB，斜探頭 (4)直探頭的遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力應(yīng) 30dB， 直探頭的遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力應(yīng) 的遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力應(yīng)6dB。 的遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力應(yīng)6dB。 標(biāo)準(zhǔn)試塊 鋼板用標(biāo)準(zhǔn)試塊有CBI和CB。 鋼板用標(biāo)準(zhǔn)試塊有CBI CB。 CBI和 鍛件用標(biāo)準(zhǔn)試塊有CSI，CS和CS。 鍛件用標(biāo)準(zhǔn)試塊有CSI CS和CS。 CSI ， 焊接接頭用標(biāo)準(zhǔn)試塊有CSK-A，CS

12、K-A， 焊接接頭用標(biāo)準(zhǔn)試塊有CSK A，CSK-A， CSKCSK-A，CSK-A，GS1GS4和 形等。 CSK-A，CSK-A，GS1GS4和T形等。 管件用標(biāo)準(zhǔn)試塊有：管縱向人工缺陷試塊 管件用標(biāo)準(zhǔn)試塊有： 和管橫向人工缺陷試塊。 和管橫向人工缺陷試塊。 對(duì)比試塊 對(duì)比試塊的外形尺寸和表面粗糙度應(yīng)能 代表被檢工件的特征，試塊厚度應(yīng)與被 代表被檢工件的特征， 檢工件的厚度相對(duì)應(yīng)。如果涉及到檢測(cè) 檢工件的厚度相對(duì)應(yīng)。 兩種或兩種以上不同厚度部件焊接接頭 時(shí)，試塊厚度應(yīng)由其最大厚度來(lái)確定 超聲檢測(cè)靈敏度補(bǔ)償 耦合補(bǔ)償 ： 在檢測(cè)和缺陷定量時(shí)，對(duì)表面 在檢測(cè)和缺陷定量時(shí)， 粗糙度引起的耦合損失

13、進(jìn)行補(bǔ)償。 粗糙度引起的耦合損失進(jìn)行補(bǔ)償。 檢測(cè)和缺陷定量時(shí)， 衰減補(bǔ)償 ： 檢測(cè)和缺陷定量時(shí)，對(duì)材質(zhì)衰 減引起的檢測(cè)靈敏度下降和缺陷定量誤差進(jìn) 行補(bǔ)償。 行補(bǔ)償。 曲面補(bǔ)償： 對(duì)檢測(cè)面是曲面的工件， 曲面補(bǔ)償： 對(duì)檢測(cè)面是曲面的工件，采用 曲率半徑與工件相同或相近的對(duì)比試塊， 曲率半徑與工件相同或相近的對(duì)比試塊，通 過(guò)對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行曲面補(bǔ)償。 過(guò)對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行曲面補(bǔ)償。 . 檢測(cè)掃查-在被檢工件的檢測(cè)面上使 用超聲探頭進(jìn)行掃查， 用超聲探頭進(jìn)行掃查，應(yīng)確保超聲束能 覆蓋所有被檢查的區(qū)域。 覆蓋所有被檢查的區(qū)域。 . 缺陷評(píng)定-對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行定位 缺陷評(píng)定-對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行 對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行定位

14、 （缺陷在工件中的埋藏深度與水平位 置）、定量（缺陷大小、面積、長(zhǎng)度） ）、定量 缺陷大小、面積、長(zhǎng)度） 定量（ 的評(píng)定并作出標(biāo)記， 的評(píng)定并作出標(biāo)記，必要時(shí)還需要判定 定性評(píng)定 缺陷的性質(zhì)或種類，亦即定性評(píng)定。 缺陷的性質(zhì)或種類，亦即定性評(píng)定。 缺陷類型 缺陷類型主要分為點(diǎn)狀、線狀、體積狀、 缺陷類型主要分為點(diǎn)狀 線狀、體積狀、 點(diǎn)狀、 平面狀和多重性五種缺陷 平面狀和多重性五種缺陷 缺陷類型識(shí)別：一般是通過(guò)探頭從兩個(gè)方 向掃查(即前后和左右掃查) 向掃查(即前后和左右掃查)，觀察其回波動(dòng) 態(tài)波形來(lái)進(jìn)行的。必要時(shí)，宜采用兩種以 上聲束方向作多種掃查，包括前后、左右、 轉(zhuǎn)動(dòng)和環(huán)繞掃查，以此對(duì)各

15、種超聲信息進(jìn) 行綜合評(píng)定來(lái)識(shí)別缺陷。 缺陷性質(zhì)的估判程序 無(wú)價(jià)信號(hào) ： 凡反射波幅低于評(píng)定線或按本部 分判斷為合格的缺陷信號(hào)原則上不予定性。 分判斷為合格的缺陷信號(hào)原則上不予定性。 波幅超標(biāo)信號(hào)1 凡可判斷為點(diǎn)狀的缺陷一般不 波幅超標(biāo)信號(hào)1 予定性。 予定性。 波幅超標(biāo)信號(hào)2 凡判定為 線狀、體積狀、平面 波幅超標(biāo)信號(hào)2 凡判定為線狀、體積狀、 狀或多重性的缺陷，應(yīng)進(jìn)一步測(cè)定和參考缺陷 狀或多重性的缺陷， 平面、深度位置、缺陷高度、 平面、深度位置、缺陷高度、缺陷各向反射特 缺陷取向、缺陷波形、動(dòng)態(tài)波形、 性、缺陷取向、缺陷波形、動(dòng)態(tài)波形、回波包 絡(luò)線和掃查方法等參數(shù)，同時(shí)結(jié)合工件結(jié)構(gòu)、 絡(luò)線

16、和掃查方法等參數(shù)，同時(shí)結(jié)合工件結(jié)構(gòu)、 坡口形式、材料特性、 坡口形式、材料特性、焊接工藝和焊接方法進(jìn) 行綜合判斷，盡可能定出缺陷的實(shí)際性質(zhì)。 行綜合判斷，盡可能定出缺陷的實(shí)際性質(zhì)。 缺陷性質(zhì)估判的依據(jù) 工件結(jié)構(gòu)與坡口形式。 工件結(jié)構(gòu)與坡口形式。 母材與焊材種類。 母材與焊材種類。 焊接方法和焊接工藝。 焊接方法和焊接工藝。 缺陷幾何位置。 缺陷幾何位置。 缺陷最大反射回波高度。 缺陷最大反射回波高度。 缺陷定向反射特性。 缺陷定向反射特性。 缺陷回波靜態(tài)波形。 缺陷回波靜態(tài)波形。 缺陷回波動(dòng)態(tài)波形。 缺陷回波動(dòng)態(tài)波形。 . 記錄與判斷-記錄檢測(cè)結(jié)果，對(duì)照技 記錄與判斷-記錄檢測(cè)結(jié)果 記錄檢測(cè)結(jié)

17、果， 術(shù)條件和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)作出合格與否的判 斷，得出檢測(cè)結(jié)論，簽發(fā)檢測(cè)報(bào)告。 得出檢測(cè)結(jié)論，簽發(fā)檢測(cè)報(bào)告。 . 處理-將檢測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的工件作 出標(biāo)記，隔離待處理， 出標(biāo)記，隔離待處理，對(duì)合格工件給 予合格標(biāo)記轉(zhuǎn)入下道生產(chǎn)工序或周轉(zhuǎn) 程序。 程序。 . 本探傷工藝部分重點(diǎn)介紹板材、鋼管、 本探傷工藝部分重點(diǎn)介紹板材、鋼管、 鍛件、鑄件、焊縫產(chǎn)生的主要缺陷及主 鍛件、鑄件、 要的檢測(cè)方法。 要的檢測(cè)方法。 第七章、 第七章、板材與管材超 聲波 探傷 . 第1節(jié)、板材超聲波探傷. 一、板材分類 薄板：<6mm 薄板： 中板：6mm40 mm 中板： 厚板：>40mm 厚板： . 、鋼板中常見(jiàn)

18、內(nèi)部缺陷 二 鋼板是由板坯軋制而成的，而板坯又是由鋼錠軋制或 鋼板是由板坯軋制而成的， 連續(xù)澆鑄而成的，鋼板中常見(jiàn)缺陷有分層 折迭、 分層、 連續(xù)澆鑄而成的，鋼板中常見(jiàn)缺陷有分層、折迭、白點(diǎn) 等。 （1）、分層板坯中縮孔、夾渣等在軋制過(guò)程 分層板坯中縮孔 ）、分層板坯中縮孔、 中未密合而形成的分離層。 中未密合而形成的分離層。 分層是鋼錠中縮孔、非金屬夾雜物、金屬氧化物、 分層是鋼錠中縮孔、非金屬夾雜物、金屬氧化物、 縮孔 硫化物以及夾渣在軋制過(guò)程中被軋扁而形成. 硫化物以及夾渣在軋制過(guò)程中被軋扁而形成.這 些缺陷有的是鋼水本身產(chǎn)生， 些缺陷有的是鋼水本身產(chǎn)生，如脫氧時(shí) 加脫氧劑 造成，或煉鋼

19、爐混入鋼水中的耐火材料等， 造成，或煉鋼爐混入鋼水中的耐火材料等，這些 缺陷在鋼錠中位置沒(méi)有一定規(guī)律， 缺陷在鋼錠中位置沒(méi)有一定規(guī)律，故出現(xiàn)在鋼板 中位置也無(wú)序. 分層是以上缺陷軋制而成， 中位置也無(wú)序. 分層是以上缺陷軋制而成，大多 與鋼平行，且具有固定走向。為平面狀缺陷， 與鋼平行，且具有固定走向。為平面狀缺陷，嚴(yán) 重時(shí)形成完全剝離的層狀裂紋， 重時(shí)形成完全剝離的層狀裂紋，對(duì)小的點(diǎn)狀?yuàn)A雜 物則形成小的局部分層。 物則形成小的局部分層。 （2）、折疊-折迭是鋼板表面局部形成互相折合的 折疊-）、折疊-折迭是鋼板表面局部形成互相折合的 雙層金屬。 雙層金屬。 軋制過(guò)程中鋼板形成的局部凸起被壓平

20、。 軋制過(guò)程中鋼板形成的局部凸起被壓平。 （3）、白點(diǎn)存在于內(nèi)部，白點(diǎn)是鋼板在軋制后 ）、白點(diǎn)存在于內(nèi)部 白點(diǎn)存在于內(nèi)部， 冷卻過(guò)程中氫原子來(lái)不及擴(kuò)散， 冷卻過(guò)程中氫原子來(lái)不及擴(kuò)散，而形成的白點(diǎn)斷裂 。 鋼中氫在加工過(guò)程來(lái)不及向外擴(kuò)散，在鋼板成型 鋼中氫在加工過(guò)程來(lái)不及向外擴(kuò)散， 后，氫原子逐漸在鋼板中的微缺陷（如非金屬夾雜 氫原子逐漸在鋼板中的微缺陷（ 物）旁緩慢地以氫氣形式析出，造成氫裂紋（微裂 旁緩慢地以氫氣形式析出，造成氫裂紋（ 紋群）。其斷面呈白色故稱白點(diǎn)。 紋群）。其斷面呈白色故稱白點(diǎn)。常見(jiàn)于鍛鋼和厚 ）。其斷面呈白色故稱白點(diǎn) 鋼板（厚度大于40mm）中。 鋼板（厚度大于40mm）

21、 . . . 三、探傷方法 接觸法、水浸法 接觸法、 鋼板制造廠多采用超聲局部水浸法檢測(cè), 鋼板制造廠多采用超聲局部水浸法檢測(cè),壓力容器制造 廠多采用接觸法復(fù)驗(yàn) 。 1.接觸法 1.接觸法 探頭與工件直接接觸，探頭與工件之間需施 探頭與工件直接接觸， 加耦合劑（機(jī)油、甘油）。 加耦合劑（機(jī)油、甘油）。 . 1）多次底波反射法 （ 鋼板探傷時(shí)采用多次底波反射法是依據(jù)底 面回波次數(shù)， 面回波次數(shù)，判斷鋼板有無(wú)缺陷和缺陷嚴(yán)重程 度的探傷方法。 度的探傷方法。 探頭通過(guò)耦合層直接與鋼板接觸，當(dāng)探 探頭通過(guò)耦合層直接與鋼板接觸， 頭位于完好區(qū)時(shí)，儀器上出現(xiàn)底波多次反射。 頭位于完好區(qū)時(shí)，儀器上出現(xiàn)底波多

22、次反射。 多次底波法的優(yōu)點(diǎn) ： 多次底波法不僅可以根據(jù)缺陷波來(lái)判定缺 陷情況，而且可以根據(jù)底波衰減狀況來(lái)判 陷情況， 定缺陷情況。 定缺陷情況。 以接觸法為例：當(dāng)探頭位于完好區(qū)域時(shí)，示波屏上 以接觸法為例： 當(dāng)探頭位于完好區(qū)域時(shí)， 顯示多次等距離的底波，無(wú)缺陷波； 顯示多次等距離的 底波，無(wú)缺陷波；當(dāng)探頭位于缺 陷較小的區(qū)域時(shí)，示波屏上顯示缺陷波與底波共存， 陷較小的區(qū)域時(shí)，示波屏上顯示缺陷波與底波共存， 底波有所下降； 當(dāng)探頭位于缺陷較大的區(qū)域時(shí)， 底波有所下降；當(dāng)探頭位于缺陷較大的區(qū)域時(shí)，示 波屏上出現(xiàn)缺陷的多次反射波，底波明顯下降或消失。 波屏上出現(xiàn)缺陷的多次反射波，底波明顯下降或消失。

23、 . 采用底波多次反射法探傷應(yīng)滿足的條件： 采用底波多次反射法探傷應(yīng)滿足的條件： 工件的探傷面與底面互相平行， 工件的探傷面與底面互相平行，確保 產(chǎn)生多次反射。（ 。（如工件加工傾斜就不 產(chǎn)生多次反射。（如工件加工傾斜就不 合適）。 合適）。 鋼板材質(zhì)晶粒度必須均勻， 鋼板材質(zhì)晶粒度必須均勻，保證無(wú)缺 陷處底面多次反射波次數(shù)的穩(wěn)定。（ 。（各 陷處底面多次反射波次數(shù)的穩(wěn)定。（各 次相同）。 次相同）。 材質(zhì)對(duì)超聲波的衰減要小。 材質(zhì)對(duì)超聲波的衰減要小。保證反射 底波有足夠數(shù)量。 底波有足夠數(shù)量。 一般碳鋼、不銹鋼均能滿足這些條件 一般碳鋼、 . （2）一次底波法（或二次底波法） 一次底波法（或

24、二次底波法） 適用于板厚：80mm 適用于板厚： . 2.水浸法 2.水浸法 探頭晶片離開鋼板一段距離， 探頭晶片離開鋼板一段距離，通 過(guò)水耦合。在探傷儀熒光屏上將同時(shí)出 過(guò)水耦合。 現(xiàn)水層多次反射和鋼板底面多次反射波， 現(xiàn)水層多次反射和鋼板底面多次反射波， 探傷時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)水層厚度， 探傷時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)水層厚度，使水層波 （水鋼界面）與某次底波重合。 鋼界面）與某次底波重合。 . . 水層厚度H和鋼板厚度關(guān)系為： 水層厚度H和鋼板厚度關(guān)系為： C水 H= n = n 4 數(shù)。 C 鋼 ， n為重合次 CL鋼 CL鋼=5900m/s CL水 CL水=1480m/s CL水/CL鋼 CL水/CL鋼=1

25、480/59001/4 常用方法： 常用方法： 一次重合法：界面各次回波分別與鋼板底波一一重合； 一次重合法：界面各次回波分別與鋼板底波一一重合； 二次重合法：界面回波S2與二次底波B2重合； 二次重合法：界面回波S2與二次底波B2重合； 三次重合法：界面回波S2與三次底波B3重合； 三次重合法：界面回波S2與三次底波B3重合； 四次重合法：界面回波S2與四次底波B4重合。 四次重合法：界面回波S2與四次底波B4重合。 S2與四次底波B4重合 鋼板水浸( 或局部水浸 ) 探傷時(shí)， 為避免水/鋼 鋼板水浸(或局部水浸)探傷時(shí)，為避免水/ 界面多次回波與鋼板多次底波相互干擾， 界面多次回波與鋼板多

26、次底波相互干擾，調(diào)整 水層厚度時(shí)， 使水/ 水層厚度時(shí) ， 使水 / 鋼界面回波與某次鋼板底 波重合 ，這種方法就稱為多次重合法。 波重合，這種方法就稱為多次重合法。當(dāng)界面 回波與鋼板第二或三、四次底波重合時(shí)， 回波與鋼板第二或三、四次底波重合時(shí)，則分 別稱為二次或三、 C 別稱為二次或三、四次重合法。 水 C H= 鋼 4 n 一次重合法時(shí)，界面各次回波分別與鋼板底波一一重 一次重合法時(shí)， 合。此時(shí)，由于鋼板底波的位置經(jīng)常有水層界面波存 此時(shí)， 探傷過(guò)程中， 在，探傷過(guò)程中，難以觀察到鋼板底波的衰減或消失 情況， 情況，因而無(wú)法根據(jù)底波衰減或消失情況來(lái)判定缺陷 情況，所以一般不采用一次重合法

27、探傷。 情況，所以一般不采用一次重合法探傷。常采用四次 重合法（計(jì)算水層厚度方便） 重合法（計(jì)算水層厚度方便）。 對(duì)充水直探頭的要求： 對(duì)充水直探頭的要求： 為滿足多次重合法要求，水層厚度要連 為滿足多次重合法要求， 續(xù)可調(diào)。 續(xù)可調(diào)。 調(diào)至不同厚度時(shí)，必須保證發(fā)射的聲束 調(diào)至不同厚度時(shí)， 與鋼板表面垂直。 與鋼板表面垂直。 充水探頭內(nèi)水套管內(nèi)徑必須大于最大水 層厚度時(shí)聲束直徑。 層厚度時(shí)聲束直徑。 進(jìn)出水口位置應(yīng)大于最大水層可調(diào)厚度， 進(jìn)出水口位置應(yīng)大于最大水層可調(diào)厚度， 且出水口應(yīng)小于進(jìn)水口，保證水套充滿水。 且出水口應(yīng)小于進(jìn)水口，保證水套充滿水。 探傷時(shí)應(yīng)及時(shí)注意排除水中氣泡?；虿?探傷

28、時(shí)應(yīng)及時(shí)注意排除水中氣泡。 用消泡劑去除氣泡。 用消泡劑去除氣泡。 . . 3.探傷圖形分析： 3.探傷圖形分析： .(7)大而傾斜缺陷波形 .(7)大而傾斜缺陷波形 鋼板探傷中，引起底波消失的幾種情況 ： 鋼板探傷中， （1）表面氧化皮與鋼板結(jié)合不好 （2）近表面有大面積的缺陷 （3）鋼板中有吸收性缺陷(疏松) 鋼板中有吸收性缺陷(疏松) （4）鋼板中有傾斜的大缺陷。 鋼板中有傾斜的大缺陷。 . 疊加效應(yīng)： 疊加效應(yīng)： 當(dāng)缺陷比較小時(shí)，缺陷回波從第一次開 當(dāng)缺陷比較小時(shí)， 始會(huì)隨著出現(xiàn)的二次、三次波高逐漸增高，幾 始會(huì)隨著出現(xiàn)的二次、三次波高逐漸增高， 次以后又逐漸降低， 次以后又逐漸降低，

29、這是由于對(duì)同一個(gè)小缺陷 會(huì)產(chǎn)生不同反射路徑且互相疊 會(huì)產(chǎn)生不同反射路徑且互相疊加后造成的一種 波形動(dòng)態(tài)現(xiàn)象，隨探頭移動(dòng)有所變化。 波形動(dòng)態(tài)現(xiàn)象，隨探頭移動(dòng)有所變化。 疊加效應(yīng)形成的原因及回波變化特征 疊加效應(yīng)多出現(xiàn)在板厚較薄，缺陷較小且位于板 疊加效應(yīng)多出現(xiàn)在板厚較薄， 中心附近時(shí)。 中心附近時(shí)。 缺陷回波變化特征是： 缺陷回波變化特征是：鋼板各次底波前的缺陷多 次回波F1 F2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，F(xiàn)5， F1， 次回波F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，F(xiàn)5，到某次回波 波高又逐漸降低。 后，波高又逐漸降低。這種效應(yīng)的出現(xiàn)是由于不 同反射路徑的聲波互相疊加的結(jié)果， 聲波互相疊加的結(jié)果 同反射路徑的聲波互相疊加

30、的結(jié)果，隨著缺陷回 波次數(shù)的增加，回波路徑逐漸增多， F2比F1多 波次數(shù)的增加，回波路徑逐漸增多，如F2比F1多3 條路徑，F(xiàn)3<比F1多 條路徑路徑多，疊加能量多， 條路徑，F(xiàn)3<比F1多5條路徑路徑多，疊加能量多， 故缺陷回波逐漸升高。但路徑進(jìn)一步增加時(shí)， 故缺陷回波逐漸升高。但路徑進(jìn)一步增加時(shí)，反 射損失及衰減也增加，增加到一定程度后， 射損失及衰減也增加，增加到一定程度后，損失 和衰減的聲能將超過(guò)疊加效應(yīng)。 和衰減的聲能將超過(guò)疊加效應(yīng)。因此缺陷波高到 一定程度后又逐漸降低 疊加效應(yīng)是鋼板底波多次反射時(shí)可看到的現(xiàn)象 產(chǎn)生疊加效應(yīng)的條件： 產(chǎn)生疊加效應(yīng)的條件： （1） 板厚:

31、 板厚: 較??； 較薄； （2） 方法：底波多次反射法； 方法：底波多次反射法； （3）材質(zhì)衰減?。?材質(zhì)衰減??； （4）缺陷位于鋼板中部； 缺陷位于鋼板中部； （5）缺陷?。ㄈ毕菪∮诼暿孛?）。 缺陷小（ . 若出現(xiàn)如下圖所示這種現(xiàn)象，當(dāng) 若出現(xiàn)如下圖所示這種現(xiàn)象， F1評(píng)價(jià)缺陷 20mm時(shí) 利用F1評(píng)價(jià)缺陷。 20mm時(shí) 利用F1評(píng)價(jià)缺陷。當(dāng) <20mm時(shí)用F2評(píng)價(jià)缺陷 時(shí)用F2評(píng)價(jià)缺陷， <20mm時(shí)用F2評(píng)價(jià)缺陷，減少近場(chǎng)區(qū)影 響。 . 四、探頭與掃查方式 1.探頭 1.探頭 頻率： 頻率： 2.5 2.55MHZ 晶片直徑： 晶片直徑： 14 1425mm 探頭形式：

32、探頭形式： 單晶直探頭 用于20mm 用于20mm以上鋼板檢測(cè) 20mm以上鋼板檢測(cè) 聯(lián)合雙晶直探頭 用于=6-20mm鋼板。 用于=6 20mm鋼板 =6鋼板。 鋼板中的分層、折迭等缺陷是在軋制過(guò)程中形成的，因 鋼板中的分層、折迭等缺陷是在軋制過(guò)程中形成的， 此它們基本平行于板面， 此它們基本平行于板面，故一般采用直探頭探傷 2.掃查方式 2.掃查方式 （1）全面掃查：100%掃查，且10%重疊， 全面掃查：100%掃查 掃查， 10%重疊 重疊， 移動(dòng)方向垂直于鋼板壓延方向。 移動(dòng)方向垂直于鋼板壓延方向。 （2）列線掃查：100mm等距離的平行線，探頭沿線掃查， 列線掃查：100mm等距離

33、的平行線，探頭沿線掃查， 等距離的平行線 移動(dòng)方向垂直于鋼板壓延向。 移動(dòng)方向垂直于鋼板壓延向。 . （3）邊緣掃查：鋼板邊緣四周50mm范圍內(nèi)，全面掃查。 邊緣掃查：鋼板邊緣四周50mm范圍內(nèi)，全面掃查。 50mm范圍內(nèi) （4）格子掃查：鋼板邊緣四周50mm范圍內(nèi)，全面掃查， 格子掃查：鋼板邊緣四周50mm范圍內(nèi)，全面 掃查， 50mm范圍內(nèi) 其余按200*200mm 200*200mm的格子線掃查 其余按200*200mm的格子線掃查 3.掃查速度： 3.掃查速度 掃查速度： 手工： 手工：0.15m/s . 五、探測(cè)范圍和靈敏度調(diào)整 1.探測(cè)范圍調(diào)整 1.探測(cè)范圍調(diào)整 80mm B5 &

34、gt;80mm時(shí) B2 >80mm時(shí) B2B5 2.靈敏度調(diào)整 2.靈敏度調(diào)整 階梯試塊法： 階梯試塊法： 20mm： 20mm： 探傷靈敏度：B150%-10dB探傷靈敏度：B150%-10dB-表面補(bǔ)償 . 平底孔試塊： 平底孔試塊： 探傷靈敏度：F150%探傷靈敏度：F150%-表面補(bǔ)償 >20mm，試塊上5 >20mm，試塊上5平底孔第一次底波 5平底孔第一次底波 50%。 高50%。 底波法：(鋼板無(wú)缺陷處) 底波法： 鋼板無(wú)缺陷處) >3N，可用B1 >3N，可用B1達(dá)50% B1達(dá) 探傷靈敏度：B150%- 探傷靈敏度：B150%同距離處B 同距離處

35、B分貝差： 分貝差 =202X/2 =20 . 對(duì)試塊的基本要求： 對(duì)試塊的基本要求： a. 試塊鋼板與被探鋼材材質(zhì)相近。 試塊鋼板與被探鋼材材質(zhì)相近。 b. 試塊鋼板不得有2當(dāng)量以上缺陷。 試塊鋼板不得有2當(dāng)量以上缺陷。 2當(dāng)量以上缺陷 c. 試塊上5平底孔垂直于表面，平底 試塊上5平底孔垂直于表面， 5平底孔垂直于表面 孔底面與表面平行，光滑。 孔底面與表面平行，光滑。 d. 平底孔距離應(yīng)符合JB/T4730-2005標(biāo) 平底孔距離應(yīng)符合JB/T4730 2005標(biāo) JB/T4730準(zhǔn)4.1.3.2表2 要求。 4.1.3.2表 要求。 . 、缺陷判別與測(cè)定 六 1、缺陷的判別 以下三種情

36、況之一即為缺陷： 以下三種情況之一即為缺陷： (1) F150% 缺陷第一次反射波高大于等于50% 50%； 缺陷第一次反射波高大于等于50%； （2）B1100%而F1/B150% B1100%而 第一次底波小于100% 100%， 第一次底波小于100%，而第一次缺陷波與 第一次底波之比大于等于50% 50%； 第一次底波之比大于等于50%； （3）B150% B1 第一次底波小于50% 底波下降嚴(yán)重， 50%。 第一次底波小于50%。底波下降嚴(yán)重，為傾 吸收性缺陷。 斜、吸收性缺陷。 . 2、缺陷的測(cè)定 定位；位置的確定。 A、定位；位置的確定。 定量；大小的確定。 B、定量；大小的確定

37、。 定性；估判性質(zhì)。 C、定性；估判性質(zhì)。 （1）位置的測(cè)定 深度 A、深度依據(jù)示波屏缺陷波所對(duì)的刻度 及掃描比例來(lái)確定。 及掃描比例來(lái)確定。 平面位置 B、平面位置可根據(jù)直探頭在鋼板上的 位置畫出在板材表面的位置。 位置畫出在板材表面的位置。最后記錄 在報(bào)告上。 在報(bào)告上。 （2）缺陷定量： 缺陷定量： 指示長(zhǎng)度； 缺陷面積。 指示長(zhǎng)度；缺陷面積。 A、 F150% F1=25% B1100%， B、 B1100%， F1/B150% F1/B1=50% C、 B1 B150% B1=50% F150% F1=25% B1100% ， B1100%， F1/B150% F1/B1=50% B

38、1 B150% B1=50% . (3)缺陷性質(zhì)估判： (3)缺陷性質(zhì)估判 缺陷性質(zhì)估判： 結(jié)合波型特點(diǎn)和鋼板制造工藝綜合判斷， 結(jié)合波型特點(diǎn)和鋼板制造工藝綜合判斷， 波型特點(diǎn)大致為： 波型特點(diǎn)大致為： 分層 缺陷波形整齊均勻、波峰陡直， 缺陷波形整齊均勻、波峰陡直，大面 積分層只有缺陷回波，無(wú)底波， 積分層只有缺陷回波，無(wú)底波，指示長(zhǎng) 度長(zhǎng)；小面積分層有缺陷波， 度長(zhǎng)；小面積分層有缺陷波，底波降低 或消失，有一定長(zhǎng)度。 或消失，有一定長(zhǎng)度。分層大多在鋼板 中部，平行于鋼板表面. 中部，平行于鋼板表面.測(cè)定方向性很 強(qiáng)，垂直檢測(cè)時(shí)（從鋼板側(cè)面）不易探 垂直檢測(cè)時(shí)（從鋼板側(cè)面） 到。 白點(diǎn) 小裂

39、紋（白點(diǎn)）反射波密集、 小裂紋（白點(diǎn)）反射波密集、波峰強(qiáng)烈 尖銳、移動(dòng)探頭時(shí)波峰此起彼伏， 尖銳、移動(dòng)探頭時(shí)波峰此起彼伏，十分 活躍，有底波，但明顯降低； 活躍，有底波，但明顯降低；大裂紋時(shí) 缺陷反射波強(qiáng)烈，無(wú)底波。 缺陷反射波強(qiáng)烈，無(wú)底波。裂紋是沿鋼 板金屬組織的晶界延伸擴(kuò)展， 板金屬組織的晶界延伸擴(kuò)展，對(duì)探傷方 向性要求不強(qiáng)， 向性要求不強(qiáng)，從鋼板四面都能探測(cè)到 且在板厚方向?qū)ΨQ。 缺陷 ，且在板厚方向?qū)ΨQ。 . 折迭 存在于鋼板表面或近表面. 存在于鋼板表面或近表面.在探測(cè) 面附近時(shí)不一定直接產(chǎn)生缺陷波， 面附近時(shí)不一定直接產(chǎn)生缺陷波，對(duì)底 波多次反射波減少次數(shù)， 波多次反射波減少次數(shù)，

40、并使多次反射 波位置改變，始波加寬， 波位置改變，始波加寬，有時(shí)使底波消 在底面附近時(shí)反射條件變差， 失。在底面附近時(shí)反射條件變差，使底 波位置前移。（縮短聲波路程） 。（縮短聲波路程 波位置前移。（縮短聲波路程）. . 分散夾雜物： 分散夾雜物： 缺陷位置無(wú)規(guī)律性。 缺陷位置無(wú)規(guī)律性。缺陷分布有一定范 呈分散性。 圍，呈分散性。 缺陷特點(diǎn)：位置不一定，一片片出現(xiàn)， 缺陷特點(diǎn)：位置不一定，一片片出現(xiàn)， 無(wú)序變化， 無(wú)序變化，不一定影響底波多次反射次 數(shù) . 七、質(zhì)量等級(jí)判定： 質(zhì)量等級(jí)判定： 非危險(xiǎn)缺陷評(píng)定按JB/T4730 2005標(biāo)準(zhǔn) 非危險(xiǎn)缺陷評(píng)定按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.1.

41、7 JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)4.1.7 條規(guī)定評(píng)定，白點(diǎn)、裂紋等危險(xiǎn)缺陷評(píng) 條規(guī)定評(píng)定，白點(diǎn)、裂紋等危險(xiǎn)缺陷評(píng)級(jí)。 1.缺陷的評(píng)定方法 1.缺陷的評(píng)定方法 缺陷指示長(zhǎng)度、單個(gè)缺陷指示面積 、缺陷 缺陷指示長(zhǎng)度、 面積占有率 1）.缺陷指示長(zhǎng)度的評(píng)定規(guī)則 單個(gè)缺陷按其指示的最大長(zhǎng)度為該缺陷 的指示長(zhǎng)度，指示長(zhǎng)度小于40毫米不計(jì)。 40毫米不計(jì) 的指示長(zhǎng)度，指示長(zhǎng)度小于 40毫米不計(jì)。 . 2）.單個(gè)缺陷指示面積的評(píng)定規(guī)則 A、一個(gè)缺陷指示的面積作為缺陷的單個(gè) 指示面積； 指示面積； B、多個(gè)缺陷，相鄰間距100mm或間距小 多個(gè)缺陷，相鄰間距100mm或間距小 于相鄰較小缺陷的指示長(zhǎng)度， 于相鄰較小

42、缺陷的指示長(zhǎng)度，以各塊面積 之和作為單個(gè)缺陷指示面積。 之和作為單個(gè)缺陷指示面積。 3）.缺陷面積占有率的評(píng)定規(guī)則 在1m2檢測(cè)面積內(nèi)，缺陷面積所占百分比 1m2檢測(cè)面積內(nèi)， 檢測(cè)面積內(nèi) 來(lái)確定。 來(lái)確定。 . 2.質(zhì)量分級(jí) 2.質(zhì)量分級(jí) （1）非危險(xiǎn)缺陷按JB/T4730-2005 非危險(xiǎn)缺陷按JB/T4730 JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)4.1.8 4.1.8規(guī)定評(píng)級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)4.1.8規(guī)定評(píng)級(jí) （2）白點(diǎn)、裂紋等危險(xiǎn)缺陷評(píng)級(jí) 白點(diǎn)、裂紋等危險(xiǎn)缺陷評(píng) . 某一鋼板，經(jīng)超聲波檢測(cè)， 1m2內(nèi)存在 例1：某一鋼板，經(jīng)超聲波檢測(cè)，在1m2內(nèi)存在 40 的非危險(xiǎn)缺陷2 間距為80mm 30 80mm； 402

43、的非危險(xiǎn)缺陷2個(gè)，間距為80mm；302， 間距為100mm 100mm； JB4730-2005評(píng)定級(jí)別 評(píng)定級(jí)別? 8個(gè)，間距為100mm；按JB4730-2005評(píng)定級(jí)別? 解:(1)單個(gè)缺陷評(píng)級(jí) :(1)單個(gè)缺陷評(píng)級(jí) 40 間距80mm 80mm 402、2個(gè)，間距80mm100mm 單個(gè)缺陷最大面積：F=40*2=80 單個(gè)缺陷最大面積：F=40*2=802 80 100 8021002 評(píng)為 評(píng)為級(jí) （2）缺陷面積占有率評(píng)級(jí) 缺陷總面積： =40*2+30*8=320 缺陷總面積：F總=40*2+30*8=3202 百分比： 百分比：320/10000*100%=3.2% 3.2%

44、 5% 評(píng)為 評(píng)為級(jí) 該鋼板按JB4730 2005評(píng)為 JB4730評(píng)為 答:該鋼板按JB4730-2005評(píng)為級(jí)。 鋼板超聲波探傷小結(jié) 例：T=24mm,直接接觸法，單晶片直探頭， T=24mm,直接接觸法 單晶片直探頭， 直接接觸法， 2.5P20Z.(特殊要求：100%掃查） 2.5P20Z.(特殊要求：100%掃查） 掃查 1.檢測(cè)面準(zhǔn)備 1.檢測(cè)面準(zhǔn)備 清除鋼板表面銹蝕、氧化皮，油污等。 清除鋼板表面銹蝕、氧化皮，油污等。 2.調(diào)節(jié)掃描速度 2.調(diào)節(jié)掃描速度 一般要求3-5次底波，探頭放在T=24mm 一般要求3-5次底波，探頭放在T=24mm 的鋼板上，調(diào)節(jié)旋鈕（水平），使B1、

45、B2、B3、 的鋼板上，調(diào)節(jié)旋鈕（水平），使B1、B2、B3、 ）， B4、分別對(duì)準(zhǔn)儀器熒光屏面板水平刻度24 48、 24、 B4、分別對(duì)準(zhǔn)儀器熒光屏面板水平刻度24、48、 72、96，這時(shí)掃描速度為1 72、96，這時(shí)掃描速度為1：1. 數(shù)字機(jī)根據(jù)鋼板厚度標(biāo)度聲程，分別顯示B1、B2、B3、 數(shù)字機(jī)根據(jù)鋼板厚度標(biāo)度聲程，分別顯示B1 B2、B3、 B1、 B4、 B4、 B5 3.靈敏度調(diào)整 3.靈敏度調(diào)整 (1) CB試塊，B1 50%-10dB; CB試塊 試塊， 50%(2)CB 試塊， 5 (2)CBS試塊， 550%F1 模擬機(jī)型用衰減器調(diào)整，數(shù)字機(jī)用增益調(diào)整。 模擬機(jī)型用衰減

46、器調(diào)整， 4.探測(cè)掃查 4 .探測(cè)掃查 100%全面掃查，出現(xiàn)以下三種情況之一者， 100%全面掃查，出現(xiàn)以下三種情況之一者， 全面掃查 即判定為缺陷。 即判定為缺陷。 50%； (1) F150%； (2) B1100%，F(xiàn)1/B150%； 100%， 50%； (3) B150% 5.缺陷的測(cè)定 5.缺陷的測(cè)定 (1)缺陷埋藏深度由缺陷波所對(duì)應(yīng)的儀器熒光 (1)缺陷埋藏深度由缺陷波所對(duì)應(yīng)的儀器熒光 屏面板水平刻度讀出。缺陷的平面位置，由探 屏面板水平刻度讀出。缺陷的平面位置， 頭在鋼板的平面位置確定。 頭在鋼板的平面位置確定。 （2）缺陷邊界測(cè)定方法 a.雙晶直探頭 雙晶直探頭： a.雙晶

47、直探頭： F1=25% 或 B1/F1=50% B.單晶直探頭 單晶直探頭： B.單晶直探頭： F1=25% 或 B1/F1=50% B1=50% 6.缺陷記錄 6.缺陷記錄 , L1-缺陷左端至試件左邊線距離； -缺陷左端至試件左邊線距離 缺陷左端至試件左邊線距離； L2-缺陷下端至試件下邊線距離； -缺陷下端至試件下邊線距離 缺陷下端至試件下邊線距離； L3-缺陷的指示長(zhǎng)度 -缺陷的指示長(zhǎng)度 S-單個(gè)缺陷的指示面積（cm2) -單個(gè)缺陷的指示面積 單個(gè)缺陷的指示面積（ H-缺陷埋藏深度 -缺陷埋藏深度 7.根據(jù)JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.1.8條款評(píng)定等 7.根據(jù)JB4730-2005標(biāo)

48、準(zhǔn)4.1.8條款評(píng)定等 根據(jù)JB4730 標(biāo)準(zhǔn)4.1.8 級(jí)。 雙晶直探頭儀器調(diào)試(視頻） 雙晶直探頭儀器調(diào)試(視頻） . 雙晶直探頭鋼板探傷（視頻） 雙晶直探頭鋼板探傷（視頻） . 單直探頭鋼板探傷儀器調(diào)試（視頻） 單直探頭鋼板探傷儀器調(diào)試（視頻） . 單直探頭鋼板探傷（視頻） 單直探頭鋼板探傷（視頻） . 第二節(jié) 復(fù)合材料超聲波探傷 一、復(fù)合板材常見(jiàn)缺陷 復(fù)合板材是由母材與復(fù)合層粘合而成。常見(jiàn)的復(fù)合板 復(fù)合板材是由母材與復(fù)合層粘合而成。 材是在碳鋼或低合金母材上粘接不銹鋼、鈦、鋁、銅 材是在碳鋼或低合金母材上粘接不銹鋼、 合金等復(fù)合層， 合金等復(fù)合層，以提高鋼板的耐腐蝕性。 1.制造方法：

49、 1.制造方法 制造方法： 軋制、爆炸、堆焊等 軋制、爆炸、堆焊等。 基材炭鋼或低合金鋼或不銹鋼板 基材炭鋼或低合金鋼或不銹鋼板 復(fù)合層不銹鋼 鈦及鈦合金、銅及銅合金， 不銹鋼、 復(fù)合層不銹鋼、鈦及鈦合金、銅及銅合金， 鋁及鋁合金， 鋁及鋁合金，鎳及鎳合金等 2.常見(jiàn)缺陷： 2.常見(jiàn)缺陷 常見(jiàn)缺陷： 復(fù)合板材中常見(jiàn)的缺陷是脫層 脫接) 脫層( 復(fù)合板材中常見(jiàn)的缺陷是脫層(脫接)，即復(fù)合層 與母材在界面處復(fù)合不良。 與母材在界面處復(fù)合不良。 二、探傷原理 超聲波從金屬入 射到空氣界面，入射 超聲波從金屬入射到空氣界面， 波介質(zhì)聲阻抗遠(yuǎn)大于透射波介質(zhì)聲阻 抗，聲壓反射率趨于-1，透射率趨于0， 聲

50、壓反射率趨于透射率趨于0 即聲壓幾乎趨于全反射無(wú)透射。 即聲壓幾乎趨于全反射無(wú)透射。 . 探傷方法： 三、探傷方法： 探頭：14mm25mm直探頭或聯(lián)合雙直探頭 直探頭或聯(lián)合雙直探頭， 探頭：14mm25mm直探頭或聯(lián)合雙直探頭， 縱波檢測(cè)頻率：2.5-5MHZ，一般采用5MHZ較好。 5MHZ較好 縱波檢測(cè)頻率：2.5-5MHZ，一般采用5MHZ較好。 探傷靈敏度：復(fù)合板完好區(qū)第一次底波B1 B1達(dá) 探傷靈敏度：復(fù)合板完好區(qū)第一次底波B1達(dá) 80%滿幅高 滿幅高。 80%滿幅高。 探測(cè)面：母材一側(cè)，也可以從復(fù)合層一側(cè)。 探測(cè)面：母材一側(cè)，也可以從復(fù)合層一側(cè)。 掃查方式： 掃查方式： a)10

51、0%掃查或沿鋼板寬度方向（ a)100%掃查或沿鋼板寬度方向（垂直于鋼板壓 掃查或沿鋼板寬度方向 延方向），間隔為50mm的平行線掃查。 ），間隔為50mm的平行線掃查 延方向），間隔為50mm的平行線掃查。 b)坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm內(nèi)100%掃查。 b)坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm內(nèi)100%掃查。 坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm 掃查 四 . 、缺陷判別 1、兩種材料聲阻抗相近 （1）基材（母材）側(cè)探測(cè)： 基材（母材）側(cè)探測(cè)： 無(wú)缺陷波，只有底波B1 復(fù)合完好； B1， 無(wú)缺陷波，只有底波B1，復(fù)合完好； B1，底波降低， B1，底波降低，在底波前出現(xiàn)缺陷 波，不完全未接合； 不完全未接合； 底波

52、消失，只有缺陷波，完全脫接區(qū)， 底波消失，只有缺陷波，完全脫接區(qū)， 未接合。 未接合。 （2）復(fù)合層側(cè)探測(cè) 無(wú)缺陷波，只有底波B1，復(fù)合良好； B1， 無(wú)缺陷波，只有底波B1 復(fù)合良好； 底波B1下降，始波、底波之后有缺陷波， B1下降 底波B1下降，始波、底波之后有缺陷波， 不完全脫接； 不完全脫接； 底波消失，在始波之后缺陷波寬度增大， 底波消失，在始波之后缺陷波寬度增大， 完全脫接。 完全脫接。 2、兩種材料聲阻抗相差較大 若Z2-Z1，聲壓反射率高， Z2-Z1， 聲壓反射率高， r，復(fù)合良好， r，復(fù)合良好，也會(huì)出現(xiàn)界面回波 S 兩介質(zhì)聲阻抗差別大，界面回波大，底波降低，不易檢 兩介

53、質(zhì)聲阻抗差別大，界面回波大，底波降低， 查 。 方法： 方法：用試塊來(lái)比較復(fù)合界面反射 波寬度、高度與工件復(fù)合界面反射波 波寬度、 寬度、高度的變化來(lái)判斷。 寬度、高度的變化來(lái)判斷。 （1）復(fù)合層側(cè)探測(cè) 在復(fù)合良好部位，取復(fù)合板制作試塊， 在復(fù)合良好部位，取復(fù)合板制作試塊，在母 材上開一個(gè)槽，槽寬與探頭直徑的關(guān)系： 材上開一個(gè)槽，槽寬與 探頭直徑的關(guān)系： 復(fù)合層側(cè)探測(cè)試塊 復(fù)合層側(cè)探測(cè)圖形 . 應(yīng)記錄試塊界面波S的寬度L和試塊底波B1高度。 應(yīng)記錄試塊界面波S的寬度L和試塊底波B1高度。 B1高度 方法：依據(jù)試塊、工件界面反射波S寬度L 方法：依據(jù)試塊、工件界面反射波S寬度L 和底波B1高度H

54、來(lái)判別。 和底波B1高度H來(lái)判別。 B1高度 若：L工件L試塊，B1工件B1試塊，復(fù)合 良好。 良好。 若：L工件L試塊，B1工件B1試塊脫接、 試塊， 脫接、 未復(fù)合好。 未復(fù)合好。 （2）母材側(cè)探測(cè) 在復(fù)合良好部位，取復(fù)合板制作試塊，在復(fù) 在復(fù)合良好部位，取復(fù)合板制作試塊， 合層上開槽，槽寬與探頭直徑的關(guān)系： 合層上開槽，槽寬與探頭直徑的關(guān)系： 母材側(cè)探測(cè)試塊 母材側(cè)探測(cè)圖形 .示波屏上同時(shí)存在兩個(gè)波，一個(gè)界面波S，一 示波屏上同時(shí)存在兩個(gè)波，一個(gè)界面波S 個(gè)底波B1 個(gè)底波B1， B1， 應(yīng)記錄好試塊上的兩個(gè)波高，才能比較判斷。 應(yīng)記錄好試塊上的兩個(gè)波高，才能比較判斷。 方法：依據(jù)試塊、

55、工件界面反射波S高度， 方法：依據(jù)試塊、工件界面反射波S高度， 和底波B1高度，來(lái)判斷。 和底波B1高度，來(lái)判斷。 B1高度 若：S工件S試塊，B1工件B1試塊則 復(fù)合良好 若：S工件S試塊，B1工件B1試塊，則 復(fù)合不良或脫接。 復(fù)合不良或脫接。 碳鋼和幾種常用復(fù)合材料的界面回波dB值 碳鋼和幾種常用復(fù)合材料的界面回波dB值 復(fù)合材料 （分貝） 分貝） 188不銹鋼 188不銹鋼 鎳 銅 鈦 鋁 0.0035 0.0755 0.155 0.270 0.570 -49.1 -22.5 -16.2 -11.4 -4.9 界面波/底波（比例） 界面波/ 界面波/底波（比例） 界面波/底波 JB/T

56、4730-2005標(biāo)準(zhǔn)未結(jié)合區(qū)定義 JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)未結(jié)合區(qū)定義： 標(biāo)準(zhǔn)未結(jié)合區(qū)定義： 當(dāng)?shù)谝淮蔚撞ǜ叨鹊陀跓晒馄翝M刻 度的5% 5%， 度的5%，且明顯有未結(jié)合缺陷反射波存 且波高5%， 在，且波高5%，則該部位稱為未結(jié)合 區(qū)。 JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)未結(jié)合區(qū)尺寸大小測(cè) JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)未結(jié)合區(qū)尺寸大小測(cè) 定方法： 定方法： 移動(dòng)探頭，使第一次底波升高到熒光 移動(dòng)探頭， 屏滿刻度的40，以此時(shí)探頭中心作為 40， 屏滿刻度的40，以此時(shí)探頭中心作為 未結(jié)合區(qū)邊界點(diǎn)。 未結(jié)合區(qū)邊界點(diǎn)。 五、缺陷的評(píng)定規(guī)則 按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.6條規(guī)定評(píng)定

57、。 JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)4.4.6條規(guī)定評(píng)定 條規(guī)定評(píng)定。 1.缺陷指示長(zhǎng)度 缺陷指示長(zhǎng)度： 1.缺陷指示長(zhǎng)度：按該缺陷最大長(zhǎng)度作為其指示 長(zhǎng)度。單個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度小于25mm時(shí)不作記錄。 25mm時(shí)不作記錄 長(zhǎng)度。單個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度小于25mm時(shí)不作記錄。 (L25mm) 2.缺陷面積評(píng)定 2.缺陷面積評(píng)定 多個(gè)相鄰的未結(jié)區(qū)，當(dāng)其最小間距20mm 時(shí) 多個(gè)相鄰的未結(jié)區(qū)，當(dāng)其最小間距20mm時(shí)， 應(yīng)作為單個(gè)未結(jié)合區(qū)處理， 應(yīng)作為單個(gè)未結(jié)合區(qū)處理，其面積為各個(gè)未結(jié)合 區(qū)面積之和。 區(qū)面積之和。 3.未結(jié)合率的評(píng)定 3.未結(jié)合率的評(píng)定 未結(jié)合區(qū)總面積占復(fù)合板總面積的百分比為未 結(jié)合率

58、六、缺陷的評(píng)級(jí) 按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)4.4.7表10規(guī)定。 JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)4.4.7表10規(guī)定 規(guī)定。 第三節(jié)、管材超聲波探傷 第三節(jié)、 一、管材制造工藝及常見(jiàn)缺陷 無(wú)縫鋼管用穿孔法和高速擠壓法制成。 無(wú)縫鋼管用穿孔法和高速擠壓法制成。 用穿孔法和高速擠壓法制成 管材中的缺陷： 管材中的缺陷： 無(wú)縫鋼管中： 裂紋、折迭、夾層、夾雜等 無(wú)縫鋼管中：有裂紋、折迭、夾層、夾雜等， 大多與管軸方向平行，也有重皮缺陷， 大多與管軸方向平行，也有重皮缺陷，但形狀不 對(duì)它檢驗(yàn)也較困難。 定，對(duì)它檢驗(yàn)也較困難。 大口徑管管材中及直接由鍛壓方式制成的大 口徑管中缺陷與鍛件類似。有裂紋、白點(diǎn)