UT檢測 第5章超聲檢測方法課件

1、第5章超聲檢測方法分類與特點(diǎn)劉燕魁淄博安信燃?xì)夤こ虣z測有限公司2011.101第5章超聲檢測方法分類與特點(diǎn) 超聲波探傷方法按波的類型可分為脈沖波法和連續(xù)波法，按探傷方法原理可分為反射法、穿透法和共振法，按波形可分為縱波法、橫波法、表面波法、板波法和爬波法，按耦合方式可分為直接接觸法和液浸法，按探頭個(gè)數(shù)可分為單探頭法、雙探頭法和多探頭法，現(xiàn)將各種探傷方法分類列于下圖4.1：2超聲波探傷方法圖例4-1.doc35.1按原理分類的超聲檢測方法超聲檢測方法按原理分類，可分為脈沖反射法、衍射時(shí)差法（TOFD）、穿透法和共振法。45.1.1脈沖反射法超聲波探頭發(fā)射脈沖波到被檢工件內(nèi)，通過觀察來自內(nèi)部缺陷或

2、工件底面反射波的情況來對工件進(jìn)行檢測的方法，稱為脈沖反射法。脈沖反射法包括缺陷回波法、底波高度法、多次底波法。52.底波高度法當(dāng)工件材質(zhì)和厚度不變時(shí)，底面回波高度應(yīng)是基本不變的。如果工件內(nèi)存在缺陷，底面回波高度會下降甚至消失。波高變化取決于聲束截面和缺陷相對大小以及探頭和缺陷的相對位置。實(shí)用中很少作為一種獨(dú)立的檢測方法，經(jīng)常作為輔助手段配合缺陷回波法一起檢測。73.多次底波法對厚度不大、形狀簡單、檢測面與底面平行的工件超探時(shí)，超聲波可在檢測面與底面之間往復(fù)傳播多次，示波屏上出現(xiàn)多次底波B1、B2、B3、B4。有缺陷時(shí)，由于缺陷的反射和散射造成聲能的衰減，會發(fā)生下列變化：底面回波次數(shù)減少；打亂了

3、各次底波回波高度依次衰減的規(guī)律（疊加效應(yīng)）；顯示缺陷回波，改變了回波間距。85.1.4共振法依據(jù)工件的共振特性來判斷缺陷情況和工件厚度變化情況的方法稱為共振法。用于工件測厚，現(xiàn)已很少使用。105.2 A型顯示和超聲成像5.2.1 A型顯示A型顯示是一種波形顯示，是將超聲信號的幅度與傳播時(shí)間的關(guān)系以直角坐標(biāo)的形式顯示出來，橫坐標(biāo)代表聲波的傳播時(shí)間，縱坐標(biāo)代表信號幅度。目前特種設(shè)備行業(yè)執(zhí)行的JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的就是A型脈沖反射法超聲檢測。采用該方法時(shí)，檢測結(jié)果受檢測人員的素質(zhì)、經(jīng)驗(yàn)等人為因素較多。115.3按波形分類的超聲檢測方法根據(jù)采用的檢測波型，可分為縱波法、橫波法、表面波法、

4、板波法、爬波法等。5.3.1縱波法1.縱波直探頭法（又叫 垂直入射法，簡稱垂直法）X3N，可用當(dāng)量計(jì)算法調(diào)整靈敏度及評定缺陷。采用雙晶直探頭檢測，克服了單直探頭盲區(qū)影響，適用于檢測近表面缺陷和薄壁工件。125.3.2橫波法將縱波傾斜入射至工件檢測面，利用波形轉(zhuǎn)換得到的橫波進(jìn)行檢測的方法，稱為橫波法。又稱斜射法。斜射聲束的產(chǎn)生有兩種方法：接觸法時(shí)采用斜探頭，入射角在第一臨界角和第二臨界角之間，則工件中實(shí)現(xiàn)純橫波探傷；水浸直探頭在水中改變聲束入射角度。橫波法主要用于焊接接頭和管材的檢測，是特種設(shè)備采用最多的一種方法。檢測其他工件時(shí)，只作為有效的輔助手段（合同注明）。145.4按探頭數(shù)目分類的超聲檢

5、測方法5.4.1單探頭法使用一個(gè)探頭兼做發(fā)射和接受。與波束軸線垂直的面狀缺陷和立體性缺陷檢出效果最好。與波束軸線平行的面狀缺陷難以檢出。當(dāng)波束軸線與缺陷傾斜時(shí)，則根據(jù)傾角的大小，回波很弱或沒有回波。153.V型串列式兩探頭相對放置同一檢測面上，主要用于檢測與檢測面平行的面狀缺陷。4.K型串列式兩探頭以相同的方向分別放置于工件的上下表面上。主要用于檢測與檢測面垂直的面狀缺陷。5.串列式兩探頭一前一后，以相同方向放置在同一表面上。主要用于檢測與檢測面垂直的片狀缺陷。如厚焊縫中間未焊透、窄間隙焊縫的坡口未融合等。175.4.3多探頭法使用兩個(gè)以上的探頭組合在一起進(jìn)行檢測的方法。主要通過增加聲束來提高

6、檢測速度或發(fā)現(xiàn)各種取向的缺陷。通常與多通道檢測儀和自動掃查裝置配合。18 5.5按探頭接觸方式分類的超聲檢測方法5.5.1接觸法和液浸法探頭與工件檢測面之間涂有很薄的耦合劑層，因此可以看做為兩者直接接觸，這種檢測方法叫直接接觸法，簡稱接觸法。將探頭和工件浸于液體中以液體作耦合劑進(jìn)行檢測的方法稱為液浸法。當(dāng)以水作耦合劑時(shí)，叫水浸法，包括：全浸沒式局部浸沒式通水式滿溢式191.接觸法和液浸法特點(diǎn)比較接觸法優(yōu)點(diǎn):多為手工操作，操作簡單；設(shè)備簡單，適用于現(xiàn)場檢測，成本較低；直接耦合，入射聲能損失小，可提供較大的厚度穿透力；在相同檢測參數(shù)下，檢測靈敏度高于液浸法。接觸法缺點(diǎn):手工操作受人為影響因素影響較

7、大，耦合不易穩(wěn)定，要求被檢表面光潔度較高。20液浸法優(yōu)點(diǎn)：探頭與被檢工件不接觸，超聲波的發(fā)射與接收均較穩(wěn)定，表面光潔度的影響較小；通過調(diào)節(jié)探頭角度，可方便的改變探頭發(fā)射的聲束方向；盲區(qū)小，可檢測較薄工件；探頭不直接接觸工件，磨損小使用壽命長；能實(shí)現(xiàn)聲束聚焦檢測，滿足高靈敏度、高分辨率檢測需求；易于實(shí)現(xiàn)自動化檢測，減少影響檢測可靠性的人為因素。液浸法缺點(diǎn)：超聲波在液體和金屬表面的反射，損失了大量能量，需采用較高的增益。當(dāng)檢測高衰減材料或大厚度工件時(shí)，可能沒有足夠的能量（靈敏度余量）。在較高增益下還可能出現(xiàn)噪聲干擾。215.6手工檢測和自動檢測5.6.1手工檢測手工檢測操作簡單易掌握，大量應(yīng)用于特

8、種設(shè)備的各相關(guān)行業(yè)，JB/T4730.3-2005主要的適用范圍即為手工檢測。手工檢測結(jié)果受操作者的人為因素影響較大，在儀器探頭等硬件滿足工藝的情況下，操作者的責(zé)任心、情緒狀態(tài)、探頭掃查方式和手法、技術(shù)水平等均會直接影響到缺陷的檢出率、缺陷判斷的準(zhǔn)確率。由于檢測過程中超聲信號無法連續(xù)記錄，檢測結(jié)果的可靠性、復(fù)現(xiàn)性難以保證。22第5章復(fù)習(xí)思考題1.簡述超聲檢測方法的分類情況。P1372.簡述脈沖反射法和穿透法，各自優(yōu)缺點(diǎn)。P137-138/P143脈沖反射法優(yōu)點(diǎn)：操作簡單、缺陷顯示直觀，輔助于底波高度法和多次底波法，參考參量多，檢出率高。脈沖反射法缺點(diǎn):缺陷回波法存在盲區(qū)；底波高度法靈敏度低，定量不準(zhǔn)；多次底波法只適用于幾何形狀簡單、厚度不大、檢測面與底面平行的工件檢測。穿透法：無法定位、定量不準(zhǔn)。24第5章復(fù)習(xí)思考題3.直射縱波檢測適用于哪些情況？這種技術(shù)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？P148-149/5.3.1.1適用：主要用于鑄造、鍛壓、軋制材料及其制品的檢測，也可用于粗晶材料檢測。雙晶直探頭適用于檢測近表面缺陷和薄壁工件。優(yōu)點(diǎn)：穿透力強(qiáng)對晶界反射或散射敏感性不高，可檢測工件的厚