1、2-2-4 超聲檢測(cè)應(yīng)用超聲檢測(cè)應(yīng)用常采用超聲波檢查的產(chǎn)品形式有鍛件、鑄件、焊常采用超聲波檢查的產(chǎn)品形式有鍛件、鑄件、焊接件，復(fù)合材料和其他材料等。接件，復(fù)合材料和其他材料等。主要應(yīng)用有兩方面：主要應(yīng)用有兩方面：原材料或新構(gòu)件的生產(chǎn)型檢測(cè)；原材料或新構(gòu)件的生產(chǎn)型檢測(cè)；在役設(shè)備的檢測(cè)。在役設(shè)備的檢測(cè)。 (1) 鍛件檢測(cè)鍛件檢測(cè) 鍛件中缺陷大致分為由鑄錠中缺陷引起的和鍛造過(guò)程中所產(chǎn)鍛件中缺陷大致分為由鑄錠中缺陷引起的和鍛造過(guò)程中所產(chǎn)生的兩種類型，常見(jiàn)缺陷如下。生的兩種類型，常見(jiàn)缺陷如下。 A 縮孔縮孔 鑄錠冷卻收縮時(shí)形成的孔洞，鍛造前切頭量不足而殘留下來(lái)鑄錠冷卻收縮時(shí)形成的孔洞，鍛造前切頭量不足而

2、殘留下來(lái)，常見(jiàn)于軸類鍛件一端、并位于橫截面中心，具有較大的體積和，常見(jiàn)于軸類鍛件一端、并位于橫截面中心，具有較大的體積和軸向長(zhǎng)度。軸向長(zhǎng)度。B 縮松縮松 鑄錠冷卻收縮時(shí)形成不致密和小孔穴，單個(gè)尺寸很小，呈彌鑄錠冷卻收縮時(shí)形成不致密和小孔穴，單個(gè)尺寸很小，呈彌散分布，當(dāng)鍛件鍛壓比不足時(shí)未能焊合，這種缺陷一般也在鍛件散分布，當(dāng)鍛件鍛壓比不足時(shí)未能焊合，這種缺陷一般也在鍛件中心。中心。C 夾雜物夾雜物 根據(jù)其來(lái)源和牲質(zhì)可分為：內(nèi)在非金屬夾雜物、外來(lái)非金根據(jù)其來(lái)源和牲質(zhì)可分為：內(nèi)在非金屬夾雜物、外來(lái)非金屬夾雜物和金屬夾雜物。內(nèi)在非金屬夾雜物尺寸較小，常被鋼液屬夾雜物和金屬夾雜物。內(nèi)在非金屬夾雜物尺寸較

3、小，常被鋼液漂浮、位于鋼錠的最后凝固區(qū)域。外來(lái)非金屬夾雜物尺寸較大，漂浮、位于鋼錠的最后凝固區(qū)域。外來(lái)非金屬夾雜物尺寸較大，位置不固定。位置不固定。D 裂紋裂紋 裂紋種類甚多，形成的原因不一。裂紋種類甚多，形成的原因不一。 為了確保探頭和工件表面接觸良好，被探表面最好經(jīng)過(guò)機(jī)械加為了確保探頭和工件表面接觸良好，被探表面最好經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，使表面粗糙度達(dá)到要求。工，使表面粗糙度達(dá)到要求。 如不能進(jìn)行機(jī)械加工，工件的被檢表面也應(yīng)該用砂輪或其它工如不能進(jìn)行機(jī)械加工，工件的被檢表面也應(yīng)該用砂輪或其它工具打磨，除掉表面的氧化皮、油污、銹蝕和斑痕等不利于超聲檢具打磨，除掉表面的氧化皮、油污、銹蝕和斑痕等不利于

4、超聲檢測(cè)的障礙物。測(cè)的障礙物。 在鍛件超聲檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)缺陷的能力與缺陷在工件中的取向關(guān)在鍛件超聲檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)缺陷的能力與缺陷在工件中的取向關(guān)系極大，在檢測(cè)前必須熟悉鍛件的加工藝，分析缺陷在鍛件中存系極大，在檢測(cè)前必須熟悉鍛件的加工藝，分析缺陷在鍛件中存在的形式，并選取最佳探測(cè)面。在的形式，并選取最佳探測(cè)面。 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：1 頻率選擇：大型鍛件在熱處理前由于晶粒粗大，只能采用頻頻率選擇：大型鍛件在熱處理前由于晶粒粗大，只能采用頻率為率為0.51MHz的探頭檢測(cè)，而淬火、回火后則可用的探頭檢測(cè)，而淬火、回火后則可用25MHz頻率。頻率。 國(guó)內(nèi)常用的檢測(cè)頻率是國(guó)內(nèi)常用的檢測(cè)頻率是2.5MHz

5、，國(guó)外常用的為，國(guó)外常用的為22.5MHz。用得最廣泛的探傷方法是縱波脈沖反射法，必要時(shí)對(duì)。用得最廣泛的探傷方法是縱波脈沖反射法，必要時(shí)對(duì)徑向缺陷也可用斜探頭作橫波檢測(cè)。徑向缺陷也可用斜探頭作橫波檢測(cè)。 2鍛件中最常見(jiàn)的缺陷是非金屬夾雜與裂紋，這兩種缺陷在檢鍛件中最常見(jiàn)的缺陷是非金屬夾雜與裂紋，這兩種缺陷在檢測(cè)中僅用反射波高度和缺陷深度指示比較難以區(qū)分，還必須從測(cè)中僅用反射波高度和缺陷深度指示比較難以區(qū)分，還必須從移動(dòng)探頭時(shí)得到的圖形變化來(lái)補(bǔ)充。夾雜物一般位于鍛件中心移動(dòng)探頭時(shí)得到的圖形變化來(lái)補(bǔ)充。夾雜物一般位于鍛件中心部位或環(huán)狀部位，其波型大多表現(xiàn)為數(shù)量很多、大小不一的密部位或環(huán)狀部位，其波

6、型大多表現(xiàn)為數(shù)量很多、大小不一的密集反射波。裂紋一般更規(guī)則、更分散，其大小比非金屬夾雜物集反射波。裂紋一般更規(guī)則、更分散，其大小比非金屬夾雜物均勻，而且與鍛造方向有關(guān)。與夾雜物相比，裂紋反射波間的均勻，而且與鍛造方向有關(guān)。與夾雜物相比，裂紋反射波間的基線明顯地分開(kāi)。裂紋區(qū)的反射波衰減顯著，為了使差異更明基線明顯地分開(kāi)。裂紋區(qū)的反射波衰減顯著，為了使差異更明顯，有時(shí)采用顯，有時(shí)采用5MHz頻率。頻率。 3軸類鍛件、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速很高，承受較大載荷的如發(fā)軸類鍛件、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速很高，承受較大載荷的如發(fā)動(dòng)機(jī)主軸、汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸以及柴油機(jī)曲軸動(dòng)機(jī)主軸、汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸以及柴油機(jī)曲軸等。為保證軸類

7、鍛能正常工作，必須用超聲檢測(cè)其內(nèi)等。為保證軸類鍛能正常工作，必須用超聲檢測(cè)其內(nèi)部缺陷，所用頻率通常為部缺陷，所用頻率通常為2.5MHz，用直探頭在軸的圓，用直探頭在軸的圓周上進(jìn)行檢測(cè)，可有效地檢測(cè)軸的內(nèi)部缺陷。周上進(jìn)行檢測(cè)，可有效地檢測(cè)軸的內(nèi)部缺陷。4鍛件毛面探傷的困難在于表面有較厚的氧化皮和表面鍛件毛面探傷的困難在于表面有較厚的氧化皮和表面粗糙度已超過(guò)聲波波長(zhǎng)，造成超聲散射。解決的辦法粗糙度已超過(guò)聲波波長(zhǎng)，造成超聲散射。解決的辦法是采用非接觸的電磁超聲檢測(cè)或采用低頻和大直徑聚是采用非接觸的電磁超聲檢測(cè)或采用低頻和大直徑聚焦聲束法。焦聲束法。(2) 鑄件檢測(cè)鑄件檢測(cè) 鑄件中的常見(jiàn)缺陷：鑄件中的

8、常見(jiàn)缺陷：(1)針孔和氣孔：一般都發(fā)生在其吸附物或發(fā)生源附近，也有是因澆注不善針孔和氣孔：一般都發(fā)生在其吸附物或發(fā)生源附近，也有是因澆注不善引起的。引起的。（2）縮孔和縮松：金屬凝固時(shí)，由于收縮會(huì)形成縮孔和縮松，縮孔是因金）縮孔和縮松：金屬凝固時(shí)，由于收縮會(huì)形成縮孔和縮松，縮孔是因金屬液不能充分補(bǔ)充而產(chǎn)生的。縮松是分散的縮孔，在工件中表現(xiàn)為多孔性疏屬液不能充分補(bǔ)充而產(chǎn)生的。縮松是分散的縮孔，在工件中表現(xiàn)為多孔性疏松部分。松部分。（3）砂眼與渣眼：大多是由于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)形成的，砂型不均勻、澆）砂眼與渣眼：大多是由于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)形成的，砂型不均勻、澆注時(shí)除渣不夠、操作不當(dāng)?shù)纫捕伎赡苄纬缮把?/p>

9、或渣眼。注時(shí)除渣不夠、操作不當(dāng)?shù)纫捕伎赡苄纬缮把刍蛟?。?）熱裂紋：鑄件各部分冷卻速度不同，其熱應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度時(shí)鑄件產(chǎn)）熱裂紋：鑄件各部分冷卻速度不同，其熱應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度時(shí)鑄件產(chǎn)生裂紋，裂紋發(fā)生在應(yīng)力最大的部位，可能在表面，也可能在內(nèi)部。生裂紋，裂紋發(fā)生在應(yīng)力最大的部位，可能在表面，也可能在內(nèi)部。（5）粗晶和樹枝晶：與鍛件相比，鑄件內(nèi)部晶粒一般比較粗大，并存在組）粗晶和樹枝晶：與鍛件相比，鑄件內(nèi)部晶粒一般比較粗大，并存在組織的各向異性。織的各向異性。（6）粗糙表面：鑄件的鑄態(tài)表面比較粗糙。）粗糙表面：鑄件的鑄態(tài)表面比較粗糙。由于鑄件中晶粒粗大和組織不致密，超聲波在鑄件中傳播時(shí)衰由于鑄件中

10、晶粒粗大和組織不致密，超聲波在鑄件中傳播時(shí)衰減比較大，穿透性能較差。因此，與其它工件相比必須特別注意減比較大，穿透性能較差。因此，與其它工件相比必須特別注意材料的衰減系數(shù)。材料的衰減系數(shù)。 隨著晶粒粗大，金屬結(jié)晶方向上的彈性各向異性變得明顯，使隨著晶粒粗大，金屬結(jié)晶方向上的彈性各向異性變得明顯，使不同方向上的聲速造成差異，最大甚至可達(dá)不同方向上的聲速造成差異，最大甚至可達(dá)5.5%。 而且，鑄件而且，鑄件內(nèi)不同位置上組織的致密性也不一致，使鑄件超聲檢測(cè)時(shí)定位困內(nèi)不同位置上組織的致密性也不一致，使鑄件超聲檢測(cè)時(shí)定位困難。難。鑄件的鑄態(tài)表面比較粗糙，不容易得到良好的聲耦合，因此鑄鑄件的鑄態(tài)表面比較粗

11、糙，不容易得到良好的聲耦合，因此鑄件的檢測(cè)靈敏度比較低，難以檢出比較小的缺陷。件的檢測(cè)靈敏度比較低，難以檢出比較小的缺陷。為提高鑄件超聲檢測(cè)的可靠性，研究超聲波在鑄件粗大晶粒組為提高鑄件超聲檢測(cè)的可靠性，研究超聲波在鑄件粗大晶粒組織中的傳播機(jī)理和鑄造缺陷的檢測(cè)方法，已經(jīng)成為熱門的研究課織中的傳播機(jī)理和鑄造缺陷的檢測(cè)方法，已經(jīng)成為熱門的研究課題。題。 鑄鋼件：鑄鋼件：鑄鋼件的超聲檢測(cè)相對(duì)比較容易，這是因?yàn)橐话汨T鋼鑄鋼件的超聲檢測(cè)相對(duì)比較容易，這是因?yàn)橐话汨T鋼件中的衰減不是特別大，因此聲的穿透性還是可以的。用超聲件中的衰減不是特別大，因此聲的穿透性還是可以的。用超聲波檢測(cè)奧氏體鑄鋼件比較困難，因?yàn)?/p>

12、它的晶粒粗大，晶界反射波檢測(cè)奧氏體鑄鋼件比較困難，因?yàn)樗木Я４执?，晶界反射出現(xiàn)的林狀回波使缺陷的反射波受到干涉。目前比較有效的辦出現(xiàn)的林狀回波使缺陷的反射波受到干涉。目前比較有效的辦法是采用窄脈沖探頭和聚焦探頭。法是采用窄脈沖探頭和聚焦探頭。鑄鐵件：鑄鐵件：與鑄鋼件相比，超聲波對(duì)鑄鐵工件的穿透性較差，容與鑄鋼件相比，超聲波對(duì)鑄鐵工件的穿透性較差，容易產(chǎn)生林狀回波，探傷比較困難。不過(guò)不同鑄鐵件對(duì)超聲波的易產(chǎn)生林狀回波，探傷比較困難。不過(guò)不同鑄鐵件對(duì)超聲波的穿透性的影響不一樣，灰口鑄鐵由于有粗大的片狀石墨，超聲穿透性的影響不一樣，灰口鑄鐵由于有粗大的片狀石墨，超聲的穿透性極差，探傷非常困難。球墨

13、鑄鐵的球狀石墨對(duì)超聲穿的穿透性極差，探傷非常困難。球墨鑄鐵的球狀石墨對(duì)超聲穿透性的影響就小一些，白口鐵的超聲穿透性相對(duì)最好，甚至頻透性的影響就小一些，白口鐵的超聲穿透性相對(duì)最好，甚至頻率高一些也能探傷。目前球墨鑄鐵的超聲檢測(cè)比普遍，而且可率高一些也能探傷。目前球墨鑄鐵的超聲檢測(cè)比普遍，而且可以評(píng)定其內(nèi)部組織狀況。以評(píng)定其內(nèi)部組織狀況。 有色金屬鑄件：有色金屬鑄件：種類繁多，其缺陷存在的情況也就更為多樣，種類繁多，其缺陷存在的情況也就更為多樣，與鑄鋼件相比，探傷困難較大。與鑄鋼件相比，探傷困難較大。 特別是被檢材料與內(nèi)部缺陷之特別是被檢材料與內(nèi)部缺陷之間，特性阻抗的差別小，缺陷反射率較低，檢測(cè)更

14、為困難。間，特性阻抗的差別小，缺陷反射率較低，檢測(cè)更為困難。 鋁合金鑄件的各向異性很小，因此盡管有時(shí)晶粒很粗大，但仍鋁合金鑄件的各向異性很小，因此盡管有時(shí)晶粒很粗大，但仍能進(jìn)行超聲檢測(cè)。能進(jìn)行超聲檢測(cè)。 實(shí)例：實(shí)例：以球墨鑄鐵連桿為例，采用頻率為以球墨鑄鐵連桿為例，采用頻率為2.5MHz，直，直徑為徑為12mm探頭，進(jìn)行超聲檢測(cè)。探頭，進(jìn)行超聲檢測(cè)。 該連桿質(zhì)量可按探傷結(jié)果分為該連桿質(zhì)量可按探傷結(jié)果分為7個(gè)等級(jí)，個(gè)等級(jí)，6級(jí)質(zhì)級(jí)質(zhì)量最好，量最好，0級(jí)最差。級(jí)最差。 0 級(jí)：無(wú)背面回波、缺陷級(jí)：無(wú)背面回波、缺陷(縮松和夾雜物縮松和夾雜物)面積面積大于等于大于等于3015(mm)。 1級(jí)：只有一次

15、背面超聲回波，此時(shí)的缺陷面級(jí)：只有一次背面超聲回波，此時(shí)的缺陷面積在積在1010(mm)左右。左右。1 次次回波回波始脈沖始脈沖 2級(jí)：只有級(jí)：只有2次背面超聲回波，此時(shí)的缺陷面積次背面超聲回波，此時(shí)的缺陷面積在在510(mm)左右。左右。 3級(jí)：只有級(jí)：只有3次背面超聲回波、此時(shí)的缺陷面積次背面超聲回波、此時(shí)的缺陷面積呈分散分布。呈分散分布。2始脈沖始脈沖3 次次回波回波1 4級(jí)：有級(jí)：有4次背面回波，有次背面回波，有45個(gè)小缺陷。個(gè)小缺陷。 5級(jí)：有級(jí)：有5次背面回波，有次背面回波，有1 2個(gè)小缺陷。個(gè)小缺陷。 6級(jí)：有級(jí)：有6次或更多次底面回波，無(wú)缺陷。次或更多次底面回波，無(wú)缺陷。1始脈

16、沖始脈沖23456 次次回波回波(3)焊縫檢測(cè)焊縫檢測(cè) 常用的焊接接頭型式有對(duì)接、角接、丁字按和常用的焊接接頭型式有對(duì)接、角接、丁字按和搭接搭接4種，如圖所示。種，如圖所示。 超聲檢測(cè)中最常遇到的是對(duì)接接頭，其次是角超聲檢測(cè)中最常遇到的是對(duì)接接頭，其次是角接接頭和丁字接接頭，搭接接頭較少。接接頭和丁字接接頭，搭接接頭較少。 焊接前常把連接端面加工成合適的形狀，稱為焊接前常把連接端面加工成合適的形狀，稱為坡口形式，如圖所示坡口形式，如圖所示焊接缺陷：因焊接不當(dāng)，焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生缺陷。按缺陷分焊接缺陷：因焊接不當(dāng)，焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生缺陷。按缺陷分布位置可分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷，如圖布位置可分為外

17、部缺陷和內(nèi)部缺陷，如圖外部缺陷：包括未焊透、咬邊、焊瘤、表面裂紋、燒穿等。外部缺陷：包括未焊透、咬邊、焊瘤、表面裂紋、燒穿等。咬邊。是在焊縫邊緣母材上被電弧燒熔的凹槽，咬邊。是在焊縫邊緣母材上被電弧燒熔的凹槽，焊瘤。是正常焊縫外多余的焊著金屬。焊瘤。是正常焊縫外多余的焊著金屬。 內(nèi)部缺陷：包括夾渣、夾雜物、未焊透、未熔合、氣孔內(nèi)部缺陷：包括夾渣、夾雜物、未焊透、未熔合、氣孔、裂紋等。、裂紋等。氣孔。對(duì)材料靜強(qiáng)度影響不大，但也不允許密集氣孔的氣孔。對(duì)材料靜強(qiáng)度影響不大，但也不允許密集氣孔的存在。存在。夾渣和夾雜物。焊后殘留在焊縫中的熔渣和焊接冶金反夾渣和夾雜物。焊后殘留在焊縫中的熔渣和焊接冶金反

18、應(yīng)產(chǎn)生的雜質(zhì)，如氧化物等稱為夾渣和夾雜物。其形態(tài)應(yīng)產(chǎn)生的雜質(zhì)，如氧化物等稱為夾渣和夾雜物。其形態(tài)無(wú)一定規(guī)律可循。無(wú)一定規(guī)律可循。未焊透。焊接時(shí)接頭根部未完全熔透而殘留的原坡口部未焊透。焊接時(shí)接頭根部未完全熔透而殘留的原坡口部分叫未焊透。分叫未焊透。未熔合。熔焊時(shí)焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完未熔合。熔焊時(shí)焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結(jié)合的部分叫未熔合。全熔化結(jié)合的部分叫未熔合。 裂紋：情況復(fù)雜，生成部位不一，造成開(kāi)裂的裂紋：情況復(fù)雜，生成部位不一，造成開(kāi)裂的因素很多。裂紋常產(chǎn)生于低合金高強(qiáng)度鋼中，因素很多。裂紋常產(chǎn)生于低合金高強(qiáng)度鋼中，有時(shí)在焊后才發(fā)生的稱為延時(shí)裂紋。有時(shí)在焊后

19、才發(fā)生的稱為延時(shí)裂紋。 裂紋的危裂紋的危害性最大，是超聲檢測(cè)的重要檢測(cè)對(duì)象，超聲害性最大，是超聲檢測(cè)的重要檢測(cè)對(duì)象，超聲檢測(cè)對(duì)裂紋和未焊透則非常敏感。檢測(cè)對(duì)裂紋和未焊透則非常敏感。 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 1 由于焊縫有余高、表面凹凸不平，而且焊縫中的危險(xiǎn)性由于焊縫有余高、表面凹凸不平，而且焊縫中的危險(xiǎn)性缺陷大多與探測(cè)面接近垂直或形成一定角度，故主要用橫波對(duì)缺陷大多與探測(cè)面接近垂直或形成一定角度，故主要用橫波對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)。焊縫進(jìn)行檢測(cè)。頻率選擇。用橫波斜探頭在焊縫兩側(cè)掃查，探頭頻率一般采用頻率選擇。用橫波斜探頭在焊縫兩側(cè)掃查，探頭頻率一般采用22.5MHz，為了提高檢測(cè)分辨力有時(shí)也可采用，為了

20、提高檢測(cè)分辨力有時(shí)也可采用5MHz。角度選擇。斜探頭的角度主要由工件厚度決定，當(dāng)然也要考慮角度選擇。斜探頭的角度主要由工件厚度決定，當(dāng)然也要考慮焊縫形狀、缺陷位置和方向，使超聲束盡可能與焊縫形狀、缺陷位置和方向，使超聲束盡可能與缺陷相垂直。缺陷相垂直。2 適用于超聲檢測(cè)的焊縫從材質(zhì)來(lái)看，主要有軟鋼、低適用于超聲檢測(cè)的焊縫從材質(zhì)來(lái)看，主要有軟鋼、低合金鋼、鎳鋼和不銹鋼。合金鋼、鎳鋼和不銹鋼。 軟鋼和低合金鋼焊縫的組織一般比較細(xì)。當(dāng)采用電渣軟鋼和低合金鋼焊縫的組織一般比較細(xì)。當(dāng)采用電渣焊時(shí)，由于冷卻慢晶粒變粗，超聲衰減顯著，而且出焊時(shí)，由于冷卻慢晶粒變粗，超聲衰減顯著，而且出現(xiàn)林狀回波，使超聲檢測(cè)

21、變得困難。若是僅僅為了檢現(xiàn)林狀回波，使超聲檢測(cè)變得困難。若是僅僅為了檢出未熔合等顯著損害使用性能的缺陷，可采用低頻探出未熔合等顯著損害使用性能的缺陷，可采用低頻探傷。傷。 奧氏體不銹鋼焊縫的晶粒非常粗大，在采用橫波斜探奧氏體不銹鋼焊縫的晶粒非常粗大，在采用橫波斜探頭時(shí)出現(xiàn)林狀反射波，衰減顯著，一般情況下很難檢頭時(shí)出現(xiàn)林狀反射波，衰減顯著，一般情況下很難檢出缺陷。目前比較有效的辦法，是采用脈沖寬度窄的出缺陷。目前比較有效的辦法，是采用脈沖寬度窄的寬頻帶縱波斜探頭、分割型探頭或聚焦探頭，以改善寬頻帶縱波斜探頭、分割型探頭或聚焦探頭，以改善信噪比。信噪比。3當(dāng)焊縫具有傾角的缺陷時(shí)，即使從一側(cè)檢測(cè)不能

22、檢當(dāng)焊縫具有傾角的缺陷時(shí)，即使從一側(cè)檢測(cè)不能檢出的缺陷，多數(shù)情況下也能從另一側(cè)檢出。出的缺陷，多數(shù)情況下也能從另一側(cè)檢出。 因而一般由于因而一般由于不知道所包含缺陷的形狀和是否傾斜，在粗探傷時(shí)應(yīng)盡可不知道所包含缺陷的形狀和是否傾斜，在粗探傷時(shí)應(yīng)盡可能從兩側(cè)進(jìn)行探傷。能從兩側(cè)進(jìn)行探傷。實(shí)例實(shí)例對(duì)接焊縫的檢測(cè)：主要利用對(duì)接焊縫的檢測(cè)：主要利用w字形橫波，即在內(nèi)外表面間的多次字形橫波，即在內(nèi)外表面間的多次反射波。掃查必須用直射法反射波。掃查必須用直射法0.5跨距以內(nèi)跨距以內(nèi))和一次反射法和一次反射法(0.5l跨跨距距)。為了提高測(cè)定的精度，盡量用直射法，縮短聲程。為了提。為了提高測(cè)定的精度，盡量用直

23、射法，縮短聲程。為了提高再現(xiàn)性與可靠性，還必須從焊縫的另一側(cè)進(jìn)行掃查。對(duì)指向性高再現(xiàn)性與可靠性，還必須從焊縫的另一側(cè)進(jìn)行掃查。對(duì)指向性高的缺陷，只能從一個(gè)方向得到較好的指示。高的缺陷，只能從一個(gè)方向得到較好的指示。 利用這種掃查方法利用這種掃查方法，除橫向裂紋外可以檢出一且其它缺陷。探頭的掃查前端必須從，除橫向裂紋外可以檢出一且其它缺陷。探頭的掃查前端必須從連接補(bǔ)強(qiáng)的焊縫邊界位置開(kāi)始連接補(bǔ)強(qiáng)的焊縫邊界位置開(kāi)始。如果焊縫中間有大而平的裂紋與探測(cè)表面垂直或如果焊縫中間有大而平的裂紋與探測(cè)表面垂直或有類似狀態(tài)的未熔合時(shí)，僅用一個(gè)探頭不能充分有類似狀態(tài)的未熔合時(shí)，僅用一個(gè)探頭不能充分檢出缺陷，此時(shí)要采

24、用串列法檢出缺陷，此時(shí)要采用串列法工件太厚時(shí)，僅工件太厚時(shí)，僅從單面探傷時(shí)聲從單面探傷時(shí)聲程過(guò)長(zhǎng)，因而必程過(guò)長(zhǎng)，因而必須從兩面進(jìn)行探須從兩面進(jìn)行探傷，如圖傷，如圖T字型焊縫的檢測(cè)：可采用斜角和垂直探傷相結(jié)字型焊縫的檢測(cè)：可采用斜角和垂直探傷相結(jié)合法，例如圖中的合法，例如圖中的K形坡口與形坡口與T型對(duì)接焊縫型對(duì)接焊縫 為檢測(cè)焊縫根為檢測(cè)焊縫根部的焊透程度及部的焊透程度及有無(wú)疊層，從位有無(wú)疊層，從位置置A用直探頭進(jìn)用直探頭進(jìn)行探傷。行探傷。 另從位置另從位置B用斜用斜探頭對(duì)焊縫進(jìn)行探頭對(duì)焊縫進(jìn)行探傷，也可以從探傷，也可以從位置位置C進(jìn)行斜角進(jìn)行斜角探傷。探傷。角焊縫超聲檢測(cè)：探頭位置與掃查方式，如

25、圖角焊縫超聲檢測(cè)：探頭位置與掃查方式，如圖搭接焊縫的檢測(cè)：探頭位置與掃查方式，如圖搭接焊縫的檢測(cè)：探頭位置與掃查方式，如圖可能引起干擾的信號(hào)：可能引起干擾的信號(hào)：由于焊縫的外形復(fù)雜，檢測(cè)時(shí)除缺陷回波由于焊縫的外形復(fù)雜，檢測(cè)時(shí)除缺陷回波外，可能產(chǎn)生各種非缺陷干擾信號(hào)，例如余高的外，可能產(chǎn)生各種非缺陷干擾信號(hào)，例如余高的回波?；夭?。在有墊板的單面焊中，如果一側(cè)的底面反在有墊板的單面焊中，如果一側(cè)的底面反射波在一次反射的位置上，而另一側(cè)的反射波在射波在一次反射的位置上，而另一側(cè)的反射波在一次反射的位置之后，這有可能是墊板引起的反一次反射的位置之后，這有可能是墊板引起的反射射無(wú)墊板的單面焊底部有反射波

26、時(shí)，若從焊無(wú)墊板的單面焊底部有反射波時(shí)，若從焊縫兩側(cè)測(cè)到的當(dāng)量值相差懸殊，可能是錯(cuò)邊引起縫兩側(cè)測(cè)到的當(dāng)量值相差懸殊，可能是錯(cuò)邊引起。焊角和咬邊在探傷時(shí)，反射波容易與內(nèi)部缺陷。焊角和咬邊在探傷時(shí)，反射波容易與內(nèi)部缺陷混淆混淆(4) 管材檢測(cè)管材檢測(cè) 管材中常見(jiàn)的缺陷有裂紋、夾層、夾雜、折疊及翹皮等。管材中常見(jiàn)的缺陷有裂紋、夾層、夾雜、折疊及翹皮等。 由由于管材在熱軋或冷拔過(guò)程中沿軸線方向的壓延伸長(zhǎng)，其受力和變于管材在熱軋或冷拔過(guò)程中沿軸線方向的壓延伸長(zhǎng)，其受力和變形主要是在厚度方向上，造成缺陷方向大多數(shù)與管材軸線平行。形主要是在厚度方向上，造成缺陷方向大多數(shù)與管材軸線平行。因此在管材探傷中，根據(jù)

27、聲束軸線與缺陷反射面垂直的原則，一因此在管材探傷中，根據(jù)聲束軸線與缺陷反射面垂直的原則，一般采用垂直于管軸的空間斜入射的橫波探傷法。般采用垂直于管軸的空間斜入射的橫波探傷法。 對(duì)于小口徑管材為了解決耦合問(wèn)題，一般采用水浸法。對(duì)于大對(duì)于小口徑管材為了解決耦合問(wèn)題，一般采用水浸法。對(duì)于大口徑管，耦合和補(bǔ)償問(wèn)題較容易解決，可采用直接接觸法?？趶焦?，耦合和補(bǔ)償問(wèn)題較容易解決，可采用直接接觸法。 當(dāng)管材厚度增大到一定程度時(shí)，折射聲束就會(huì)達(dá)當(dāng)管材厚度增大到一定程度時(shí)，折射聲束就會(huì)達(dá)不到管材內(nèi)壁，導(dǎo)致內(nèi)壁及其附近的缺陷漏檢不到管材內(nèi)壁，導(dǎo)致內(nèi)壁及其附近的缺陷漏檢 管壁厚度為管壁厚度為t，外徑為，外徑為D，則

28、管材探傷條件是，則管材探傷條件是式中式中Ct-橫波速度，橫波速度，Cl-縱波速度。縱波速度。 對(duì)鋼管而言，對(duì)鋼管而言，t/D0.22，實(shí)際探傷時(shí)一般認(rèn)為，實(shí)際探傷時(shí)一般認(rèn)為管材橫波探傷的管材橫波探傷的t/D值最大不超過(guò)值最大不超過(guò)20%ltccDt121 當(dāng)當(dāng)t/D值大于值大于20%的的厚壁管探傷時(shí)，可采厚壁管探傷時(shí)，可采用縱波用縱波-縱波縱波-橫波波橫波波型轉(zhuǎn)換方法。使折射型轉(zhuǎn)換方法。使折射縱波先入射到管外壁縱波先入射到管外壁上。上。 這個(gè)折射縱波產(chǎn)這個(gè)折射縱波產(chǎn)生的反射橫波就能夠生的反射橫波就能夠入射到厚壁管內(nèi)壁上入射到厚壁管內(nèi)壁上。 大口徑管材采用直接接觸法進(jìn)行探傷時(shí)，若管大口徑管材采用

29、直接接觸法進(jìn)行探傷時(shí)，若管材曲率較大，可在探頭與管壁之間配置曲率相同材曲率較大，可在探頭與管壁之間配置曲率相同的滑塊。的滑塊。 對(duì)外徑在對(duì)外徑在50mm以下的管材采用水浸探傷時(shí)，以下的管材采用水浸探傷時(shí)，為提高檢測(cè)靈敏度可采用聚焦探頭，一般采用線為提高檢測(cè)靈敏度可采用聚焦探頭，一般采用線聚焦探頭。對(duì)于管徑小于聚焦探頭。對(duì)于管徑小于10mm的薄壁管，應(yīng)采的薄壁管，應(yīng)采用點(diǎn)聚焦探頭。當(dāng)采用聚焦探頭對(duì)管材進(jìn)行探傷用點(diǎn)聚焦探頭。當(dāng)采用聚焦探頭對(duì)管材進(jìn)行探傷時(shí)，為了得到盡可能高的探傷靈敏度，對(duì)水層厚時(shí)，為了得到盡可能高的探傷靈敏度，對(duì)水層厚度的選擇還應(yīng)考慮探頭焦點(diǎn)進(jìn)入管材中的位置。度的選擇還應(yīng)考慮探頭焦

30、點(diǎn)進(jìn)入管材中的位置。(5) 板材檢測(cè)板材檢測(cè) 板材內(nèi)部缺陷，多為與板面平行的扁平狀，對(duì)板材內(nèi)部缺陷，多為與板面平行的扁平狀，對(duì)于厚板，可采用縱波探傷。板厚小于于厚板，可采用縱波探傷。板厚小于6mm的薄的薄板可采用板波探傷。板可采用板波探傷。 厚板用接觸法探傷，往往用于小面積探傷和抽厚板用接觸法探傷，往往用于小面積探傷和抽查，對(duì)于大面積和批量探傷，可采用水浸法。水查，對(duì)于大面積和批量探傷，可采用水浸法。水浸法探傷，可以減少探頭近場(chǎng)區(qū)的影響。浸法探傷，可以減少探頭近場(chǎng)區(qū)的影響。 還可根據(jù)鋼板底面多次回波的高度變化來(lái)判定還可根據(jù)鋼板底面多次回波的高度變化來(lái)判定聲衰減的快慢，從而確定缺陷的嚴(yán)重程度。也

31、可聲衰減的快慢，從而確定缺陷的嚴(yán)重程度。也可采用穿透法對(duì)板材進(jìn)行探傷。采用穿透法對(duì)板材進(jìn)行探傷。 板厚小于板厚小于6mm的薄板通常采用板波探傷，這的薄板通常采用板波探傷，這是因?yàn)榘宀▽?duì)薄板中的缺陷比較敏感，探測(cè)靈敏是因?yàn)榘宀▽?duì)薄板中的缺陷比較敏感，探測(cè)靈敏度高，探傷速度快，容易自動(dòng)化。度高，探傷速度快，容易自動(dòng)化。 在板波探傷中，可分別采用不同的入射角，就在板波探傷中，可分別采用不同的入射角，就會(huì)激發(fā)出不同波型的板波，適用于不同性質(zhì)和位會(huì)激發(fā)出不同波型的板波，適用于不同性質(zhì)和位置的缺陷的檢測(cè)。置的缺陷的檢測(cè)。（6）結(jié)合層的檢測(cè)）結(jié)合層的檢測(cè)由于在分界面上會(huì)產(chǎn)生反射，而且反射量會(huì)隨著分界面每一側(cè)

32、的材料而變化，所以可用超聲技術(shù)評(píng)價(jià)結(jié)合面的完整性。最簡(jiǎn)單的情況是，在結(jié)合線處信號(hào)強(qiáng)度的增加通常就表明該處結(jié)合不良。多結(jié)合層的檢測(cè)可從一個(gè)表面上完成。飛行器機(jī)身的多層“皮膚”（外殼）就是這樣的實(shí)例。 超聲測(cè)量技術(shù)超聲測(cè)量技術(shù) 超聲波測(cè)量技術(shù)，就是利用非聲學(xué)參量超聲波測(cè)量技術(shù)，就是利用非聲學(xué)參量(如密如密度、濃度、厚度、強(qiáng)度、彈性、硬度、粘度、溫度、濃度、厚度、強(qiáng)度、彈性、硬度、粘度、溫度等度等)與聲學(xué)參量與聲學(xué)參量(聲速、衰減、聲阻抗聲速、衰減、聲阻抗)之間的關(guān)之間的關(guān)系，探索它們關(guān)系的規(guī)律。反過(guò)來(lái)，再通過(guò)聲學(xué)系，探索它們關(guān)系的規(guī)律。反過(guò)來(lái)，再通過(guò)聲學(xué)參量來(lái)測(cè)定出上述非聲學(xué)參量。參量來(lái)測(cè)定出上述

33、非聲學(xué)參量。 例如水電站幾十米高的水庫(kù)水位可以用超聲方例如水電站幾十米高的水庫(kù)水位可以用超聲方法測(cè)量到法測(cè)量到1cm的誤差。石油油罐液面高度也可的誤差。石油油罐液面高度也可測(cè)到測(cè)到1mm的誤差。某些液體的密度可用超聲的誤差。某些液體的密度可用超聲方法測(cè)到萬(wàn)分之幾的精度。方法測(cè)到萬(wàn)分之幾的精度。 極薄層厚度可以用超聲方法來(lái)測(cè)定。此外，諸極薄層厚度可以用超聲方法來(lái)測(cè)定。此外，諸如超聲溫度計(jì)、超聲流量計(jì)、超聲粘度計(jì)、超聲如超聲溫度計(jì)、超聲流量計(jì)、超聲粘度計(jì)、超聲硬度計(jì)等都已在生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。硬度計(jì)等都已在生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。(1) 聲速測(cè)量聲速測(cè)量 聲速是描述超聲波在介質(zhì)中傳播特性的一個(gè)聲速是描述超聲波

34、在介質(zhì)中傳播特性的一個(gè)基本物理量，根據(jù)測(cè)量精度的不同和具體的測(cè)基本物理量，根據(jù)測(cè)量精度的不同和具體的測(cè)量條件，有很多測(cè)量超聲聲速的方法。量條件，有很多測(cè)量超聲聲速的方法。 當(dāng)測(cè)量精度要求不高時(shí)，可采用超聲波探傷當(dāng)測(cè)量精度要求不高時(shí)，可采用超聲波探傷儀測(cè)量聲速，把超聲脈沖垂直入射到已知厚度儀測(cè)量聲速，把超聲脈沖垂直入射到已知厚度的被測(cè)工件中，根據(jù)超聲脈沖回波或透射波的的被測(cè)工件中，根據(jù)超聲脈沖回波或透射波的傳播時(shí)間來(lái)計(jì)算聲速。傳播時(shí)間來(lái)計(jì)算聲速。采用脈沖反射法時(shí)，可用下式計(jì)算聲速采用脈沖反射法時(shí)，可用下式計(jì)算聲速式中式中d-被檢測(cè)工件厚度；被檢測(cè)工件厚度； t-發(fā)射超聲脈沖到接收其回波的時(shí)間發(fā)射

35、超聲脈沖到接收其回波的時(shí)間 c-超聲波在被檢工件中的傳播速度超聲波在被檢工件中的傳播速度tdc2用超聲波探傷儀測(cè)量聲速時(shí)的影響因素用超聲波探傷儀測(cè)量聲速時(shí)的影響因素 1)聲波在探頭中的延遲聲波在探頭中的延遲 2)時(shí)間軸的刻度精度時(shí)間軸的刻度精度 3)脈沖前沿的讀取精度脈沖前沿的讀取精度 這種方法的測(cè)量精度不高，誤差大于這種方法的測(cè)量精度不高，誤差大于1%，適，適用于大致了解工件中的聲速。用于大致了解工件中的聲速。 當(dāng)測(cè)量精度要求較高時(shí)，可采用超聲波測(cè)厚當(dāng)測(cè)量精度要求較高時(shí)，可采用超聲波測(cè)厚儀來(lái)測(cè)量聲速，測(cè)量精度比較高，其原理與用儀來(lái)測(cè)量聲速，測(cè)量精度比較高，其原理與用超聲波探傷儀測(cè)量聲速的原理

36、相同。超聲波探傷儀測(cè)量聲速的原理相同。 用聲速用聲速c已知的試塊校準(zhǔn)儀器，使其厚度顯示已知的試塊校準(zhǔn)儀器，使其厚度顯示與試塊實(shí)際厚度一致，然后用來(lái)測(cè)量實(shí)際厚度與試塊實(shí)際厚度一致，然后用來(lái)測(cè)量實(shí)際厚度d已知的工件，若厚度為已知的工件，若厚度為dx，則聲速，則聲速cx為為xxddcc 超聲波聲速的測(cè)量在機(jī)械工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用超聲波聲速的測(cè)量在機(jī)械工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用前景，例如工件應(yīng)力的測(cè)量、材料彈性常數(shù)的測(cè)前景，例如工件應(yīng)力的測(cè)量、材料彈性常數(shù)的測(cè)量、鑄鐵力學(xué)性能測(cè)量和測(cè)球墨鑄鐵球化率等。量、鑄鐵力學(xué)性能測(cè)量和測(cè)球墨鑄鐵球化率等。 特別是球化率測(cè)定，由于聲速法是在較大面積特別是球化率測(cè)定，由于聲速法

37、是在較大面積內(nèi)測(cè)定球化率，而且統(tǒng)計(jì)平均效果，因此就評(píng)價(jià)內(nèi)測(cè)定球化率，而且統(tǒng)計(jì)平均效果，因此就評(píng)價(jià)球墨鑄鐵的球化質(zhì)量而論，它比金相法更加準(zhǔn)確球墨鑄鐵的球化質(zhì)量而論，它比金相法更加準(zhǔn)確可靠，是非破壞性的?？煽浚欠瞧茐男缘?。 另外，聲速法在測(cè)定液體密度、成分和溶液濃另外，聲速法在測(cè)定液體密度、成分和溶液濃度等方面也已得到實(shí)際應(yīng)用。度等方面也已得到實(shí)際應(yīng)用。 圖中所示檢測(cè)鑄圖中所示檢測(cè)鑄鐵聲速時(shí)，球墨鑄鐵聲速時(shí)，球墨鑄鐵中聲速明顯大于鐵中聲速明顯大于灰口鑄鐵，與鋼比灰口鑄鐵，與鋼比較相近。較相近。 因此，生產(chǎn)中可因此，生產(chǎn)中可采用檢測(cè)聲速大小采用檢測(cè)聲速大小來(lái)判斷球墨鑄鐵鑄來(lái)判斷球墨鑄鐵鑄件是否球化

38、良好。件是否球化良好。圖中是灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度與聲速成直線關(guān)系，可圖中是灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度與聲速成直線關(guān)系，可用檢測(cè)鑄鐵件聲速的方法來(lái)判斷其抗拉強(qiáng)度。用檢測(cè)鑄鐵件聲速的方法來(lái)判斷其抗拉強(qiáng)度。(2) 超聲波測(cè)厚超聲波測(cè)厚 從公式從公式若已知超聲波在工件中的傳播速度，通過(guò)測(cè)定發(fā)若已知超聲波在工件中的傳播速度，通過(guò)測(cè)定發(fā)射超聲脈沖到接收回波的時(shí)間，可計(jì)算工件的厚射超聲脈沖到接收回波的時(shí)間，可計(jì)算工件的厚度。聲速測(cè)定與厚度測(cè)定都可采用超聲測(cè)厚儀。度。聲速測(cè)定與厚度測(cè)定都可采用超聲測(cè)厚儀。 tdc2 工業(yè)上許多結(jié)構(gòu)和部件的厚度在非破壞情況下工業(yè)上許多結(jié)構(gòu)和部件的厚度在非破壞情況下作精確測(cè)量非常重要。作精確測(cè)量非

39、常重要。 例如船舶殼體、各種高溫高壓容器以及核電站例如船舶殼體、各種高溫高壓容器以及核電站中的不銹鋼管道等，使用過(guò)程中由于腐蝕壁厚中的不銹鋼管道等，使用過(guò)程中由于腐蝕壁厚發(fā)生變化，必須定期檢測(cè)以防發(fā)生事故。發(fā)生變化，必須定期檢測(cè)以防發(fā)生事故。 又如葉片、波導(dǎo)管，宇航器材等要求在成品質(zhì)又如葉片、波導(dǎo)管，宇航器材等要求在成品質(zhì)量檢測(cè)時(shí)作厚度檢測(cè)。量檢測(cè)時(shí)作厚度檢測(cè)。 測(cè)厚的方法很多，包括射線測(cè)厚儀、超聲波測(cè)測(cè)厚的方法很多，包括射線測(cè)厚儀、超聲波測(cè)厚儀、磁性測(cè)厚儀、電流法測(cè)厚儀等。厚儀、磁性測(cè)厚儀、電流法測(cè)厚儀等。 超聲測(cè)厚儀具有體積小、輕便、測(cè)量速度快、超聲測(cè)厚儀具有體積小、輕便、測(cè)量速度快、精度

40、高等優(yōu)點(diǎn)、在工業(yè)中大多采用該方法。精度高等優(yōu)點(diǎn)、在工業(yè)中大多采用該方法。 目前超聲波測(cè)厚的最高精度對(duì)目前超聲波測(cè)厚的最高精度對(duì)10mm以下的鋼以下的鋼件可達(dá)件可達(dá)0.003mm。最薄壁厚可達(dá)。最薄壁厚可達(dá)0.13mm 超聲測(cè)厚儀可分為共振式和脈沖反射式，共振超聲測(cè)厚儀可分為共振式和脈沖反射式，共振式測(cè)厚儀早期應(yīng)用較多，缺點(diǎn)是使用不方便，目式測(cè)厚儀早期應(yīng)用較多，缺點(diǎn)是使用不方便，目前廣泛采用脈沖反射式超聲波測(cè)厚儀。前廣泛采用脈沖反射式超聲波測(cè)厚儀。 近年來(lái)超聲波測(cè)厚技術(shù)的發(fā)展主要集中在進(jìn)一近年來(lái)超聲波測(cè)厚技術(shù)的發(fā)展主要集中在進(jìn)一步縮小體積、減少重量以便于攜帶。步縮小體積、減少重量以便于攜帶。 已

41、開(kāi)發(fā)了高溫超聲測(cè)厚探頭和耦合劑，高溫超已開(kāi)發(fā)了高溫超聲測(cè)厚探頭和耦合劑，高溫超聲測(cè)厚溫度可達(dá)聲測(cè)厚溫度可達(dá)500 (3) 超聲波衰減系數(shù)的測(cè)定超聲波衰減系數(shù)的測(cè)定 測(cè)量超聲波在材料中傳播時(shí)的衰減是了解材料測(cè)量超聲波在材料中傳播時(shí)的衰減是了解材料和工件性能的一種有效手段，測(cè)量聲衰減大小和工件性能的一種有效手段，測(cè)量聲衰減大小可用來(lái)判斷材料中是否有異常組織、組織有無(wú)可用來(lái)判斷材料中是否有異常組織、組織有無(wú)變化、晶粒大小和內(nèi)應(yīng)力大小等。變化、晶粒大小和內(nèi)應(yīng)力大小等。 在超聲波探傷中，要準(zhǔn)確地確定缺陷的當(dāng)量大在超聲波探傷中，要準(zhǔn)確地確定缺陷的當(dāng)量大小也必須知道被檢材料的衰減系數(shù)。小也必須知道被檢材料的

42、衰減系數(shù)。 為了辨認(rèn)材質(zhì)、分析組織有無(wú)變化等，測(cè)量為了辨認(rèn)材質(zhì)、分析組織有無(wú)變化等，測(cè)量聲衰減的相對(duì)值就可以了，這比較容易實(shí)現(xiàn)。聲衰減的相對(duì)值就可以了，這比較容易實(shí)現(xiàn)。 然而，準(zhǔn)確測(cè)定超聲波衰減系數(shù)是一項(xiàng)困難然而，準(zhǔn)確測(cè)定超聲波衰減系數(shù)是一項(xiàng)困難而又復(fù)雜的工作。而又復(fù)雜的工作。 工業(yè)上大多采用固定距離的脈沖法，可以測(cè)工業(yè)上大多采用固定距離的脈沖法，可以測(cè)量接收脈沖波幅的大小，也可以測(cè)量收到的脈量接收脈沖波幅的大小，也可以測(cè)量收到的脈沖回波次數(shù)的多少。沖回波次數(shù)的多少。 以球墨鑄鐵球化率的檢測(cè)為例，測(cè)量時(shí)保持儀以球墨鑄鐵球化率的檢測(cè)為例，測(cè)量時(shí)保持儀器總的靈敏度不變，用在棒形中能夠收到的多器總的

43、靈敏度不變，用在棒形中能夠收到的多次反射波的次數(shù)作為衰減的指標(biāo)。次反射波的次數(shù)作為衰減的指標(biāo)。 球墨鑄鐵球化良好時(shí)很少有片狀石墨，超聲球墨鑄鐵球化良好時(shí)很少有片狀石墨，超聲波衰減較小，反射波反射的次數(shù)較多。反之，波衰減較小，反射波反射的次數(shù)較多。反之，球化率愈差，超聲波的衰減愈大，反射波的反球化率愈差，超聲波的衰減愈大，反射波的反射次數(shù)就顯著減少。射次數(shù)就顯著減少。 也可以用衰減測(cè)量來(lái)測(cè)定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度。也可以用衰減測(cè)量來(lái)測(cè)定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度。氫脆的檢測(cè)氫脆是在材料固化過(guò)程中產(chǎn)生的，由于殘留濕氣引起的，在晶界附近會(huì)產(chǎn)生極小的斷裂，此種不連續(xù)尺度非常小，大多數(shù)其他的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)都探測(cè)不到。對(duì)于超聲

44、波技術(shù)，氫脆的影響是使聲能發(fā)生散射，表現(xiàn)為衰減的增大。(4) 超聲波測(cè)量硬度超聲波測(cè)量硬度 超聲波測(cè)量硬度的基本原理如圖所示超聲波測(cè)量硬度的基本原理如圖所示,桿與圓柱體的連結(jié)是桿與圓柱體的連結(jié)是桿振動(dòng)波節(jié)點(diǎn)，壓頭在自由狀態(tài)時(shí)的下端是波腹，桿長(zhǎng)為桿振動(dòng)波節(jié)點(diǎn)，壓頭在自由狀態(tài)時(shí)的下端是波腹，桿長(zhǎng)為1/4波長(zhǎng)，諧振頻率為波長(zhǎng)，諧振頻率為f0，把壓頭壓在被測(cè)試的材料上壓頭可全部，把壓頭壓在被測(cè)試的材料上壓頭可全部壓入軟材料中，桿下端為波節(jié)，桿長(zhǎng)為半波長(zhǎng)，諧振頻率為壓入軟材料中，桿下端為波節(jié)，桿長(zhǎng)為半波長(zhǎng)，諧振頻率為2f0，硬材料的壓下量少，諧振頻率介于，硬材料的壓下量少，諧振頻率介于f0與與2f0間，測(cè)得桿諧振間，測(cè)得桿諧振頻率即可知道材料硬度。頻率即可知道材料硬度。 材料彈性模量會(huì)影響壓頭陷入材料的深度材料彈性模量會(huì)影響壓頭陷入材料的深度，影響諧振頻率大小。為此，采用彈性模量與，影響諧振頻率大小。為此，采用彈性模量與被檢相同的材料，制成不同硬度的標(biāo)準(zhǔn)試塊，被檢相同的材料，制成不同硬度的標(biāo)準(zhǔn)試塊，以校正硬度值。以校正硬度值。（5）液體流速的測(cè)量）液體流速的測(cè)量液體流速的測(cè)量通常用于醫(yī)療領(lǐng)域，當(dāng)必須對(duì)管道中的流速監(jiān)測(cè)時(shí)才能將此技術(shù)用于工業(yè)上。該技術(shù)通常需要配備一個(gè)直通結(jié)構(gòu)，以便監(jiān)測(cè)聲頻。由于“多普勒效應(yīng)”，流速變化會(huì)引起聲頻變化。 多普勒效應(yīng)是為紀(jì)念?yuàn)W地利