1、2.3 無損檢測方法 的種類及其適用性 2.3.1 常用的無損探傷方法及探傷原理 材料或工件未知工藝缺陷的檢測中常用的無損探傷方法有： (1)射線探傷（Ray Testing） 是利用射線的穿透性（Penetrability）和衰減性（Decay）來發(fā)現(xiàn)缺陷，即射線能夠穿透物質(zhì)并且在物質(zhì)中的物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的。 該法是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的NDT方法!12.3.1 常用的無損探傷方法及探傷原理(2)超聲波探傷（Ultrasonic testing） 是利用超聲波在物質(zhì)中傳播（Propagation）、反射（Reflection）和（Decay）等物理性質(zhì)來發(fā)現(xiàn)缺陷的。 該法與射線探傷法形成優(yōu)勢互

2、補. (3)磁力探傷（Magnetic testing） 是通過對鐵磁材料進行磁化所產(chǎn)生的漏磁場（Leakage magnetic field）來發(fā)現(xiàn)其表面及近表面缺陷的。 在黑色金屬（ ferrous metal ）的表面檢測中應(yīng)用廣泛.22.3.1 常用的無損探傷方法及探傷原理(4)滲透探傷（Penetrant testing） 是利用熒光染料（Fluorescent dye）或紅色染料（Orcein dye）滲透劑的滲透作用顯現(xiàn)工件表面開口型缺陷痕跡的。 注意:不能用于多孔型材料（Porous material）!(5)渦流探傷(Eddy current testing) 是利用渦流的集

3、膚效應(yīng)(Skin effect)及其在缺陷處的畸變行為來發(fā)現(xiàn)和檢測缺陷的。此外，還有液晶探傷、中子探傷、全息探傷、聲發(fā)射探傷等等。3檢測方法簡介的說明有關(guān)各種檢測方法的技術(shù)內(nèi)涵（Technical connotation）和要點（Key points）將在今后各章的講授中，深入理解?？傊?，每種方法既有它的優(yōu)勢，也有它的局限性。這一點就像沒有包治百病的良藥一樣！應(yīng)用是應(yīng)根據(jù)檢測工藝需要,認真進行選擇!42.3.2五種常用無損探傷法的適用性 射線探傷（RT）：適用于材料內(nèi)部體積型缺陷（Volumetric defect）：孔洞、夾雜、未焊透等；對于面積缺陷（Area type defect）（如裂

4、紋等）有選擇性（Selectivity）：即缺陷平面與射線透照方向平行或接近平行時非常適用；而當(dāng)缺陷平面與射線透照方向垂直時極不敏感！易出現(xiàn)漏檢（Leakage detection）! 超聲波探傷（UT）：適用于大多數(shù)缺陷的檢測，但檢出容易，定量難。不易發(fā)現(xiàn)細小裂紋。另外，由于檢測系統(tǒng)存在盲區(qū)（Blind area）。Its not suitable for thin plate detection!52.3.2五種常用無損探傷法的適用性 磁力探傷（MT）：適合鐵磁性材料的表面缺陷及近表面缺陷的探傷（Surface defect near surface defect ）；不適用于非鐵磁性材料

5、，如銅、鋁、奧氏體鋼等等（ Copper, aluminum and austenitic steel ）； (4) 滲透探傷（PT）：適用于各種材料表面的開口型缺陷（Breaking Defect）的檢測（如裂紋、針孔等）；但不適用多孔型材料（ Porous material ）； (5) 渦流探傷（ET）：適用于各種導(dǎo)電材料的表面及近表面缺陷的探測。不適于非導(dǎo)電材料（Non-conductive material）的缺陷檢測。6本章小結(jié)本章從不同角度對缺陷分類，以便加強理解和記憶。對于缺陷的認識還沒有完結(jié)，仍須通過其它課程的學(xué)習(xí)加以深化。在具體檢測方法中，如何顯現(xiàn)缺陷的形態(tài)，更要結(jié)合試驗深

6、入掌握。最后，對常用的無損檢測方法的適用性作出簡要的總結(jié)。后續(xù)課程將會深入理解這一點。7本章思考題1.工藝缺陷是如何分類的？2.工藝缺陷產(chǎn)生危害的本質(zhì)是什麼？3.不同性質(zhì)的工藝缺陷的危害性是否相同？試說明之。4.同一種缺陷在不同條件下,危害性是否相同？試說明之。5.常用的無損檢測方法的適用性如何?6.什么是咬邊、未熔合、未焊透、夾雜？8Questions1. How process defects are classified?2. What is the nature of the process defects ?3. Are the hazards of different proces

7、s defects the same? Try to explain.4. Are the hazards of one kind of process defects under different conditions the same? Try to explain.5.How is the applicability of frequently-used NDT methods?6.What are undercut, lack of fusion, lack of penetration and inclusion ?9第3章 射線檢測 本章重點內(nèi)容：（1）射線的產(chǎn)生及性質(zhì) 更好地利

8、用它；（2）射線檢測的基本原理 更好地理解各種缺陷的顯像狀況；（3）重點掌握射線照相法檢測技術(shù) 學(xué)以致用；（4）了解射線的防護知識 保護環(huán)境和注意人身安全。10Chapter 3 Ray Testing Key contents of this chapter ：（1）Production and properties of ray Better utilization of ray；（2）Fundamentals of ray testing Better understanding of the imaging status of various defects；（3）Focus on r

9、adiography technology Learn in order to practice；（4）Understand the ray protection knowledge Protect the environment and pay attention to personal safety11Summary of Chapter射線檢測 RT ray testing基本原理利用射線能穿透物質(zhì)且在不同物質(zhì)中的衰減情況有差異的特性來發(fā)現(xiàn)構(gòu)件中的缺陷；依據(jù)顯示缺陷的方法不同，分為以下幾種具體的方法： 電離法 熒光屏觀察法工業(yè)電視法 照相法 計算機斷層掃描法CT12本章概要RTray t

10、estingFundamentalsThe defects in the components can be found by the penetrability and decay characteristics of the ray in different materials.According to the different methods of imaging defects, the methods can be divided into: Ionization method Fluorescence observation methodIndustrial television

11、 method Photographic method Computed tomographyCT13本章概要根據(jù)射線源不同，又分為： X射線檢測； 射線檢測； 高能射線檢測。本章將以X射線照相法檢測技術(shù)為核心， 講授射線檢測技術(shù)。 射線檢測又稱射線探傷。 這部分內(nèi)容也是課程的重點。 14Summary of ChapterAccording to the different ray sources, it can be divided into ： X-ray testing； -ray testing； High energy-ray testing本章將以X射線照相法檢測技術(shù)為核心， 講

12、授射線檢測技術(shù)。 射線檢測又稱射線探傷。 這部分內(nèi)容也是課程的重點。 153.1 射線檢測的物理基礎(chǔ) 3.1.1 射線的本質(zhì)射線本身就是一種波長很短的電磁波。 X,射線統(tǒng)稱為光子。根據(jù)波譜圖可查得: X射線的波長為: 0.0010.1nm; 射線的波長為: 0.00030.1nm.射線比X射線的波長還短， 因此，其穿透能力更強!163.1 The physical basis of ray testing3.1.1 The nature of rayRay is a kind of electromagnetic wave with very short wavelength X-ray an

13、d -rays are called photonsAccording to the spectrogram: wavelength of X-ray: 0.0010.1nm; wavelength of -ray: 0.00030.1nm.The penetrating ability of X-ray is stronger because of its shorter wavelength.173.1.2 射線的性質(zhì) (1)不可見，直線傳播具有隱蔽性和指向性； (2)不帶電，因而不受電磁場影響電中性； (3)能穿透物質(zhì),但有衰減具有穿透性和衰減性； 對同1種射線而言，功率越大，穿透性越強

14、，衰減越慢； (4)能與某些物質(zhì)產(chǎn)生光化作用，使熒光物質(zhì)發(fā)光；可使膠片感光可成像； (5)能使某些氣體電離即產(chǎn)生電離輻射； (6)與光波一樣，有反射、折射、干涉現(xiàn)象； (7)能產(chǎn)生生物效應(yīng)，傷害和殺死生物細胞 對人體有害。（此點非常重要）183.1.2 Properties of ray (1) Invisible, rectilinear propagationConcealment and directivity ； (2) UnchargedElectrical neutrality； (3) Capable of penetrating matter but with decayPen

15、etrability and energy-decaying； For one kind of ray, the greater the power is, the stronger the penetration is and slower the decay process will be. (4) Photochemical reaction；Film sensitizationImaging； (5) Ionization of gasionizing radiation； (6) Like light waves, have the characteristics of reflec

16、tion, refraction and interference ； (7) It can produce biological effects, damage and kill biological cells. Harmful to human body（Important）193.1.3 射線的產(chǎn)生 射線的性質(zhì)，有利、有弊，應(yīng)該科學(xué)地加以利用和防范！射線學(xué)就是研究如何利用與防范射線的科學(xué)。下面介紹產(chǎn)生x射線的主要設(shè)備: (1）x光管基本組成： 陰極部件：燈絲（鎢絲）發(fā)射電子； 陰極罩聚焦電子。 陽極部件：陽極靶接收電子； 冷卻介質(zhì)散熱作用。 真空管玻璃或金屬陶瓷制作的真空外罩。203.

17、1.3 Ray generation 射線的性質(zhì)，有利、有弊，應(yīng)該科學(xué)地加以利用和防范！射線學(xué)就是研究如何利用與防范射線的科學(xué)。下面介紹產(chǎn)生x射線的主要設(shè)備: (1） The basic composition of X light pipe ： Cathode component ： Filament（Tungsten wire）Electron emission； Cathode shieldFocusing electron Anode component ： Anode targetReceiving electron； Cooling mediumHeat dissipation V

18、acuum tubeVacuum cover made of glass or metal ceramics21(2)X射線管及其工作原理u15500kv 高壓電源 高壓電纜陽極靶電子流玻殼管陰極罩燈絲X射線22(2) X ray tube and working principleu15500kv high voltage sourceHV cableAnode targetElectron flowGlass coverCathode shieldFilamentX-ray23 (3) X射線的產(chǎn)生過程表述首先，對燈絲通電預(yù)熱（Preheat）,產(chǎn)生電子熱發(fā)射（Electron therm

19、al emission）,形成電子云（Electron cloud）；（大約20分鐘左右）然后，對陰極和陽極施加高壓電（幾百kv），形成高壓電場（High-voltage field），加速電子（Accelerating electron），并使其定向運動（Orienteering）；被加速的電子最終撞擊到陽極靶上，將其高速運動的動能（Kinetic energy）轉(zhuǎn)化為熱能（Heat energy）和X射線（X ray）。24(4)幾點說明 高速運動電子的能量，絕大多數(shù)轉(zhuǎn)換為熱能，轉(zhuǎn)化為X射線的能量比率僅占1左右；因此陽極靶必須散熱和冷卻；這個問題應(yīng)該由X射線管的設(shè)計人員解決。 產(chǎn)生X射線的

20、強度與管電流成正比，與管電壓的平方成正比，與陽極靶材料的原子序數(shù)成正比。因此，恰當(dāng)選擇管電流、管電壓和陽極靶材料至關(guān)重要。 The intensity of X ray can be adjusted flexibly by the control of tube current and voltage.25 常用的陽極靶材料為鎢。它具有高原子序數(shù)和高熔點（ High atomic number and melting point ）。 X射線的強度的分布規(guī)律： 在垂直電子束的方向上最強；在平行電子束的方向上最弱。這就是說，X射線的強度在空間的分布是不均勻的（Uneven），而且具有一定的擴散

21、角（Diffusion angle），并不是平行光！ 了解這一點，對應(yīng)用也很重要（后面在象質(zhì)計的布置時將提到）。263.1.4 射線的產(chǎn)生 射線是由放射性同位素（Radioisotopes）的原子核衰變過程伴隨產(chǎn)生的。常用于射線探傷的放射性同位素主要有： 鈷60、銥192、銫137/134等。射線的特點： 強度高于X射線，穿透力強，適合厚板透視； 強度無法直接調(diào)節(jié)，射線長期存在，防護更要注意！ 可實現(xiàn)周向輻射（Circumferential radiation），透視效率高。273.1.5 射線的半衰期 同位素 半衰期射線能量 應(yīng)用條件鈷60 5.3年 高 300 mm 以下 鋼制件銥192

22、753天 較弱 60mm 以下 鋼制件銫137 332天 較弱 60mm 以下 鋼制件283.1.5 Half-time of rayIsotope Half-timeRay energyApplication conditionCobalt 60 5.3 yearsHigh Thickness：below 300 mmSteelIridium 192 753 days weak Thickness：below 60 mmSteel Cesium 137 332 days weak Thickness：below 60 mmSteel293.2 射線檢測的基本原理3.2.1 射線在物質(zhì)中的衰減

23、定律（Decay law）射線在穿透物質(zhì)的同時也會發(fā)生衰減現(xiàn)象。其發(fā)生衰減的根本原因有兩點：散射和吸收（Scattering and Absorption）其衰減規(guī)律成負指數(shù)規(guī)律： I= I0 e （3-1） 式中， I0射線的初始強度； I射線的透射強度； 工件的厚度； 線衰減系數(shù)。30線衰減系數(shù)線衰減系數(shù)入射光子在物質(zhì)中穿行單位距 離時，與物質(zhì)發(fā)生相互作用的幾率。不同材料具有不同的衰減系數(shù)。一般規(guī)律是： f (,z ) ，且與三者成正比。 其中: 射線的波長； 材料密度； z 原子序數(shù)；313.2.2 Principle of X-ray testing 射線檢測主要是利用它的direct

24、ive property(指向性)、Penetrability(穿透性)、attenuating property(衰減性)等幾個基本性質(zhì)。具體分析（參考下圖）： （1）nondefective zone(無缺陷區(qū))的射線透射強度： I=I0e decay law（衰減定律）ABXI0Ix=A+X+BX 缺陷厚度；A 缺陷上部厚度；B 缺陷下部厚度；I x32（2）Defective area的射線透射強度： Ix = I0eA eX eB = I0eAeB e X eX e X = I0e e （)X = I e （)X (3-2) 顯然有： Ix / I = e （)X (3-3) 33D

25、iscussion & Conclusion 當(dāng)I；比如，鋼中的pore、slag Inclusion就屬于這種； 當(dāng) 時，Ix CS CR 同一介質(zhì)中，聲速、波長、頻率之間的關(guān)系為： C = f = 常數(shù)。74按超聲波振動持續(xù)時間分為： (1)連續(xù)波在有效作用時間內(nèi)聲波不間 斷地發(fā)射； (2)脈沖波在有效作用時間內(nèi)聲波以脈 沖方式間歇地發(fā)射。 注意: 超聲波檢測過程常采用脈沖波。754.1.4 超聲波的基本性質(zhì) (1)具有良好的指向性： 直線傳播，符合幾何光學(xué)定律；象光波一樣，方向性好； 束射性，象手電筒的光束一樣，能集中在超聲場內(nèi)定向輻射。 聲束的擴散角滿足如下關(guān)系： = arcsin 1

26、.22(/D) (4-1) 可見， 波長越短，擴散角越小， 聲能越集中。 76 (2)具有較強的穿透性，但有衰減； 穿透性來自于它的高能量，因為聲強正比于頻率的平方；所以，超聲波的能量比普通聲波大100萬倍！可穿透金屬達數(shù)米！ 衰減性源于三個方面：擴散、散射和吸收； （3）只能在彈性介質(zhì)中傳播，不能在真空（空 氣近似看成真空）中傳播； 強調(diào)：橫波不能在氣體、液體中傳播！ 表面波看作是縱波與橫波的合成， 所以，也不能在氣體、液體中傳播！77 （4）遇到界面將產(chǎn)生反射、折射 和波型轉(zhuǎn)換現(xiàn)象； （5）對人體無害優(yōu)于射線的性質(zhì)。 主聲軸 N近場區(qū)長度N=D2 /4超聲場及 近場區(qū) 壓電晶片784.2

27、超聲波在介質(zhì)中的傳播 4.2.1 超聲波在金屬中的衰減定律 超聲波在金屬中主要的衰減原因是散射和擴散；在液體中主要是吸收。研究表明，超聲波在金屬中的衰減規(guī)律可用下面的關(guān)系式表達： PX = P0 e-x (4-2) 衰減系數(shù)；dB/m x 聲束傳播的距離，即聲程 m。79(4-2)式表明，超聲波的聲壓在其傳播的路徑上，呈負指數(shù)規(guī)律衰減。這里強調(diào)指出：衰減系數(shù)為頻率f4和晶粒尺寸d3的函數(shù)。所以，粗晶檢測時，應(yīng)適當(dāng)降低超聲波頻率，彌補能量的不足。研究表明，聲壓p與超聲波探傷儀示波屏上的波高h成正比關(guān)系： p1/p2 = h1/h2 (4-3)實際探測時，超聲波探傷儀示波屏上的波高h能夠反映聲波的

28、衰減狀況。80 超聲波探傷儀示波屏上波高h的衰減狀況這里，B1 B6代表超聲波在工件底面的 6次反射波。波高h依次遞減。TB1B2B6814.2 超聲波在介質(zhì)中的傳播4.2.2 超聲波在異質(zhì)界面處產(chǎn)生的各種現(xiàn)象(1)垂直入射異質(zhì)界面時的透射、反射及繞射 透射與反射 反射系數(shù) K = W反/ W入100% W透W反w入82 常見材料之間的界面反射系數(shù) 界面材料 反射系數(shù)K % 鋼鋼 0 鋼變壓器油 81 鋼有機玻璃 77 鋼水 88有機玻璃變壓器油 17 鋼空氣 100 有機玻璃空氣 10083 反射現(xiàn)象的辯證分析 反射現(xiàn)象： 對發(fā)射超聲波不利 ； 對脈沖反射法接收有利。 影響反射系數(shù)K的因素

29、反射系數(shù)K值的大小，決定于相鄰介質(zhì)的聲阻抗之差： Z =| Z 2Z 1| Z 越大，K 值越大。 而與何者為第一介質(zhì)無關(guān)。 84關(guān)于聲阻抗 聲阻抗Z表示聲場中介質(zhì)對質(zhì)點振動的阻礙作用。指超聲波在介質(zhì)中傳播時，任一點的聲壓p與該點速度振幅V之比。 定義式 聲阻抗 Z = p/V (4-4) 數(shù)值表征 Z = CL (4-5) 氣體、液體、金屬之間聲阻抗之比約為： 1：3000：8000。85 繞射現(xiàn)象當(dāng)界面尺寸df/2 時，聲波能繞過缺陷界面而繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象，叫作繞射。因此，要想提高探傷靈敏度，必須提高頻率f,以便發(fā)現(xiàn)更小的缺陷。超聲波的繞射現(xiàn)象86(2)傾斜入射異質(zhì)界面的反射、折射和波型

30、轉(zhuǎn)換 參考圖 S1 L1S2 L2 L LLoL入射縱波；縱波入射角；L1反射縱波；L縱波L1反射角；S1反射橫波；橫波S1反射角；L2 折射縱波；L縱波L2折射角；S2 折射橫波；橫波S2折射角。87斯涅耳定律：（46) S1 L1S2 L2 L LL88(3)臨界角的討論及其應(yīng)用意義 因 CL = CL1 ;=L ;由（4-6）式可推知: （4-7） （4-8） 臨界角的討論 ：當(dāng)取有機玻璃為第一介質(zhì)，鋼為第二介質(zhì)時，即有： CL1CL2 , CL1 CS2 CL2 , 必有 SL ；且 ，S ，L ；89故當(dāng)L = 90時，第二介質(zhì)中只有橫波。此時對應(yīng)的縱波入射角；叫作第一臨界角，記為1

31、m。 這時，1m = 27.6。當(dāng) ，使s = 90時，第二介質(zhì)中只有表面波。此時對應(yīng)的縱波入射角叫作第二臨界角，記為2m = 57.6 。臨界角的應(yīng)用： 斜探頭設(shè)計時，應(yīng)保證聲波的入射角介于第一臨界角、第二臨界角之間。904.3 超聲波檢測原理 本節(jié)重點講解: A型脈沖反射法超聲波檢測原理。 在實際應(yīng)用中以該法為主。4.3.1 A型脈沖反射法超聲波檢測原理 (1)原理： A型脈沖反射法超聲波檢測就是利用超聲波在傳播過程中，遇到聲阻抗差較大的異質(zhì)界面時，將產(chǎn)生反射的原理來實現(xiàn)對內(nèi)部缺陷檢測的。91 (2)實現(xiàn)方法： 該法采用單一探頭既作發(fā)射器件，又作接收元件，以脈沖方式間歇地向工件發(fā)射超聲波；

32、接受到的回波信號經(jīng)功能電路放大、檢波后，在探傷儀的示波屏上，以脈沖信號顯示出來。 (3)信號的解讀： 根據(jù)探傷儀示波屏上始波T、傷波F、底波B的有無、大小及其在時基軸上的位置可判斷工件內(nèi)部缺陷的有無、大小和位置。見下圖：92示例直探頭缺陷顯示 a.無缺陷 b.小缺陷 c. 大缺陷TBTTBFF93示波屏特征小結(jié) （a）無缺陷 示波屏上只有始波T和底 波B，而且底波較高； （b）有小缺陷示波屏上不僅有始波T 和底波B；而其間還有傷波F; 相對（a）無缺陷的情況， 底波變矮； （c）有大缺陷示波屏上只有始波T和傷波F, 沒有底波B。 相對（b）而言，傷波變高。944.4 脈沖反射法超聲波檢測技術(shù)要

33、點 內(nèi)容提要：從根本上說，超聲波檢測技術(shù)的基本任務(wù)就是： 通過調(diào)節(jié)探傷系統(tǒng)的靈敏度和調(diào)整操作手法，有效地發(fā)現(xiàn)缺陷； 發(fā)現(xiàn)缺陷后，能夠準確地給缺陷定性、定量、 定位； 根據(jù)工藝要求, 提出返修建議及相關(guān)的探傷工藝； 按規(guī)定格式，寫出檢測報告。本節(jié)將根據(jù)上述任務(wù)，重點介紹兩種探傷方法。954.4.1 垂直入射法（直探頭，縱波法探傷技術(shù)） 定義：采用直探頭將聲束垂直入射工件的 探傷方法；該法利用的聲波類型為縱波，故有縱波法之稱。 簡記：垂直入射法 = 直探頭法 = 縱波法 缺陷顯示方式：以回波在時基線上的位 置、脈沖大小反映缺陷的情況。 應(yīng)用特點：能夠發(fā)現(xiàn)與探測面平行或接近平行的面積型缺陷和體積型缺

34、陷。對體積型缺陷的檢出率較高。96缺陷的定位： 缺陷就在探頭的正下方！從三維定位的角度，需給出三個坐標：x,y,z；其中，在探測面上的水平坐標x,y可直接用鋼板尺量?。欢毕莸穆癫厣疃茸鴺藌（習(xí)慣上用深度h表示）可根據(jù)傷波F在時基線上的位置，按比例關(guān)系確定: h = (tf / tb) = n tf 式中， tf 傷波脈沖前沿在示波屏?xí)r基線上的刻度值； tb底波在示波屏?xí)r基線上的刻度值； 被檢測試件的厚度值； n 比例系數(shù); n= / tb 。97缺陷的定量 a.當(dāng)缺陷尺寸大于聲束直徑時，采用移動測長法； 即半波高法 。圖示如下：缺陷長度探頭移動距離6db波高波高包絡(luò)線 探頭98b.缺陷尺寸小

35、于聲束直徑時，采用當(dāng)量法； 當(dāng)量法的基本思想： 在一定的探傷靈敏度條件下，將已知形狀、尺寸的人工反射體的回波與實際檢測到的缺陷回波相對比，若二者的聲程、回波高度相等，則這個已知人工反射體的相關(guān)尺寸可視為該實際缺陷的“缺陷當(dāng)量”。 可見當(dāng)量法應(yīng)該選擇恰當(dāng)?shù)膶Ρ仍噳K。 設(shè)計適當(dāng)?shù)木嚯x尺寸和人工反射體的尺寸； 得到“探測距離與波幅曲線” ；99當(dāng)量法的距離波幅曲線示意圖 對比試塊25050孔徑可改變?yōu)椋?2， 3， 4， 6；探頭平底孔距探測面的距離為：5，10，15，20，25，30，35，40，45100當(dāng)量法的距離波幅曲線示意圖圖例波幅距離mm評定線 定量線報廢線dB101缺陷的定性 對于A型

36、顯示的超聲波檢測來說，給缺陷定性是較復(fù)雜和困難的。 需要了解檢測對象的材質(zhì)、工藝、缺陷位置、空間位向、信號大小、特征等多方面的信息。 缺陷性質(zhì)不同，其波形特征各異；在探頭移動時，也會表現(xiàn)出不同的特點。 要做動態(tài)分析！102舉 例點狀缺陷的波幅較低，當(dāng)探頭作環(huán)繞掃查時，信號反映遲鈍；夾渣群則呈連串的波峰，而且波形雜亂；裂紋和未焊透等平面缺陷的回波高而陡峭，對探頭轉(zhuǎn)角掃查反映敏感；特別是回波信號往往隨探頭的掃查方式改變而發(fā)生不同的變化。其變化規(guī)律需操作者積累豐富的經(jīng)驗。各種現(xiàn)代超聲檢測技術(shù)的出現(xiàn)，大大提高了缺陷定性的準確性。103基本掃查方式圖示垂直水平環(huán)繞轉(zhuǎn)角1044.4.2 斜角探傷法（斜探頭

37、，橫波法）(1)定義：采用斜探頭將聲束傾斜入射工件探傷面進行檢測的方法，簡稱斜射法。 在具體檢測中，采用橫波探傷，因此，又稱橫波法。(2)斜探頭的主要參數(shù): 橫波折射角 ；簡稱折射角； 探頭K值: K = tg. 超聲波頻率:f.105(3)示波屏上的缺陷顯示情況： TTTFB a. 無缺陷 b.有缺陷 c.端角波106(4)幾何關(guān)系術(shù)語入射點o ；前沿長度b聲波入射點至探頭前端距離； 折射角；探頭K值，K=tg;跨距 P1=2tg =2K; 半跨距 P0.5= K;直射法聲波未經(jīng)反射直接對準缺陷；一次反射法聲波只經(jīng)過一次反射就對準 了缺陷。107幾何關(guān)系術(shù)語的圖解圖例: 直射法一次波法；一次

38、反射法二次波法oBP1P0.5bF缺陷水平距離 L聲程Sh108直射法圖解K= tg=L / h 缺陷水平距離 L=Ssin; 缺陷深度 h=Scos ；工件缺陷Lh109一次反射法圖解L=Ssin =SK/1K2h=2Scos = 2 L /K；工件缺陷Lhh110（6）缺陷定位 斜探頭定位的復(fù)雜性分析： 缺陷定位的目的，就是在發(fā)現(xiàn)缺陷后，如何給出它的三維坐標，并在圖紙上表示清楚。習(xí)慣上，采用直角坐標來表示。即給出X,Y,h.參見下圖:工件XyLY= yLAAFLyhFAA111（6）缺陷定位 重點講一種水平1:1定位法 即斜探頭進行焊縫缺陷定位的方法。 首先完成水平1:1定位（借助標準試塊

39、） 由于已知探頭K值，故可直接計算 L50和L100： 其中，L5050K/1K2 ; L100 =2 L50 112CSK-1A標準試塊圖例R50R10030091L50L100100200113CTS-22型超聲波探傷儀面板圖衰減器增益脈沖移位深度微調(diào)深度粗調(diào)電源指示電源開關(guān)114然后,利用CSK-1A標準試塊上的同心圓弧R50，R100為人工反射體，將斜探頭的入射點對準同心圓弧R50，R100的圓心（此時回波最高），并利用水平移位旋紐和深度調(diào)節(jié)旋紐使同心圓弧R50，R100的回波分別對準時基線上的L50和L100。這樣，就完成了水平1:1定位調(diào)節(jié)。此后的探傷過程千萬不要再動水平移位旋紐和

40、深度調(diào)節(jié)旋紐。否則，就會破壞剛剛調(diào)好的定位關(guān)系。1154.5 超聲波探傷系統(tǒng)4.5.1 超聲波檢測系統(tǒng)組成 (1) 超聲波探頭； (2) 超聲波探傷儀； （3）測試線； （4）試塊/工件； （5）耦合劑。1164.5 超聲波探傷系統(tǒng) (1)探頭: 直探頭 外殼壓電晶片引線阻尼塊 117 斜探頭o有機玻璃楔塊阻尼材料壓電晶片引線握柄外殼入射點118斜探頭的參數(shù)選擇 為了保證斜探頭檢測時，盡可能使用直射法或一次反射法探傷。應(yīng)注意： a. 板厚較大時,選擇K值較小的探頭； 按深度1:1定位法進行初始定位。 b.板厚較薄時,選擇K值較大的探頭； 按水平1:1定位法進行初始定位。119（2）探傷儀衰減器

41、增益脈沖移位深度微調(diào)深度粗調(diào)電源指示電源開關(guān)120強調(diào)一點超聲波探傷儀在工作時，其始波T是不依賴探頭而存在的！這時因為：始波作為一種標志信號，直接通過內(nèi)部電路饋送而來的，它不是反射信號！直探頭探傷時，要求始波前沿對準0刻度！斜探頭探傷時，由于探頭內(nèi)部楔塊已經(jīng)有一段聲程S0，因此不再要求始波對準0刻度！121（3）試塊 超聲波檢測，離不開試塊。 其作用比象質(zhì)計還要大！ 試塊分為：標準試塊和對比試塊兩類。 它們都是超聲波檢測的輔助工具。 用來模擬各種工藝缺陷，對超聲檢測系統(tǒng)的靈敏度進行調(diào)整！ 試塊中精心設(shè)計了各種人工反射體，并進行了科學(xué)布置。122標準試塊與對比試塊的定義標準試塊(standard

42、 test block) 指材質(zhì)、形狀和尺寸均經(jīng)主管機關(guān)或權(quán)威機構(gòu)鑒定的試塊。也叫校準試塊。 用于對超聲檢測裝置或系統(tǒng)的性能測試及靈敏度調(diào)整。對比試塊（reference block） 用于調(diào)整超聲檢測系統(tǒng)靈敏度或比較缺陷大小的試塊。也叫參考試塊。一般采用與被檢材料特性相似的材料制成。123標準試塊示例 (1)CS1試塊 尺寸參數(shù)：高H=225mm；直徑70mm；底部平底孔2mm；孔深h=25mm.作用：標定儀器靈敏度！124試塊示例（2)CSK-1A試塊 R50R10030091L50L100100200125CSK-1A 試塊的作用 標定探頭K值； 測試分辨力； 測試探傷儀的水平線性； 進行斜探頭的垂直或水平1：1定位； 測試斜探頭的入射點等等。 這些內(nèi)容，將通過實驗課來親自體驗。1264.5.2 超聲波探傷儀基本性能簡介 （1）垂直線性回波波高與放大系統(tǒng)的回波電壓 信號成正比關(guān)系的程度。因此，又稱為 放大線性或波幅線性。 它涉及對缺陷的定量。 合格儀器一般要求8%。 （2）水平線性探傷儀示波屏?xí)r基線上的傷波前 沿讀數(shù)與實際聲程成正比關(guān)系的程度。 又稱時基線性、掃描線性或距離線性。 它涉及對缺陷的定位。 合格儀器一般要求2%。 （3）動態(tài)范