超聲波計(jì)算題2

焊縫部分1.用tgγ=2.5的探頭，探測(cè)厚度16mm的對(duì)接焊縫，探頭移動(dòng)區(qū)寬度應(yīng)為多少毫米？解1：探頭移動(dòng)區(qū)寬度l≥1.25P=1.25·2δ·tgγ=1.25×2×16×2.5=100mm解2：探頭移動(dòng)區(qū)寬度

l=2δ·tgγ+50=2×16×2.5+50=130mm2.用折射角為γ的斜探頭的一次反射波發(fā)現(xiàn)一缺陷，當(dāng)用水平距離1：1調(diào)節(jié)儀器的掃描時(shí)，怎樣確定缺陷的埋藏深度？

答：缺陷的埋藏深度h=2δ-水平距離/tgγ3.對(duì)Φ60x6鋼管的對(duì)接焊縫進(jìn)行探傷，焊縫寬14mm，若探頭前沿距離L=8mm，探頭折射角至少應(yīng)選多大？

答：如圖：按一次掃查到焊根計(jì)算，則：tgγ=[(焊縫寬度/2)+L]/δ=(7+8)/6=2.5，γ=68.2°注：探傷曲率半徑R>w2/4時(shí)，同平板對(duì)接接頭探傷（W：探頭接觸面寬度,20~30mm）

4.假設(shè)有一厚度δ為30mm的平板對(duì)接焊縫，上表面焊縫寬為60mm，下焊縫寬為30mm，探頭前沿距離L=15mm，為保證聲束掃查到整個(gè)焊縫，探頭的折射角最小應(yīng)取多大？

解：根據(jù)題意，探頭的水平跨距最小應(yīng)是上焊道和下焊道的半數(shù)和，所以探頭的：tgγ≥[1/2(b+a)+L]/δ=(15+30+15)/30=2，式中：b：上焊道寬；a：下焊道寬，即γ≥63.4°5.當(dāng)板厚δ=20mm時(shí)，利用2.5MHz，tgγ=2的斜探頭進(jìn)行超聲波探傷，試計(jì)算直射法、一次反射波法的跨距P0.5和P1。

解：P0.5=δ·tgγ=2x20=40mm；P1=2δ·tgγ=2x40=80mm。6.試計(jì)算出厚度δ=46mm對(duì)接焊縫的探頭移動(dòng)區(qū)。（選用tgγ=1和tgγ=2探頭）

解1：厚度δ=46mm時(shí)應(yīng)采用單面兩側(cè)探傷，故探頭移動(dòng)區(qū)長(zhǎng)度l≥2δtgγ+50mm，對(duì)于tgγ=1探頭：l≥2×46×1+50=142mm；對(duì)于tgγ=2探頭：l≥2×46×2+50=234mm解2：探頭移動(dòng)區(qū)長(zhǎng)度l≥1.25P=1.25×2δtgγ，對(duì)于tgγ=1探頭：l≥1.25×2×46×1=115mm。對(duì)于tgγ=2探頭：l≥1.25×2×46×2=230mm。7.求直徑為20毫米，頻率為2.5兆赫的探頭在水中的半擴(kuò)散角（已知水中聲速C水=1480m/s）。

解：水中波長(zhǎng)λ=c/f=1.48×106/2.5×106=0.59mm，水中半擴(kuò)散角sinθ=1.22(λ/D)=1.22（0.59/20）=0.03599，θ=2.06°≈2°。或近似算法：θ≈70°(λ/D)θ≈70°(0.59/20)=2.06°≈2°。8.當(dāng)縱波從有機(jī)玻璃楔塊通過(guò)耦合劑斜入射鋼制工件時(shí)，得到橫波折射角為45°，已知有機(jī)玻璃中的縱波速度CL=2730米/秒，鋼中橫波聲速Cs=3230米/秒，試計(jì)算楔塊的角度θ是多少度？

解：按折射定律:sinθ/CL=sin45°/CS，即：sinθ=sin45°(CL/CS)=sin45°(2730/3230)=0.598

θ=36.7°

9.聲波在鋼材中的縱波速度為5900m/s，

試以鋼材為例，計(jì)算2.5MHzΦ20直探頭的近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度。

解：λ鋼=Ｃ鋼／f=5900x103/2.5x106=2.36mm

N鋼=D2/4λ=202/（4×2.36）=42mm答：2.5MHzΦ20直探頭近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度為