超聲波檢測(cè)技術(shù)1超聲波檢測(cè)技術(shù)2.1超聲波的物理本質(zhì)

2.2超聲波的分類2.3超聲場(chǎng)的特征2.4超聲場(chǎng)在介質(zhì)中的傳播特性2.5規(guī)則反射體的回波聲壓2.6超聲檢測(cè)儀、探頭及試塊2.7超聲波檢測(cè)方法和通用檢測(cè)技術(shù)2.8超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用22.8超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用從根本上說，超聲波檢測(cè)技術(shù)的基本任務(wù)就是：①有效的發(fā)現(xiàn)缺陷；②發(fā)現(xiàn)缺陷后，能夠準(zhǔn)確的給缺陷定性、定量、定位；③根據(jù)工藝要求,提出返修建議及相關(guān)的探傷工藝；④按規(guī)定格式，出據(jù)檢測(cè)報(bào)告。

3一、掃描速度儀器顯示屏上時(shí)基掃描線上某一回波的水平刻度值τ與工件中對(duì)應(yīng)的實(shí)際聲程（單程）x的比例關(guān)系，即τ︰x=1︰n稱為掃描速度（時(shí)基線掃描比例）。如掃描速度1∶2表示儀器示波屏上水平刻度1mm表示實(shí)際聲程2mm。通常，探測(cè)范圍占據(jù)水平刻度的80%或100%。2.8.4缺陷位置的測(cè)定41、縱波掃描速度調(diào)節(jié)

2.8.4缺陷位置的測(cè)定調(diào)節(jié)1：20的掃描速度調(diào)節(jié)“深度微調(diào)”、“脈沖位移”等旋鈕使底波B1、B2分別對(duì)準(zhǔn)顯示屏上水平刻度5、10即可。縱波掃描速度調(diào)節(jié)52、橫波掃描速度的調(diào)節(jié)故有聲程調(diào)節(jié)法、水平調(diào)節(jié)法、深度調(diào)節(jié)法三種工件缺陷Lhβx2.8.4缺陷位置的測(cè)定6（1）聲程調(diào)節(jié)法顯示屏水平刻度值τ與工件中對(duì)應(yīng)橫波聲程χ之比表示掃描速度的方法。2.8.4缺陷位置的測(cè)定7R50R10030091L50L100β100200CSK-1A標(biāo)準(zhǔn)試塊2.8.4缺陷位置的測(cè)定8（2）水平調(diào)節(jié)法水平調(diào)節(jié)法是指示波屏上水平刻度值τ與反射體的水平距離L成比例，即τ∶L=1∶n。這時(shí)示波屏水平刻度值直接顯示反射體的水平投影距離（簡(jiǎn)稱水平距離），多用于薄板工件焊縫橫波檢測(cè)。2.8.4缺陷位置的測(cè)定9利用CSK-IA試塊調(diào)節(jié)：先計(jì)算R50、R100對(duì)應(yīng)的水平距離l1、l2：然后將探頭對(duì)準(zhǔn)R50、R100，調(diào)節(jié)儀器使B1、B2分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度l1、l2。當(dāng)K=1.0時(shí)，l1=35mm，l2=70mm，若使B1-35，B2-70，則水平距離掃描速度為1：1。2.8.4缺陷位置的測(cè)定10（3）深度調(diào)節(jié)法：深度調(diào)節(jié)法是使示波屏上的水平刻度值τ與反射體深度h成比例，即τ：h=1：n，這時(shí)示波屏水平刻度值直接顯示深度距離。常用于較厚工件焊縫的橫波檢測(cè)。2.8.4缺陷位置的測(cè)定11利用CSK-IA試塊調(diào)節(jié)：先計(jì)算R50、R100圓弧反射波B1、B2對(duì)應(yīng)的深h1、h2：然后調(diào)節(jié)儀器使B1、B2分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度值h1、h2。當(dāng)K=2.0時(shí)，h1=22.4mm、h2=44.8mm，調(diào)節(jié)儀器使B1、B2分別對(duì)準(zhǔn)水平刻度22.4、44.8，則深度1∶1就調(diào)好了。2.8.4缺陷位置的測(cè)定12二、缺陷定位1、縱波探傷時(shí)缺陷定位設(shè)儀器按1︰n調(diào)節(jié)的掃描速度，在探傷中發(fā)現(xiàn)一缺陷波，在顯示屏上該缺陷波的水平刻度值為，則缺陷至探頭的距離為

例3-2：用某直探頭探傷一鋼制工件，儀器按1︰5調(diào)節(jié)掃描速度，探傷中在顯示屏上水平刻度值60處發(fā)現(xiàn)一缺陷波，求此缺陷的位置。解：缺陷至探頭的距離為（mm）2.8.4缺陷位置的測(cè)定132、橫波定位的復(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(biāo)，并在圖紙上表示清楚。習(xí)慣上，采用直角坐標(biāo)來表示。即給出X,Y,h.參見下圖:工件XyLY=y＋LAAFLyhFA－A2.8.4缺陷位置的測(cè)定142、橫波探傷時(shí)缺陷定位(1)按聲程調(diào)節(jié)掃描速度時(shí)：

a、一次波檢測(cè)時(shí)，如圖，缺陷至入射點(diǎn)的聲程s=nτf，如果忽略橫線孔直徑，則缺陷在工件中的水平距離l和深度h為：2.8.4缺陷位置的測(cè)定工件缺陷Lhβs15b、二次波檢測(cè)時(shí)，如圖所示，缺陷至入射點(diǎn)的聲程s=nτf，則缺陷在工件中的水平距離和深度h為2.8.4缺陷位置的測(cè)定工件缺陷LhβhTs16(2)按水平距離調(diào)節(jié)掃描速度時(shí)

儀器按水平距離1∶n調(diào)節(jié)橫波掃描速度，缺陷波的水平刻度值為τf，采用K值探頭檢測(cè)。一次波檢測(cè)時(shí)，缺陷在工件中的水平距離l和深度h為：K=tgβ=L/h2.8.4缺陷位置的測(cè)定17二次波檢測(cè)時(shí)，缺陷波在工件中的水平距離l和深度h為

2.8.4缺陷位置的測(cè)定18（3）按深度調(diào)節(jié)掃描速度時(shí)

儀器按深度1∶n調(diào)節(jié)橫波掃描速度，缺陷波的水平刻度值為τf，采用K值探頭檢測(cè)。

一次波檢測(cè)時(shí)，缺陷在工件中的水平距離l和深度h為：2.8.4缺陷位置的測(cè)定19二次波檢測(cè)時(shí)，缺陷在工件中的水平距離l和深度h為：2.8.4缺陷位置的測(cè)定202.8.5缺陷大小的測(cè)定常用的定量方法有當(dāng)量法、底波高度法和測(cè)長(zhǎng)法三種。一、當(dāng)量法采用當(dāng)量法確定的缺陷尺寸是缺陷的當(dāng)量尺寸。常用的當(dāng)量法有當(dāng)量試塊比較法、當(dāng)量計(jì)算法和當(dāng)量AVG曲線法。1、當(dāng)量試塊比較法當(dāng)量試塊比較法是將工件中的自然缺陷回波與試塊上的人工缺陷回波進(jìn)行比較來對(duì)缺陷定量的方法。加工制作一系列含有不同聲程不同尺寸的人工缺陷（如平底孔）試塊，檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，將工件中自然缺陷回波與試塊上人工缺陷回波進(jìn)行比較。當(dāng)同聲程處的自然缺陷回波與某人工缺陷回波高度相等時(shí)，該人工缺陷的尺寸就是此自然缺陷的當(dāng)量大小。212.8.5缺陷大小的測(cè)定2、當(dāng)量曲線法當(dāng)量AVG曲線法是利用通用AVG或?qū)嵱肁VG曲線來確定工件中缺陷的當(dāng)量尺寸。1）、AVG曲線AVG曲線是描述規(guī)則反射體的距離A、反射波高度V及當(dāng)量大小G之間關(guān)系的曲線。通用AVG曲線—適用于所有縱波探頭當(dāng)X≥3N，不考慮介質(zhì)衰減時(shí)，大平底面與平底孔回波聲壓為:222.8.5缺陷大小的測(cè)定當(dāng)儀器的垂直線性良好時(shí)，示波屏上波高與聲壓成正比。簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)上式進(jìn)行歸一化處理。令并代入上式得:23當(dāng)x≥3N時(shí)，若用dB表示波高，則有：式中:A—?dú)w一化距離；

G—?dú)w一化缺陷當(dāng)量大??；

V1—底波與始波高dB差；

V2—平底孔回波與始波高dB差。2.8.5缺陷大小的測(cè)定通用AVG曲線242.8.5缺陷大小的測(cè)定縱波平底孔實(shí)用AVG曲線曲線表示三種關(guān)系：不同距離的大平底回波dB差不同距離的不同大小平底孔回波dB差

同距離的大平底與平底孔回波dB差252.8.5缺陷大小的測(cè)定例：用2.5MHz、φ20mm直探頭探測(cè)餅形鋼鍛件，鍛件厚650mm，探傷中在500mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷，缺陷波高比大平底回波低31dB。問：(1)如何利用底波調(diào)整φ2靈敏度?(2)求缺陷的當(dāng)量大小?262.8.5缺陷大小的測(cè)定二、底坡高度法底波高度法是利用缺陷波與底波的相對(duì)波高來衡量缺陷的相對(duì)大小。F/BF法是在一定的檢測(cè)靈敏度下，用缺陷波高F與缺陷處的底波高BF之比來衡量缺陷的相對(duì)大小的方法。F/BG法是在一定的檢測(cè)靈敏度下，用缺陷波高F與無缺陷處底波高BG之比來衡量缺陷的相對(duì)大小的方法。BG/BF法是用無缺陷處底波高BG與缺陷處的底波高BF之比來衡量缺陷的相對(duì)大小的方法。272.8.5缺陷大小的測(cè)定三、測(cè)長(zhǎng)法

當(dāng)工件中缺陷尺寸大于聲束截面時(shí)，一般采用測(cè)長(zhǎng)法來確定缺陷的長(zhǎng)度。測(cè)長(zhǎng)法是根據(jù)缺陷波高與探頭移動(dòng)距離來確定缺陷的尺寸。缺陷長(zhǎng)度探頭移動(dòng)距離6db波高波高包絡(luò)線

探頭282.8.6缺陷性質(zhì)的分析一、根據(jù)加工工藝分析缺陷性質(zhì)工件內(nèi)所形成的各種缺陷與加工工藝密切相關(guān)。如焊接過程中可能產(chǎn)生氣孔、夾渣、未熔合、未焊透和裂紋等缺陷。鑄造過程中可能產(chǎn)生氣孔、縮孔、疏松和裂紋等缺陷。鍛造過程中可能產(chǎn)生夾層、折疊、白點(diǎn)和裂紋等缺陷。29二、根據(jù)缺陷特征分析缺陷性質(zhì)缺陷特征是指缺陷的形狀、大小和密集程度。平面形缺陷在不同的方向上探測(cè)，其缺陷回波高度顯著不同。點(diǎn)狀缺陷在不同的方向探測(cè)，缺陷回波無明顯變化。密集形缺陷缺陷波密集互相連接，在不同的方向上探測(cè)，缺陷回波情況類似。2.8.6缺陷性質(zhì)