1、超聲檢測知識要點, 理論部分 1. 超聲檢測的物理基礎(chǔ) 機械振動和機械波 a.機械振動的概念； b.機械振動的周期、頻率的定義及其相互關(guān)系； c.機械波的概念； d.機械波的產(chǎn)生條件； e.機械波的主要物理量（波速、波長、周期、頻率的定義及其相互關(guān)系）。 超聲波的定義及分類 a.超聲波的分類（根據(jù)波型、波形、波振動的持續(xù)時間等分類）；,b.惠更斯原理，波的疊加、干涉、衍射； c.超聲波的傳播速度； d.聲壓、聲強、聲阻抗的定義及表達式； e.分貝的概念及表達式； f.常用的分貝數(shù)值與聲壓比值的關(guān)系。 超聲波的傳播 a.超聲波垂直入射到平界面時聲強和聲壓的反射和透射； c.超聲波傾斜入射到平界面

2、時的反射、折射和波型轉(zhuǎn)換；臨界角的概念； d.端角反射； e.超聲波入射到曲界面的反射和透射； f.超聲波的傳播衰減和引起衰減的原因。,圓盤聲源聲場 a.聲軸的概念及圓盤聲源聲軸上聲壓分布規(guī)律； b.近場、遠場、未擴散區(qū)與擴散區(qū)的概念及其長度的計算表達式； c.聲束的指向性概念及其計算。 規(guī)則反射體的回波聲壓 a.平底孔的回波聲壓公式； b.大平底的回波聲壓公式； c.圓柱曲底面回波聲壓公式。,2. 設(shè)備和器材 檢測儀及其性能 a.檢測儀的基本構(gòu)成、各單元的作用及工作原理； b.檢測儀的分類； c.檢測儀的主要旋鈕及其作用。 探頭及其性能 a.探頭的基本結(jié)構(gòu)及工作原理； b.探頭的種類和主要參

3、數(shù)； c.探頭的主要性能；,耦合劑 a.耦合劑的作用； b.常用耦合劑。 試塊 a.試塊的種類和用途； b.常用試塊的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、規(guī)格和用途。 檢測系統(tǒng)的性能 垂直性能、水平性能、靈敏度、分辨率、信噪比。,3. 基本檢測技術(shù) 檢測技術(shù)分類 a.脈沖反射法與穿透法； b.接觸法與液浸法； c.縱波、橫波、表面波和蘭姆波法。 各種檢測技術(shù)的基本原理、特點及適用范圍 檢測條件選擇 a.儀器選擇； b.探頭選擇； c.耦合劑選用。,檢測 a.試塊準(zhǔn)備； b.耦合及表面補償； c.時基線性調(diào)節(jié)； d.靈敏度調(diào)節(jié)； e.基本掃查方式； f.缺陷回波的識別。 缺陷評定 a.缺陷位置的測定； b.缺陷定量的方

4、法； c.影響檢測結(jié)果的因素。 其他檢測技術(shù)簡要介紹 a.相控陣檢測技術(shù)； b.衍射聲時（TOFD）技術(shù)。,金屬制件制造工藝及其缺陷特點，主要檢測技術(shù)及其實施 a. 板材 鋼板常見缺陷 分層、折疊、白點等。分層和折疊缺陷大都平行于板面。 檢測方法：縱波垂直入射法 直接接觸法和水浸法 直接接觸法：無缺陷、小缺陷、大缺陷的反射波情況。 水浸法：多次重合法水層厚度H與鋼板的關(guān)系。 JB/T 4730-.3-2005 規(guī)定 檢測靈敏度 缺陷的判別 缺陷位置的測定 缺陷定量,b. 管材 薄壁管：壁厚與管外徑之比不大于0.2； 厚壁管：壁厚與管外徑之比大于0.2。 管材主要缺陷： 無縫鋼管：裂紋、折疊、分

5、層、夾雜等； 鍛軋管：裂紋、白點、重皮等； 檢測方法 周向掃查的斜入射橫波檢測（主要方式） 沿管材軸線方向的斜入射檢測 垂直入射檢測,管材中為純橫波的條件下，聲束可到達內(nèi)壁的前提條件：,小直徑管水浸法檢測： 偏心距x的選擇條件：0.251Rx0.458r,c. 鍛件,常見缺陷：縮孔、縮松、夾雜物、裂紋、折疊、白點。,缺陷特點：除裂紋外，多數(shù)缺陷常常是沿金屬流線方向分布。,檢測技術(shù)：縱波直入射檢測、縱波斜入射檢測、橫波檢測。,聲束入射面和入射方向選擇,縱波直入射法檢測面：原則上應(yīng)從兩個相互垂直的方向進行檢測。并盡可能地檢測到鍛件的全體積。,檢測靈敏度 底波調(diào)節(jié)法（ x 3N） 試塊比較法 試塊計

6、算法（ x 3N）,缺陷位置和大小的測定 當(dāng)量法、測長法、底波高度法。 缺陷回波的判斷 單個缺陷、分散缺陷、密集缺陷。,d. 焊接接頭,焊接接頭：金屬熔化焊焊接部位的總稱。 接頭形式及坡口形式 常見焊接缺陷：裂紋、孔穴、夾雜、未焊透及未熔合。,檢測方法和檢測條件選擇 檢測技術(shù)等級 檢測面 探頭K值（角度）的選擇：三方面要求 斜探頭的聲束應(yīng)能掃查到整個檢測區(qū)截面； 斜探頭的聲束中心線應(yīng)盡量與該焊縫可能出現(xiàn)的危險性缺陷垂直； 盡量使用一次波判別缺陷，減少誤判并保證有足夠的檢測靈敏度。 雙面焊焊縫： 單面焊焊縫：,掃描速度的調(diào)節(jié)：聲程法、水平法、深度法。,距離波幅曲線 按所用的探頭和儀器在試塊上實測

7、的數(shù)據(jù)繪制而成。 該曲線由評定線（EL）、定量線（SL）和判廢線（RL）組成。 分區(qū)規(guī)定。,距離dB曲線的應(yīng)用 了解反射體波高與距離之間的對應(yīng)關(guān)系； 調(diào)整檢測靈敏度：檢測靈敏度不低于評定線； 比較缺陷大??； 確定缺陷所在的區(qū)域。,檢測靈敏度的選擇 靈敏度選擇與檢測方法、被檢件壁厚有關(guān)。 檢測橫向接頭應(yīng)將各線靈敏度均6dB。 工件表面耦合損失和材質(zhì)衰減與試塊不同時應(yīng)進行傳輸修正。,距離 dB曲線的繪制 衰減型探傷儀的繪制 增益型探傷儀的繪制 距離 面板曲線的繪制 掃查方式 缺陷的評定和質(zhì)量分級,JB/T 4730.3-2005 5.1.9,反射波幅位于區(qū)的單個缺陷質(zhì)量分級評定, 實際操作部分 1

8、. 檢測技術(shù)的選擇和操作條件的確定 根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和被檢件的要求，選擇適當(dāng)?shù)某暀z測方法和技術(shù)，確定所需儀器、探頭、試塊的參數(shù)及掃查參數(shù)。 2. 檢測儀器調(diào)節(jié) 按檢測工藝規(guī)程的要求，正確地設(shè)置儀器狀態(tài)，熟練地進行儀器的時基線調(diào)節(jié)、靈敏度調(diào)節(jié)、制作距離-波幅曲線；材質(zhì)衰減和表面耦合補償、檢測分辨力校驗。 3. 檢測的執(zhí)行 按檢測工藝規(guī)程規(guī)定的檢測面、掃查方式、掃查速度及掃查間距進行掃查；,4. 缺陷檢測、評定及記錄 a.能檢出所要求的缺陷； b.按檢測要求，正確、熟練地進行缺陷當(dāng)量尺寸、位置、指示長度（或面積）、間距測定，并能完整準(zhǔn)確記錄檢測結(jié)果。 c.按標(biāo)準(zhǔn)要求評定缺陷：能根據(jù)驗收標(biāo)準(zhǔn)與缺陷的評

9、定結(jié)果，對被檢工件做出合格與否的正確判定。 5. 后處理工序 按要求進行檢測后的工件清理以及儀器、探頭、試塊的清潔和整理。 6. 檢測報告的編寫 編寫、審查檢測報告，檢測報告應(yīng)包括檢測條件、檢測結(jié)果與評定結(jié)論等，檢測報告應(yīng)完整、正確。, 檢測工藝卡編制 檢測工藝卡是實施具體產(chǎn)品檢測作業(yè)的指導(dǎo)性文件，一般采用表格、卡片的形式。 特種設(shè)備檢測工藝卡是針對特種設(shè)備某一具體產(chǎn)品或產(chǎn)品上某一部件，依據(jù)超聲檢測通用工藝規(guī)程、被檢工件的技術(shù)要求和JB/T 4730.3-2005等檢測標(biāo)準(zhǔn)而專門制定的有關(guān)技術(shù)細節(jié)和具體參數(shù)的工藝文件。 檢測工藝卡的一般要求：內(nèi)容完整，技術(shù)方法正確，格式規(guī)范，符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

10、,工藝卡內(nèi)容： 工藝卡編號； 產(chǎn)品部分：產(chǎn)品名稱和編號，制造、安裝或檢驗編號、特種設(shè)備類別、規(guī)格尺寸、材料牌號、熱處理狀態(tài)及表面狀態(tài)。 檢測設(shè)備與材料：儀器型號和編號、探頭規(guī)格參數(shù)、試塊和耦合劑等； 檢測工藝參數(shù)：檢測方法、檢測比例、檢測部位、儀器時基線比例和檢測靈敏度調(diào)整等； 檢測技術(shù)要求：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、驗收級別； 檢測部位示意圖； 編制人員（資質(zhì)級別）、審核人員（資質(zhì)級別）； 編制日期。,現(xiàn)有一筒體，外徑為2600mm，內(nèi)徑為2560mm，筒體縱向?qū)雍缚p采用埋弧自動焊、雙面焊接，坡口為X形，上焊縫的寬度為34mm ，下焊縫的寬度為30mm ，縱向結(jié)構(gòu)如圖所示。材質(zhì)為16MnR。工件表面經(jīng)打磨

11、后，粗糙度達到Ra6.3m。檢驗要求按JB/T 4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的B級檢測技術(shù)，合格級別為1級。,可供選擇的設(shè)備和器材（均已檢驗合格）如下： 超聲探傷儀： CTS-22型一臺 HS600型一臺 2. 斜探頭： 2.5P88K1 2.5P88K1.5 2.5P88K2 上述探頭的尺寸為：12mm30mm，探頭前沿均為12mm 。 2.5P1612K1.5 2.5P1612K2 2.5P1612K2.5 上述探頭的尺寸為：20mm50mm，探頭前沿均為12mm。 標(biāo)準(zhǔn)試塊： CSKA IIW 試塊各一塊 對比試塊： CSKA CSKA 試塊各一塊 根據(jù)上述提供的條件，編制一份超聲檢測

12、工藝卡。,工藝條件選擇分析： 技術(shù)檢驗要求按JB/T 4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)的B級檢測技術(shù)， B級檢測規(guī)定：母材厚度為846mm時，采用一種k值探頭采用直射波法和一次反射波法在對接焊接接頭的單面雙側(cè)進行檢測。 檢測方法：直接接觸，直射波法和一次反射波法， 檢測面：選擇筒體外側(cè)。 2. 檢測時機：焊后24h后。,3. 探頭選擇 (1) 探頭K值選擇： 為保證探頭主聲束能掃查到整個焊縫的橫截面，K值應(yīng)滿足： K(a/2+b/2+l0)/T(34/2+30/2+12)/202.2 為保證主聲束能掃查到筒體內(nèi)壁，還應(yīng)滿足： sin-11280/130080 當(dāng)K為2.5時， 68 80，滿足要求。

13、 因此應(yīng)選擇K2.5探頭。 (2) 探頭晶片選擇： 因筒體外徑為2600mm ，外徑較大，故可選擇晶片尺寸較大的探頭2.5P1612K2.5。 該探頭的W為50mm，W2/42500/4，R=2600/2W2/4，按標(biāo)準(zhǔn)5.1.3.4規(guī)定，不必使用曲面試塊。 若：筒體外徑為1000mm ，選擇哪個探頭？,4. 試塊選擇：CSK-A、CSK-A。 5. 檢測區(qū)域：按標(biāo)準(zhǔn)5.1.4.1a)規(guī)定，其寬度為焊縫加上焊縫兩側(cè)的 熱影響區(qū) ：3422030%56mm。 6. 耦合補償：因工件的表面粗糙度和形狀與試塊的差異，應(yīng)實測。 7. 探頭移動區(qū)域：因采用一次反射波法檢測，探頭移動區(qū)域： W1.25P1

14、.252KT1.2522.520125mm 8. 時基線掃描比例調(diào)節(jié)：按深度2:1，可使最大檢測范圍在時基線滿刻度的80%。 9. 距離波幅曲線繪制：按檢測最大范圍確定曲線距離，母材厚度 為20mm，采用一次反射波法檢測，所以曲線的最后的一點距離 應(yīng)超過2T。利用CSK-A上深度為10mm、20mm、30mm、 40mm、50mm的五個16孔繪制曲線。 評定線： 169dB； 定量線： 163dB； 判廢線： 165dB,10. 檢測靈敏度：169dB 當(dāng)采用距離dB曲線確定檢測靈敏度時，儀器衰減（增益）量應(yīng)在缺陷的2T距離處評定線所對應(yīng)的dB值。 采用面板曲線，則檢測靈敏度為評定線。 11.

15、 掃查： 掃查方式：垂直于焊縫作鋸齒形掃查，輔以前后、左右、轉(zhuǎn)角、 環(huán)繞等掃查。 (2) 掃查速度和最大掃查間距：掃查速度不應(yīng)大于150mm/s，掃查的 最大間距不大于探頭直徑的85%（掃查覆蓋率應(yīng)大于探頭直徑的 15%）。 (3) 橫向缺陷檢測：B級檢測規(guī)定要求。檢測時，應(yīng)將各線靈敏度提 高6dB。,實際操作考試操作要點,鋼板檢測 1. 準(zhǔn)備 記錄被檢件的試件號及規(guī)格（400500 ）等數(shù)據(jù)，注意被檢件的規(guī)定記錄坐標(biāo)。 選擇探頭：縱波直探頭 、雙晶直探頭 （JB/T 4730.3-2005 4.1.2中表1） 選擇試塊（JB/T 4730.3-2005 4.1.3） CB 20mm 階梯平面

16、 CB 20mm 5mm平底孔,2. 檢測 檢測范圍的調(diào)整（儀器時基線、掃描速度） 調(diào)整檢測靈敏度 使用試塊調(diào)整檢測靈敏度時，先測定表面耦合補償 用試塊法或底波法調(diào)整基準(zhǔn)靈敏度 （JB/T 4730.3-2005 4.1.4）,20mm：用CB試塊的與被檢件等厚部位的B1波高調(diào)整到50%滿刻度。 20mm：用CB試塊5mm平底孔第一次反射波高調(diào)整到50%滿刻度，試塊選用按表2規(guī)定。 3N：用被檢件無缺陷完好部位B1調(diào)整，按表2規(guī)定埋深的5mm平底孔當(dāng)量計算基準(zhǔn)靈敏度,初始掃查 按顯示波形進行缺陷判別、測定并標(biāo)記 （ JB/T 4730.3-2005 4.1.6）,缺陷的判定：三種情況 F150

17、% B1100%，而F1 /B1 50% B150%,缺陷的測定：邊界范圍和指示長度 F125%或F1 /B1 50%，以嚴(yán)重者為準(zhǔn)。 B1 50%,記錄缺陷的位置、指示長度 缺陷邊界左側(cè)與試件左邊之間的距離 缺陷邊界下側(cè)與試件下邊之間的距離 缺陷的指示面積、指示長度,3. 填發(fā)檢驗報告,表格中需填寫的內(nèi)容 檢測結(jié)果（缺陷數(shù)量及位置X、Y，單個缺陷指示長度，單個缺陷指示面積，折算后的缺陷面積百分比） 缺陷分布示意圖 鋼板質(zhì)量級別評定：（JB/T 4730.3-2005 4.1.7、4.1.8） 缺陷指示長度的評定規(guī)則 單個缺陷指示面積的評定規(guī)則 缺陷面積百分比的評定規(guī)則 檢驗結(jié)論,鍛件檢測 1

18、. 準(zhǔn)備 a. 記錄被檢件的試件號及規(guī)格等數(shù)據(jù)，注意被檢件的規(guī)定記錄坐標(biāo)方向。,四種規(guī)格：100100100、100100150、 100100、100150 坐標(biāo)系：方形試件：X-Y，圓形：極坐標(biāo)原點：圓心,探頭： JB/T 4730.3-2005 4.2.2 試塊： JB/T 4730.3-2005 4.2.3 單直探頭：CS試塊， 2mm平底孔。 雙晶直探頭： 45mm ， CS試塊。 檢測面為曲面：CS試塊。,2. 檢測 調(diào)整檢測范圍（儀器時基線掃描速度）：使B1的位置約在時基線滿刻度6080%范圍。 調(diào)整檢測靈敏度 底波計算法： 3N （4.2.6.1） 最大檢測距離處的2mm平底孔

19、當(dāng)量（4.2.6.3） 測量被檢件高度x 將B1 （最高回波）至基準(zhǔn)波高，測定并記錄BG值。 按公式計算值后，調(diào)整儀器增益至規(guī)定的檢測靈敏度。,初始掃查 判別缺陷并標(biāo)記 從波形判別缺陷類型: 單個缺陷 密集缺陷 對缺陷進行測定和記錄 單個缺陷（4個量值）： 平面位置、深度，缺陷幅度（dB）值、底波降低值。,密集缺陷（5個量值）：最大缺陷當(dāng)量的平面位置、深度、缺陷幅度（dB）值，密集缺陷的邊界，邊界內(nèi)最大的底波降低量。,密集缺陷,單個缺陷,3. 填發(fā)檢驗報告,表格中需填寫的內(nèi)容 檢測結(jié)果 單個缺陷：平面位置、深度，計算缺陷當(dāng)量和底波降低量。 密集缺陷：其中最大缺陷當(dāng)量的平面位置、深度，計算缺陷當(dāng)量和缺陷面積的百分比、以及缺陷范圍內(nèi)的最大的底波降低量。 缺