超聲探傷作為無損檢測技術(shù)的重要手段之一,提供了評價固體材料的微觀組織及相關(guān)力學(xué)性能、檢測其微觀和宏觀不連續(xù)性的有效通用方法,并廣泛應(yīng)用于化工、冶金、交通、航天航空、水廠、醫(yī)療領(lǐng)域。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的。它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。
1、超聲波探傷:穿透法
在被檢工件相對兩側(cè)各放一個探頭,其中一個探頭向工件內(nèi)發(fā)射超聲波,另一個探頭接收超聲波。當(dāng)工件完好時,可接收到較強信號;當(dāng)工件中有小缺陷時,部分聲能被反射,只能接收到較弱信號;當(dāng)工件內(nèi)有面積大于聲束截面的缺陷時,聲能被缺陷全部反射,另一個探頭完全收不到超聲波信號。此法的優(yōu)點是幾乎不存在盲區(qū),聲程衰減少。其缺點是由于聲波衍射現(xiàn)象的存在檢測靈敏度低,不能對缺陷定位,此外操作不方便,故應(yīng)用較少。
2、超聲波探傷:脈沖反射法
一般只需采用一個又發(fā)射又接收的探頭進行檢測。當(dāng)工件完好時,熒光屏上只有始脈沖和底波顯示,當(dāng)工件中有小于聲束截面的小缺陷時,在始波和底波之間有缺陷波顯示,缺陷波在時基軸上的位置可以確定缺陷在工件中的位置,缺陷波的高度取決于缺陷對超聲束的反射面積,當(dāng)有缺陷波出現(xiàn)時,底波高度下降;當(dāng)工件中有大于聲束截面的大缺陷時,全部聲能被缺陷所反射,熒光屏上只有始波和缺陷波,底波消失。脈沖反射法的優(yōu)點是檢測靈敏度高,缺陷可以定位,操作靈活方便,適用范圍廣。其缺點是存在盲區(qū),對近表面缺陷的檢測能力差,當(dāng)缺陷反射面與聲束軸線不垂直時容易漏檢,且要走往復(fù)聲程,對高衰減材料困難更多。此法是當(dāng)前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的超聲檢測方法。
檢測項目 | 測試標(biāo)準(zhǔn) | 標(biāo)準(zhǔn)名稱 |
超聲探傷 | JB/T 4730.3-2005 | 承壓設(shè)備無損檢測 第3部分 超聲檢測 |
1、探傷方向和掃查面的選定:進行超聲探傷時,探傷方向很重要。探傷方向應(yīng)以能發(fā)現(xiàn)缺陷為準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)缺陷的種類和方向來決定。如焊縫探傷時,應(yīng)根據(jù)焊縫坡口形式和厚度選擇掃查面,決定是從一面兩側(cè)還是兩面四側(cè)探傷。
2、頻率的選擇:根據(jù)工件的厚度和材料的晶粒大小,合理的選擇探傷頻率,如對粗晶探傷,不宜選擇用高頻,因為高頻衰減大,往往得不到足夠的穿透力。
3、探傷面修整:對不合探傷要求的探傷表面,必須進行適當(dāng)?shù)男拚?,以免不平整的探傷面影響探傷靈敏度和探傷結(jié)果。
4、耦合劑和耦合方法的選擇:為了讓探頭發(fā)射的超聲波傳入工件,應(yīng)使用合適的耦合劑。
5、探傷靈敏度的選擇:用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試塊去選定合適的波高碼,確定探傷靈敏度。
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