香蕉app免費視頻在線觀看:不銹鋼管進行香蕉app免費視頻在線觀看:超聲波探傷前需要做一些準備工作,首先根據待測件結構、檢測要求、現場條件等因素來選擇儀器、探頭、試塊,然后調節儀器并確定檢測靈敏度,測定表面耦合損耗與補償,選定耦合劑、掃查方式,之后才可以開始對待測件進行缺陷的測定、記錄、等級評定,最后對儀器和探頭系統復核。



1. 檢測(ce)面的選(xuan)擇和(he)準備


 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管超聲波探(tan)傷(shang)通常(chang)是針對某一(yi)特定待(dai)測鋼(gang)(gang)管進行(xing)檢測,因(yin)此(ci)首先就(jiu)要(yao)考慮缺(que)(que)陷的(de)(de)最大可能(neng)取向。如果(guo)缺(que)(que)陷的(de)(de)主(zhu)反射面(mian)與(yu)待(dai)測件的(de)(de)某一(yi)規(gui)則(ze)(ze)面(mian)近似平(ping)行(xing),則(ze)(ze)使用從該(gai)規(gui)則(ze)(ze)面(mian)入射的(de)(de)垂直縱(zong)波,使聲束軸線與(yu)缺(que)(que)陷的(de)(de)主(zhu)反射面(mian)近乎(hu)垂直,對探(tan)傷(shang)是最為有利(li)的(de)(de)。缺(que)(que)陷的(de)(de)最大可能(neng)取向要(yao)根據待(dai)測件的(de)(de)材料、坡口形式、焊接工(gong)藝等(deng)因(yin)素綜合分析。


 多數情況下,待測(ce)(ce)不銹鋼管上可(ke)(ke)供放(fang)置(zhi)探頭的(de)(de)平(ping)面(mian)或(huo)規則圓周(zhou)(zhou)(zhou)面(mian)是(shi)有(you)限的(de)(de),因此,檢(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)的(de)(de)選擇(ze)要(yao)和檢(jian)(jian)測(ce)(ce)技術的(de)(de)選擇(ze)結(jie)合起來考量。例如,對鍛(duan)件中冶(ye)金(jin)缺(que)陷的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce),由(you)于(yu)(yu)缺(que)陷大多平(ping)行(xing)于(yu)(yu)鍛(duan)造表面(mian),通常采(cai)用(yong)(yong)縱波垂直入射(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce),檢(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)可(ke)(ke)選為(wei)與(yu)鍛(duan)件流線相平(ping)行(xing)的(de)(de)表面(mian)。對于(yu)(yu)棒材的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce),可(ke)(ke)能的(de)(de)入射(she)面(mian)只有(you)圓周(zhou)(zhou)(zhou)面(mian),采(cai)用(yong)(yong)縱波檢(jian)(jian)測(ce)(ce)可(ke)(ke)以檢(jian)(jian)出位于(yu)(yu)棒材中心區域(yu)的(de)(de)、延伸方向與(yu)棒材軸向平(ping)行(xing)的(de)(de)缺(que)陷,若(ruo)要(yao)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)位于(yu)(yu)棒材表面(mian)附近垂直表面(mian)的(de)(de)裂紋(wen),或(huo)沿(yan)圓周(zhou)(zhou)(zhou)延伸的(de)(de)缺(que)陷,由(you)于(yu)(yu)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)仍是(shi)圓周(zhou)(zhou)(zhou)面(mian),所以仍需(xu)采(cai)用(yong)(yong)聲束斜入射(she)到(dao)周(zhou)(zhou)(zhou)向。


 有(you)(you)些情(qing)(qing)況下,需要從(cong)多個檢(jian)(jian)測面人射進行檢(jian)(jian)測。如:變形過程(cheng)使缺陷有(you)(you)多種取(qu)向(xiang)時;單(dan)面檢(jian)(jian)測存在(zai)盲區,而另(ling)一面檢(jian)(jian)測可以(yi)補償時;單(dan)面的靈敏度(du)無(wu)法(fa)在(zai)整個待測件厚度(du)尺寸內達到時等情(qing)(qing)況。


 為了確保檢測(ce)面能有較好(hao)的聲耦(ou)合,在檢測(ce)之前應對(dui)待測(ce)件表面進行目(mu)視檢查,清除油污、銹蝕、毛刺(ci)等,條(tiao)件允許(xu)時可對(dui)表面探頭(tou)移動區(qu)域進行打磨。




2. 儀器的選擇(ze)


 超(chao)聲波檢(jian)測(ce)(ce)儀是超(chao)聲波探傷的(de)主要(yao)設備(bei),當(dang)前國(guo)內外(wai)檢(jian)測(ce)(ce)儀器(qi)種(zhong)類繁多,適用情況也(ye)大不(bu)(bu)相同,所以根據(ju)不(bu)(bu)銹鋼管探傷需(xu)要(yao)和現場情況來選(xuan)擇檢(jian)測(ce)(ce)儀器(qi)。一般根據(ju)以下幾種(zhong)情況來選(xuan)擇儀器(qi):


 a. 對于(yu)定位要求高的情況,應選擇水平線性(xing)誤差小的儀器(qi)。


 b. 對于(yu)定量要求(qiu)高的情況,應選擇垂直線性好,衰減器(qi)精(jing)度高的儀(yi)器(qi)。


 c. 對于(yu)大型零(ling)件(jian)的(de)檢測,應選擇靈敏度余(yu)量高、信噪比好、功率(lv)大的(de)儀器(qi)。


 d. 為了有(you)效地發現近表面缺(que)(que)陷和區分相鄰缺(que)(que)陷,應選擇盲區小、分辨力(li)好的儀器。


 e. 對于(yu)室(shi)外現場(chang)檢測(ce),應選擇重量輕、熒(ying)光屏亮度好、抗干擾能力強的攜帶式儀器(qi)。


此外要求選擇性(xing)能穩定(ding)、重復性(xing)好(hao)和(he)可靠(kao)性(xing)好(hao)的(de)儀器。




3. 探頭的選擇


 不銹鋼管超聲(sheng)檢測(ce)中,超聲(sheng)波的發(fa)射和接收都是通過探(tan)頭(tou)來實現的。在檢測(ce)前(qian)應根(gen)據被測(ce)對象(xiang)的外觀、聲(sheng)學特點、材質(zhi)等來選擇探(tan)頭(tou),選擇參數包括探(tan)頭(tou)種類(lei)、中心頻率(lv)、帶寬、晶片大(da)小、斜探(tan)頭(tou)K值大(da)小等。


 a. 探頭類型的選擇(ze)


  常用(yong)的探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)有縱波直探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)、縱波斜探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)、橫波斜探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)、表面波探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)、雙晶探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)、聚焦探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)等,一般根據待(dai)測件的外觀(guan)和(he)易(yi)出(chu)現缺(que)陷(xian)的區域(yu)、取(qu)向等情況來選擇探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)的類型,盡可(ke)能使聲束(shu)軸線同缺(que)陷(xian)角(jiao)度接(jie)近90°。


  縱波直探(tan)頭發射、接收縱波,聲(sheng)束軸線與探(tan)測面角度(du)在90°左(zuo)右。多(duo)用在尋找與面近乎平行(xing)的瑕疵。


  縱波(bo)斜探(tan)頭在待測(ce)件(jian)中既(ji)有縱波(bo)也(ye)有橫波(bo),但由于縱波(bo)和橫波(bo)的速(su)度(du)不同(tong)加以識別。主要用于尋找與(yu)探(tan)測(ce)面垂直或成一定角(jiao)度(du)的缺(que)陷(xian)。


  橫波斜探頭是通過波型(xing)轉換實現橫波檢(jian)測(ce)的(de)。主要(yao)用于尋找與(yu)探測(ce)面垂直或成一定角度(du)的(de)缺陷。


  表面(mian)(mian)波(bo)探頭(tou)(tou)用于尋(xun)(xun)找待(dai)測(ce)(ce)件表面(mian)(mian)缺陷(xian),雙晶探頭(tou)(tou)用于尋(xun)(xun)找待(dai)測(ce)(ce)件近表面(mian)(mian)缺陷(xian),聚焦探頭(tou)(tou)用于水浸(jin)式檢測(ce)(ce)管材或板材。


 b. 探(tan)測原理的選擇(ze)


  按(an)檢測原理來分類,超聲探傷(shang)方法有脈(mo)沖(chong)反射法、穿(chuan)透(tou)法、共振法和(he)TOFD法等。本書(shu)主要介紹脈(mo)沖(chong)反射法。脈(mo)沖(chong)反射法又包括缺(que)陷回波(bo)(bo)法、底波(bo)(bo)高(gao)度法和(he)多(duo)次底波(bo)(bo)法等。


  缺陷回波(bo)(bo)(bo)法通過探傷儀(yi)顯(xian)示屏中的波(bo)(bo)(bo)形(xing)判斷(duan)是(shi)否存(cun)在(zai)缺陷,其基本原理如圖2.19所(suo)示。當待(dai)測(ce)件完好時,聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)可直(zhi)接到達待(dai)測(ce)件底(di)部(bu)(bu),波(bo)(bo)(bo)形(xing)信號只有初(chu)始脈(mo)沖(chong)T和底(di)部(bu)(bu)回波(bo)(bo)(bo)B,若存(cun)在(zai)瑕(xia)疵,缺陷回波(bo)(bo)(bo)F就(jiu)會在(zai)初(chu)始脈(mo)沖(chong)T和底(di)部(bu)(bu)回波(bo)(bo)(bo)B之間出現。


圖 19.jpg


  底(di)波(bo)(bo)(bo)高(gao)度(du)法(fa)是指當待(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)的(de)材(cai)料和(he)厚(hou)薄固定(ding)時,底(di)部回波(bo)(bo)(bo)幅值維持(chi)不(bu)變,如果待(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)內有瑕疵,底(di)部回波(bo)(bo)(bo)幅值會(hui)減弱甚至消失,基于(yu)此判斷待(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)內部情況,如圖2.20所示。底(di)波(bo)(bo)(bo)高(gao)度(du)法(fa)的(de)特點是相同投影(ying)大小(xiao)的(de)缺(que)(que)陷(xian)可以取得到(dao)相同的(de)指示,但是需要待(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)的(de)探測(ce)(ce)面與底(di)部平行。底(di)波(bo)(bo)(bo)高(gao)度(du)法(fa)缺(que)(que)點同樣(yang)明(ming)顯(xian),其檢(jian)(jian)出瑕疵的(de)靈(ling)敏度(du)不(bu)夠好,對缺(que)(que)陷(xian)定(ding)位定(ding)量也不(bu)方(fang)便。因此實際(ji)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)中很(hen)少作(zuo)為一種(zhong)獨立的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)法(fa),多(duo)是作(zuo)為一種(zhong)輔助手段,配合缺(que)(que)陷(xian)回波(bo)(bo)(bo)法(fa)發現某些傾斜的(de)、小(xiao)而密集的(de)缺(que)(que)陷(xian)。


圖 20.jpg


  多(duo)層底(di)(di)波(bo)(bo)法(fa)是基(ji)于多(duo)次(ci)(ci)底(di)(di)面(mian)(mian)回波(bo)(bo)的變(bian)化來(lai)判斷待(dai)測(ce)(ce)件內是否有瑕疵。當待(dai)測(ce)(ce)件較薄,聲(sheng)波(bo)(bo)能量(liang)比較強時,聲(sheng)波(bo)(bo)會在探測(ce)(ce)面(mian)(mian)和底(di)(di)面(mian)(mian)之(zhi)間(jian)來(lai)回多(duo)次(ci)(ci)往復,在探傷儀顯(xian)示(shi)屏中就會有多(duo)次(ci)(ci)底(di)(di)波(bo)(bo)B1、B2、B3、···.如果待(dai)測(ce)(ce)件內部(bu)存(cun)在有缺(que)陷,由于缺(que)陷的反(fan)射、散射等會損耗部(bu)分(fen)聲(sheng)波(bo)(bo)能量(liang),底(di)(di)面(mian)(mian)回波(bo)(bo)次(ci)(ci)數也會減少,同時還會擾亂待(dai)測(ce)(ce)件完好情況(kuang)下底(di)(di)面(mian)(mian)回波(bo)(bo)高度依次(ci)(ci)衰減的現象,并顯(xian)示(shi)出(chu)缺(que)陷回波(bo)(bo),如圖2.21所(suo)示(shi)。


圖 21.jpg



c. 探頭頻率的選擇(ze)


超(chao)聲(sheng)波探(tan)傷(shang)頻率通常在(zai)0.5~10 MHz范圍內,實際選擇時要考(kao)慮以下因素:


  ①. 超聲波檢測的靈敏度約為介質中聲波自身波長長度的1/2,所以較高的頻率有助于檢測人員發現更細微的缺陷,但另一方面,較高的頻率在待測件中聲波能量的衰減也會更快。


  ②. 探頭頻率越高,聲波的脈沖寬度越窄,對缺陷的分辨能力越高,有利于區分相鄰的缺陷。


  ③. 探頭頻率越高,聲波波長越短,會使近場區范圍增大,不利于檢測。實際檢測中需要整體考量各種因素,選擇適當頻率。通常情況下,檢測人員需要在確保較好的檢測靈敏度的前提條件下,盡量選擇頻率較低的探頭。


 d. 探頭晶片尺(chi)寸的(de)選(xuan)擇


   探頭矩(ju)形(xing)(xing)晶(jing)片尺寸通常(chang)不(bu)大于500m㎡,對于圓形(xing)(xing)晶(jing)片而言,其直徑通常(chang)不(bu)大于25mm,晶(jing)片大小對探傷效果也有(you)較大影響。通常(chang)要考慮以下(xia)因素:


    ①. 由θ0 =arcsin 1.22 λ/D 可知,隨著晶片增大,θ0 就越小,波束指向性越好,聲波能量也更集中,對于聲束軸線附近的缺陷檢測有利。


   ②. 由N= D2/4λ 可知,隨著晶片增大,N與D2成正比也會跟著增大,是不利于實際探傷的。


   ③. 晶片尺(chi)寸越(yue)大,探頭所發(fa)出的(de)能量也越(yue)大,未擴散區掃(sao)查(cha)范圍也會增(zeng)加,與此(ci)同時,遠距(ju)離掃(sao)查(cha)范圍會減小,對遠距(ju)離缺陷的(de)檢測能力(li)會提高。


   所以(yi),探(tan)頭晶片(pian)(pian)尺寸會(hui)影響(xiang)到未擴散區(qu)掃查范圍(wei)、遠距(ju)離(li)檢測(ce)(ce)能力、聲束指(zhi)向性和近場區(qu)長度等。在實(shi)際檢測(ce)(ce)中,如(ru)(ru)果(guo)檢測(ce)(ce)面積(ji)范圍(wei)較(jiao)大(da),常(chang)選(xuan)擇(ze)大(da)面積(ji)的(de)壓電(dian)晶片(pian)(pian);如(ru)(ru)果(guo)檢測(ce)(ce)厚(hou)度較(jiao)大(da),也常(chang)選(xuan)用(yong)大(da)面積(ji)晶片(pian)(pian)探(tan)頭以(yi)增強遠距(ju)離(li)缺陷探(tan)傷能力;如(ru)(ru)果(guo)是小型待(dai)測(ce)(ce)件,常(chang)選(xuan)用(yong)小面積(ji)晶片(pian)(pian)提高(gao)定位精度;如(ru)(ru)果(guo)檢測(ce)(ce)區(qu)域(yu)表面較(jiao)為粗(cu)糙,常(chang)選(xuan)用(yong)小面積(ji)晶片(pian)(pian)來減少耦合時出(chu)現的(de)損(sun)失(shi)。


 e. 斜探(tan)頭折(zhe)射角(jiao)的選擇


   對于斜探頭而言,折射角對檢測靈敏度、聲束軸線、一次波聲程等有較大制約。由K=tanβs 可知,K值越高,βs也越大,一次波聲程也越大。所以在探傷中,當待測件較薄時,常選用K值較高的探頭,來提高一次波聲程,避免處于近場區檢測;當待測件較厚時,選用較低的K值探頭,來減小由于聲程過大引起的衰減,有利于發現較遠處的缺陷。



4. 耦合劑的(de)選擇(ze)


  聲學(xue)意義上的(de)(de)(de)耦(ou)合是指聲波在兩個(ge)界(jie)面間(jian)的(de)(de)(de)聲強透射能力。透射能力越(yue)高,意味(wei)著耦(ou)合效(xiao)果越(yue)好(hao),能量傳入待測(ce)(ce)件越(yue)強。為(wei)了提高耦(ou)合性(xing)能,通常在探(tan)頭與被檢測(ce)(ce)表面之間(jian)加入耦(ou)合劑。其(qi)目的(de)(de)(de)是為(wei)了排(pai)除因待測(ce)(ce)面不(bu)平整而與探(tan)頭表面間(jian)接觸不(bu)好(hao)存在的(de)(de)(de)空氣層(ceng),使(shi)聲波能量有效(xiao)傳人(ren)待測(ce)(ce)件實施檢測(ce)(ce),此(ci)外也有助于減小摩擦。


一般耦合劑(ji)需要滿足以下幾點要求:


  a. 能保(bao)護(hu)好探頭表面和待測表面,流動性、黏度(du)和附著(zhu)力(li)大(da)小(xiao)適當,易于清洗;


  b. 聲阻抗(kang)高(gao),透聲性能良好;


  c. 來源廣,價格便(bian)宜;


  d. 對(dui)待測件沒(mei)(mei)有腐(fu)蝕(shi),對(dui)檢測人員沒(mei)(mei)有潛在危險,對(dui)環境友好(hao);


  e. 性(xing)能穩(wen)定,不易變質,可長期保(bao)存。


  探(tan)(tan)傷用(yong)耦(ou)(ou)合(he)劑(ji)多為甘(gan)油、水(shui)玻璃(li)(li)、水(shui)、機(ji)油和化(hua)學(xue)漿糊(hu)等。其中(zhong),甘(gan)油的(de)(de)聲阻抗高(gao),耦(ou)(ou)合(he)性能好,常用(yong)于(yu)(yu)一些重要待(dai)測件(jian)的(de)(de)精確檢(jian)測,但其價格較(jiao)(jiao)貴,而且(qie)對(dui)(dui)待(dai)測件(jian)有一定程度的(de)(de)腐蝕(shi);水(shui)玻璃(li)(li)聲阻抗較(jiao)(jiao)高(gao),常用(yong)于(yu)(yu)表面較(jiao)(jiao)為粗糙的(de)(de)待(dai)測件(jian)檢(jian)測,缺點是(shi)清洗起來不易,并且(qie)對(dui)(dui)待(dai)測件(jian)有一定程度的(de)(de)腐蝕(shi);水(shui)來源廣,價格低(di),常用(yong)于(yu)(yu)水(shui)浸式檢(jian)測,但易流失,易使待(dai)測件(jian)生銹,需要對(dui)(dui)待(dai)測件(jian)及時吹干;機(ji)油黏(nian)度、附著力、流動(dong)性大(da)小適當,對(dui)(dui)待(dai)測件(jian)沒有腐蝕(shi),價格也易于(yu)(yu)接受,是(shi)現(xian)(xian)在實(shi)驗室和實(shi)際探(tan)(tan)傷中(zhong)最常用(yong)的(de)(de)耦(ou)(ou)合(he)劑(ji)類型;化(hua)學(xue)漿糊(hu)耦(ou)(ou)合(he)效果好,成本低(di),也常用(yong)于(yu)(yu)現(xian)(xian)場(chang)檢(jian)測。


 此外,除了耦(ou)合(he)劑自(zi)身(shen)的(de)聲(sheng)阻抗性能,影響耦(ou)合(he)效(xiao)果(guo)的(de)還有(you)探傷(shang)時(shi)(shi)耦(ou)合(he)層的(de)厚(hou)度、待測(ce)件(jian)表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙(cao)度、待測(ce)件(jian)表(biao)面(mian)形(xing)狀等(deng)。當耦(ou)合(he)層厚(hou)度為λ/4的(de)奇數倍時(shi)(shi),聲(sheng)波透(tou)射(she)弱(ruo),反(fan)(fan)射(she)回波低(di),耦(ou)合(he)效(xiao)果(guo)不好(hao),而(er)厚(hou)度為λ/2的(de)整(zheng)(zheng)數倍或(huo)很薄時(shi)(shi),透(tou)射(she)強,反(fan)(fan)射(she)回波高,耦(ou)合(he)效(xiao)果(guo)好(hao)。待測(ce)件(jian)表(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)度越大,反(fan)(fan)射(she)回波越低(di),耦(ou)合(he)效(xiao)果(guo)越差,一般要求表(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)度不高于6.3μm.由于探傷(shang)常用的(de)探頭多數表(biao)面(mian)較為平整(zheng)(zheng),因此待測(ce)件(jian)表(biao)面(mian)形(xing)狀也是平面(mian)時(shi)(shi)兩者耦(ou)合(he)性能最優,次之是凸弧面(mian),凹弧面(mian)最差。




5. 表(biao)面耦(ou)合損耗的測定與補償


  由于耦(ou)合過程中會出(chu)現一定(ding)(ding)損(sun)耗,為了(le)對其(qi)進行適當的補償(chang),需要(yao)先測(ce)出(chu)待測(ce)件與對比試塊表面損(sun)失的分(fen)貝(bei)差。即在其(qi)他條件都(dou)相同,除了(le)表面耦(ou)合狀態不(bu)同的待測(ce)件和對比試件上測(ce)定(ding)(ding)兩者回波(bo)或是穿透波(bo)的分(fen)貝(bei)差。


  一次波測(ce)(ce)(ce)定方(fang)法(fa)為:先制作兩塊(kuai)(kuai)(kuai)材質與待測(ce)(ce)(ce)件(jian)一致(zhi)、表(biao)面狀(zhuang)況不(bu)一的(de)(de)對(dui)比試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)。其中(zhong)一塊(kuai)(kuai)(kuai)為對(dui)比試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai),表(biao)面粗(cu)糙度(du)同試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)一樣,另一塊(kuai)(kuai)(kuai)為待測(ce)(ce)(ce)試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai),表(biao)面狀(zhuang)態同待測(ce)(ce)(ce)件(jian)一樣。各自在相同深度(du)對(dui)制作尺(chi)寸一致(zhi)的(de)(de)長橫(heng)孔,然后將探頭放在試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)上,測(ce)(ce)(ce)出兩者長橫(heng)孔回波信(xin)號(hao)高度(du)的(de)(de)分貝差(cha),就是耦合的(de)(de)損耗差(cha)。


  二次(ci)波(bo)測(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)時多選擇一發一收的(de)一對探頭(tou),通(tong)過穿透法測(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)兩者反(fan)射(she)波(bo)高的(de)分(fen)(fen)貝差。具體方法為:先用“衰減(jian)器(qi)”測(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)衰減(jian)的(de)分(fen)(fen)貝差,把探頭(tou)放在試塊上調節(jie)好,然(ran)后再用“衰減(jian)器(qi)”測(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)增益的(de)分(fen)(fen)貝差,即減(jian)少測(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)分(fen)(fen)貝差衰減(jian)量,此時試塊與(yu)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件上同一反(fan)射(she)體的(de)回波(bo)波(bo)高一致(zhi),耦合損(sun)耗恰(qia)好得到補償(chang)。



6. 掃描速度的調節(jie)


  掃(sao)(sao)描速度(du)或時(shi)基掃(sao)(sao)描線(xian)比(bi)例(li)是指探傷(shang)儀顯示屏中(zhong)時(shi)基掃(sao)(sao)描線(xian)的(de)水平(ping)刻度(du)值τ與(yu)實際聲程x(單程)的(de)比(bi)例(li)關(guan)系,即τ : x=1 : n,類似于地圖上的(de)比(bi)例(li)尺。


  掃(sao)(sao)描(miao)速(su)度的(de)增減(jian)通常需要根(gen)據探測(ce)范(fan)圍,利用尺寸(cun)已(yi)知的(de)試塊或待測(ce)件上的(de)兩次不同反射(she)波的(de)前沿,與相應的(de)水平刻度值分別(bie)對照來進行。掃(sao)(sao)描(miao)速(su)度的(de)調節(jie)主要包括以下幾種(zhong):


 a. 縱波掃描速(su)度的(de)調節(jie)


  縱波檢(jian)測時(shi)通常根據縱波聲程來實現(xian)調(diao)節(jie),具(ju)體(ti)需要首(shou)先將縱波探(tan)頭同厚度合適(shi)的(de)平底(di)(di)面(mian)或曲底(di)(di)面(mian)對(dui)準(zhun),使得兩次不同的(de)底(di)(di)面(mian)回波與相應的(de)水平刻(ke)度值分別(bie)對(dui)準(zhun)。


 b. 表面波掃描速度(du)的(de)調節


   表面波(bo)檢(jian)測時與縱波(bo)檢(jian)測時的(de)掃描(miao)速度(du)調節方法類似,但是由于表面波(bo)無法在同一(yi)反(fan)(fan)射(she)體達成多次(ci)(ci)反(fan)(fan)射(she),所以(yi)調節時要通過兩(liang)個不一(yi)樣的(de)反(fan)(fan)射(she)體形成的(de)兩(liang)次(ci)(ci)反(fan)(fan)射(she)波(bo)分別(bie)對準(zhun)相應的(de)水平刻度(du)值(zhi)來調節。


 c. 橫波(bo)掃描(miao)速度的調節


   使用橫(heng)波進行(xing)探傷(shang)時,缺陷具體方位可(ke)通(tong)過(guo)折射(she)角以及聲(sheng)程(cheng)來(lai)確(que)定,亦(yi)可(ke)通(tong)過(guo)水(shui)平(ping)距離以及深度(du)來(lai)確(que)定。而橫(heng)波掃描速度(du)的調(diao)節方法較多(duo),有(you)三種(zhong):


   ①. 聲(sheng)程調節法,使屏幕上的水平刻度值(zhi)同橫波(bo)聲(sheng)程成比例,進(jin)而直(zhi)接顯示橫波(bo)聲(sheng)程;


   ②. 水平調節法,使屏幕(mu)上的水平刻度(du)值同反射(she)體的水平距離(li)成比例,進而直(zhi)接顯示反射(she)體的水平投影(ying)距離(li),一(yi)般用于薄待測件橫波探傷;


   ③. 深度調節法,使屏(ping)幕上的水平刻度值同反射體的深度成(cheng)比(bi)例(li),進而直接顯示(shi)深度距離(li),多用在較厚待測件焊縫的橫波探傷。



7. 檢(jian)測靈敏度的調節


 調節檢(jian)測靈(ling)敏度(du)的(de)(de)目的(de)(de)是為了探測待(dai)測件(jian)(jian)中(zhong)特定尺寸的(de)(de)缺陷(xian),并對缺陷(xian)定量。靈(ling)敏度(du)太高會使(shi)屏幕上(shang)的(de)(de)雜波變多、難以判(pan)斷,但是太低又容(rong)易引(yin)起漏檢(jian),所以可經(jing)由儀器上(shang)的(de)(de)“增益”“衰減器”“發(fa)射(she)強(qiang)度(du)”等旋鈕來調整(zheng)。調整(zheng)方(fang)法有三種:試塊(kuai)調整(zheng)法、待(dai)測件(jian)(jian)底波調整(zheng)法、AVG曲線法。


a. 試塊調(diao)整法


 依據待測件(jian)對(dui)靈(ling)敏(min)度(du)(du)的(de)(de)要求選用(yong)適(shi)當(dang)的(de)(de)試塊(kuai),把探頭對(dui)準(zhun)試塊(kuai)定制尺寸的(de)(de)缺陷,調整靈(ling)敏(min)度(du)(du)相(xiang)關(guan)的(de)(de)旋鈕,使屏幕中的(de)(de)最高反(fan)射(she)回波(bo)達(da)到(dao)基準(zhun)波(bo)高,即調整完畢。


b. 待測(ce)件(jian)底波(bo)調(diao)整法


 通(tong)過(guo)待(dai)測件(jian)底(di)面(mian)回波來調節檢測靈敏度,待(dai)測件(jian)底(di)面(mian)回波與同(tong)深度的人工缺陷回波的分(fen)貝差是一(yi)定值,這(zhe)個定值可通(tong)過(guo)下式計算得出:


25.jpg


將探頭對準待測件底面,儀器保留足夠余量,一般大于Δ+(6~10)dB,“抑制”調至“0”,調節儀器使底波B1達到基準波高,然后增益ΔdB,這時就調好了。


 c. AVG曲線法


  AVG曲線是描(miao)述規則反射體的(de)距離(A)、回波高度(V)與當量尺寸(G)之間關系(xi)的(de)曲線,A、V、G分別是德文的(de)字頭縮(suo)寫,英文中縮(suo)寫為DGS.AVG曲線常(chang)利(li)用待測件直接繪制,利(li)用半波法配(pei)合“增益”等旋鈕重復即可(ke)獲得,極大地方(fang)便了野外檢測工作。




8. 實施(shi)掃查及缺(que)陷判定


缺陷判定(ding)是超聲探(tan)傷中(zhong)的(de)主要(yao)(yao)任務之(zhi)一,在(zai)常(chang)規檢(jian)測中(zhong)主要(yao)(yao)分為縱波直探(tan)頭定(ding)位和橫波斜探(tan)頭定(ding)位兩種(zhong)。


 a. 縱波直探(tan)頭與橫(heng)波斜探(tan)頭對(dui)比


  ①. 使用縱波直探頭探傷時,缺陷的水平位置就是探頭所在位置,而缺陷的深度需要通過儀器的水平刻度來計算。如果儀器按τ:n調節掃描深度,發現缺陷波的水平刻度為τf,則缺陷深度xf,為xy=nτf


  ②. 使用橫(heng)波(bo)斜探頭進(jin)行探傷時(shi),首次(ci)要考(kao)量相對于(yu)待(dai)測件的(de)移(yi)動(dong)方向(xiang)、掃查(cha)(cha)路徑(jing)、探頭指向(xiang)等。通常掃查(cha)(cha)時(shi)前后左右(you)移(yi)動(dong)探頭,而且通過左右(you)掃動(dong)可獲知(zhi)缺陷的(de)橫(heng)向(xiang)范圍,固定點轉動(dong)和繞(rao)固定點環繞(rao)有助于(yu)確定缺陷的(de)取向(xiang)、形狀。根據掃查(cha)(cha)方式的(de)不同,常分為鋸齒形掃查(cha)(cha)和柵格掃查(cha)(cha)。


  橫波斜入射(she)檢測(ce)時(shi)(shi)對缺(que)陷的(de)判定(ding)(ding)包括缺(que)陷水平(ping)和垂直距離(li)(li)以及缺(que)陷大小評(ping)定(ding)(ding)。判定(ding)(ding)缺(que)陷的(de)水平(ping)和垂直距離(li)(li)時(shi)(shi)通常(chang)根據反射(she)回波信號處于最大幅(fu)值時(shi)(shi),在(zai)事先(xian)校正過的(de)屏幕時(shi)(shi)基(ji)線(xian)上找(zhao)到其回波的(de)前沿,然(ran)后讀出(chu)聲程或者(zhe)水平(ping)、垂直距離(li)(li),最后根據探頭折(zhe)射(she)角推算獲(huo)得。通常(chang)認(ren)為(wei)橫波斜人射(she)方式獲(huo)得的(de)缺(que)陷數值存在(zai)一定(ding)(ding)偏差,因為(wei)與縱(zong)波直射(she)法不同,斜入射(she)的(de)時(shi)(shi)基(ji)線(xian)上最大峰值的(de)位置是(shi)在(zai)探頭移動中(zhong)確定(ding)(ding)的(de),其準確度受(shou)聲束寬度影響,且多數缺(que)陷的(de)取向(xiang)、形(xing)狀、最大反射(she)部(bu)位也(ye)是(shi)不確定(ding)(ding)的(de)。


  綜上,一般僅僅使用橫波斜(xie)探頭判定缺(que)陷(xian)的(de)水(shui)平或垂直距離,不用具體數值,然后(hou)通過(guo)相關標準進(jin)一步判定缺(que)陷(xian)等級即可。


  對于缺陷具(ju)體尺(chi)寸的(de)判定,檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)人員通過(guo)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)缺陷處與對比反射體的(de)回波(bo)波(bo)高兩者比值,以(yi)及缺陷的(de)延伸(shen)長度(du)來(lai)判斷。使(shi)用斜(xie)入射的(de)橫波(bo)來(lai)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)具(ju)有(you)平整(zheng)表面(mian)的(de)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)時,聲(sheng)束(shu)中(zhong)心線會在界面(mian)處折(zhe)(zhe)射,所(suo)以(yi)可(ke)以(yi)通過(guo)折(zhe)(zhe)射角(jiao)和聲(sheng)程來(lai)判斷缺陷的(de)尺(chi)寸。如(ru)前所(suo)述,通過(guo)聲(sheng)程等參數可(ke)以(yi)調節(jie)掃描速度(du),所(suo)以(yi)對不同(tong)的(de)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)如(ru)平板、圓柱面(mian)等,或者檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)方法如(ru)一次波(bo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)、二次波(bo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce),相(xiang)應的(de)缺陷尺(chi)寸計算方法也(ye)各有(you)不同(tong)。通常(chang),斜(xie)入射的(de)折(zhe)(zhe)射角(jiao)越(yue)(yue)小,即K值越(yue)(yue)小,那么所(suo)能夠檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)厚度(du)就越(yue)(yue)大,檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)人員一般(ban)把能夠檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)圓柱面(mian)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)的(de)內外徑范圍指(zhi)定在r/R≥80%。


b. 橫波斜(xie)探頭(tou)對缺陷定量方法(fa)


  橫波斜(xie)探頭(tou)對缺陷(xian)的定量(liang)方法(fa)有當(dang)量(liang)法(fa)、底面(mian)高(gao)度法(fa)和測長法(fa)。


(1)當量法(fa)


  ①. 當量(liang)(liang)試塊(kuai)比(bi)較(jiao)法,就是把待測件(jian)中的(de)缺(que)陷(xian)回波與人工(gong)試塊(kuai)的(de)缺(que)陷(xian)回波對比(bi),進(jin)而(er)確(que)定(ding)缺(que)陷(xian)尺(chi)寸。顯然,這(zhe)種方法結果直(zhi)觀易懂(dong),且可靠,但是對比(bi)過程中需(xu)要大量(liang)(liang)人工(gong)試塊(kuai),工(gong)作量(liang)(liang)大,所以使(shi)用范圍小(xiao),多用于極(ji)其重要的(de)零件(jian)進(jin)行準確(que)定(ding)量(liang)(liang),或者小(xiao)工(gong)件(jian)的(de)近場區(qu)探(tan)傷;


  ②. 底面回波高(gao)度法(fa),就(jiu)是首先(xian)獲得缺陷回波的波高(gao)分貝(bei)值(zhi),然(ran)后根據(ju)規(gui)則反射(she)體(ti)的聲學方程來推(tui)算缺陷尺(chi)寸,是一種較為常用(yong)的當量方法(fa);


  ③. 當量AVG曲線(xian)法(fa),就(jiu)是(shi)通(tong)過通(tong)用的AVG曲線(xian)判斷待測件中的缺陷尺寸。


(2)底面高(gao)度法


 不像(xiang)當量(liang)試塊比較法,不需要試塊,操作流(liu)程也簡單易上(shang)手,只用缺(que)(que)陷波(bo)與底波(bo)的(de)相對(dui)波(bo)形(xing)信號(hao)高度(du)就(jiu)(jiu)能夠判(pan)斷(duan)缺(que)(que)陷的(de)相對(dui)值,就(jiu)(jiu)是說(shuo)得(de)不到缺(que)(que)陷的(de)準確(que)尺寸(cun),所以使用范(fan)圍也局限于同條件下的(de)缺(que)(que)陷對(dui)比或是對(dui)缺(que)(que)陷的(de)密集程度(du)進(jin)行判(pan)斷(duan)。主要有三種:


  ①. 使用缺陷回波與缺陷處底波的波高比值F/BF來判斷缺陷,即F/BF法;


  ②. 使用缺陷回波與不存在缺陷處底波的波高比值F/BG來判斷缺陷,即F/BG法;


  ③. 使用缺陷處底波與不存在缺陷處底波的波高比值Bf/BG來判斷缺陷,即BG/Bf法。


(3)測長法


  通過缺陷回(hui)波高度(du)(du)和探(tan)頭檢(jian)測時(shi)的(de)移(yi)動距離判斷缺陷的(de)大小(xiao)。按照(zhao)檢(jian)測時(shi)的(de)靈敏度(du)(du)基準分為(wei)三(san)種:


  ①. 相對靈(ling)敏度法,檢測時探頭順著(zhu)缺(que)陷的(de)長度方(fang)向移動(dong),可以根據(ju)降低到一定程度的(de)分貝值來判斷缺(que)陷尺寸;


  ②. 絕對靈敏(min)度(du)法,檢(jian)測時(shi)探頭(tou)(tou)沿著缺(que)陷的長度(du)方向左右移(yi)動(dong),在回波高(gao)度(du)降低(di)到制定(ding)高(gao)度(du)時(shi),根據(ju)探頭(tou)(tou)的移(yi)動(dong)距離(li)判斷缺(que)陷尺寸(cun);


  ③. 端(duan)點峰值法,檢測時如果發現缺(que)陷回波的(de)波高包絡線存在數個極大值點,可根據探頭在缺(que)陷兩端(duan)回波的(de)極大值點區間的(de)移動(dong)距離判(pan)斷缺(que)陷尺寸。




9. 影響(xiang)缺陷定位定量的因素


 a. 儀器的影響


  探(tan)傷儀的(de)(de)(de)(de)水(shui)平線性的(de)(de)(de)(de)優劣會(hui)影響回(hui)波(bo)信號在屏(ping)幕上(shang)的(de)(de)(de)(de)水(shui)平刻度值,進而(er)影響對缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)推算,另外一(yi)旦屏(ping)幕的(de)(de)(de)(de)水(shui)平刻度分(fen)度不(bu)均(jun)勻(yun),必(bi)然導(dao)致(zhi)回(hui)波(bo)水(shui)平刻度值不(bu)準確(que),導(dao)致(zhi)缺陷(xian)定位(wei)的(de)(de)(de)(de)誤差。


 b. 探(tan)頭的(de)影響(xiang)


   ①. 聲(sheng)束偏離問題(ti),理想的探頭應該是與晶片幾何中(zhong)心重合,但實(shi)際中(zhong)常常存(cun)在一定偏差,若(ruo)偏差較(jiao)大,定位(wei)精度就會降(jiang)低;


  ②. 聲(sheng)(sheng)場(chang)(chang)雙峰(feng)問題,正常探頭(tou)輻射的(de)(de)聲(sheng)(sheng)場(chang)(chang)只有一個(ge)主(zhu)聲(sheng)(sheng)束(shu),在遠場(chang)(chang)區主(zhu)聲(sheng)(sheng)束(shu)上聲(sheng)(sheng)壓最高,但是(shi),有時由于探頭(tou)制造(zao)或使(shi)用的(de)(de)原(yuan)因,可能存在兩個(ge)主(zhu)聲(sheng)(sheng)束(shu),導(dao)致發(fa)現缺(que)陷時難(nan)以判定是(shi)哪個(ge)主(zhu)聲(sheng)(sheng)束(shu)發(fa)現的(de)(de),也(ye)就難(nan)以確定缺(que)陷的(de)(de)實際位(wei)置;


  ③. 探頭指向性問題,探頭輻射的(de)聲場半擴散角小,指向性好,那么缺陷定(ding)位的(de)誤差(cha)就小;


  ④. 探頭(tou)磨(mo)損(sun)問題,探頭(tou)的(de)(de)壓電晶(jing)片(pian)前(qian)通常(chang)會有(you)一定厚(hou)度的(de)(de)楔(xie)塊,由于楔(xie)塊材質多樣,如(ru)果(guo)檢測人員用力(li)不當,極易磨(mo)損(sun)楔(xie)塊,進而影響入射點、折射角(jiao)等參(can)數,最(zui)終對(dui)缺(que)陷的(de)(de)定位造成(cheng)干擾。


 c. 待測件的影(ying)響


  ①. 表面粗(cu)糙(cao)度問題(ti),如(ru)前文所述,粗(cu)糙(cao)度會影響耦合性能(neng),同時也(ye)會導(dao)致聲波進入待測件(jian)的時間出現差別,可能(neng)導(dao)致互(hu)相干涉(she),影響定(ding)位;


  ②. 表面(mian)形狀問題,若是曲(qu)面(mian)待測件,點接觸或線接觸時如果把握不當,折射角會發生變化(hua);


  ③. 待(dai)測件材質(zhi)問(wen)題,材質(zhi)不同會影(ying)響待(dai)測件和試(shi)塊中的聲速,使K值發生變化,影(ying)響定位;


  ④. 待測件邊(bian)界問題,當缺(que)陷于(yu)待測件邊(bian)界靠(kao)近時,邊(bian)界對聲波(bo)的反射與人(ren)射的聲波(bo)在缺(que)陷位置產生干(gan)涉,使聲束中(zhong)心線偏移,導致缺(que)陷定位上的誤差(cha);


  ⑤. 待測件(jian)溫度問題(ti),聲波在待測件(jian)中(zhong)傳播速度會隨溫度變化,影響定(ding)位(wei);


  ⑥. 待測件內缺陷(xian)自身取向問題,當(dang)缺陷(xian)角度與折射(she)聲束存在(zai)一定(ding)(ding)角度時(shi)(shi),可能出現擴散波聲束入射(she)到缺陷(xian)的回波信號(hao)較(jiao)高,而定(ding)(ding)位時(shi)(shi)誤以為缺陷(xian)在(zai)軸線(xian)上,導致定(ding)(ding)位偏差。


d. 操作人員的影響(xiang)


  ①. 時基線比例,對時基線比例進行調整時,波的前沿(yan)未與相應水(shui)平(ping)刻度對準,導(dao)致缺陷定位出(chu)現誤差;


  ②. 入射點和(he)(he)K值(zhi)(zhi),測定人(ren)射點和(he)(he)K值(zhi)(zhi)時(shi)有所偏差,影響缺陷定位(wei);


  ③. 定(ding)(ding)位方(fang)(fang)法(fa)不(bu)當,橫波(bo)周向探測圓柱形待測件時(shi),若按平板待測件定(ding)(ding)位方(fang)(fang)式處理,也將增加缺陷定(ding)(ding)位誤差。


  影響(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)定(ding)量(liang)的(de)(de)(de)因素(su)(su)同影響(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)定(ding)位的(de)(de)(de)因素(su)(su)有相當(dang)多重合(he)(he)部分(fen),如(ru)探頭的(de)(de)(de)K值、晶片,待測件的(de)(de)(de)形狀、表面狀態(tai),耦合(he)(he)情況(kuang),缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)取向、位置等。總而言之,凡是會(hui)影響(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)波高的(de)(de)(de)因素(su)(su)都會(hui)影響(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)定(ding)量(liang),具體(ti)判定(ding)時應綜合(he)(he)各(ge)方面影響(xiang)(xiang)因素(su)(su),結合(he)(he)具體(ti)情況(kuang)仔細分(fen)析(xi),以提高準(zhun)確性。



10. 檢測記錄和報(bao)告(gao)


  記(ji)(ji)錄(lu)(lu)的目的是為待測(ce)件無損檢(jian)測(ce)質(zhi)量(liang)評定(ding)(編(bian)(bian)發檢(jian)測(ce)報(bao)告)提供書面(mian)依(yi)據,并(bing)(bing)提供質(zhi)量(liang)追蹤所需的原(yuan)始資料。記(ji)(ji)錄(lu)(lu)的內容(rong)應(ying)(ying)盡可能全(quan)面(mian),包括:送(song)檢(jian)部門(men)、送(song)檢(jian)日(ri)期(qi)(qi)、檢(jian)測(ce)日(ri)期(qi)(qi)、被(bei)檢(jian)待測(ce)件名稱、圖號(hao)(hao)(hao)、零件號(hao)(hao)(hao)、爐批(pi)號(hao)(hao)(hao)、工序號(hao)(hao)(hao)及(ji)(ji)數(shu)量(liang)、所用規(gui)程或(huo)說明圖表的編(bian)(bian)號(hao)(hao)(hao),任(ren)何反射(she)(she)波高(gao)超過規(gui)定(ding)質(zhi)量(liang)等(deng)級中(zhong)(zhong)相(xiang)應(ying)(ying)反射(she)(she)體(ti)波高(gao)的缺陷平面(mian)位置(zhi)、埋(mai)藏深度、波高(gao)的相(xiang)對分貝數(shu),以及(ji)(ji)其他認(ren)為有必要記(ji)(ji)錄(lu)(lu)的內容(rong)。若規(gui)程中(zhong)(zhong)未(wei)詳(xiang)細規(gui)定(ding)儀(yi)器和(he)探頭的型號(hao)(hao)(hao)和(he)編(bian)(bian)號(hao)(hao)(hao)、儀(yi)器調整參數(shu)及(ji)(ji)所用反射(she)(she)體(ti)的埋(mai)深等(deng),則(ze)應(ying)(ying)在記(ji)(ji)錄(lu)(lu)中(zhong)(zhong)詳(xiang)細記(ji)(ji)錄(lu)(lu)這些內容(rong)。記(ji)(ji)錄(lu)(lu)應(ying)(ying)有檢(jian)測(ce)人員(yuan)的簽字并(bing)(bing)編(bian)(bian)號(hao)(hao)(hao)保(bao)存,保(bao)存期(qi)(qi)限按有關部門(men)的要求確(que)定(ding)。


  不銹鋼管超聲波(bo)探傷檢(jian)測(ce)報(bao)告可采(cai)用表格或文字敘述的(de)形式,其內容至少應包括:被檢(jian)待測(ce)件(jian)名稱、圖號及編號,檢(jian)測(ce)規程(cheng)的(de)編號,驗收標準(zhun),超標缺陷的(de)位置、尺(chi)寸,評定(ding)(ding)結論(lun)等。報(bao)告中最重要的(de)部(bu)分是(shi)評定(ding)(ding)結論(lun),需根據顯示(shi)信號的(de)情(qing)況和驗收標準(zhun)的(de)規定(ding)(ding)進行(xing)評判(pan)。若出現難以判(pan)別的(de)異(yi)常情(qing)況,應在(zai)報(bao)告中注明并提請有關部(bu)門處理。