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1、第三章超声波探伤超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和StM等物理特性来觉察就陷的-种无损松测方法.它可以检在金属材料、局部非金属材料的外表和内部缺陷,如焊缝中裂纹、未熠合、未焊透、夹渣、气孔等缺陷.超声波探伤具有灵敏度高、设备轻松、操作便利.探测速度快、本钱低、对人体无害等优点.但对缺陷进展定性和定量的准确判定方面还存在莉肯定的困难.第一节超声波的产生与其性质超声波是频率大于20230Hz的声波,它属于机械波.在金属掇伤中使用的超声波,其频率为0.510MHz,其中以25YHz以为常用.一、超声波的产生与接收探伤中承受压电法来产生断声波.压电法是利用压电晶体片来产生制声波的.压电晶体片
2、是一种特别的晶体材料,当压电晶体片受拉应力或压应力的作用产生变形时,会在晶片外表消灭电荷：反之,其在电荷或电场作用下,会发生变形,前哲独为正压电效应Jri者称为逆压电效应.超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来实现的.由超声波探仿仪产生的电振荡,以高频电压形式加豌于探头中的压电晶体片的两面上,由于逆压电效应的菇果,压电晶体片会在即度方向上产生持续的伸缩变形,形成了机械振动假设压电晶体片与工件外表有良好的他合时,机械振动就以超声波形式传播进入被检工件,这就是超声波的产生.反之,当压电晶体片受到超声波作用而发生伸缩变形时,正压电效应的结果会使压电晶体片两外衣产生具有不同极性的电
3、荷.形成超声短率的高嫉电乐.以回波电信号的形式经探伤仪显示.这就是超声波的接收.二、超声波的性朋1.超声波具有良好的指向性由于超声波的波长格外短,因此.它在弹性介质中能望光波一样沿直线传播.而且超声波在因定的介质中传播速度是个常数.所以.依据传播时间就能求得其传播即肉.这样就为探伤中缺陷的定位供给/依据.2,超声波能在弹性介防中传播.不能在其空中传播般探伤中通常把空气介顺作为其空处理,所以认为超声波也不能通过空气进展传播.3 .超声波如同声波样,通过介质时,依据介质版点的振动方向与波的传播方向之间的相互关系的不同不同的波型纵波(1.)声波在介质中传播时,介质质点的振动方向和波的传播方向一样的波
4、.称之为纵波.它能在固体、液体和气体中传播.横波(三)声波在介质中传播时.介质质点的振动方向和波的传播方向相互垂直的波.称之为横波.横波只能在因体中传播.横波探伤有独特的优点,如火敏度较高,区分率较好等.在探伤中常用于焊健与纵波难以探测的场合.应用比较广泛.外表波(R)仅在固体外表传播I1.介质外表就点做椭圆运动的声波,称之外表波.任实际探伤中,外表波常用来检验工件外表裂线与海碳层或掩盖层的外表质量.对干一殷钢材.超声波在其中传播的洪波速度最快,横波速度次之.外表波速度最慢.因此，对同一频率超声波来说纵波的波长最长，横波次之,外表波见肘.由十探测缺陷的区分力与波长有关,波长初的区分力高,因此外
5、表波的探测区分力优于横波、横波优于双波.绘上所述,由丁制声波在佥属介顺中能彰通过不同传播速度的不同波型,因此对金属焊缝进展探伤时必拓选定所需超声波的波型,通过以上分析相对较好,所以实际探伤通常选择横波,否则会使网波信号发生混乱,这样就解不到正确的探伤结果.4 .超声波可以在异顺界面透射、反射、折射和波型转换超声波垂克入射异质界面时的透射、反射和绕射当超声波从一种介质垂直入射到其次种介成上时,其能量的一局都被反射而形成与入射波方向柑反的反射波.其余能依则透过界面产生与入射波方向1样的透射波.超声波反射住MW与射能StVC之比;称之为超声波能量的反射系数KJUK=VC/W.超声波在异顺界面上的反射
6、是很严歧的,尤其在固一一气界面上K=I,因此探伤中良好的幅合是一个必要条件.固然JV缝与其中的缺陷构成的异质界面,也正由于有极大的反射才使探伤成为可能.当界面尺寸很小时,超声波能晓过其边缘连续前进即产生波的晓射.由于绕射使反射PI波减弱，般认为超声波探伤中能探测到的缺陷尺寸为入/2,这是个重要缘由.明显,要想能探测到更小的缺陷,就必常提超群声波的频率.超声波倾斜入射弁质界面时的反射、折射、波型转换和聚焦假设超声波由一种介质M!斜入射到另一种介质时,在异质界面上将会产生波的反时和折射.并产生波型转换.不同波型的入射角、反射由、折射向的关系迸循几何光学的原理.由于超声波通过介质时具有折射的性质,因
7、此如同光线一样,可利用透镜进展聚焦.聚焦所用的声透段可用液体、金思、有机玻筠和环氧利脂等材料制作.5 .超声波具有可穿透物质和在物质中哀成的特性超声波的这一性防与射跳相像,但招声波的能破很大,因而具有更强的穿透力衣.超声波在大多数介质中,尤其在钢等金处材料中传播时,传输损失少的播距掰域大可以到达数米远.所以,招声波探伤能够有较大的探SM深度.这”优势是其他探伤方法没有的.拉声波在介面中住播时,其能破随岩传播距离的增加而渐渐减弱的现我称为超声波的衰减.在金的材料的超声波探伤中,引起超声波衰收的缘由主要是散射,其声压按负指数规律衰减,其规律如下：P=P11e-(8-1)式中PX-商乐电晶体片外衣为
8、X处的声压(Pa1.:Pn超声波原始声乐(Pa)ie-一自然对数的底：。一一金属材料的衰减系数(dB/m)：X一一超声波在金属材料中传播的柜围(mJ.其次节超声波探伤设任简介超声波探伤设备主要由超声波探头与其附屈簿件组成,评判调整超声波探伤仪的性能,一股7R受标准试块.一、超声波探头超声波探头乂称压电M声换能器,是实现电一一声能量相互转换的能量转换器件.1 .探头的种类出探头声束垂直于被探工件外表入射的探头称为宜探头.它可放射和接收纵波.由田电元件、吸取块、保护腴和光体等纲成.斜探头利用透声斜楔块使声束忸斜于工件外表入射工件的探头称为斜探头.它可放射和接收横波.典型的斜探头构造如图8-1所示,
9、它由探头、斜楔块、吸取块和壳体等用.电探头与直探头相像,也是由电压元件和吸取块组成,斜楔块用有机被睹制作,它与工件组成固定颈斜的异质界面,使探头中压电元件放射的纵波通过波型转换，以折射横波在工件中传播.通常横波斜探头以钢中折射角标称:有=40、45、50、60*.70“等几种:有时也以折射角的正切位标限k=tgy=1.0,1.5、2.0、2.5、3.0.水浸聚焦探头种由制声探头和声透镜组合而成的探头.声透镜由环翅树脂浇铸成球形或圆柱形凹透镜,类似光学透镜能使光视聚焦样,它可使超声波束维聚成一点或一条线.由于聚焦探头的声束变细,向能集中,从而大幅度改善了超声波的指向性,提岛了灵敏度和分制力.双晶
10、探头为了弥补股直探头探测近外表法陷时存在若白区大、区分力低的缺点而设计的探头.探头内含两个压电元件,分别是放射晶片和接收晶片,中间用隔声层分开.双晶探头又称为分割式TR探头,主要用于探测近外表较洛和薄口牛的测厚.2 .探头的主要参数探头性能的好坏,百接影响着探伤结果的牢靠性和准确性.因此,对探头性能的有关指标.国家融定了根本的要求力.产中需定期测试以保证探伤质II1.焊缝超声波探伤常用斜探头.斜探头的上要性能参数如下：折射角丫或kffiY或K值大小打算了声束入射工件的方向和声波传捅途径,是为缺陷定位“算供给的一个有用数据,因此探头使用册损后均需测量Y或k值.前沿长度声束入射点至探头前端面的距离
11、称为前沿长度,乂称为接近长度.它反映了探头对有余高的烯缱接近的程度.入射点是探头声束轴戏与楔块底面的交点.掇头在使用前和使用过程中要常常要测定入射点位置,以便对缺陷进展准确定位.声轴偏离向它反映了主声束中心轴级与晶片中心法般的重合程度.声轴偏肉角除直接影响缺陷定位和指示长度的测修精度外,还会导致探伤者对缺陷方向产生误判,从而影响对探伤结果的分析.3 .探头型号探头型号由五局阕组内用然数字和孑片及个,其川列字母如F：I一I二I三I四五I根本频率晶片材料f片尺寸探头种类探头特征探头根本频率电位为MH乙压电晶片材料常用的压电晶片材料与其代号见8所示.乐电品片尺寸单位为mm.I闻形描片为晶片宜径：方形
12、晶片长度X宽度.分割探头晶片为分割前的尺寸.探头种类用汉语拼音缩写字母表示,见我8-1所示.表8-1借用压电晶片材料和探头的代号压电晶片材料代号探头种类代号怙钛酸铅陶院P直探头Z彷酸锹陶宛B到探头（用K值及示）K饮酸铅融谎T斜探头（用Y表示）X钝酸作单品1.分制探头FG碘酸钾单品1水浸探头SJ石英单晶Q外表波探头BM其它材料N可变角探头KB探头特征斜探头用K做或丫表示.单位为厦；分割探头为被探工件中那束交区深度.值位为mm；水浸聚焦探头为水中焦距,单位为mm.DJ表示点聚：XJ表示战聚焦.例如5P66k3根本菽牢为5MHz据片用牯也酸粘阳立职称h形晶片尺寸6nn6nn以K值表示的斜探头斜探头K
13、=3.0二、超声波探仿仪超声波探伤仪的上要功能是产生超声版率的电振荡.以此来鼓励探头放射超声波.同时，它又相探头接收到的回波电信号予以放大、处理,并通过行定方式显示出光.1 .超声波探伤仪的分类按超声波的连续性可将探伤仪分为味冲波、连续波和隅频波探伤仪三种.其中.后两种探伤仪.由于其探伤灵敏度低.缺陷测定有较大的同限性,所以在焊缱探伤中均不承受.按缺陷&示方式,可将超声波探伤仪为A型雅示（缺陷波柏显示）.B型显示（缺陷相视图象显示）.C型显示（缺陷侧视图象显示）和3D型显示（缺陷三维图象显示）等.按超声波的通道数目乂可将探伤仪分为单通道和多通道探伤仪两种.前者是由一个或一对探头单独工作；后者是
14、由多个或多对探头交替工作.而每一通道相当于一台胞通道掇伤仪.适用于自动化探伤.目前,烬缱超声波探伤中广泛使用A组显示脓冲反射式单通道超声波探仿仪.2 .A型脓冲反射式超声波探伤仪A型脓冲反婚式探伤仪电跖框图如图8-2所示.接通电源后,同步电跖产生的触发脓冲I可时加至扫描电路和放射电路.扫描电路受触发行开头工作,产生的爆宙波电压加至示波管水平（X轴）偏转板上使电了束发生水平侑转,从而在示波疥产生条水平扫描我（又粉身间拈线）.与此同时.放射电路受触发产生高嫉窄脓冲加里探头,鼓励压电晶片振动而产生超声波,再通过探测外表的耦合剂将超声波导入工件.蛤声波在工件中传播期到缺陷或底面时会发生反射.回波被同一
15、探头或接收探头所接收并被转变为电信号.经接收电路放大和检波后加到东波管里汽（y轴）儡忖板上,使电子束发生垂H偏忖.在水平打描线的相应位置上产生始波T（外表反射波）、缺陷波F、底波B.实际上.该探伤仪示波屏上横坐标反映了超声波的传播时间.纵坐标反映了反射波的振柏.因此通过始波T和缺陷F之间的距离,便可确定缺陷国工件外表的位置.同时通过缺陷波F的而度可打尊缺陷的大小.二、WR试块是种按材定用途设计制作的具有简洁外形的人工反射体.它是探伤标准的个组成局郃,是判定探伤对象质fit的重要尺度.在超声波探伤技术中,确定探伤灵检度、显示探测距商、评价缺陷大小以与测试仪器和探头的组合性能等,都是利用试块来实现
16、的.运用试块为参考依据来进展比较是超声波探伤的个特点.依据（史用的目的和要求.通常将试块分成惊准试块和比照试块两大类.1 .标准试块由法定机构对材防、外形、尺寸、性能等作舟战定和检定的试块称为标准试块.这种试块假设是由国际机构（如国际焊接学会.国际无损检测协会等）制定的.则称为国际标准试块（IIW试块）：假设是同家制定的，则称为国家标准块（如日本STB-G试块）.我国规定：CSK-IB试块为煌健探伤用标准试块CSK-IB试块是ISO2400标准试块（即IIW-I型试块）的改进型,其外形和尺寸如图8-3所示.该忒块的主饯用途是；利用R100mm则U面测定探头入射点和前沿长度,利用50mm孔的反射
17、波测定斜探头折射知（Kf1.1.）.校检探伤仪水平战性和垂直戏性.利用巾.5mm横孔的反射波调整探伤灵植位,利用R100网孤调整探测X1.利用d，50mm网孔估测直探头盲区和斜探头前后扫杳声束特性.承受测试回波帼度或反射波宽度的方法可测定远场区分力.2 .比照试块比照试块又称参考试块,它是Ih各专业部门按某些具体探伤对象规定的试块.国标规定RB试块为焊缝探伤用比照试块.该试块共有三种,即RB-I（ifM1.T8-25mm板厚）、RB-2（适用于8-100mm根以）和RB3（适用于8-150mm板耳）,其外形和尺寸分别如图84图8-5、图8-6所示.RB试块主要用于绘制史.离一波帕曲线.调整探测
18、X附和打描速度,确定探伤员缄度和详定缺陷大小.它是对工件进展评级刈废的重要依据.第三十1IB*法探伤的糙本方法在超声波探伤中有各种探伤方式与方法.按探头与工件接触方式分类,可将超声波探伤分为直接接触法和液浸法两种.一、直接接触法使探头直接接触I：件进展探伤的方法称为直接接触法.使用直接接触法应在探头和被探工件外表涂有层稿合剂,作为传声介质.常用的描合剂有机油、变压器油、甘油、化学浆糊、水与水玻璃等.焊缝探伤多承受化学浆糊和甘油.由于箱合剂层很薄,因此可把探头与工件赤作二者直接接触.出接接触法主要承受A型脓冲反射法探伤仪,由于操作便利,探伤图形简洁,推断简洁且探伤灵坡度高,因此在实际生产中得到广
19、泛应用.1 .垂百入射法垂口入时法（他称睢口法）是承受直探头将声束垂直入射工件探伤面进展探伤的方法.由于该法是利用飒波进展掇伤,故又称飒波法,如图8-7所示,当百探头在工件探伤面上移动时，经过无缺陷处探伤仪示波屏上只有始波T和底波B,如图8-7a.假设探头移到有缺陷处,旦决陷的反射面比声束小时,则示波屏上消灭始波T、缺陷波F和底波B,如图8-7b.假设探头移至大缺陷（缺陷比油束大）处时,则示波屏上只消灭始波T和缺陷波F,如图8-7c.明显,垂直法探伤能觉察与探伤面平行或近于平行的缺陷,适用于厚钢板、轴类、轮等几何外形简洁的工件.2 .斜角探伤法斜角探伤法（简称斜射法）是承受斜探头将声束Hi斜入
20、射工件探伤而进展探伤的方法.由于它是利用横波进展探伤.故又称横波法,如图8-8所示.当科探头在工件探伤面上移动时,假设工件内没有缺陷,则声束在工件内径盛次反射珞以7形路径传播,此时在示波价上只有始波T,如图8-8a.当工件存在缺陷,且该映陷与声束垂直或颇斜舛很小时，声束会被缺陷反射回来,此时示波价上将显示出始波T、决陷波E如图8-8b.当斜探头接近板潴时,声束将被荷角反射回来,此时在示波屏上带消灭始波T和端角波B,如图88c.科角探伤法使觉察与探傀外表成角度的缺陷,常用于焊健、环状圾件、管材的检查.在焊就探伤中招时也承受一发一收两个斜探头,并用特地夹具冏定成组,对焊第进展所谓串列式扫查,称中列
21、斜角探伤法,如图89所示.前边为放射探头,其放射声束遇缺陷时,产生的反射波会被后边的接收探头所接收,从而在示波屏上消灭示波T,缺陷波F.探伤时,仪器的探头必需处在一发一收的工作状态时列斜角探伤对垂宜于探伤IfU且具有平谕反射面的洪陷检查格外有效.二、液浸法液浸法是将工件和探头头部枳在耦台液中,探头不接触工件的探伤方法.依据工件和探头浸没方式,分为全没液没法、同部液浸法和崂流式局部液浸法等.其原理如图810所示.液没法当用水作假介介顺时,称作水浸法.水浸法掇伤时,探头常用聚焦探头.其探伤原理和波形如图811所示制声波从探头发出后,经过耦合层再射到工件外表,有一局部涔能珞被工件外表反射I-I来而形
22、成次界面反射波Sr同时大局部声能传入工件,假设工件中存在缺陷时,传入工件的声能的一局部被缺陷反射形成缺陷反射波F,其余声能传至工件底面产生底面反射波B.因此,探伤波形中T-S-SF与F-B之间的扪离,各对应于探头到工件底面之间各段的距凄.当转变探头位置时,探伤波形中T-Si的距离也将叨之转变,而S1-F.FB的距离则保持不变.用液浸法探伤时,应剂就使探头和工件之间糊自介瞋层有足缚M度,以避开：次界面反射S?消灭在工件底波B之前,一般要求探头到工件外衣的距离应在工件呼度的1/3以上.液浸法探伤由于探头与工件不史接接触,因而它具有探头不易磨损.声波的放射和接收比较柩定等优点.其主要彼点是.它需要一
23、些关心设符,如液槽、探头桥架、探头操纵器等.另外.由于液体相合层一般较厚.因而声能损失较大.第四Ir年的超户波探指超声波探伤是通过探伤仪示波屏上反射回波的位置、高度、波形的静态和动态特征来显示技探工件质量优劣的.承受超声波探伤法对焊缝探伤时.应依据工件的材质.构造、焊接方法、使用条件、或荷等.确定不同的探伤方案.一、俘IHB声的一焊缝叔声波探伤由探伤预备和现场探伤两局部组成.其般程序如下：1 .编写托付检验书托付书内容应有工件编号、材料、尺寸、规格、焊接方法、坡门形式等，同时也应注明探伤郃位探伤百分比、验收标准、缴别或质衣等级，并附有工件简图.2 .确定舂与检验的人员超声波探伤一般安排二人同时
24、工作,由于超声波检验刘常要当即给出检监结果,所以至少应有一名二级检验员担当上探伤.3 .检脸兄探伤前的预备探伤人员了解工件和焊接工艺状况，是探伤前的一项重要预备工作,检脸员依据材质和工艺特征,可以预先推断可能消灭的缺陷与分布规律.同时，向焊工了解在燥接过程中偶然消灭的一些问题与修补等具体状况,可有助于对可疑信号进展分析和推断.4 .现场粗探伤以觉察缺陷为主要目的，包括掇测纵向、横向缺陷和其他取向缺陷，以与鉴别假信号等.5 .现场稍探伤针对粗探伤中觉察的跳陷,进步批准的测定映陷的有关参数,例如魄陷的位口参数：纵向坐标、横向坐标、深位坐标：缺陷的尺寸参数：城大网波幅度dB值与在距窗一一波幅曲规上分
25、区的位置、跳陷的当圻或缺陷指示长度等.6,评定饵接缺陷依据探伤结果对缺陷反射波幅的评定、指示长度的评定.密集程度的评定与缺陷性质的估判.依据评定结果给出检焊的质出等级.但是,焊健超声波探伤有其特别性,有些评定项1：1并不规定等级,而是与验收标准联系在一起,宜接给出合格与否的结论.二、怦缰直接按做法超声波探伤（一）超声波探仿检IMMR确实定焊缝中缺陷的位置、外形和方向口接影响缺陷的声反射率.M泮波探测焊缝的方向也多.波束垂口于缺陷平面的机率愈大,缺陷的检出率也愈高.评结果也就愈准确,依据对理缝探测方向的多少.目前把制泮波探伤划分为三个检验级别：A皴一一检融的完善程度地低,刑度系数（K=I）最小.
26、适用T一般钢构造桧船.B级一一检验的完善程度一般.册度系数IK=S6）较大.适用于压力容器检脆C级一一检蛤的完善程度最高,碓度系数（K=IO-I2）最大.适用于反响性容器与管道等的检验.（二）超声波探伤面与探伤方法的逸定1 .探伤而的选择与fft备探伤面应依据不同的检脸笄级和板以来选择.同时,探伤前必需对探头35要接触的焊缱两侧外表修整光滑,去除焊缝飞渡、铁国、油垢与其它外部杂质.使丁探头的自由扫去,并保证有良好的冰波糊合.修整用的外表粗检度应不大于RQ3m要求去除余高的焊域,应将余高打磨到与邻近母材平齐.而保存余高的焊S1.如焊就外衣右咬边、较大的隆起和凹陷等,也应进展适应的修磨井作掰滑过渡
27、,以免影响检脸结果的评定.修磨好的焊健应打上探伤部位编号作为缺陷定位和记求的依据.2 .探伤方法的选择应当考虑工件的构造特征选择探伤方法,并以所承受的煌接方法简洁生成的缺陷为主要探测目标,结合有关标准来选择.（=）超声波探头的选界3 .探头形式的选择依据工件的外形和U1.能消灭缺陷的部位、方向等条件选择探头形式,原则上应发状使声束轴压与缺陷反射面相垂直.对于焊缝的探测,通常选用斜探头.4 .晶片尺寸的选择储片尺寸大,声束指向性好,能量大且集中,对探伤白利.但同时,又会使近场区长度增加,对探伤不利.实际探伤中,对于大厚度工件或粗品材料的探伤,常承受大晶片探头：而对于薄工件或外表曲率较大的工件探伤
28、,宜选用小晶片探头.5 .频率的选择顼率是制定探伤工艺的重要参数之一.探伤频率的选择应依据工件的技术要求、材料状态与外衣粗糙度等因素媒合加以考虑.对于粗辕外衣、粗晶材料以与原大工件的探伤,宜选用较低频率；对F外表粗糙度低、晶粒细小和薄壁工件的探伤,宜选用较高频率.焊缝探伤中由于裂纹等面状缺陷大都与那束轴战呈肯定夹角,此时假设频率过高,则缺陷反射波指向性很娱.且泮束在工件中袁减过大.探头反而不易收到回波.焊缝探伤时,一殷选用超声波频率,以25MHz为宜.推举承受22.5MHz.6 .探头角度或KfN的选择原则上应依据工件厚度和缺陷方向选择.即尽可能探测到整个焊缝期度,并使声束尽可能垂直于主要缺陷
29、.焊筵探伤中,薄工件宜承受大K色探头,以拉开跨距,提高区分力和定位精健.大厚度工件宜承受小K的探头,以减小假斜面的宽度方利于缩短方程,减小衰减损失,提高探伤的灵敏度.假设从探测垂直于探伤面的裂纹考虑K位愈大,声束轴级与缺陷反射面愈接近于垂直,缺陷I可波就愈岛,即卫敏度意1.时有些要求比较严格的工件,探伤时应承受多K值、多探头进展扫直,以便觉察不同方向取向的缺陷.K值是按板以选择的,探伤时要依据产品中的板际找出标称K值探头,但K值常因斜楔块中的声波衰减、探头的解损等而产生变化网此,探伤时必需对探头K的进展校验.（四）超声波探仿仪的整调修前首先要对选定的仪牌和探头系统性能进展校验,以确保系统性能满
30、足检验对处和探伤标准的要求.同时,在（史用斜探头之前还应先测定入射点,校.脸探头的前沿长健和K值.仪器调整有二项主要内容：其一,探伤X困和扫描速度诩整：其二,以敏度调整.1.探伤X的和扫描速度的调整探伤X围的选择应以尽Jft扩大示波疥的观行视野为原购,般要求受检工件最大探测距离的反射信号位置应不小于刻度X围的2/3.探伤X围可通过仪器上的“深度CHiHD”旋钮,转变不同档级来阿壑.宜探头进假探伤时.底面反射波可利用尺寸的试块或工件上的两次不同底而反射波的前沿.通过仪器上“深度、微调”、水平”施钿使其分别对准示波屏上相应刻度值来实现.2.探伤灵坡度的选定探伤灵敏度是指在确定的探测X附内的用火声程
31、处觉察规定大小缺陷的力埴,它也是仪器和探头组合后的媒合指标,因此可通过谓整仪器上的“增益、衰减器”等灵侬收旋钮来实现.焊接构造的工作条件不同，对做累的要求也不一样，具体的探侪灵破度可依据有关标准或技术要求来确定,应当留意,探伤朝敏度越而,觉察缺陷的力状就越强,但当灵敏度过而时,由F多种缘由会使信噗比卜降，所以不肯定越离越好.三、各料饵按接头的探伤在群缝探伤中，常常使用斜用探伤法,其缘由是理SI有均定增加此，外表凹凸不平,用口探头垂直入射法探伤,探头池于放置，所以必需在婵缝两恻即母材上,用斜角入射的方法进展掇伤：另外.焊缝中危急性的缺陷大致垂直于焊缝外衣.用斜角探伤简洁觉察.所以下面将重点介绍这
32、方法.固然,在某些场合也辅以直探头垂出入射法探伤，如T形接头腹板和翼板间未焊透等的探伤.(一)平板对接接头的探伤1 .探伤条件的选择按不I可检验等级和板双X国选择探伤面、探伤方法和斜探头折射角或Kft.2 .检验区域宽度确实定检股宽度应是焊缝本身再加上烯缱两侧各相当于母材厚度30%的一段M域,这个M域宽度以小为IOrff1.1.,坡大为20wn.3 .探头移动区I确实定探头必J在探伤而上作前后左右的移动扫查,目的由.足修的移动区宽度，以保证声束能扫查到用修焊域整个裁面.承受一次反射法或申列式扫杳探伤时,探头移动区1应满足:11.25P(8-2)式中P一一m(ran).承受口射法探伤时,探头移动
33、区宽度I应涌足：10.75P(8-3)4 .常探头的扫查方法华探头扫查是用一个放射兼接收的探头进腋扫查.为/觉察缺陷与对缺陷进履准确定位，必需正确移动探头和布置探头.1)慌齿形扫查探头以锯齿形轨迹作往复移动扫2f,同时探头还应在垂宜于焊域中心线位置上作10-15的左右转动.以便使声束尽可能垂宜于缺陷的扫查方法,常用于焊缝的粗探伤.2)根本扫查根本扫查方式有四种：转笊扫查的特点是探头作定点转动,用于确定缺陷方向并X分点、条状缺陷.同时,行向扣查的动态波形特征有助于对裂蚊的推断；视绕打查的特点是以缺陷为中心,变换探头位置,主要估为缺陷外形，尤其是对点状缺陷的推断；左右打查的特点是探头在平行于焊缱或
34、缺陷方向作左右移动，主要是通过缺陷沿长度方向的变化状况来推断缺陷外形,尤其是X分点、条状缺陷,并用此法来确定缺陷长度：前后打杳的特点是探头垂直于煤缱前后移动,常用于估刈缺陷外形和估量缺陷高度.3)平行打杳其特点是在寿缝边缘或焊健上作平行于焊域的移动打查，此法可探测烟缱与热影响区的横向缺陷如横向裂奴.D斜平行扫查其特点是探头与焊缝方向成肯定夹角(=10*45)的平行打在，该法有助觉察用3与热影响区的横向裂蚊和与饵缝方向成肯定角度的缺陷.为保证夹角U与焊缝相对位置检定不变，需要使用扫食工具.5 .双探头的扫杳方法双探头扫查是用两个斜探头.个用于放射超声波，另个用于接收超声波.依掘不同的探测目的,可
35、以承受以下扫住方式：D中列扫在其特点是将两个斜探头垂直于焊缝作前后布置进展横向方形或纵向方形扫位,该法主要用于探测垂直于探测面的平面状缺陷如窄间网焊中的边界未焙合，常用于板厚大于是100wn的烟缝与板觇大于-10三m的窄间隙焊缝的探伤.2)穿插扫在两个探头置于炜绳的同侧或两侧口成60。9(布置.探头作平行于焊域移动,该法可探测理缝中的横向或纵向面状缺陷.3)V形扫查将接收和放射探头分别置于焊缝两侧且垂直于焊缝作对向布置,该法可探测与探测而平行的血状缺陷如多层焊中的层间未络合.(二)曲面工件对按接头的探伤1 .当探伤面曲率半径R时为接头接触宽度,检验环健时以探头宽度计,检脸纵缝时以探头长度计,可
36、承受平板对接接头的探伤方法进展检验.2 .当探伤面曲率半径RW时,检验中应留意以下几点(1)流块其接触面应为曲面.纵缝检监时承受曲率半径与R一样的比照试块I1.：者之差应小于10%:环缝检验时，比照试块曲率半径可为(0.9-1.5)R.(2)探头依据工件外表的曲率和19度选择探头角度，并考虑几何临界用的限制，确保声束能扫伤到整个焊缝厚1必探头楔块应线磨成与工件曲面相吻合.(3)定位修正在平板对接焊缝探伤中，线陷位置是由埋藏深度和水平距离确定.而在曲面工件对接焊缝探伤中，由于工件曲率的影响,缺陷位置要由埋藏深度和水平距离弧长来打算,假设不惜正将会使定位产生很大误差.(=)其他构域停按接头的操伤原
37、则匕应尽可能承受平板对接焊缝探伤中已经行之有效的各种方法.在选择探伤面和探头时硬考虑到检测各种类型缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该构造焊缝中的土要缺第五节焊缝缺陷的位置、大小渊定与其性质的估判超声波探伤的最终目的就是确定用螃中缺陷的位置、大小前探伤数据、工件构造与生产工艺概况进展打纳总结,依据缺陷状况对焊缝进展评级,才能确定焊接构造的合格性.一、缺陷位W的窝定测定缺陷在工件或樨接接头中的位置称为缺陷定位.缺陷定位必需解决缺陷在探伤面上的投影位置(X、Y方向数值)与存在深度(Z方向数的)，如图8-12所示.一般可依据反射被在示波价上的位置J并I描速度来时缺陷进展定位.1.市值人射法时就陷定位
38、用垂直入第法探伤时.缺陷就在直探头的下面.缺陷定位只褥测定沿工件Z轴的坐标，W1.缺陷在工件中的深度即可.当探伤仪按1:n调整纵波扫描速度时,则有Z=n(8-4)式中Z一缺陷在工件中的深度(mm)n二一探伤仪调整比例系数；1 一一示波屏上缺陷波前沿所对应的水平刻度的.例如探伤仪按1：2两整纵波扫描速度,探伤中示波屏上水平刻度75”处消灭一缺陷波,求此缺陷在工件中的深度Zf.解：Z=n=275ran15011m(t2,斜角探伤时缺陷定位用斜探头探伤时，缺陷在探头前方的卜面,其位置可用入时点至窿陷的水平距陶1粗靛陷到探伤面的垂Ii距离Z两个参数来描述.f(1)水平调整法定位探伤仪按水平1：n调监横
39、波扫描速度时.则有直射法探伤(8-5)一次反射法探伤(8-6)式中一一缺陷在工件中的水平期尚(HnI)IZ一一缺陷在工件中的深度(制n)；1.一二缺陷波前沿所对应的水平刻度值：n一一探伤仪调整比例系数：&一探伤厚度(|):K一一探头Kift(K=Ig).例如K2横波斜探头探伤斗度为15I1.m的钢板焊健,仪器按水平1：1调整横波打描速度，探伤中在水平刻度=45rwn处消灭一缺陷波,求此缺陷位W.解：由于Ks=2X1.5mn=30ran,2K62K3,可以判定此株陷是二次波觉察的,r因此=n=145ran-15ranrr2=2=215-mm=7.5ran(2)深度调整法定位探伤仪按深度1:n调整
40、故波打描速度时，则有(8-7)出射法探伤一次反射法探饬（8-8）例如用KI.5横波斜探头探伤,探测原度为301rn1的钢板焊缝,仪器按深度I：I调整横波扫描速度,探伤中在水平刻度I”0Um处消灭跳陷波,求此缺陷位J1.解：由于62,可以判定缺陷是二次波觉察的，因此r1-KnT=1.5140mn=60mnZ=2-n=mm=2011n二、轶陪大小的,定测定工件或焊接接头中跳陷的大小和故求称为缺陷定量.工件中跳陷是多种多样的，但就其大小而言，可分为小于声束裁面和大于声束核面两种，对丁前者的缺陷定城一般使用当Jit法：而对于后者的缺陷定Ift常承受探头移动法.1.当量法这里应留意如下概念：将外形和尺寸
41、的人工缺陷（平底孔或横孔）网波与探测到的映陷网波相比较,如二者的声程、I可波相等,则这个的人工缺陷尺寸就是被探测到的株陷的所谓映陷当破.当小”概念仅表示缺陷与该尺寸人工反射体对声波的反射能负相等,并不涉与尺寸与人工反射体尺寸相等的含义.当量他殴法即DGS法,是为现场探伤使用而预先制定的即离一一波幅曲跷.目前国内外焊箕探伤标准大郎规定承受具有同一孔径、不同即禹的横孔试块制作即黑一一波麻!曲线即DAC曲线.例如假设探伤中在深度Ay=21.m11处有一缺陷回波.当利其先闻到最高,再调到基准高度时.此时dB读数为Yx=25dB,这时在图8-13中过横坐标Ay=24ran和纵坐标Vx=25dB分别作相应
42、的座标垂线,交于图813中的X点.据此,可以求得核缺陷的区域和当量.2.探头移动法对手尺寸或面枳大声束直径或断面的线陷，一般承受探头移动法来SS定其指示长度或X图.缺陷指示长度A1.的测定推举承受以卜二种方法.（1）当跳陷反射波只有一个四点或高点起伏小于4dB时,用降低6dB相对灵敏度测定指示长度,称为相对灵敏度测长法.如图8-11所示.（2）在测定指示长度扫直过程中,如觉察缺陷反射波峰值起伏变化,有多个高点,则以娥陷两造反射波极大值之间探头的移动长度确定为指示长度，豚为然点峰值法.如图8-15所示.三、缺馅性质的估判判定工件或焊接接头中缺陷的性质林之为缺陷定性.在超声波探伤中，不同性防的缺陷
43、其反射回波的波形区分不大,往往雄于区分.因此,缺陷定性一般实行综合分析方法,即依据法陷波的大小.位置与探头运动时波幅的变化特点（所谓游态波形特征和动态波形包络线特征）,并结合焊接工艺状况对缺陷性质进展综合推断.这在很大程度上要依她检监人员的实际阅历和操作技能,因而存在着较大误差.到目前为止.超声波探伤在映陷定性方面还没”一个成熟的方法,这里仅是简洁介绍焊域中常见缺陷的波形特征.1 .气孔单个，孔回波高健低,波形为单峰.较稳定.当探头烧缺陷转动时,缺陷波高大致不变,但探头定点转动时,反射波Ci上消逝：密集气孔会消灭一簌反射波,其波高的气孔大小而不同.当探头作定点转动时,会消灭此兄彼伏现象.2 .
44、裂纹缺陷回波高度大,波幅宽，常消灭多峰.探头平移时,反射波连续消K波幅有变动：探头转动时,波峰有上卜带动现象.3 .灾渣点状夹渣的PI波信号类似于点状气孔.条状夹泄向波信号呈钢内状，由于其反射率低,波幅不高I1.外形多呈树枝状,1.峰安I仃小峰.探头平移时.波M仃变动：探头绕缺陷移动时,波幅不一样.4 .未焊透由于反射率高（殍板焊缝中该缺陷外表类似皱面反射）.波帼均较高.探头平移时，波形较稳定.在焊健两傀探伤时.均能得到大致一样的反射波帼.5 .未结合当声波垂直入射该缺陷外表时,回波高度大.探头平移时,波形晚定.煤缝两侧探伤时,反用波幅不同,有时只能从一例探测到.值得留意的是，在饵缝探中，示波
45、屏上常会消灭一些非缺陷用起的反射信号，称之为假信号.如探头杂波、仪器杂波、那合反射、焊角反射、咬边反射、沟槽反射、焊缝错位判上卜宽度不一等状况均可能引起假信号.产生的主要缘由是焊缝成形构造和仪器灵敏度过而识别时应当留念区分.四、号朋鱼的评定1 .缺陷评定的朦则超过评定税的缺陷信号应留在其是否具有裂纹等危出性缺陷特征，如有疑心应转变探头角度,增加探伤面,观看动态波形,结合工艺特征做出判定或辅以其它检验方法做出伤5合判定.最大反射波幅超过定疥观的缺陷应测定其长空其的小于IO11n时.按5m11计.相邻两缺陷各向间距小于8Hm时,两缺陷指示长度之和作为整个缺陷的指示长度2 .母缝检监结果的等级评定最
46、大反射波幅位于H区的缺陷,依据缺陷的指示长度按表8-2的规定予以评级.最大反射波幅不超过评定我的缺陷,均评为I级.最大反射波帕超过评定我的缺陷,检脸者划定为裂找等危害性缺陷时，无论其波掘和尺寸如何,均评为N级.W反射波帼位于I区的非裂纹性缺陷,均评为I级.反射波幅超过判废税进入山区的缺陷,无论其指示长度如何,均评定为W级.依据评定结果,比照产品的收标准，对产品作H1.合格与否的结论.不合格缺陷应予返修，返惟区域修补标.返惜部位与补煌时受影响的区域.应按原探伤条件进展复监.复验部位的株陷亦应按上述方法与等级标准评定.五、记录与报告焊健超声波探伤后,应将探伤数据、工件构造生产工艺概况归纳在探伤的原始记录中.并签发检验报告.检验报告是焊缝超声波检验形成的文件,经质量治理人员审核后,正本发送托对部门,其副本由探伤部门归档,一般应保存7年以一匕I14
