焊接质量检测技术项目一任务五课件.ppt

1、【相关知识相关知识】任务五 焊接接头的超声波探伤一、超声波探伤的概述一、超声波探伤的概述二、超声波探伤的设备和器材二、超声波探伤的设备和器材三、探伤方法三、探伤方法【任务实施任务实施】任务五 焊接接头的超声波探伤一、一、超声波探伤条件的选择超声波探伤条件的选择二、二、探伤仪的调节探伤仪的调节三、超声波探伤的操作三、超声波探伤的操作任务五 焊接接头的超声波探伤1.超声波的产生和接收超声波的产生和接收（1）超声波的概念 频率高于20000Hz的机械波叫做超声波。（2）超声波的产生任务五 焊接接头的超声波探伤（3）超声波探伤的特点a.对于焊缝中的危险缺b.超声波穿透能力强c.超声波探伤灵敏度高d.超

2、声波探伤可立即提供缺陷检验结果e.粗糙、形状不规则、小、薄或非均质材料难以检查f.对所发现缺陷作十分准确的定性、定量表征仍有困难g.少有留下追溯性材料等。任务五 焊接接头的超声波探伤2超声波的类型（1 1）纵波（）纵波（L L）任务五 焊接接头的超声波探伤2超声波的类型（2 2）横波（）横波（S S）任务五 焊接接头的超声波探伤2超声波的类型(3)(3)表面波（表面波（R R）任务五 焊接接头的超声波探伤(1)超声场的特征值声压(p)、声强(I)及声阻抗（Z）a.声压（p）用P表示，单位为帕斯卡（Pa）。b.声强（I）常用I表示，单位为瓦/厘米2（W/cm2）。声强级 =10lg(I/I0)（

3、dB）声压级 =20lgP2/P1=20lgH2/H1 c.声阻抗（Z）常用Z表示，单位为克/厘米2秒（g/cm2s）。3超声波的特点超声波的特点任务五 焊接接头的超声波探伤(2)超声波入射到异质界面时的规律 垂直入射异质界面时的透射、反射和绕射声强反射率（R）和声强透射率（T）来表示21212ZZZZR221214ZZZZT任务五 焊接接头的超声波探伤15.400004.05.400004.0221212ZZZZR05.400004.05.400004.044222121ZZZZT【例2】当Z1 Z2时，如钢/空气界面，Z1=4.5106克/厘米秒，Z2=0.00004106克/厘米秒,则:

4、0199.0199.0221212ZZZZR1199.099.044222121ZZZZT【例3】当Z1Z2时，即界面两侧介质的声阻抗近似相等时，如普通碳钢焊缝的母材与填充金属之间的声阻抗相差很小，Z1=1克/厘米秒，Z2=0.99克/厘米秒,则：任务五 焊接接头的超声波探伤 倾斜入射异质界面时的反射、折射及波型转换任务五 焊接接头的超声波探伤（3）超声场的特点 纵波超声场可用（3-6）式表示：SD12.1arcsinSFN 称为半扩散角近场区长度N任务五 焊接接头的超声波探伤在近场区中，超声波的声压起伏很大，如图所示。远场区轴线上的声压随距离增加单调减少。当大于3N时，声压与距离成反比，不会

5、出现声压极大极小值，因此一般在远场区进行探伤。超声场中轴线上的声压分布超声场中轴线上的声压分布任务五 焊接接头的超声波探伤1超声波探头超声波探头（1）超声波探头的种类 直探头（纵波探头）任务五 焊接接头的超声波探伤1超声波探头超声波探头（1）超声波探头的种类 斜探头（横波探头）任务五 焊接接头的超声波探伤1超声波探头超声波探头（1）超声波探头的种类 双晶探头任务五 焊接接头的超声波探伤（2）超声波探头的型号任务五 焊接接头的超声波探伤2.超声波探伤仪（1）超声波探伤仪的作用a激励探头发射超声波；b显示工件内部有无缺陷及缺陷位置和大小的信息。（2）超声波探伤仪的分类aA型显示超声波探伤仪任务五

6、焊接接头的超声波探伤3超声波试块(1)试块的作用a.确定探伤灵敏度；b.测试仪器和探头的性能；c.调整扫描速度；d.评判缺陷的大小（2）试块的分类 按试块的来历分a.标准试块b.对比试块 按试块上人工反射体分a.平底孔试块b.横孔试块。任务五 焊接接头的超声波探伤1.斜探头探伤波形斜探头探伤波形任务五 焊接接头的超声波探伤2.斜探头探伤法的分类任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】1.超声波探伤技术等级的选择（1）技术等级的分级超声波探伤划分为A、B、C三个级别。（2）技术等级的划分依据任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】2.检测面的准备（1）检验区域的宽度（2）检测面的修整宽度 a 采

7、用一次波反射法检测时，探头移动的长度：2.5K b 采用直射法检测时，探头移动的长度：1.5K任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】3.探头的选择（1）探头频率的选择一般为2.55.0MHz。（2）探头K值的选择板厚/mm K值6253.02.0（7260）25462.51.5（6856）461202.01.0（6045）1204002.01.0（6045）推荐采用的斜探头推荐采用的斜探头K值值（3）晶片尺寸的选择探伤大厚度工件或探伤面积大的工件，常采用大晶片探头；而对于薄工件或表面曲率较大的工件探伤，宜选用小晶片探头。4.耦合剂的选择超声波探伤中常用的耦合剂有机油、甘油、水，化学浆糊等。任

8、务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】5.试块的准备CSK-A试块试块任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】5.试块的准备CSK-A试块试块任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】5.试块的准备CSK-A试块试块任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】（1）扫描速度的调节仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度值与实际声程x的比例关系，即：x=1：n称为扫描速度。在焊缝探伤中最常用的是深度调节法。（2）灵敏度的调节任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】2.制作距离波幅曲线1.斜探头性能测试（1）斜探头入射点测试斜探头K值测试任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】3扫查方式（1）锯齿形扫查 锯齿形

9、扫查锯齿形扫查（2）平行扫查 平行扫查平行扫查 （3）斜平行扫查斜平行扫查斜平行扫查任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】3扫查方式 斜探头基本扫查方式斜探头基本扫查方式 （4）基本扫查方法 任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】4.缺陷定位入射点至缺陷的水平距离 f 和缺陷到探伤面的垂直距离df 两个参数来描述斜探头探伤缺陷位置的确定斜探头探伤缺陷位置的确定任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】ffffndKnlffffndKnl2探伤仪按深度n调节横波扫描速度时，应采用深度定位法来确定缺陷的位置。用直射法发现缺陷时，如图（a）,缺陷的水平距离 f和深度df 用一次波发现缺陷时，如图（

10、b），缺陷的水平距离 f和深度df：任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】ffffndKnlffffndKnl2探伤仪按深度n调节横波扫描速度时，应采用深度定位法来确定缺陷的位置。用直射法发现缺陷时，如图（a）,缺陷的水平距离 f和深度df 用一次波发现缺陷时，如图（b），缺陷的水平距离 f和深度df：任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】5缺陷定量缺陷定量缺陷长度的测量6dB6dB测长法测长法端点端点6dB6dB测长法测长法任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】6焊缝质量的评定焊缝质量的评定(1)焊缝的质量级别JB/T4730-2005标准将焊缝质量级别分为、等三级，其中级质量最高，级

11、质量最低。（2）具体的分级规定 焊缝中不允许存在以下缺陷：反射波幅位于区者；探伤人员判为裂纹等危害性缺陷者。位于区的缺陷按表3-7评定缺陷的质量等级。位于区的非危害性缺陷评为级。任务五 焊接接头的超声波探伤【任务实施】焊接接头质量分级焊接接头质量分级等级板厚反射波幅（所在区域）单个缺陷指示长度L多个缺陷累计长度L6400非裂纹类缺陷6120L=/3,最小为10，最大不超过30在任意9焊缝长度范围内L不超过120400L=/3，最大不超过506120L=2/3，最小为12，最大不超过40在任意4.5焊缝长度范围内L不超过120400最大不超过756400超过级者超过级者所有缺陷、裂纹等危害性缺陷