1、第三章 超声波检测 一一.定位定位1.1.图像比较法图像比较法只适用于直探头，精度不高只适用于直探头，精度不高第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 一一.定位定位2.2.三角试块法三角试块法u试块角度试块角度=探头探头u试块材质试块材质=工件材质工件材质u故通用性差故通用性差第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 一一.定位定位3.3.扫描比例法：仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度扫描比例法：仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度值值与实际声程与实际声程x x的比例关系，即的比例关系，即：x=1x=1：n n称为时称为时基扫描线比例或者扫描速度。基扫描线比例或者扫描速度。类似于地图比例尺，相当于扫描
2、比例类似于地图比例尺，相当于扫描比例1 1：2 2表示仪表示仪器示波屏上水平刻度器示波屏上水平刻度1mm1mm表示实际声程表示实际声程2mm2mm。X Xf f=n=nf f第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 一一.定位定位扫描比例调整与定位扫描比例调整与定位1 1）纵波扫描比例调整）纵波扫描比例调整uIIW试块法试块法u底波调整法底波调整法第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 一一.定位定位2)2)横波扫描比例调整横波扫描比例调整u声程调节法声程调节法（a）IIW试块（有刻槽）试块（有刻槽）（b）CSK-IA试块试块（c）牛角试块）牛角试块（d）半圆试块）半圆试块第三章 超声波检测 u
3、声程调节法声程调节法 （e）IIW试块（没有刻槽）：先用直探头对准试块（没有刻槽）：先用直探头对准91mm底面，调节扫描比例为底面，调节扫描比例为1：1，然后换上横波，然后换上横波探头，对准探头，对准R100进行零点校准。进行零点校准。第三章 超声波检测 一一.定位定位2)2)横波扫描比例调整横波扫描比例调整u水平调节法水平调节法u深度条件法深度条件法第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 2)2)横波扫描比例调整横波扫描比例调整K=tg=L/h K=tg=L/h L=SL=Ssin=Ksin=Kh=Sh=SK/(1+KK/(1+K2 2)1/21/2h=Sh=Scos=L/K=Scos=L/
4、K=S1/(1+K1/(1+K2 2)1/2 1/2 S=LS=L2 2+h+h2 2=y=y(1+K(1+K2 2)1/21/2 第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 例题例题1 1：用：用5P105P10*12K212K2探头，检验板厚探头，检验板厚T=25mmT=25mm钢板对接焊缝，扫描按深度钢板对接焊缝，扫描按深度2 2：1 1调调节。探伤时在水平刻度节。探伤时在水平刻度60mm60mm处发现一缺陷处发现一缺陷波，求此缺陷深度和水平距离？波，求此缺陷深度和水平距离？h=T-(Hh=T-(H*n-T)=25-(60/2-25)=20mmn-T)=25-(60/2-25)=20mmL=
5、kL=k*h=60mmh=60mm第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 第三章 超声波检测 例题例题2 2：用：用K=2K=2斜探头在斜探头在RB-2RB-2试块上试块上C CS S=3200m/s=3200m/s按水平按水平1 1：1 1调节仪器扫描比例，调节仪器扫描比例，现 检 验 厚 度现 检 验 厚 度 T=2 5 m mT=2 5 m m 某 合 金 焊 缝某 合 金 焊 缝（C CS S=3000m/s=3000m/s）。按伤中在水平刻度）。按伤中在水平刻度36mm36mm处发现一缺陷波，求此缺陷深度？处发现一缺陷波，求此缺陷深度？H=36/2H=36/2*30/32=16.87
6、530/32=16.875第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 1.1.当量法：当量法：缺陷尺寸与声束相比较小缺陷尺寸与声束相比较小u当量试块比较法当量试块比较法u当量计算法当量计算法u当量当量AVGAVG曲线法曲线法二二.定量定量 定量：确定缺陷的大小和数量，缺陷的大小包括定量：确定缺陷的大小和数量，缺陷的大小包括缺陷面积、长度和深度等。缺陷面积、长度和深度等。A A型显示定量不准确，只型显示定量不准确，只是近似值，是近似值，B B扫描、扫描、C C扫描可较准确测量缺陷尺寸。扫描可较准确测量缺陷尺寸。第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 当量试块比较法：将缺陷回波与试块上的人工缺当量试块
7、比较法：将缺陷回波与试块上的人工缺陷回波进行比较从而对缺陷定量的方法。陷回波进行比较从而对缺陷定量的方法。u需制作大量试块，直观易懂，成本高、不方便。需制作大量试块，直观易懂，成本高、不方便。u仅在仅在x x3N3N时或特别重要零件的精度定量时才用。时或特别重要零件的精度定量时才用。与被检工件材质相同与被检工件材质相同探头相同探头相同二二.定量定量第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u当量计算法：当量计算法：x3Nx3N时，利用各种规则反射体的理论时，利用各种规则反射体的理论回波声压公式，通过计算来确定缺陷的当量尺寸。回波声压公式，通过计算来确定缺陷的当量尺寸。大平底与平底孔回波分贝差为：
8、大平底与平底孔回波分贝差为：不同平底孔回波分贝差为：不同平底孔回波分贝差为：二二.定量定量第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 第三章 超声波检测 例例1 1，用，用2.5P14Z2.5P14Z探头探伤厚度为探头探伤厚度为420mm420mm饼形钢制工件，钢饼形钢制工件，钢中中CL=5900m/sCL=5900m/s，不考虑介质衰减。探伤中在，不考虑介质衰减。探伤中在210mm210mm处发现处发现一缺陷一缺陷,其回波比底波低其回波比底波低26dB26dB，求此缺陷的当量大小。，求此缺陷的当量大小。由已知得：所以可以应用当量计算法。设420mm处大平底回波声压为PB，210mm处缺陷回波声压
9、为Pf，则有uAVGAVG曲线法：是描述反射体至波源的距离、反射信曲线法：是描述反射体至波源的距离、反射信号的幅度和反射面积的当量大小三者之间相互关系的号的幅度和反射面积的当量大小三者之间相互关系的曲线，又称为距离曲线，又称为距离-波幅波幅-当量曲线。英文为当量曲线。英文为DGSDGS曲线。曲线。二二.定量定量第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u根据通用性分：实用和通用根据通用性分：实用和通用AVGAVG曲线曲线u根据波型分：纵波和横波根据波型分：纵波和横波AVGAVG曲线曲线u根据反射体类型不同分：平底孔和长横孔根据反射体类型不同分：平底孔和长横孔AVGAVG曲线曲线二二.定量定量第三
10、节 超声检测技术第三章 超声波检测 u当量当量AVGAVG曲线法曲线法第三章 超声波检测 第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 第三章 超声波检测 例例2 2，用，用2.5P20Z2.5P20Z探头探伤厚度为探头探伤厚度为400mm400mm饼形钢制工件，饼形钢制工件，钢中钢中CL=5900m/sCL=5900m/s，不考虑介质衰减，灵敏度，不考虑介质衰减，灵敏度400/400/2 2，检测时在检测时在170mm170mm处发现一缺陷处发现一缺陷,其回波比底波低其回波比底波低10dB10dB，求此缺陷的当量平底孔尺寸。求此缺陷的当量平底孔尺寸。2.2.测长法：测长法：缺陷尺寸与声束相比较大缺
11、陷尺寸与声束相比较大，根据缺陷波高，根据缺陷波高与探头移动的距离来确定缺陷尺寸。所得缺陷长度称与探头移动的距离来确定缺陷尺寸。所得缺陷长度称为缺陷的指示长度为缺陷的指示长度l lf f，总小于或等于缺陷的实际长度。，总小于或等于缺陷的实际长度。u半波高度法（半波高度法（6dB6dB法）法）u端点半波高度法（端点端点半波高度法（端点6dB6dB法）法）u绝对灵敏度测长法绝对灵敏度测长法u周向探测时缺陷长度的测定周向探测时缺陷长度的测定第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 二二.定量定量u半波高度法（半波高度法（6dB6dB法）法）第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u端点半波高度法（端点端
12、点半波高度法（端点6dB6dB法）法）第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u绝对灵敏度测长法绝对灵敏度测长法第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 3.3.底波高度法底波高度法第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 4.4.裂纹深度的测定裂纹深度的测定u最大回波高度对比法最大回波高度对比法u最大波高衰减修正法最大波高衰减修正法u散射法散射法u时延法时延法u顶端峰值回波法顶端峰值回波法u参考试块参考试块第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 缺陷的定性是比较复杂和困难的，要根据工件的缺陷的定性是比较复杂和困难的，要根据工件的材质、结构、加工工艺和超声波检测数据，如缺陷的材质、结构、加工工艺和
13、超声波检测数据，如缺陷的位置、大小、方向和分布等进行综合分析，以此来估位置、大小、方向和分布等进行综合分析，以此来估计缺陷的性质。计缺陷的性质。三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u根据加工工艺分析根据加工工艺分析焊接缺陷：气孔、加渣、未熔合、未焊透和裂纹等焊接缺陷：气孔、加渣、未熔合、未焊透和裂纹等铸造缺陷：气孔、缩孔、疏松和裂纹等铸造缺陷：气孔、缩孔、疏松和裂纹等锻造缺陷：夹层、折迭、白点和裂纹等锻造缺陷：夹层、折迭、白点和裂纹等三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u根据缺陷特征分析根据缺陷特征分析缺陷特征：指缺陷的形状、大小和密集程度。缺陷特征：指缺陷
14、的形状、大小和密集程度。平面形缺陷：在平行缺陷面探测，缺陷波最高；平面形缺陷：在平行缺陷面探测，缺陷波最高；在垂直缺陷面探测，缺陷波很低在垂直缺陷面探测，缺陷波很低点状缺陷：在不同探测面探测，缺陷回波无明显变化。点状缺陷：在不同探测面探测，缺陷回波无明显变化。密集缺陷：缺陷反射波密集，且随探头移动，此起彼密集缺陷：缺陷反射波密集，且随探头移动，此起彼 伏，在不同方向探测情况类似。伏，在不同方向探测情况类似。三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u根据缺陷波形分析根据缺陷波形分析1.1.静态波形静态波形三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u根据缺陷波形分析根据缺
15、陷波形分析2.2.动态波形动态波形横坐标表示：横坐标表示：探头移动的距离探头移动的距离纵坐标表示：波高纵坐标表示：波高u根据底波分析根据底波分析三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 u根据底波分析根据底波分析 缺陷波很强而底波消失缺陷波很强而底波消失时：大面积缺陷，如夹层、裂纹等；时：大面积缺陷，如夹层、裂纹等；缺陷波与底波共存时缺陷波与底波共存时：点状缺陷（如气孔、夹渣）或面积：点状缺陷（如气孔、夹渣）或面积较小的其他缺陷；较小的其他缺陷；缺陷波为互相彼连、高度不同的缺陷波，而底波明显下降缺陷波为互相彼连、高度不同的缺陷波
16、，而底波明显下降时时：密集缺陷，如白点、疏松、密集气孔或夹渣；：密集缺陷，如白点、疏松、密集气孔或夹渣；缺陷波和底波都是很低或者消失时，大而倾斜的缺陷缺陷波和底波都是很低或者消失时，大而倾斜的缺陷，或，或疏松；疏松；如出现如出现“林状回波林状回波”，则是组织粗大。，则是组织粗大。三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 反射体图2 点状反射体回波动态波形高度方向长度方向焊缝声程波幅最大反射波幅度变化探头移动位置反射体三三.
17、定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 反射体焊缝图3 光滑面状反射体反射波形高度方向反射体长度方向波幅声程最大反射波幅度变化探头移动位置三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 反射体高度方向声程波幅长度方向探头移动位置焊缝反射体三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 声程高度方向反射体波幅探头移动位置长度方向反射体焊缝最大反射波幅度变化三三.定性定性第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 图6 密集型反射体反射波形 声程反射体高度方向波幅探头移动位置焊缝长度方向反射体最大反射波幅度变化四四.评级评级JB47302005据缺陷指示长度与缺陷指示面积占有率不同
18、将钢板质量分为I、等四级，I级最高，级最低。具体分级方法见表。第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 四四.评级评级第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 四四.评级评级 例如，超声波探伤例如，超声波探伤1m1m2 2甲、乙两钢板。甲钢板有甲、乙两钢板。甲钢板有以下缺陷：以下缺陷：90cm90cm2 22 2个，个，60cm60cm2 22 2个，个，20cm20cm2 23 3个，各缺个，各缺陷间距均大于陷间距均大于100mm100mm。乙钢板有以下缺陷：。乙钢板有以下缺陷：40cm40cm2 22 2个，间距为个，间距为80mm80mm，30cm30cm2 28 8个，间距为个，间距为10
19、0mm100mm。试根。试根据据JB4730JB473020052005标准评定甲、乙钢板的质量级别。标准评定甲、乙钢板的质量级别。第三节 超声检测技术第三章 超声波检测 超声检测方法可采用多种检测技术，每种检测技术在实施超声检测方法可采用多种检测技术，每种检测技术在实施过程中，都有其需要考虑的特殊问题，其检测过程也各有特点。过程中，都有其需要考虑的特殊问题，其检测过程也各有特点。但各种超声检测技术又都存在着通用的技术问题。例如，检测但各种超声检测技术又都存在着通用的技术问题。例如，检测的过程都可归纳为以下几个的过程都可归纳为以下几个步骤步骤：试件的准备。试件的准备。检测条件的确定，包括超声波
20、检测仪、探头、试块等检测条件的确定，包括超声波检测仪、探头、试块等的选择。的选择。检测仪器的调整。检测仪器的调整。扫查。扫查。缺陷的评定。缺陷的评定。结果记录与报告的编写。结果记录与报告的编写。第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 检测条件的确定检测条件的确定u检测方法检测方法u探伤仪探伤仪u探头：种类、晶片尺寸、频率、探头：种类、晶片尺寸、频率、K值值u试块：试块：u耦合方式：耦合方式：u检测面：检测面：第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 检测仪器的调整检测仪器的调整 u斜探头：测斜探头：测K值，前沿长度值，前沿长度u扫描比例调整扫描比例调整u灵敏度调整灵敏度调整第四节 超声检测的
21、应用第三章 超声波检测 扫查扫查u钢板检测扫查方式钢板检测扫查方式第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 一一.金属板料的超声波检测金属板料的超声波检测u普通金属板料的超声波检测普通金属板料的超声波检测检测方法：检测方法：中厚板主要采用脉冲反射法，薄板检测用lamb波扫查方式扫查方式：全面扫查，格子扫查，边沿扫查和列线扫查频率频率：纵波扫查法一般选2-5MHz，水浸法也可采用10MHzu复合钢板的超声波检测复合钢板的超声波检测检测特点：检测特点：检测脱黏缺陷是重点检测方法：检测方法：厚板用直接接触法从厚板一侧检测，薄板用液浸法第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 复合材料检测复合材料检测
22、复合材料复合材料是由两种或多种性质不同的材料轧制或是由两种或多种性质不同的材料轧制或粘合在一起制成的。粘合在一起制成的。粘合质量的检测多采用粘合质量的检测多采用接触式脉冲反射法接触式脉冲反射法、脉冲脉冲穿透法穿透法和和共振法共振法。脉冲反射法脉冲反射法适用于复合材料是由两层材料复合而适用于复合材料是由两层材料复合而成，粘合层中的分层多数与板材表面平行的情况。成，粘合层中的分层多数与板材表面平行的情况。第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 复合材料检测复合材料检测（1 1）脉冲反射法）脉冲反射法(纵波检测纵波检测)u声阻抗相同或相近时：声阻抗相同或相近时：粘合质量好，界面波很低，底波幅值较高
23、粘合质量好，界面波很低，底波幅值较高 粘合不良，界面波较高，底波较低或消失粘合不良，界面波较高，底波较低或消失u声阻抗相差较大时：声阻抗相差较大时：粘合质量好，界面波较高，底波幅度会较低粘合质量好，界面波较高，底波幅度会较低 粘合不良时，界面波更高，底波很低或消失粘合不良时，界面波更高，底波很低或消失第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 复合材料检测复合材料检测（1 1）脉冲反射法）脉冲反射法(纵波检测纵波检测)u第一层复合材料很薄时：无界面波，用底波判断第一层复合材料很薄时：无界面波，用底波判断 粘合质量好，有底波粘合质量好，有底波 粘合不良，无底波（第二层衰减大，也无底波）粘合不良，无
24、底波（第二层衰减大，也无底波）u第二层复合材料很薄时：界面波与底波相邻或重合第二层复合材料很薄时：界面波与底波相邻或重合 粘合质量好，界面波和底波重合粘合质量好，界面波和底波重合 粘合不良时，界面波和底波分开，界面波高粘合不良时，界面波和底波分开，界面波高第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 复合材料检测复合材料检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 复合材料检测复合材料检测（2 2）穿透法：）穿透法：两个探头，一发一收式两个探头，一发一收式u特适于检测声阻抗不同的多层复合材料特适于检测声阻抗不同的多层复合材料 粘合质量好，接收的声能量大，否则声能减小。粘合质量好，接收的声能量大，否
25、则声能减小。（3 3）共振法：）共振法：使用共振式超声波测厚仪使用共振式超声波测厚仪u适于检测声阻抗相近的复合材料适于检测声阻抗相近的复合材料 粘合质量好，测的厚度为两层之和粘合质量好，测的厚度为两层之和 粘合不良时，只能测得一层的厚度粘合不良时，只能测得一层的厚度第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 二二.锻件检测锻件检测(钢壳和模具钢壳和模具)（1 1）锻件中的常见缺陷）锻件中的常见缺陷u锻造过程中形成的缩孔、缩松、夹杂及偏析等锻造过程中形成的缩孔、缩松、夹杂及偏析等 u热处理中产生的白点、裂纹和晶粒粗大等热处理中产生的白点、裂纹和晶粒粗大等u多呈现面积形或长条形的特征多呈现面积形或长
26、条形的特征 超声波检测面积型缺陷最有利，因此锻件主要超声波检测面积型缺陷最有利，因此锻件主要进行超声波探伤。进行超声波探伤。第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 （2 2）锻件超声检测的特点）锻件超声检测的特点耦合方式：耦合方式：采用接触法或液浸法采用接触法或液浸法探头频率探头频率：晶粒较细，多为：晶粒较细，多为2-5MHz2-5MHz；质量要求高，可用；质量要求高，可用 10MHz10MHz以上，以提高分辨力，检测小尺寸缺陷以上，以提高分辨力，检测小尺寸缺陷检测面检测面：锻压面（缺陷方向一般与锻压方向垂直）：锻压面（缺陷方向一般与锻压方向垂直）检测方法检测方法：以直探头纵波为主，横波斜探
27、头辅助；：以直探头纵波为主，横波斜探头辅助；圆柱或球面以斜探头为主，斜楔应磨成曲面。圆柱或球面以斜探头为主，斜楔应磨成曲面。二二.锻件检测锻件检测(钢壳和模具钢壳和模具)第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 轴类件径向和轴向检测示意图轴类件径向和轴向检测示意图 第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测 许多金属结构件都采用焊接的方法制造。超声检测是对许多金属结构件都采用焊接的方法制造。超声检测是对
28、焊接接头质量进行评价的重要检测手段之一。焊接接头质量进行评价的重要检测手段之一。焊缝形式焊缝形式：对接、搭接、：对接、搭接、T T型接、角接等型接、角接等常见缺陷常见缺陷：气孔、夹渣、未熔合、未焊透和焊接裂纹等：气孔、夹渣、未熔合、未焊透和焊接裂纹等检测方法检测方法：斜射横波接触法为主，直探头为辅：斜射横波接触法为主，直探头为辅探头频率探头频率：通常为：通常为2.52.55.0 MHz5.0 MHz探头角度探头角度：根据工件厚度选择，薄板选大：根据工件厚度选择，薄板选大K K值，厚板选小值，厚板选小仪器调整仪器调整：按水平或深度调整扫描比例，制作：按水平或深度调整扫描比例，制作AVGAVG曲线
29、定量曲线定量需测探头前沿长度和需测探头前沿长度和K K值值第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 检测区 检测区的宽度为焊缝本身，再加上焊缝两侧各相当于母检测区的宽度为焊缝本身，再加上焊缝两侧各相当于母材厚度的材厚度的30%30%的区域，这个区域最小为的区域，这个区域最小为5 5，最大为，最大为1010。工件表面准备 探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油污及其他杂质，探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油污及其他杂质，检测表面平整，便于探头的扫查其表面的粗糙度检测表面平整，便于探头的扫查其表面的粗糙度RaRa小于小于6.3 6.3
30、 m m。三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 检测面检测面位置位置1位置位置2检测区检测区探头移动区宽度厚度为厚度为8-46mm8-46mm的焊缝采用二次波法检测，探头的焊缝采用二次波法检测，探头的移动区应的移动区应大于或大于或等于等于2KT+50mm2KT+50mm三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 检测面检测面位置位置2检测区检测区位置位置1探头移动区宽度厚度为厚度为46-120mm46-120mm的焊缝采用一次波法检测时，探头的焊缝采用一次波法检测时，探头移动应大移动应大于或于或等于等于KT+50mmKT+50mm三三.焊缝
31、的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 TlbaK0 K K值值：根据厚度和焊缝宽度选择，应一次波越过背面对过焊：根据厚度和焊缝宽度选择，应一次波越过背面对过焊缝边缘，薄板选大一些，厚板选小一些，保证扫查到整个面。缝边缘，薄板选大一些，厚板选小一些，保证扫查到整个面。探头选择应满足探头选择应满足d1+d2T 焊缝检测扫查方式焊缝检测扫查方式 锯齿形扫查锯齿形扫查是最常用的一种扫查方式，检测纵向缺陷是最常用的一种扫查方式，检测纵向缺陷的初始扫查方式，速度快，易于发现缺陷。的初始扫查方式，速度快，易于发现缺陷。保持探头垂直焊缝做保持探头垂直焊缝做前后移动的同时，还应作前后移动的同
32、时，还应作10-15左右转动。左右转动。三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 焊缝检测扫查方式（纵向缺陷）焊缝检测扫查方式（纵向缺陷）第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 焊缝检测扫查方式焊缝检测扫查方式 锯齿扫查发现缺陷后，采用以下扫查以确定缺陷大锯齿扫查发现缺陷后，采用以下扫查以确定缺陷大小，方向和性质。小，方向和性质。前后扫查：确定缺陷沿焊缝方向的长度前后扫查：确定缺陷沿焊缝方向的长度 左右扫查：确定缺陷水平距离或深度左右扫查：确定缺陷水平距离或深度 转角扫查：推断缺陷的方向转角扫查：推断缺陷的方向 环绕扫查：推断缺陷形状环绕扫查：推断缺陷形状 平行或斜
33、平行扫查：检测焊缝或热影响区横向缺陷平行或斜平行扫查：检测焊缝或热影响区横向缺陷 串列扫查：厚板焊缝中检测与探伤面垂直的缺陷串列扫查：厚板焊缝中检测与探伤面垂直的缺陷第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 焊缝检测扫查方式（横向缺陷）焊缝检测扫查方式（横向缺陷）第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 焊接接头形式焊接接头形式(a)对接接头；对接接头；(b)搭接接头；搭接接头；(c)T型接头；型接头；(d)角接接头角接接头 三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测u薄板对
34、接焊缝薄板对接焊缝u中板对接焊缝中板对接焊缝u厚板对接焊缝厚板对接焊缝u角焊缝角焊缝第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 T T型焊缝探伤型焊缝探伤三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 直探头位置直探头位置1：探测腹板和翼板间
35、未焊透。翼板侧焊：探测腹板和翼板间未焊透。翼板侧焊缝隙下层状撕裂。缝隙下层状撕裂。斜探头位置斜探头位置2：探测焊缝中缺陷：探测焊缝中缺陷未焊透及其它（也可未焊透及其它（也可 探测横向缺陷）缺陷探测横向缺陷）缺陷用一次波探测，常用用一次波探测，常用45。斜探头位置斜探头位置3：用二次波探测焊缝中缺陷灵敏度比位：用二次波探测焊缝中缺陷灵敏度比位置置2低。低。斜探头位置斜探头位置4：用两种：用两种K值探测，在腹板上用一次波和值探测，在腹板上用一次波和二次波探测焊缝中缺陷，及腹板侧坡口边缘未熔合与二次波探测焊缝中缺陷，及腹板侧坡口边缘未熔合与热影响区裂纹。热影响区裂纹。三三.焊缝的检测焊缝的检测第四节
36、 超声检测的应用第三章 超声波检测 对角焊缝对角焊缝:直探头位置直探头位置1和斜探头在腹板上位置和斜探头在腹板上位置2和和3探探测。常用测。常用45、63或两种或两种K值探头值探头K1，K2。四四.非金属材料的检测图非金属材料的检测图 超声波在非金属材料（木材、混凝土、有机玻璃、超声波在非金属材料（木材、混凝土、有机玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、砂轮、炸药药饼等）中的衰减一般陶瓷、橡胶、塑料、砂轮、炸药药饼等）中的衰减一般比在金属中的大，多采用低频率检测。比在金属中的大，多采用低频率检测。一般为一般为2020200 200 kHzkHz，也有用，也有用2 25 MHz 5 MHz 的。为了获得较窄的
37、声束，需采的。为了获得较窄的声束，需采用晶片尺寸较大的探头。用晶片尺寸较大的探头。第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 四四.非金属材料的检测图非金属材料的检测图u塑料一般采用纵波脉冲反射法，频率塑料一般采用纵波脉冲反射法，频率0.5-1MHz0.5-1MHzu陶瓷可用纵波和横波探测，频率陶瓷可用纵波和横波探测，频率0.5-2MHz0.5-2MHzu橡胶检测频率较低，可用穿透法检测。橡胶检测频率较低，可用穿透法检测。u炸药饼块和药柱声能衰减大，一般采用低频，如炸药饼块和药柱声能衰减大，一般采用低频，如 250KHz250KHz；采用脉冲反射法，用多次底波进行判；采用脉冲反射法，用多次底波进
38、行判 别，最好采用水浸穿透法。别，最好采用水浸穿透法。第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 五五.小型压力容器壳体的超声波检测小型压力容器壳体的超声波检测u以斜探头横波检测为主，辅以表面波探头检测表面缺陷以斜探头横波检测为主，辅以表面波探头检测表面缺陷u检测前必须将探头透声楔块磨成与工件同曲率的球面检测前必须将探头透声楔块磨成与工件同曲率的球面u检测时采用直接接触法，用机油耦合检测时采用直接接触法，用机油耦合u选择塑料外壳环氧树脂小型选择塑料外壳环氧树脂小型K K值探头，值探头，K=1.5-2,K=1.5-2,频率频率2.5-5MHz2.5-5MHz第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测
39、 六六.铸件检测铸件检测铸件特点铸件特点：晶粒粗大、组织不致密、表面粗糙和形状复杂，：晶粒粗大、组织不致密、表面粗糙和形状复杂，故对超声波衰减大，穿透性差，检测灵敏度也低，故对超声波衰减大，穿透性差，检测灵敏度也低，杂波干扰严重，缺陷检测要求较低。杂波干扰严重，缺陷检测要求较低。常见缺陷常见缺陷：多为体积型，多出现在铸件中心，浇口和冒口附近：多为体积型，多出现在铸件中心，浇口和冒口附近 主要是疏松、缩孔、气孔、夹砂和铸造裂纹。主要是疏松、缩孔、气孔、夹砂和铸造裂纹。耦合方式耦合方式：表面加工铸件用机油；表面粗糙锻件用水浸法：表面加工铸件用机油；表面粗糙锻件用水浸法检测方法检测方法：多次底波反射
40、法探伤，一次脉冲反射法定位和定量：多次底波反射法探伤，一次脉冲反射法定位和定量探头频率探头频率：铸铁，通常：铸铁，通常0.5-2MHz0.5-2MHz；铸钢，；铸钢，2-5MHz2-5MHz探伤仪探伤仪：应有较大的发射功率。：应有较大的发射功率。第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 七七.超声波检测的其他应用超声波检测的其他应用u超声波液位检测超声波液位检测u超声波测厚超声波测厚:脉冲反射法和共振法脉冲反射法和共振法 d=ct/2d=ct/2 第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 七七.超声波检测的其他应用超声波检测的其他应用第四节 超声检测的应用第三章 超声波检测 第三章 超声波检测
41、 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别 超声波探伤中，示波屏上常常除了始波、底波和超声波探伤中，示波屏上常常除了始波、底波和缺陷波外，还有出现以下非缺陷波，会影响对缺陷波缺陷波外，还有出现以下非缺陷波，会影响对缺陷波正确判断。正确判断。u迟到波迟到波u61反射反射u三角反射三角反射u其他变型波其他变型波u迟到波迟到波 当纵波直探头置于细长和扁长工件或试块上时，纵当纵波直探头置于细长和扁长工件或试块上时，纵波声束在侧壁产生波型转换，使回波滞后产生。波声束在侧壁产生波型转换，使回波滞后产生。第三章 超声波检测 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别第三章 超声波检测 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别u616
42、1反射反射 其声程不随探头位置改变而变化，恒等于直角三角其声程不随探头位置改变而变化，恒等于直角三角形形6161所对应的直边所对应的直边BCBC的长度。的长度。第三章 超声波检测 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别u三角反射三角反射 当纵波直探头径向探伤实心圆柱体时，由于探头平当纵波直探头径向探伤实心圆柱体时，由于探头平面与柱面接触面积小，使声束扩散角增加，出现三角面与柱面接触面积小，使声束扩散角增加，出现三角反射波。反射波。第三章 超声波检测 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别u三角反射三角反射 当纵波直探头径向探伤实心圆柱体时，由于探头平当纵波直探头径向探伤实心圆柱体时，由于探头平面与柱面接触
43、面积小，使声束扩散角增加，出现三角面与柱面接触面积小，使声束扩散角增加，出现三角反射波。反射波。第三章 超声波检测 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别u其他：其他：焊角回波 焊缝余高过高会在余高处反射和波型转换。有时呈山形回波，可根据山形回波的出现判断焊缝中无大缺陷。第三章 超声波检测 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别纵波纵波横波横波u其他：其他：探头杂波、工件轮廓回波、幻想波、探头杂波、工件轮廓回波、幻想波、W反射波反射波第三章 超声波检测 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别u其他：其他：探头杂波、工件轮廓回波、幻想波、探头杂波、工件轮廓回波、幻想波、W反射波反射波第三章 超声波检测 非缺陷回波的判别非缺陷回波的判别u激光超声激光超声u电磁超声电磁超声u相控阵超声相控阵超声第五节 超声检测的新近进展第三章 超声波检测
