亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼管進行亞洲歐美色綜合一區二區在線: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(mian)的選擇和準備


 不銹鋼管超聲波探傷(shang)(shang)通常是針對某(mou)一特定待測(ce)鋼管進行(xing)檢測(ce),因此首先就要考(kao)慮缺陷(xian)的(de)(de)最大可(ke)能(neng)取向(xiang)。如(ru)果缺陷(xian)的(de)(de)主反(fan)射(she)面(mian)與待測(ce)件的(de)(de)某(mou)一規(gui)則(ze)面(mian)近似平行(xing),則(ze)使用從(cong)該規(gui)則(ze)面(mian)入射(she)的(de)(de)垂直(zhi)縱波,使聲束(shu)軸線與缺陷(xian)的(de)(de)主反(fan)射(she)面(mian)近乎垂直(zhi),對探傷(shang)(shang)是最為(wei)有利的(de)(de)。缺陷(xian)的(de)(de)最大可(ke)能(neng)取向(xiang)要根(gen)據待測(ce)件的(de)(de)材料、坡(po)口形(xing)式、焊接工藝等因素(su)綜合分析。


 多(duo)數情況下,待測(ce)不銹鋼(gang)管(guan)上(shang)可供放置探頭的(de)(de)平(ping)面(mian)(mian)(mian)或規則(ze)圓周(zhou)面(mian)(mian)(mian)是有限的(de)(de),因此,檢(jian)(jian)測(ce)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)選(xuan)擇(ze)要和(he)檢(jian)(jian)測(ce)技術的(de)(de)選(xuan)擇(ze)結合起來考(kao)量。例如,對鍛件中(zhong)冶金缺陷(xian)的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce),由于缺陷(xian)大多(duo)平(ping)行于鍛造表(biao)面(mian)(mian)(mian),通常(chang)采(cai)用縱(zong)波(bo)垂直入(ru)(ru)(ru)射檢(jian)(jian)測(ce),檢(jian)(jian)測(ce)面(mian)(mian)(mian)可選(xuan)為與鍛件流線相平(ping)行的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)。對于棒(bang)材(cai)的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce),可能的(de)(de)入(ru)(ru)(ru)射面(mian)(mian)(mian)只有圓周(zhou)面(mian)(mian)(mian),采(cai)用縱(zong)波(bo)檢(jian)(jian)測(ce)可以檢(jian)(jian)出位(wei)于棒(bang)材(cai)中(zhong)心區(qu)域的(de)(de)、延(yan)伸(shen)方向(xiang)與棒(bang)材(cai)軸向(xiang)平(ping)行的(de)(de)缺陷(xian),若要檢(jian)(jian)測(ce)位(wei)于棒(bang)材(cai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)附近(jin)垂直表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)裂紋(wen),或沿圓周(zhou)延(yan)伸(shen)的(de)(de)缺陷(xian),由于檢(jian)(jian)測(ce)面(mian)(mian)(mian)仍(reng)是圓周(zhou)面(mian)(mian)(mian),所以仍(reng)需采(cai)用聲束斜(xie)入(ru)(ru)(ru)射到(dao)周(zhou)向(xiang)。


 有(you)些(xie)情況下,需要從(cong)多(duo)個檢(jian)測(ce)面(mian)人(ren)射進(jin)行檢(jian)測(ce)。如:變形過程使缺(que)陷有(you)多(duo)種取向(xiang)時;單面(mian)檢(jian)測(ce)存在(zai)盲(mang)區,而(er)另(ling)一(yi)面(mian)檢(jian)測(ce)可以補償時;單面(mian)的(de)靈敏度無法在(zai)整個待測(ce)件厚度尺寸內達到時等情況。


 為(wei)了(le)確保檢(jian)測(ce)(ce)面(mian)能有較好的聲耦合,在檢(jian)測(ce)(ce)之前應對待測(ce)(ce)件表(biao)面(mian)進行目視(shi)檢(jian)查,清除油污、銹(xiu)蝕、毛刺等,條(tiao)件允許時可(ke)對表(biao)面(mian)探頭移(yi)動區域進行打磨(mo)。




2. 儀器的選擇


 超聲波檢測(ce)(ce)儀(yi)是(shi)超聲波探傷的主要設備,當前國內(nei)外(wai)檢測(ce)(ce)儀(yi)器種類(lei)繁多,適用情(qing)況也(ye)大不相同,所以根(gen)(gen)據不銹鋼管探傷需要和現場情(qing)況來(lai)選擇(ze)(ze)檢測(ce)(ce)儀(yi)器。一般根(gen)(gen)據以下幾種情(qing)況來(lai)選擇(ze)(ze)儀(yi)器:


 a. 對于定位要求高的情況,應選擇水(shui)平線性(xing)誤(wu)差(cha)小的儀器。


 b. 對于(yu)定量(liang)要求高(gao)的情況,應選(xuan)擇垂直線性好,衰減器(qi)精(jing)度高(gao)的儀器(qi)。


 c. 對于大型(xing)零件的檢測,應選擇靈(ling)敏度余(yu)量高、信噪比好、功率大的儀(yi)器。


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


 e. 對于(yu)室外現場檢(jian)測,應選擇重(zhong)量輕(qing)、熒光(guang)屏亮度好、抗干擾(rao)能力(li)強的攜帶式儀器(qi)。


此外要求選擇性能穩定、重(zhong)復性好和可靠性好的儀器。




3. 探頭的選擇


 不銹鋼管(guan)超聲(sheng)檢(jian)測(ce)(ce)中(zhong)(zhong),超聲(sheng)波的發射和(he)接收都是通過探(tan)頭(tou)(tou)(tou)來(lai)實現(xian)的。在檢(jian)測(ce)(ce)前應根據被測(ce)(ce)對象的外(wai)觀、聲(sheng)學特(te)點、材(cai)質等來(lai)選擇探(tan)頭(tou)(tou)(tou),選擇參數包括(kuo)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)種類、中(zhong)(zhong)心頻率、帶寬、晶片大(da)(da)小(xiao)、斜探(tan)頭(tou)(tou)(tou)K值大(da)(da)小(xiao)等。


 a. 探(tan)頭(tou)類(lei)型的選擇


  常用的(de)探頭(tou)有(you)縱波(bo)(bo)(bo)直探頭(tou)、縱波(bo)(bo)(bo)斜探頭(tou)、橫波(bo)(bo)(bo)斜探頭(tou)、表(biao)面(mian)波(bo)(bo)(bo)探頭(tou)、雙晶(jing)探頭(tou)、聚焦(jiao)探頭(tou)等,一般根(gen)據待測件的(de)外觀和易(yi)出現缺陷(xian)的(de)區域、取(qu)向(xiang)等情況來選擇(ze)探頭(tou)的(de)類型,盡(jin)可能使聲束(shu)軸線同缺陷(xian)角度接近90°。


  縱波直探頭發射(she)、接收縱波,聲束軸線與(yu)探測面角(jiao)度在(zai)90°左右(you)。多(duo)用在(zai)尋找與(yu)面近(jin)乎平行的瑕疵。


  縱(zong)波(bo)(bo)斜探(tan)頭在(zai)待測件中既有縱(zong)波(bo)(bo)也有橫波(bo)(bo),但由于縱(zong)波(bo)(bo)和橫波(bo)(bo)的(de)速度不(bu)同加以識別。主要(yao)用于尋找與探(tan)測面(mian)垂直或成一定角度的(de)缺陷。


  橫(heng)波(bo)斜探頭是通過波(bo)型轉(zhuan)換實現橫(heng)波(bo)檢測(ce)的。主要(yao)用(yong)于尋找與探測(ce)面垂直或成一定角度的缺(que)陷。


  表面波探頭用于尋找待測(ce)件表面缺陷,雙晶探頭用于尋找待測(ce)件近(jin)表面缺陷,聚(ju)焦探頭用于水浸式檢測(ce)管材(cai)或板材(cai)。


 b. 探測原(yuan)理的選擇


  按檢測(ce)原理來分(fen)類,超聲探傷方(fang)法(fa)有脈(mo)沖(chong)反(fan)射法(fa)、穿透法(fa)、共振法(fa)和(he)TOFD法(fa)等。本書主要介紹脈(mo)沖(chong)反(fan)射法(fa)。脈(mo)沖(chong)反(fan)射法(fa)又包括缺陷(xian)回(hui)波法(fa)、底波高度法(fa)和(he)多次底波法(fa)等。


  缺(que)陷(xian)(xian)回(hui)(hui)波(bo)法通(tong)過探(tan)傷儀顯示屏(ping)中的(de)波(bo)形(xing)判斷是否存在(zai)(zai)缺(que)陷(xian)(xian),其基(ji)本(ben)原理如圖2.19所示。當待(dai)測(ce)件完好時,聲波(bo)可直接(jie)到達待(dai)測(ce)件底部,波(bo)形(xing)信(xin)號只有初始(shi)脈(mo)沖(chong)T和底部回(hui)(hui)波(bo)B,若存在(zai)(zai)瑕(xia)疵(ci),缺(que)陷(xian)(xian)回(hui)(hui)波(bo)F就(jiu)會在(zai)(zai)初始(shi)脈(mo)沖(chong)T和底部回(hui)(hui)波(bo)B之(zhi)間(jian)出現。


圖 19.jpg


  底波高度(du)(du)(du)法(fa)是(shi)(shi)指(zhi)當待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)的(de)材料和厚薄固定時,底部(bu)(bu)回(hui)波幅值維持不(bu)變,如果待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)內(nei)有瑕疵,底部(bu)(bu)回(hui)波幅值會減弱甚(shen)至消(xiao)失,基于(yu)此判斷待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)內(nei)部(bu)(bu)情況,如圖(tu)2.20所(suo)示。底波高度(du)(du)(du)法(fa)的(de)特點是(shi)(shi)相同(tong)投影大小(xiao)的(de)缺(que)陷可以(yi)取(qu)得到相同(tong)的(de)指(zhi)示,但是(shi)(shi)需要待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)的(de)探測(ce)面(mian)與底部(bu)(bu)平行。底波高度(du)(du)(du)法(fa)缺(que)點同(tong)樣明(ming)顯,其(qi)檢(jian)出瑕疵的(de)靈(ling)敏(min)度(du)(du)(du)不(bu)夠(gou)好(hao),對缺(que)陷定位定量也不(bu)方便。因此實(shi)際檢(jian)測(ce)中很少(shao)作為一種獨立的(de)檢(jian)測(ce)方法(fa),多(duo)是(shi)(shi)作為一種輔(fu)助手段,配合缺(que)陷回(hui)波法(fa)發現某些(xie)傾斜(xie)的(de)、小(xiao)而密集的(de)缺(que)陷。


圖 20.jpg


  多(duo)層底(di)波法是基于(yu)多(duo)次(ci)(ci)底(di)面回(hui)波的變(bian)化來判斷(duan)待測(ce)(ce)件(jian)內(nei)是否(fou)有(you)(you)瑕(xia)疵。當(dang)待測(ce)(ce)件(jian)較薄,聲(sheng)波能(neng)量(liang)比較強時,聲(sheng)波會(hui)在探(tan)測(ce)(ce)面和(he)底(di)面之間(jian)來回(hui)多(duo)次(ci)(ci)往復,在探(tan)傷儀顯示屏中就會(hui)有(you)(you)多(duo)次(ci)(ci)底(di)波B1、B2、B3、···.如果待測(ce)(ce)件(jian)內(nei)部存在有(you)(you)缺陷,由于(yu)缺陷的反(fan)射、散射等(deng)會(hui)損耗部分聲(sheng)波能(neng)量(liang),底(di)面回(hui)波次(ci)(ci)數也會(hui)減少(shao),同時還會(hui)擾亂(luan)待測(ce)(ce)件(jian)完好情況下底(di)面回(hui)波高(gao)度依次(ci)(ci)衰減的現象,并顯示出缺陷回(hui)波,如圖(tu)2.21所示。


圖 21.jpg



c. 探頭頻(pin)率的選擇


超聲波探傷(shang)頻率通(tong)常在(zai)0.5~10 MHz范圍內,實際(ji)選擇時要考慮以下因素:


  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(pian)尺寸(cun)的選擇


   探(tan)頭矩形晶(jing)片(pian)尺寸通常不大(da)(da)于(yu)500m㎡,對于(yu)圓形晶(jing)片(pian)而言,其直徑通常不大(da)(da)于(yu)25mm,晶(jing)片(pian)大(da)(da)小對探(tan)傷效果也有較(jiao)大(da)(da)影響。通常要考慮以下因素:


    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. 晶片尺寸越大,探頭(tou)所發出的能量(liang)也越大,未擴散區掃(sao)查范圍(wei)也會(hui)增加,與此同(tong)時,遠(yuan)距離(li)(li)掃(sao)查范圍(wei)會(hui)減小,對遠(yuan)距離(li)(li)缺陷的檢測能力會(hui)提高。


   所(suo)以,探頭(tou)晶片(pian)尺寸(cun)會影響到(dao)未擴散區(qu)(qu)掃查(cha)范(fan)圍、遠距離(li)檢測(ce)(ce)能(neng)力、聲束指向(xiang)性和近場(chang)區(qu)(qu)長(chang)度(du)等(deng)。在(zai)實(shi)際檢測(ce)(ce)中,如(ru)果(guo)(guo)檢測(ce)(ce)面(mian)(mian)積范(fan)圍較(jiao)大,常(chang)選(xuan)擇大面(mian)(mian)積的(de)壓電晶片(pian);如(ru)果(guo)(guo)檢測(ce)(ce)厚度(du)較(jiao)大,也常(chang)選(xuan)用(yong)大面(mian)(mian)積晶片(pian)探頭(tou)以增強遠距離(li)缺陷探傷能(neng)力;如(ru)果(guo)(guo)是小(xiao)型待(dai)測(ce)(ce)件,常(chang)選(xuan)用(yong)小(xiao)面(mian)(mian)積晶片(pian)提高定(ding)位精(jing)度(du);如(ru)果(guo)(guo)檢測(ce)(ce)區(qu)(qu)域表(biao)面(mian)(mian)較(jiao)為粗糙(cao),常(chang)選(xuan)用(yong)小(xiao)面(mian)(mian)積晶片(pian)來減少耦合時出現的(de)損失。


 e. 斜探頭折(zhe)射角(jiao)的選(xuan)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


  聲學意(yi)義(yi)上的(de)耦(ou)合(he)(he)(he)是指(zhi)聲波在(zai)兩個(ge)界面間的(de)聲強透射能(neng)(neng)力(li)。透射能(neng)(neng)力(li)越高,意(yi)味著耦(ou)合(he)(he)(he)效果越好,能(neng)(neng)量傳入(ru)待測件越強。為了提高耦(ou)合(he)(he)(he)性能(neng)(neng),通常在(zai)探(tan)頭與被檢測表面之間加入(ru)耦(ou)合(he)(he)(he)劑。其目的(de)是為了排(pai)除因待測面不平整而與探(tan)頭表面間接觸(chu)不好存在(zai)的(de)空(kong)氣層,使聲波能(neng)(neng)量有效傳人待測件實施(shi)檢測,此外也有助于減(jian)小(xiao)摩(mo)擦。


一(yi)般耦合劑需要滿足以下幾點要求:


  a. 能保護好探頭表(biao)(biao)面和待(dai)測表(biao)(biao)面,流動性、黏度和附著力(li)大小適當,易于清洗;


  b. 聲阻(zu)抗(kang)高(gao),透聲性能良好;


  c. 來源廣,價(jia)格便宜;


  d. 對(dui)待測(ce)件(jian)沒(mei)有腐(fu)蝕,對(dui)檢測(ce)人員沒(mei)有潛(qian)在(zai)危險,對(dui)環(huan)境(jing)友(you)好;


  e. 性能(neng)穩定,不易變質(zhi),可長期保(bao)存。


  探傷用(yong)(yong)耦合劑多為甘油、水(shui)玻璃(li)、水(shui)、機油和化學漿(jiang)糊等。其中(zhong),甘油的聲(sheng)阻抗高,耦合性能好(hao),常(chang)(chang)用(yong)(yong)于(yu)一些重要(yao)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)(jian)的精確檢(jian)測(ce)(ce),但(dan)(dan)其價格較(jiao)貴,而且對(dui)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)(jian)有(you)一定(ding)程度(du)的腐蝕;水(shui)玻璃(li)聲(sheng)阻抗較(jiao)高,常(chang)(chang)用(yong)(yong)于(yu)表面較(jiao)為粗(cu)糙的待(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)(jian)檢(jian)測(ce)(ce),缺(que)點是清(qing)洗(xi)起來不易(yi),并且對(dui)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)(jian)有(you)一定(ding)程度(du)的腐蝕;水(shui)來源廣,價格低,常(chang)(chang)用(yong)(yong)于(yu)水(shui)浸(jin)式檢(jian)測(ce)(ce),但(dan)(dan)易(yi)流失(shi),易(yi)使(shi)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)(jian)生銹,需(xu)要(yao)對(dui)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)(jian)及時吹干(gan);機油黏度(du)、附著力(li)、流動性大小適當,對(dui)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)(jian)沒有(you)腐蝕,價格也易(yi)于(yu)接受,是現在實驗室和實際(ji)探傷中(zhong)最常(chang)(chang)用(yong)(yong)的耦合劑類型;化學漿(jiang)糊耦合效果好(hao),成(cheng)本低,也常(chang)(chang)用(yong)(yong)于(yu)現場(chang)檢(jian)測(ce)(ce)。


 此外,除了耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji)自身(shen)的(de)聲阻抗性(xing)(xing)能,影響(xiang)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)效(xiao)果的(de)還有探傷時(shi)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)層的(de)厚度(du)(du)、待測(ce)件表(biao)面的(de)粗糙度(du)(du)、待測(ce)件表(biao)面形(xing)狀(zhuang)(zhuang)等。當耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)層厚度(du)(du)為λ/4的(de)奇數倍(bei)時(shi),聲波(bo)透(tou)射(she)弱,反(fan)(fan)射(she)回波(bo)低,耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)效(xiao)果不好,而厚度(du)(du)為λ/2的(de)整數倍(bei)或很薄時(shi),透(tou)射(she)強,反(fan)(fan)射(she)回波(bo)高,耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)效(xiao)果好。待測(ce)件表(biao)面粗糙度(du)(du)越大,反(fan)(fan)射(she)回波(bo)越低,耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)效(xiao)果越差(cha),一(yi)般要(yao)求表(biao)面粗糙度(du)(du)不高于6.3μm.由于探傷常(chang)用的(de)探頭多數表(biao)面較為平整,因(yin)此待測(ce)件表(biao)面形(xing)狀(zhuang)(zhuang)也是(shi)平面時(shi)兩者耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)性(xing)(xing)能最(zui)優,次之是(shi)凸弧面,凹(ao)弧面最(zui)差(cha)。




5. 表面耦合(he)損耗的測定與補償


  由(you)于耦合過程中會出現一定損耗,為(wei)了對其進行適(shi)當(dang)的補(bu)償,需要先測出待測件與對比試塊(kuai)表面(mian)損失的分(fen)(fen)貝差。即在其他條件都相同(tong),除(chu)了表面(mian)耦合狀態(tai)不同(tong)的待測件和對比試件上測定兩者(zhe)回波或是穿透波的分(fen)(fen)貝差。


  一(yi)次波測(ce)定方法為(wei):先制作兩塊(kuai)(kuai)(kuai)材質與待(dai)測(ce)件一(yi)致、表面狀況不(bu)一(yi)的對比試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)。其(qi)中一(yi)塊(kuai)(kuai)(kuai)為(wei)對比試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai),表面粗(cu)糙度(du)同試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)一(yi)樣,另一(yi)塊(kuai)(kuai)(kuai)為(wei)待(dai)測(ce)試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai),表面狀態同待(dai)測(ce)件一(yi)樣。各(ge)自在(zai)相同深度(du)對制作尺寸一(yi)致的長橫(heng)孔,然(ran)后將(jiang)探頭放在(zai)試(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)上,測(ce)出兩者長橫(heng)孔回波信號高度(du)的分(fen)貝差,就是(shi)耦合的損耗差。


  二(er)次波測(ce)(ce)定(ding)(ding)時多(duo)選擇一(yi)(yi)發一(yi)(yi)收的一(yi)(yi)對(dui)探頭,通過穿透法(fa)測(ce)(ce)定(ding)(ding)兩者(zhe)反射波高的分(fen)(fen)貝(bei)差(cha)(cha)。具體方法(fa)為(wei):先(xian)用(yong)“衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)器”測(ce)(ce)定(ding)(ding)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)的分(fen)(fen)貝(bei)差(cha)(cha),把探頭放在試塊上(shang)調節好(hao),然后再用(yong)“衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)器”測(ce)(ce)定(ding)(ding)增益的分(fen)(fen)貝(bei)差(cha)(cha),即減(jian)(jian)少測(ce)(ce)定(ding)(ding)分(fen)(fen)貝(bei)差(cha)(cha)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)量,此時試塊與待測(ce)(ce)件上(shang)同一(yi)(yi)反射體的回波波高一(yi)(yi)致,耦合損(sun)耗恰好(hao)得到(dao)補償。



6. 掃描速度的調節


  掃描(miao)速(su)度(du)或時基掃描(miao)線比(bi)例(li)是指(zhi)探傷儀(yi)顯示屏中時基掃描(miao)線的(de)水平刻度(du)值τ與實際聲程(cheng)x(單程(cheng))的(de)比(bi)例(li)關系,即(ji)τ : x=1 : n,類似(si)于地圖上的(de)比(bi)例(li)尺。


  掃(sao)描速度的增減通(tong)常需要根據探測范圍,利用尺寸已知的試塊或待測件上的兩次不同(tong)反射波的前(qian)沿,與相應的水平(ping)刻度值分別對照來(lai)進行。掃(sao)描速度的調節(jie)主(zhu)要包括以下幾(ji)種:


 a. 縱波(bo)掃描速度的(de)調節


  縱波(bo)檢測時通常根據縱波(bo)聲程來實現(xian)調節,具(ju)體需(xu)要(yao)首先將縱波(bo)探頭同厚度(du)(du)合適(shi)的(de)(de)平底面或曲底面對準,使得兩次不同的(de)(de)底面回波(bo)與相應的(de)(de)水平刻(ke)度(du)(du)值分別對準。


 b. 表面波掃(sao)描(miao)速度的調節


   表(biao)面(mian)波(bo)(bo)檢(jian)測時與(yu)縱波(bo)(bo)檢(jian)測時的掃描(miao)速度調(diao)節方法(fa)類似,但是(shi)由于(yu)表(biao)面(mian)波(bo)(bo)無法(fa)在(zai)同(tong)一反射體達成(cheng)多(duo)次反射,所以調(diao)節時要通過(guo)兩(liang)(liang)個不一樣的反射體形(xing)成(cheng)的兩(liang)(liang)次反射波(bo)(bo)分(fen)別對準相應的水平刻度值來調(diao)節。


 c. 橫波掃描速度的調節


   使用橫(heng)(heng)波進行探傷時,缺陷具體方位可(ke)通過折射角以及聲程來確(que)定,亦可(ke)通過水(shui)平距離以及深度來確(que)定。而(er)橫(heng)(heng)波掃描速度的調節方法較多,有三(san)種(zhong):


   ①. 聲(sheng)程調(diao)節法,使(shi)屏幕上的水平(ping)刻度值(zhi)同橫(heng)波(bo)聲(sheng)程成比例(li),進而直接顯示橫(heng)波(bo)聲(sheng)程;


   ②. 水平調節法,使屏幕上(shang)的(de)水平刻度值同(tong)反(fan)射(she)體(ti)的(de)水平距離成比例,進而直(zhi)接(jie)顯示反(fan)射(she)體(ti)的(de)水平投影距離,一般用于薄(bo)待測件橫波探傷;


   ③. 深(shen)度調(diao)節法(fa),使屏幕上(shang)的(de)水平刻度值同反射體的(de)深(shen)度成比(bi)例,進而直(zhi)接(jie)顯示深(shen)度距(ju)離,多用在較厚(hou)待(dai)測(ce)件焊縫的(de)橫波探(tan)傷。



7. 檢測(ce)靈(ling)敏度(du)的調節


 調(diao)節檢(jian)測(ce)靈敏度的目的是為了(le)探測(ce)待(dai)測(ce)件中特定尺寸的缺陷(xian),并對缺陷(xian)定量(liang)。靈敏度太高會使屏幕上的雜波變多、難以判斷,但是太低(di)又容易引起漏檢(jian),所(suo)以可經由儀器上的“增(zeng)益”“衰減器”“發射強(qiang)度”等旋鈕來調(diao)整(zheng)(zheng)。調(diao)整(zheng)(zheng)方法(fa)(fa)有(you)三種:試塊(kuai)調(diao)整(zheng)(zheng)法(fa)(fa)、待(dai)測(ce)件底波調(diao)整(zheng)(zheng)法(fa)(fa)、AVG曲線法(fa)(fa)。


a. 試塊調整法(fa)


 依(yi)據(ju)待(dai)測件對(dui)(dui)靈(ling)敏(min)度(du)的要求選(xuan)用適當的試塊,把(ba)探頭對(dui)(dui)準試塊定制尺(chi)寸(cun)的缺陷,調整(zheng)靈(ling)敏(min)度(du)相關的旋鈕,使(shi)屏幕中(zhong)的最高反射回波達到基準波高,即調整(zheng)完畢。


b. 待測件底(di)波調(diao)整法


 通過待測件(jian)底面(mian)回(hui)波(bo)(bo)來調節檢測靈敏度(du),待測件(jian)底面(mian)回(hui)波(bo)(bo)與同深(shen)度(du)的人(ren)工缺陷回(hui)波(bo)(bo)的分貝差是一定值,這個定值可(ke)通過下(xia)式計算得(de)出:


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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(qu)線法


  AVG曲線是(shi)描述規則反射體的(de)距離(li)(A)、回(hui)波高度(V)與當量尺寸(cun)(G)之(zhi)間關(guan)系(xi)的(de)曲線,A、V、G分別(bie)是(shi)德文(wen)的(de)字(zi)頭縮寫,英(ying)文(wen)中縮寫為DGS.AVG曲線常利(li)用待測件直(zhi)接繪(hui)制,利(li)用半波法配(pei)合(he)“增益”等旋(xuan)鈕重復(fu)即可獲得(de),極(ji)大地方(fang)便了(le)野外檢測工作。




8. 實施掃查及缺(que)陷(xian)判定


缺陷(xian)判定(ding)是超聲探(tan)傷中的(de)主(zhu)要任務之一,在常規檢測中主(zhu)要分(fen)為縱(zong)波(bo)直探(tan)頭定(ding)位和橫波(bo)斜探(tan)頭定(ding)位兩種。


 a. 縱波直探頭(tou)與橫波斜探頭(tou)對比


  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. 使用橫波斜探(tan)頭進行探(tan)傷(shang)時,首次要考量相(xiang)對于待測件的(de)(de)移動(dong)方(fang)向(xiang)、掃(sao)(sao)查(cha)路徑、探(tan)頭指向(xiang)等。通常掃(sao)(sao)查(cha)時前后左右(you)移動(dong)探(tan)頭,而且通過(guo)左右(you)掃(sao)(sao)動(dong)可獲知(zhi)缺陷的(de)(de)橫向(xiang)范圍(wei),固(gu)定(ding)點轉動(dong)和繞固(gu)定(ding)點環(huan)繞有助于確定(ding)缺陷的(de)(de)取向(xiang)、形狀(zhuang)。根據(ju)掃(sao)(sao)查(cha)方(fang)式的(de)(de)不(bu)同,常分為鋸齒形掃(sao)(sao)查(cha)和柵格(ge)掃(sao)(sao)查(cha)。


  橫(heng)波斜入(ru)射檢(jian)測時(shi)對缺(que)陷的(de)判定(ding)包括缺(que)陷水(shui)平(ping)和垂直(zhi)(zhi)(zhi)距離(li)以及缺(que)陷大小評定(ding)。判定(ding)缺(que)陷的(de)水(shui)平(ping)和垂直(zhi)(zhi)(zhi)距離(li)時(shi)通常(chang)根(gen)據(ju)(ju)反射回波信號處于最大幅值時(shi),在事先校正過的(de)屏(ping)幕時(shi)基線(xian)上(shang)(shang)找到其(qi)回波的(de)前沿,然后讀出(chu)聲程或者水(shui)平(ping)、垂直(zhi)(zhi)(zhi)距離(li),最后根(gen)據(ju)(ju)探(tan)頭(tou)折(zhe)射角(jiao)推算(suan)獲(huo)得(de)。通常(chang)認為(wei)(wei)橫(heng)波斜人(ren)射方式獲(huo)得(de)的(de)缺(que)陷數值存(cun)在一定(ding)偏差(cha),因為(wei)(wei)與(yu)縱波直(zhi)(zhi)(zhi)射法不同(tong),斜入(ru)射的(de)時(shi)基線(xian)上(shang)(shang)最大峰值的(de)位置(zhi)是在探(tan)頭(tou)移動中確(que)(que)定(ding)的(de),其(qi)準確(que)(que)度受聲束寬度影(ying)響,且多數缺(que)陷的(de)取向(xiang)、形狀、最大反射部位也是不確(que)(que)定(ding)的(de)。


  綜上,一般僅(jin)僅(jin)使用(yong)橫波(bo)斜探(tan)頭判定缺陷(xian)的水平或垂直(zhi)距離,不(bu)用(yong)具(ju)體(ti)數(shu)值,然(ran)后通過相(xiang)關標準進一步(bu)判定缺陷(xian)等級(ji)即可。


  對(dui)(dui)于缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)具體尺寸的(de)(de)判定,檢(jian)測(ce)(ce)(ce)人員通過待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)處與對(dui)(dui)比反射(she)體的(de)(de)回波波高兩者比值,以及缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)的(de)(de)延伸長度來判斷。使(shi)用斜入射(she)的(de)(de)橫波來檢(jian)測(ce)(ce)(ce)具有平整表(biao)面(mian)的(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)時,聲(sheng)(sheng)束中心線會在界面(mian)處折(zhe)射(she),所(suo)(suo)以可以通過折(zhe)射(she)角和(he)聲(sheng)(sheng)程來判斷缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)的(de)(de)尺寸。如前所(suo)(suo)述(shu),通過聲(sheng)(sheng)程等參數(shu)可以調(diao)節掃描速度,所(suo)(suo)以對(dui)(dui)不同(tong)的(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)如平板、圓柱(zhu)(zhu)面(mian)等,或者檢(jian)測(ce)(ce)(ce)方(fang)法如一次波檢(jian)測(ce)(ce)(ce)、二次波檢(jian)測(ce)(ce)(ce),相應的(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)尺寸計算(suan)方(fang)法也各(ge)有不同(tong)。通常,斜入射(she)的(de)(de)折(zhe)射(she)角越小,即K值越小,那么所(suo)(suo)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)厚度就越大,檢(jian)測(ce)(ce)(ce)人員一般把能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)圓柱(zhu)(zhu)面(mian)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)的(de)(de)內外徑(jing)范圍指定在r/R≥80%。


b. 橫(heng)波斜探頭對缺(que)陷定量(liang)方法


  橫波斜(xie)探(tan)頭對缺陷的(de)定(ding)量方(fang)法有(you)當(dang)量法、底面高度法和測長法。


(1)當(dang)量法


  ①. 當(dang)量(liang)試塊比較法(fa),就是把(ba)待測件中的(de)(de)缺(que)陷回波與人工試塊的(de)(de)缺(que)陷回波對(dui)比,進而(er)確定(ding)缺(que)陷尺寸。顯然,這種方法(fa)結果直觀易懂,且可靠,但(dan)是對(dui)比過程中需要大(da)量(liang)人工試塊,工作(zuo)量(liang)大(da),所(suo)以使用范圍(wei)小(xiao),多用于極其(qi)重要的(de)(de)零件進行(xing)準確定(ding)量(liang),或者小(xiao)工件的(de)(de)近場區探(tan)傷;


  ②. 底面回(hui)波高度法,就是首先獲得缺陷(xian)回(hui)波的(de)波高分貝值,然后根據規則反射體(ti)的(de)聲學方程來(lai)推算缺陷(xian)尺寸,是一種較為常(chang)用的(de)當量方法;


  ③. 當量(liang)AVG曲(qu)線法,就是通(tong)過通(tong)用的(de)AVG曲(qu)線判(pan)斷待測件中的(de)缺陷(xian)尺寸。


(2)底面高度法(fa)


 不(bu)(bu)像(xiang)當量(liang)試塊比較法,不(bu)(bu)需要試塊,操作流程也簡單易上(shang)手(shou),只(zhi)用缺(que)陷(xian)波(bo)與底(di)波(bo)的相對波(bo)形信號(hao)高度就能夠判斷(duan)缺(que)陷(xian)的相對值,就是說(shuo)得不(bu)(bu)到缺(que)陷(xian)的準(zhun)確尺寸,所以使(shi)用范圍也局限于同(tong)條(tiao)件下的缺(que)陷(xian)對比或是對缺(que)陷(xian)的密(mi)集程度進行(xing)判斷(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(chang)法


  通過(guo)缺陷(xian)回波高(gao)度(du)(du)和探頭檢測(ce)時(shi)的移動距離判斷缺陷(xian)的大小(xiao)。按照檢測(ce)時(shi)的靈敏度(du)(du)基(ji)準分為三種:


  ①. 相對靈敏度(du)法,檢(jian)測時探頭順著缺陷(xian)的長度(du)方向移動,可以根據降低到一(yi)定程(cheng)度(du)的分貝值來判斷缺陷(xian)尺寸;


  ②. 絕對靈敏度(du)法,檢(jian)測時探頭沿著缺(que)陷的長度(du)方向左(zuo)右移(yi)動(dong),在回波(bo)高度(du)降低到制定(ding)高度(du)時,根(gen)據探頭的移(yi)動(dong)距離判斷(duan)缺(que)陷尺寸(cun);


  ③. 端(duan)點峰值(zhi)法,檢測時如果發現缺(que)(que)陷(xian)回波的波高包絡線存在(zai)(zai)數個極(ji)大(da)(da)值(zhi)點,可根據探頭在(zai)(zai)缺(que)(que)陷(xian)兩端(duan)回波的極(ji)大(da)(da)值(zhi)點區間的移動距(ju)離判斷缺(que)(que)陷(xian)尺寸。




9. 影響缺陷定位定量(liang)的因素


 a. 儀(yi)器的(de)影響


  探傷儀(yi)的(de)水平(ping)(ping)線性的(de)優劣會影響(xiang)回波信號(hao)在屏幕上的(de)水平(ping)(ping)刻(ke)度(du)值(zhi),進而影響(xiang)對缺(que)陷的(de)推算(suan),另外一(yi)旦屏幕的(de)水平(ping)(ping)刻(ke)度(du)分度(du)不均勻(yun),必(bi)然(ran)導致回波水平(ping)(ping)刻(ke)度(du)值(zhi)不準確,導致缺(que)陷定位的(de)誤差。


 b. 探頭的影(ying)響(xiang)


   ①. 聲(sheng)束偏離問題(ti),理(li)想(xiang)的探(tan)頭應(ying)該(gai)是與晶(jing)片幾(ji)何中心(xin)重合,但實際中常(chang)常(chang)存(cun)在一定(ding)偏差,若偏差較(jiao)大(da),定(ding)位精(jing)度就(jiu)會降低;


  ②. 聲(sheng)場(chang)雙峰問題,正(zheng)常探頭輻射的聲(sheng)場(chang)只(zhi)有一個主(zhu)聲(sheng)束,在(zai)遠(yuan)場(chang)區主(zhu)聲(sheng)束上(shang)聲(sheng)壓(ya)最高,但是,有時由于(yu)探頭制造(zao)或使用的原因,可(ke)能存在(zai)兩(liang)個主(zhu)聲(sheng)束,導致發現缺陷時難以判(pan)定是哪個主(zhu)聲(sheng)束發現的,也就難以確定缺陷的實(shi)際位置(zhi);


  ③. 探(tan)(tan)頭指向性問題,探(tan)(tan)頭輻射的(de)聲(sheng)場(chang)半擴散(san)角小,指向性好(hao),那么缺陷定位的(de)誤差就(jiu)小;


  ④. 探頭磨(mo)損問題,探頭的壓電晶片前通常會有一定厚(hou)度的楔塊,由于楔塊材(cai)質(zhi)多樣,如果檢測人員(yuan)用力不當,極易(yi)磨(mo)損楔塊,進而影(ying)響入射(she)點(dian)、折射(she)角等參(can)數,最終對缺陷的定位造成干擾。


 c. 待(dai)測件(jian)的(de)影響


  ①. 表(biao)面粗(cu)糙(cao)(cao)度問(wen)題,如前文(wen)所述,粗(cu)糙(cao)(cao)度會影響(xiang)耦合(he)性(xing)能,同時也(ye)會導致聲(sheng)波(bo)進(jin)入待測件的時間出現差別,可能導致互相干(gan)涉,影響(xiang)定位;


  ②. 表面形狀(zhuang)問(wen)題,若是(shi)曲面待(dai)測件,點接觸或(huo)線接觸時如果把握不(bu)當,折(zhe)射角會發生變化;


  ③. 待測件材質(zhi)問題(ti),材質(zhi)不同會影響(xiang)待測件和試塊中的聲速,使K值發生變化(hua),影響(xiang)定位;


  ④. 待(dai)測件邊界(jie)(jie)問(wen)題,當(dang)缺(que)陷(xian)于待(dai)測件邊界(jie)(jie)靠(kao)近時,邊界(jie)(jie)對聲波的(de)反射與人射的(de)聲波在缺(que)陷(xian)位置產生干(gan)涉(she),使聲束中心線偏(pian)移,導(dao)致缺(que)陷(xian)定(ding)位上的(de)誤(wu)差;


  ⑤. 待測件(jian)溫(wen)度(du)問題,聲波在待測件(jian)中傳播(bo)速度(du)會隨溫(wen)度(du)變化,影響定(ding)位(wei);


  ⑥. 待測件內缺(que)(que)陷自身取向問題,當缺(que)(que)陷角度與折射聲束存在一定(ding)(ding)角度時(shi),可能出現擴散(san)波(bo)(bo)聲束入射到(dao)缺(que)(que)陷的(de)回(hui)波(bo)(bo)信號較(jiao)高,而定(ding)(ding)位時(shi)誤以為缺(que)(que)陷在軸線上,導致定(ding)(ding)位偏差(cha)。


d. 操作人員(yuan)的影響


  ①. 時(shi)基線(xian)比例,對時(shi)基線(xian)比例進行(xing)調整時(shi),波的(de)前沿(yan)未與相應(ying)水平刻度對準,導致缺(que)陷定位(wei)出現誤差;


  ②. 入射點(dian)和(he)K值(zhi),測(ce)定(ding)人射點(dian)和(he)K值(zhi)時有所偏差(cha),影(ying)響缺陷定(ding)位;


  ③. 定(ding)位(wei)方法不當,橫波周向探測(ce)圓柱形待測(ce)件時,若按平板待測(ce)件定(ding)位(wei)方式處理,也將(jiang)增加缺(que)陷定(ding)位(wei)誤差。


  影響(xiang)缺(que)陷(xian)(xian)定量的(de)(de)因素(su)(su)同影響(xiang)缺(que)陷(xian)(xian)定位的(de)(de)因素(su)(su)有相當(dang)多重合部分,如探(tan)頭的(de)(de)K值、晶片,待測件的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)、表面狀(zhuang)態,耦合情況(kuang),缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)取向、位置等。總而言之(zhi),凡是(shi)會影響(xiang)缺(que)陷(xian)(xian)波高的(de)(de)因素(su)(su)都會影響(xiang)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)定量,具體判(pan)定時應綜合各(ge)方面影響(xiang)因素(su)(su),結合具體情況(kuang)仔細(xi)分析,以提高準確性(xing)。



10. 檢測記錄和報告


  記(ji)(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)的(de)(de)目的(de)(de)是為待測件無損檢測質量(liang)評定(ding)(編(bian)發檢測報告)提供(gong)(gong)書面依據,并(bing)提供(gong)(gong)質量(liang)追蹤所(suo)需的(de)(de)原始資料。記(ji)(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)的(de)(de)內(nei)容(rong)應盡可能全面,包括:送(song)檢部(bu)門(men)(men)、送(song)檢日期(qi)、檢測日期(qi)、被檢待測件名稱(cheng)、圖號(hao)、零件號(hao)、爐批號(hao)、工(gong)序號(hao)及數(shu)量(liang)、所(suo)用規(gui)程或(huo)說明圖表的(de)(de)編(bian)號(hao),任何反(fan)射波(bo)(bo)高超過(guo)規(gui)定(ding)質量(liang)等級中相(xiang)應反(fan)射體波(bo)(bo)高的(de)(de)缺陷平(ping)面位置、埋藏深度、波(bo)(bo)高的(de)(de)相(xiang)對(dui)分貝數(shu),以及其(qi)他認(ren)為有(you)必要(yao)記(ji)(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)的(de)(de)內(nei)容(rong)。若規(gui)程中未詳細規(gui)定(ding)儀器和探(tan)頭(tou)的(de)(de)型(xing)號(hao)和編(bian)號(hao)、儀器調整參數(shu)及所(suo)用反(fan)射體的(de)(de)埋深等,則(ze)應在記(ji)(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)中詳細記(ji)(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)這些(xie)內(nei)容(rong)。記(ji)(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)應有(you)檢測人員的(de)(de)簽字(zi)并(bing)編(bian)號(hao)保(bao)存,保(bao)存期(qi)限(xian)按(an)有(you)關(guan)部(bu)門(men)(men)的(de)(de)要(yao)求確定(ding)。


  不銹(xiu)鋼管(guan)超(chao)聲(sheng)波探傷檢(jian)(jian)測報(bao)告(gao)(gao)可(ke)采用(yong)表格或文字敘述的(de)(de)形式,其內容至少應包(bao)括:被檢(jian)(jian)待測件名(ming)稱、圖號(hao)及編號(hao),檢(jian)(jian)測規程的(de)(de)編號(hao),驗收標(biao)準,超(chao)標(biao)缺陷的(de)(de)位置、尺寸,評(ping)定(ding)結論等(deng)。報(bao)告(gao)(gao)中(zhong)最重要(yao)的(de)(de)部分是評(ping)定(ding)結論,需根(gen)據顯示(shi)信號(hao)的(de)(de)情(qing)況(kuang)和驗收標(biao)準的(de)(de)規定(ding)進行評(ping)判。若(ruo)出現(xian)難以判別的(de)(de)異常情(qing)況(kuang),應在(zai)報(bao)告(gao)(gao)中(zhong)注明并提請有關(guan)部門處理。