超声波缺陷定性流程Word文档
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超声波检测混凝土缺陷作业指导书文件编号:版本号:分发号:编制:批准:生效日期:超声波检测混凝土缺陷作业指导书1. 目的试验结果是否正确,除了要求试验仪器本身达到规定的精度外,同时还要求试验人员必须熟悉试验机操作方法。
为了使检测员更好地掌握本职工作,保证检测数据科学、公正、准确,特制定本规程。
2. 适用范围本规定适用于岩海公司非金属超声波检测仪,也同时适用于其它型号的非金属超声波检测仪3. 检测依据《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21:2000;《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004。
4. 检测设备RS-ST01C型非金属超声波检测仪;38kHz厚度振动式换能器5. 检测前准备5.1 超声波检测仪应满足下列要求5.1.1 具有波形清晰、显示稳定的示波装置;5.1.2 声时最小分度为0.1μs;5.1.3 具有最小分度为 1dB的衰减系统;5.1.4 接收放大器频响范围 10~500kHz,总增益不小于 80dB,接收灵敏度(在信噪比为3:1时)不大于50μv;5.1.5 电源电压波动范围在标称值±10%的情况下能正常工作;5.1.6 连续正常工作时间不少于 4h。
5.2 换能器的技术要求5.2.1 常用换能器具有厚度振动方式和径向振动方式两种类型,可根据不同测试需要选用。
5.2.2 厚度振动式换能器的频率宜采用 20~250kHz。
径向振动式换能器的频率宜采用20~60kHz,直径不宜大于 32mm。
当接收信号较弱时,宜选用带前置放大器的接收换能器。
5.2.3 换能器的实测主频与标称频率相差应不大于±10%。
对用于水中的换能器,其水密性应在1MPa水压下不渗漏。
5.3检测前应取得下列有关资料:5.3.1 工程名称;5.3.2 检测目的与要求;5.3.3 混凝土原材料品种和规格;5.3.4 混凝土浇筑和养护情况;5.3.5 构件尺寸和配筋施工图或钢筋隐蔽图;5.3.6 构件外观质量及存在的问题。
焊缝的超声波探伤及缺陷评定超声波探伤作为无损检测一种方法,因其探伤效率高、成本低、穿透能力强,而被广泛应用。
它是利用频率超过20KHz的高频声束在试件中与试件内部缺陷(如裂缝、气孔、夹渣等)中传播的特性,来判定是否存在缺陷及其尺度的一种无损检测技术。
超声检测因其固有特点,它比较适合于检测焊缝中的平面型缺陷,如裂纹、未焊透、未熔合等。
焊缝厚度较大时,其优点愈明显。
4.1 焊缝超声波探伤焊缝探伤主要采用斜探头横波探伤,斜探头使声束斜向入射,斜探头的倾斜角有多种,使用斜探头发现焊缝中的缺陷与用直探头探伤一样,都是根据在始脉冲与底脉冲之间是否存在伤脉冲来判断。
当发现焊缝中存在缺陷之后,根据探头在试件上的位置以及缺陷回波在显示屏上的高度,就可确定出焊缝的缺陷位置和大小。
这是因为在探伤前按一定的比例在超声仪荧光屏上作有距离—波幅曲线。
下面详细介绍。
(1)检测条件的选择由于焊缝中的危险缺陷常与入射声束轴线呈一定夹角,基于缺陷反射波指向性的考虑,频率不宜过高,一般工作频率采用2.0-5.0MHz:板厚较大,衰减明显的焊缝,应选用更低一些的频率。
探头折射角的选择应使声束能扫查到焊缝的整个截面,能使声束中心线尽可能与主要危险性缺陷面垂直。
常用的探头斜率为K1.5~K2.5。
常用耦合剂有机油、甘油、浆糊、润滑脂和水等,从耦合剂效果看,浆糊与机油差别不大,但浆糊粘度大,并具有较好的水洗性,所以,常用于倾斜面或直立面的检测。
(2) 检测前的准备(3)探测面的修整探测面上的焊接飞溅、氧化皮、锈蚀和油垢等应清除掉,探头移动区的深坑应补焊后用砂轮打磨。
探测面的修整宽度B应根据板厚t和探头的斜率K计算确定,一般不应小于2.5Kt。
(4)斜探头入射点和斜率的测定1) 斜探头的入射点测定。
斜探头声束轴线与探头楔块底面的交点称为斜探头的入射点,商品斜探头都在外壳侧面标志入射点,由于制造偏差和磨损等原因,实际入射点往往与标志位置存在偏差,因此需经常测定。
超声波检测混凝土表观及内部缺陷操作规程一、裂缝深度检测1、单面平测法(1)当结构的裂缝部位只有一个可测表面,估计裂缝深度又能源工业大于500mm时,可采用单面平测法。
平测时应在裂缝的初测部位,以不同的测距,按跨缝和不跨缝布置测点(布置测点时应避开钢筋影响)进行检测,其检测步骤为:1)不跨缝的声时测量:将T和R换能器置于裂缝附近同一侧,以两个换能器内边缘间距(l’)等于100、150、200、250mm……分别读取声时值(t i),绘制“时—距”坐标(见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》图5.2.1-1)或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程: li=a+bti,每测点超声波实际传播距离li为: li= l’+ a式中li——第i点的超声波实际传播距离(mm)l’——第i点的R、T换能器内边缘间距(mm)a——“时——距”图中l’轴的截距或回归直线方程的常数项(mm)不跨缝平测的混凝土声速值为:v=(ln’-l1’)/(tn-t1)(km/s)或v=b(km/s)式中ln’、 l1’——第n点和第1点的测距(mm)tn、t1——第n点和第1点读取的声时值(us)b——回归系数2)跨缝的声时测量:(见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000图5.2.1-2)所示,将T、R换能器分别置于以裂缝对称的两侧,l’取100、150、250mm……分别读取声时值t i0,同时观察首波相位的变化。
(2)平测法检测,裂缝深度应按下式计算详见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000式5.2.2-1和5.2.2-2。
(3)裂缝深度的确定方法如下:1)跨缝测量中,当在某测距发现首波反相时,可用该测距及两个相邻测距的测量值按《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000式5.2.2-1计算h ci值,取此三点h ci的平均值作为该裂缝的深度值(h c)。
2)跨缝测量中如难于发现首波反相,则以不同测距按式5.2.2-1、5.2.2-2计算h ci及其平均值(m hc)。
超声波法检测混凝⼟缺陷作业指导书超声波法检测混凝⼟缺陷作业指导书⼀、测试原理和⽅法超声测缺陷的基本原理,是通过超声波(纵波)在混凝⼟中传播的不同参数反映混凝⼟的质量。
即利⽤超声波在混凝⼟中传播的声时、振幅、波形这三个声学参数综合判断其内部的缺陷情况。
声时—即超声波在混凝⼟中传播所需要的时间,如超声波在传播路径中遇有缺陷时,则要绕过缺陷,声时就会变长。
振幅—即接收信号⾸波振幅。
混凝⼟内部存在缺陷时,超声波在缺陷界⾯上声阻抗差异显著,产⽣发射、散射和吸收,使接收波振幅显著降低。
振幅变化⼤⼩可通过增益和衰减器的调整进⾏测量。
波形—即接收到的波形。
混凝⼟内部存在缺陷时,超声波在内部传播发⽣变化。
直达波、绕射波、反射波等各类波相继被接收。
由于这些波的相位不同,因此使正常波形发⽣畸变。
主要观察前⼏个周期的波形。
⼀般情况下,正常混凝⼟的前⼏个波形振幅⼤,⽆畸变,接收波的包络线呈半圆形见图11-1(a)。
有缺陷混凝⼟的前⼏个周期波形振幅低,可能发⽣波形畸变,接收波的包络线呈喇叭形,见图11-1(b)。
11-1 接受图形常⽤的测试⽅法⼤致分为以下⼏种:1平⾯测试(⽤厚度振动式换能器)(1)对测法:⼀对发射(T)和接收(R)换能器,分别置于被测结构相互平⾏的两个表⾯,且两个换能器的轴线位于同⼀直线上。
(2)斜测法:⼀对发射和接收换能器分别置于被测结构的两个表⾯,但两个换能器的轴线不在同⼀直线上。
(3)单⾯平测法:⼀对发射和接收换能器置于被测结构同⼀个表⾯上进⾏测试。
2钻孔测试(采⽤径向振动式换能器)(1)孔中对测:⼀对换能器分别置于两个对应钻孔中,位于同⼀⾼度进⾏测试。
(2)孔中斜测:⼀对换能器分别置于两个对应钻孔中,但不在同⼀⾼度⽽是在保持⼀定⾼程差的条件下进⾏测试。
(3)孔中平测:⼀对换能器置于同⼀钻孔中,以⼀定的⾼程差同步移动进⾏测试。
⼆、仪器设备1.超声波仪超声波仪应满⾜下列要求:(1)具有波形清晰、显⽰稳定的⽰波装置。
1夹杂a)非金属夹杂:冶炼时金属与气体化学反应形成的产物或浇注时耐火材料、型砂等混入钢液形成的夹杂物;b)金属夹杂:异种金属偶尔落入钢液中未能溶化而形成的夹杂物。
非金属夹杂主要靠近在板厚约1/3位置,对称存在反射信号不规则,有时单独出现,有时群集出现,波幅较低,底波下降不明显2偏析钢锭凝固结晶时,柱状晶由表面向心部逐渐生长,先结晶的钢液熔点高,在结晶过程中把低熔点的成份,如S、P等有害原素以及夹杂物逐渐向里推移富集在柱状晶和最后同时结晶的等轴晶的交界处形成锻件:通常出现在板厚约1/2~1/3位置对称存在板材:通常出现在板厚约1/4位置对称存在反射信号有一定连续性,移动探头,各位置波形无明显变化,底波下降不明显3疏松孔钢锭在凝固收缩时形成的不致密和孔穴,锻造时因锻造比不足而未完全结合主要存在于厚板中层反射信号波形根部两侧对称,移动探头,反射信号波幅变化明显,严重时B1波下降或消失4缩孔为金属收缩凝固时来不及或无法获得更多金属液补充时形成。
厚钢板中心及头部反射信号波形较宽,波峰分叉,移动探头,反射波声程发生变化(游动)严重时底波下降或消失,(当缩孔尖端垂直于板面时,纵波检测,B1波下降轻微!)5夹层板材中的夹层为原始缺陷(如缩孔等)受滚压后成为长条形的扁平状缺陷一般在钢板厚度方向之中间,成片状反射信号波形陡直,B1波严重下降或消失6分层板坯中夹渣等在轧制过程中未密合而形成的分离层,比夹层更严重集中于板中层反射信号波形陡直,底波明显下降或消失,移动探头,反射信号波幅无明显变化,连续不断7白点一般认为冶炼不当(炼钢使用原材料潮湿)或过高的浇铸温度引起,钢板在轧制后冷却过程中氢原子来不及扩散而形成的,合金总量超过3.5~4.0%和含Cr、Ni、Mn的合金钢大型锻件容易产生白点,概括而言:白点是钢中残余氢和组织应力联合作用产生的结果.通常在距材料表面一小段距离后整个中心区均存在波形密集尖锐活跃,总是成群出现,底波明显降低,次数减少,重复性差,移动探头,回波此起彼伏。
超声检测技术中的缺陷定性方法内容提要:本文对目前超声检测技术中缺陷定性评定所应用的主要方法进行了综合介绍。
超声无损检测技术中的三大关键问题是缺陷的定位、定量和定性评定。
迄今为止,广大的超声检测技术人员已作了大量实验研究工作,在对缺陷的定位和定量评定方面取得了很大进展,并逐步趋于成熟与完善。
如在众多有关超声检验的技术规范中,对诸如确定缺陷埋藏深度及在探测面上的投影位置,评定缺陷的当量大小,延伸长度以及缺陷投影面积等都有明确的方法规定,对保证产品构件的质量和安全使用具有重大作用。
然而,在对缺陷定性评定方面却存在相当大的困难,这主要是由于缺陷对超声波的反射特性取决于缺陷的取向、几何形状、相对超声波传播方向的长度和厚度、缺陷的表面粗糙度、缺陷内含物以及缺陷的种类和性质等等,并且还与所使用的超声检测系统特性及显示方式有关,因此,在超声检测时所获得的缺陷超声响应是一个综合响应。
在目前常用的超声检测技术上还难以将上述各因素从综合响应中分离识别出来,给定性评定带来了困难。
在实际检测过程中,由于难以判明缺陷性质,往往会使一些含有对使用条件是非危险性的、或者在后续加工过程中可以被改善甚至消除的缺陷的产品被拒收,造成不必要的浪费,同时也可能忽视了一些含有危险性缺陷(如裂纹类缺陷)的产品,对产品的安全使用造成潜在威胁。
本文的目的是试图把迄今为止广大超声检测人员在缺陷定性评定方面进行的主要研究工作做一综合介绍,以期促进对缺陷定性评定方法研究的发展。
超声检测技术对缺陷定性评定的主要方法一.波形判断法(经验法)目前应用最广泛的是A扫描显示型超声脉冲反射式检测仪。
经过长期的超声检测实践,许多超声检测人员对其大量接触的材料、产品及制造工艺有充分的了解,并通过大量的解剖分析验证,积累了丰富的经验,在检测时能通过A扫描显示型超声脉冲反射式探伤仪,根据示波屏上出现缺陷回波时的波形形状,例如视频显示或射频显示,起波速度,回波前沿的陡峭程度及回波后沿下降的速度(下降斜率),波尖形状,回波占宽以及移动探头时缺陷回波的变化情况(波幅、位置、数量、形状、动态包络等),还可以根据观察多次底波的次数,底波高度损失情况,再根据缺陷在被检件中的位置,分布情况,缺陷的当量大小(与反射率有关),延伸情况,结合具体产品、材料的特点和制造工艺作出综合判断,评估出缺陷的种类和性质。
在用压力容器超声波检测中常见缺陷的定性探讨作者:李向吉王宁川来源:《中国科技纵横》2013年第19期【摘要】随着科学技术的不断进步,超声波也得到了广泛的应用。
使用超声波技术对压力容器的常见缺陷进行检测,不仅成本低,而且操作也很简单。
本文针对使用超声波检测技术在压力容器的检测过程中存在的缺陷问题进行简单的定性分析,针对可能产生的因素进行探讨,为了今后的实践做好基础。
【关键词】压力容器超声波检测常见缺陷定性分析作为无损检测方法之一,超声波技术检测方法则被广泛的应用,尤其应用在焊接质量的控制方面。
超声波技术检测针对的是体积较小的设备,并且消耗的成本也相对较低,同时检测过程很快,有较强的适应性。
因为超声波具有较强的穿透力,所以,超声波技术检测也被应用到对钢材检测缺陷的工作中。
影响着超声波检测的结果有很多因素,如技术人员的不当操作,或者是在专业技能方面的理解水平不同等。
正确的检测压力容器的缺陷和提高超声波技术检测的准确性具有十分重要的意义。
1 选择超声波检测压力容器中存在缺陷的依据目前,《承压设备无损检测》所规定是国家技术检测中心对压力容器的无损检测的标准,并且对中原油田将近2000台的压力容器进行缺陷的检测工作。
影响超声波技术检测的结果有很多相关的不定性因素,例如,超声波检测的环境,相关工作人员的技术水平,以及检测设备的情况等因素。
在实际的工作中,如果使用射线对设备的缺陷进行检测,那么就必须在检测前停止该机器的运行,然后对该机器进行全面的清洁工作,通过射线检测完成后,将出现缺陷的零件换成新的之后才能继续投入使用。
显然,射线检测法是需要一段时间的,同时设备需要停止使用,这样会给生产单位造成一定的影响,会影响任务的完成日期。
如果采用超声波技术检测,不仅不需要停止设备的运行,而且还可以很快的得到结果,同时还减少了所属单位的麻烦,提高了工作的效率。
由此可见,超声波技术检测无论是实际的操作,还是效果的确定等方面都非常的适合对压力容器进行缺陷检测。
超声波法检测混凝土缺陷作业指导书一、测试原理和方法超声测缺陷的基本原理,是通过超声波(纵波)在混凝土中传播的不同参数反映混凝土的质量。
即利用超声波在混凝土中传播的声时、振幅、波形这三个声学参数综合判断其内部的缺陷情况。
声时—即超声波在混凝土中传播所需要的时间,如超声波在传播路径中遇有缺陷时,则要绕过缺陷,声时就会变长。
振幅—即接收信号首波振幅。
混凝土内部存在缺陷时,超声波在缺陷界面上声阻抗差异显著,产生发射、散射和吸收,使接收波振幅显著降低。
振幅变化大小可通过增益和衰减器的调整进行测量。
波形—即接收到的波形。
混凝土内部存在缺陷时,超声波在内部传播发生变化。
直达波、绕射波、反射波等各类波相继被接收。
由于这些波的相位不同,因此使正常波形发生畸变。
主要观察前几个周期的波形。
一般情况下,正常混凝土的前几个波形振幅大,无畸变,接收波的包络线呈半圆形.见图11-1(a)。
有缺陷混凝土的前几个周期波形振幅低,可能发生波形畸变,接收波的包络线呈喇叭形,见图11-1(b)。
11-1 接受图形常用的测试方法大致分为以下几种:1平面测试(用厚度振动式换能器)(1)对测法:一对发射(T)和接收(R)换能器,分别置于被测结构相互平行的两个表面,且两个换能器的轴线位于同一直线上。
(2)斜测法:一对发射和接收换能器分别置于被测结构的两个表面,但两个换能器的轴线不在同一直线上。
(3)单面平测法:一对发射和接收换能器置于被测结构同一个表面上进行测试。
.2钻孔测试(采用径向振动式换能器)(1)孔中对测:一对换能器分别置于两个对应钻孔中,位于同一高度进行测试。
(2)孔中斜测:一对换能器分别置于两个对应钻孔中,但不在同一高度而是在保持一定高程差的条件下进行测试。
(3)孔中平测:一对换能器置于同一钻孔中,以一定的高程差同步移动进行测试。
二、仪器设备1.超声波仪超声波仪应满足下列要求:(1)具有波形清晰、显示稳定的示波装置。
(2)声时最小分度为OAS,,(3)具有最小分度为 1dB的衰减系统。
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有明显白点反射(白点)
F (完好) 斜探头
夹杂 无明显白点反射(夹杂) F 放射白点 符合白点规律(白点) 分布规律 无规律(夹杂) F (粗晶) 多次反射变多(疏松、粗晶) 降低频率 白点 白点 符合林状分布(白点)
残余缩孔 内裂
内裂
疏松 分布一端 粗晶 提高灵敏度 白点 心部 残余缩孔
无明显增加 残余缩孔独立 内裂
宽脉冲
一个总结
实际探伤常常是根据经验结合工件的加工工艺、缺陷特征、缺陷波形和底波情况来分析估计缺陷的性质。
一、根据加工工艺分析缺陷性质
工件内所形成的各种
缺陷与加工工艺密切相关。
例如焊接过程中可能产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透和裂纹等缺陷。
铸造过程中可能产生气孔、缩孔、疏松和裂纹等缺陷。
锻造过程中可能产生夹层、折叠、白点和裂纹等缺陷。
在探伤前应查阅有关工件的图纸和资料,了解工件的材料、结构特点、几何尺寸和加工工艺,这对于正确判定估计缺陷的性质是十分有益的。
二、根据缺陷特征分析缺陷性质
缺陷特性是指缺陷的形状、大小和密集程度。
对于平面形缺陷,在不同的方向上探测,其缺陷回波高度显著不同。
在垂直于缺陷方向探测,缺陷回波高;在平行于缺陷方向探测,缺陷回波低,甚至无缺陷回波。
一般的裂纹、夹层、折叠等缺陷就属于平面形缺陷。
对于点状缺陷,在不同的方向探测,缺陷回波无明显变化。
一般的气孔、小夹渣等属于点状缺陷。
对于密集形缺陷,缺陷波密集相互彼连,在不同的方向上探测,缺陷回波情况类似。
一般白点、疏松、密集气孔等属于密集形缺陷。
三、根据缺陷波形分析缺陷性质
缺陷内含物的声阻抗对缺陷回波高度有较大的影响。
白点、气孔等内含物气体,声阻抗很小,反射回波高。
非金属或金属夹渣声阻抗较大,反射回波低。
另外,不同类型缺陷反射波的形状也有一定差异。
例如气孔与夹渣、气孔表面较平滑,界面反射率高,波形陡直尖锐。
夹渣表面粗糙,界面反射率低,同时还有部分声波透入夹渣层,形成多次反射,波形宽度大并带锯齿。
单个缺陷与密集缺陷的区分比较容易。
一般单个缺陷回波是独立出现的,而密集缺陷则是杂乱出现,且互相彼连。
以上说的都是静态波形。
四、超声波入射到不同性质的缺陷上,其动态波形也是不同的。
不同性质的密集缺陷的动态波形对探头移动的敏感程度不同。
白点对探头移动很敏感,只要探头稍一移动,缺陷波立刻此起彼伏,十分活跃。
但夹渣对探头移动不太敏感,探头移动时,缺陷波变化迟缓。
五、根据底波分析缺陷的性质
工件内部存在缺陷时,超声波被缺陷反射使射达底面的声能减少,底波高度降低,甚至消失。
不同性质的缺陷,反射面不同,底波高度也不一样,因此在某些情况下可以利用底波情况来分析估计缺陷的性质。
当缺陷波很强,底波消失时,可认为是大面积缺陷,如夹层、裂纹等。
当缺陷波与底波共存时,可认为是点状缺陷(如气孔、夹渣)或面积较小的其它缺陷。
当缺陷波为互相彼连高低不同的缺陷波,底波明显下降时,可认为是密集缺陷,如白点、疏松、密集气孔和夹渣等。
当
缺陷波和底波都很低,或者两者都消失时,可认为是大而倾斜的缺陷或是疏松。
若出现“林状回波”,可认为是内部组织粗大。
(注:素材和资料部分来自网络,供参考。
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