超声波探伤实践操作指导讲义(未删版)
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模拟式超声波探伤实践操作指导一、熟悉超声波仪器旋钮及探头、试块⒈超声波仪器面板示意图:CTS-22型CTS-23型CTS-26型⒉超声波仪器主要旋钮的作用:(CTS-22型)【工作方式选择】旋钮:选择“单探”、“双探”方式。
“单探”方式有“单探1”其发射强度不可变,“单探2”其发射强度可变的且应于“发射强度”旋钮配合使用,“单探”为一个单探头发收工作状态,探头可任一插入发射或接受插座;“双探”为两个单探头或一个双晶探头的一发一收工作状态,分别插入发射和接受插座。
【发射强度】旋钮:是改变仪器的发射脉冲功率,增大发射强度,可提高仪器灵敏度,但脉冲变宽,分辨率差,一般将“发射强度”旋钮置于较低位置。
【衰减器】旋钮:是调节探伤灵敏度和测量回波振幅,【衰减器】读数越大,灵敏度越低,【衰减器】读数越小,灵敏度越高。
【衰减器】一般分粗调20dB 档和细调2dB 或0.5dB 档。
【增益】旋钮:是改变接受放大器的放大倍数,进而连续改变探伤灵敏度,使用时,将反射波高度精确地调节到某一指定高度,一般将【增益】调至80%处,探伤过程中不能再调整。
【抑制】旋钮:是抑制示波屏上幅度较低的或不必要的杂乱发射波不予显示。
使用“抑制”时,仪器的垂直线性和动态范围将会改变,其作用越大,仪器动态范围越小,从而容易漏检小缺陷,一般不使用抑制。
【深度范围】旋钮:是粗调扫描线所代表的深度范围。
使示波屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。
厚度大的试件,选择数值较大的档级;厚度小的试件,选择数值较小的档级。
【深度微调】旋钮:是精确调整探测范围,可连续改变扫描线的扫描速度,使不同位置的回波1.发射插座2.接收插座3.工作方式选择4.发射强度5.粗调衰减器6.细调衰减器7. 抑制8.增益9.定位游标10.示波管 11. 遮光罩 12.聚焦 13.深度范围14. 深度微调 15. 脉冲移位 16.电压指示器 17.电源开关按2x 关系连续压缩或扩展。
模拟式超声波探伤实践操作指导一、熟悉超声波仪器旋钮及探头、试块⒈超声波仪器面板示意图:CTS-22型CTS-23型CTS-26型⒉ 超声波仪器主要旋钮的作用:(CTS-22型)【工作方式选择】旋钮:选择“单探”、“双探”方式。
“单探”方式有“单探1”其发射强度不可变,“单探2”其发射强度可变的且应于“发射强度”旋钮配合使用,“单探”为一个单探头发收工作状态,探头可任一插入发射或接受插座;“双探”为两个单探头或一个双晶探头的一发一收工作状态,分别插入发射和接受插座。
【发射强度】旋钮:是改变仪器的发射脉冲功率,增大发射强度,可提高仪器灵敏度,但脉冲变宽,分辨率差,一般将“发射强度”旋钮置于较低位置。
【衰减器】旋钮:是调节探伤灵敏度和测量回波振幅,【衰减器】读数越大,灵敏度越低,【衰减器】读数越小,灵敏度越高。
【衰减器】一般分粗调20dB 档和细调2dB 或0.5dB 档。
【增益】旋钮:是改变接受放大器的放大倍数,进而连续改变探伤灵敏度,使用时,将反射波高度精确地调节到某一指定高度,一般将【增益】调至80%处,探伤过程中不能再调整。
【抑制】旋钮:是抑制示波屏上幅度较低的或不必要的杂乱发射波不予显示。
使用“抑制”时,仪器的垂直线性和动态范围将会改变,其作用越大,仪器动态范围越小,从而容易漏检小缺陷,一般不使用抑制。
1.发射插座2.接收插座3.工作方式选择4.发射强度5.粗调衰减器6.细调衰减器7. 抑制8.增益9.定位游标10.示波管 11. 遮光罩 12.聚焦 13.深度范围14. 深度微调 15. 脉冲移位 16.电压指示器 17.电源开关【深度范围】旋钮:是粗调扫描线所代表的深度范围。
使示波屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。
厚度大的试件,选择数值较大的档级;厚度小的试件,选择数值较小的档级。
【深度微调】旋钮:是精确调整探测范围,可连续改变扫描线的扫描速度,使不同位置的回波按2x 关系连续压缩或扩展。
超声波探伤实验目的(一)、学习焊接接头超声波检验的基本方法;(二)、掌握焊接接头的超声波纵波探伤法;(三)、观察和分析探伤波形,测定焊接缺陷的位置和大小了解缺陷性质的波形分析法。
二、实验装置及实验材料(一)超声波探伤仪(CTS-22型)一台(二)探头一套(三)标准试块一块(四)人工缺陷试块三块(五)焊接接头试块三块(六)稳压电源一台(七)耦合剂(20号机油)一瓶(八)钢板尺(150mm)一把三、实验原理超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发现物体内部缺陷的一种方法。
目前我国应用最多的超声波探伤法是脉冲反射法。
这种方法的探伤原理是,当脉冲超声波入射到被测试件,在材料内部传播,遇到缺陷和材料基体界面时,由于声阻抗的差异发生波反射。
脉冲反射法探伤便是根据显示在探伤仪荧光屏上的反射波来判断事件内部缺陷位置、性质和大小。
这种方法根据探伤所用的波的类型不同,又可分为纵波法、横波法、表面波法和极波法等。
本实验采用纵波法探伤和横波法探伤。
纵波法探伤纵波法探伤时,把直探头放在试件的探测面上,使探头发射的超声波垂直于探测面入射到试件内。
入射的部分声波遇到缺陷界面被反射回来,其余部分的入射声波被继续传播到试件底面才被反射回来。
这时,探伤仪荧光屏上会显示出起始波T、缺陷波F和底波B。
如果探伤仪具有良好的时基线性,便可利用T、F和B三个波之间的距离来确定缺陷在试件内部的位置。
横波探伤法当超声波倾斜射入到试件探测表面上时,波形将发转变而产生横波。
若试件内部无缺陷,声波将会在试件上、下表面反射,形成“W”形路径,荧光屏上只显示起始波。
如果试件内部有缺陷,声波还将在缺陷表面反射,产生缺陷波。
声束若达到试件端角,则荧光屏上呈现出端角波。
缺陷的位置可根据探头的折射角、入射位置和声程来确定。
四、试验条件、方法及步骤(一)超声波探伤仪的使用方法1把探伤仪接上稳压电源,闭合仪器面板上的电源开关。
2接上探头。
3调节探伤仪的“辉度”、“聚焦”、“扫描水平和垂直位置”旋钮,并使起始波的前沿对准标尺零点。
模拟式超声波探伤实践操作指导一、熟悉超声波仪器旋钮及探头、试块⒈超声波仪器面板示意图:CTS-22型CTS-23型CTS-26型⒉超声波仪器主要旋钮的作用:(CTS-22型)1.发射插座2.接收插座3.工作方式选择4.发射强度5.粗调衰减器6.细调衰减器7. 抑制8.增益9.定位游标10.示波管11. 遮光罩12.聚焦13.深度范围14. 深度微调15. 脉冲移位16.电压指示器17.电源开关【工作方式选择】旋钮:选择“单探”、“双探”方式。
“单探”方式有“单探1”其发射强度不可变,“单探2”其发射强度可变的且应于“发射强度”旋钮配合使用,“单探”为一个单探头发收工作状态,探头可任一插入发射或接受插座;“双探”为两个单探头或一个双晶探头的一发一收工作状态,分别插入发射和接受插座。
【发射强度】旋钮:是改变仪器的发射脉冲功率,增大发射强度,可提高仪器灵敏度,但脉冲变宽,分辨率差,一般将“发射强度”旋钮置于较低位置。
【衰减器】旋钮:是调节探伤灵敏度和测量回波振幅,【衰减器】读数越大,灵敏度越低,【衰减器】读数越小,灵敏度越高。
【衰减器】一般分粗调20dB档和细调2dB或0.5dB档。
【增益】旋钮:是改变接受放大器的放大倍数,进而连续改变探伤灵敏度,使用时,将反射波高度精确地调节到某一指定高度,一般将【增益】调至80%处,探伤过程中不能再调整。
【抑制】旋钮:是抑制示波屏上幅度较低的或不必要的杂乱发射波不予显示。
使用“抑制”时,仪器的垂直线性和动态范围将会改变,其作用越大,仪器动态范围越小,从而容易漏检小缺陷,一般不使用抑制。
【深度范围】旋钮:是粗调扫描线所代表的深度范围。
使示波屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。
厚度大的试件,选择数值较大的档级;厚度小的试件,选择数值较小的档级。
【深度微调】旋钮:是精确调整探测范围,可连续改变扫描线的扫描速度,使不同位置的回波按2x 关系连续压缩或扩展。
【脉冲移位】旋钮:使扫描线连扫描线上的回波一起移动,不改变回波间距。
超声波探伤是利用超声波在物质中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。
与射线探伤相比,超声波探伤具有灵敏度高、探测速度快、成本低、操作方便、探测厚度大、对人体和环境无害,特别对裂纹、未熔合等危险性缺陷探伤灵敏度高等优点。
但也存在缺陷评定不直观、定性定量与操作者的水平和经验有关、存档困难等缺点。
在探伤中,常与射线探伤配合使用,提高探伤结果的可靠性。
超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷。
1、超声波:频率大于20KHZ的声波。
它是一种机械波。
探伤中常用的超声波频率为0.5~10MHz,其中2~2.5MHz被推荐为焊缝探伤的公称频率。
机械振动:物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动,称为机械振动。
振幅A、周期T、频率f。
波动:振动的传播过程称为波动。
C=λ*f2、波的类型:(1)纵波L:振动方向与传播方向一致。
气、液、固体均可传播纵波。
(2)横波S:振动方向与传播方向垂直的波。
只能在固体介质中传播。
(3)表面波R:沿介质表面传播的波。
只能在固体表面传播。
(4)板波:在板厚与波长相当的薄板中传播的波。
只能在固体介质中传播。
3、超声波的传播速度(固体介质中)(1) E:弹性横量,ρ:密度,σ:泊松比,不同介质E、ρ不一样,波速也不一样。
(2)在同一介质中,纵波、横波和表面波的声速各不相同 CL >CS>C R钢:CL =5900m/s, CS=3230m/s,CR=3007m/s4、波的迭加、干涉、衍射⑴ 波的迭加原理当几列波在同一介质中传播时,如果在空间某处相遇,则相遇处质点的振动是各列波引起振动的合成,在任意时刻该质点的位移是各列波引起位移的矢量和。
几列波相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方向继续前进,好象在各自的途中没有遇到其它波一样,这就是波的迭加原理,又称波的独立性原理。
⑵ 波的干涉两列频率相同,振动方向相同,位相相同或位相差恒定的波相遇时,介质中某些地方的振动互相加强,而另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象叫做波的干涉现象。
超声波探伤讲义(内部培训资料)超声波探伤讲义(内部培训资料)一、概述超声波探伤是一种常用的非破坏性检测技术,广泛应用于工业领域。
本讲义将介绍超声波探伤的原理、设备、操作流程以及常见的应用场景。
二、原理超声波探伤利用材料中超声波的传播和反射特性来检测物体内部的缺陷。
超声波在材料中传播时,遇到界面或缺陷时会发生折射和反射,通过接收和分析反射信号,可以判断缺陷的位置和性质。
三、设备1. 超声波探伤仪:包括发射装置、接收装置、控制系统等。
2. 控制台:用于调节探伤仪的参数和显示检测结果。
3. 传感器:将超声波信号传输到被检物体表面,并接收反射信号。
四、操作流程1. 准备工作:确认探伤区域、选择合适的传感器和探头,并对设备进行检查和校准。
2. 设置参数:根据被检材料的性质和缺陷类型,调节控制台上的参数,如频率、增益等。
3. 扫描检测:将传感器沿被检物体表面平稳移动,保持一定的检测速度,记录反射信号。
4. 数据分析:通过控制台或计算机软件,对采集到的数据进行分析和处理,判断是否存在缺陷。
5. 结果评估:根据分析结果,评估被检物体的质量并作出相应的判定。
五、应用场景1. 金属材料检测:超声波探伤被广泛应用于金属材料的检测,如焊接接头、铸件、锻件等。
2. 管道检测:可以通过超声波探伤检测管道内部的腐蚀、裂纹等缺陷,保证管道的安全运行。
3. 轴承检测:超声波探伤可以检测轴承内部的裂纹、磨损等问题,预防故障和损坏。
4. 建筑结构检测:超声波探伤可用于检测混凝土结构中的空洞、裂缝等缺陷,确保建筑物的安全性。
六、注意事项1. 操作人员需经过专业培训,并持证上岗。
2. 检测前需对设备进行检查和校准,确保其正常工作。
3. 根据被检材料的性质和缺陷类型,选择合适的探头和参数设置。
4. 操作过程中需保持传感器与被检物体表面的贴合度,并保持恒定的扫描速度。
5. 分析结果需结合其他检测方法或实际应用情况进行综合评估。
七、总结超声波探伤技术是一种重要的非破坏性检测方法,具有广泛的应用前景。
超声波探伤是利用超声波在物质中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。
与射线探伤相比,超声波探伤具有灵敏度高、探测速度快、成本低、操作方便、探测厚度大、对人体和环境无害,特别对裂纹、未熔合等危险性缺陷探伤灵敏度高等优点。
但也存在缺陷评定不直观、定性定量与操作者的水平和经验有关、存档困难等缺点。
在探伤中,常与射线探伤配合使用,提高探伤结果的可靠性。
超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷。
1、超声波:频率大于20KHZ的声波。
它是一种机械波。
探伤中常用的超声波频率为0.5~10MHz,其中2~2.5MHz被推荐为焊缝探伤的公称频率。
机械振动:物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动,称为机械振动。
振幅A、周期T、频率f。
波动:振动的传播过程称为波动。
C=λ*f2、波的类型:(1)纵波L:振动方向与传播方向一致。
气、液、固体均可传播纵波。
(2)横波S:振动方向与传播方向垂直的波。
只能在固体介质中传播。
(3)表面波R:沿介质表面传播的波。
只能在固体表面传播。
(4)板波:在板厚与波长相当的薄板中传播的波。
只能在固体介质中传播。
3、超声波的传播速度(固体介质中)(1) E:弹性横量,ρ:密度,σ:泊松比,不同介质E、ρ不一样,波速也不一样。
(2)在同一介质中,纵波、横波和表面波的声速各不相同 CL >CS>C R钢:CL =5900m/s, CS=3230m/s,CR=3007m/s4、波的迭加、干涉、衍射⑴ 波的迭加原理当几列波在同一介质中传播时,如果在空间某处相遇,则相遇处质点的振动是各列波引起振动的合成,在任意时刻该质点的位移是各列波引起位移的矢量和。
几列波相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方向继续前进,好象在各自的途中没有遇到其它波一样,这就是波的迭加原理,又称波的独立性原理。
⑵ 波的干涉两列频率相同,振动方向相同,位相相同或位相差恒定的波相遇时,介质中某些地方的振动互相加强,而另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象叫做波的干涉现象。
《超声波探伤》实验指导书实验一超声波探伤仪的使用和性能测试一、实验目的1、了解A型超声波探伤仪的简单工作原理。
2、掌握A型超声波探伤仪的使用方法。
3、掌握水平线性、垂直线性和动态范围等主要性能的测试方法。
4、掌握盲区、分辨力和灵敏度余量等综合性能的测试方法。
二、超声波探伤仪的工作原理目前在实际探伤中,广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。
这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工件中传播时间(或传播距离),纵坐标表示反射回波波高。
根据荧光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。
A型脉冲超声波探伤仪的型号规格较多,线路各异,但它们的基本电路大体相同。
下面以CTS-22型探伤仪为例说明A型脉冲超声波探伤仪的基本电路。
CTS-22型超声探伤仪主要由同步电路、发射电路、接收放大电路、时基电路(又称扫描电路)、显示电路和电源电路组成,如图1.1所示。
各电路的主要功能如下:(1)同步电路:产生一系列同步脉冲信号,用以控制整台仪器各电路按统一步调进行工作(2)发射电路:在同步脉冲信号触发下,产生高频电脉冲,用以激励探头发射超声波。
(3)接收放大电路:将探头接收到的信号放大检波后加于示波管垂直偏转板上。
(4)时基电路:在同步脉冲信号触发下,产生锯齿波加于示波管水平偏转板上形成时基线。
(5)显示电路:显示时基线与探伤波形。
(6)电源电路:供给仪器各部分所需要的电压。
在实际探伤过程中,各电路按统一步调协调工作。
当电路接通以后,同步电路产生同步脉冲信号,同时触发发射电路和时基电路。
发射电路被触发以后产生高频电脉冲作用于探头,通过探头中压电晶片的逆压电效应将电信号转换为声信号发射超声波。
超声波在传播过程中遇到异质界面(缺陷或底面)反射回来被探头接收,通过探头的正压电效压将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波,然后加到示波管垂直偏转板上,形成重迭的缺陷波F和底波B。
时基电路被触发以后产生锯齿波,加到示波管水平偏转板上,形成一条时基扫描亮线,并将缺陷波F和底波B按时间展开,从而获得波形。
超 声 波 测 试 实 验三、实验原理 压电效应——某些固体物质,在压力(或拉力)的作用下产生形变,从而使物质本身极 化,在物体相对的表面出现正、负束缚电荷,这一效应称为压电效应。
其物理机理如图 1-1 所示。
通常具有压电效应的物质同时也具有逆压电效应,即当对施加电 压后会发生变形。
超声波探头利用逆压电效应产生超声波,而利用压电效应接收超声波。
图 1-1 石英晶体的压电效应 2、 脉冲超声波的产生及其特点 用于产生和接收超声波的材料一般被制成片状(晶片) ,并在其正反两面镀上导电层(如 镀银层)作为正负电极。
如果在电极两端施加一脉冲电压,则晶片发生弹性形变,随后发生 自由振动, 并在晶片厚度方向形成驻波, 如图 1-2 所示。
如果晶片的两侧存在其它弹性介质, 则会向两侧发射弹性波,波的频率与晶片的材料和厚度有关。
适当选择晶片的厚度,使其产 生弹性波的频率在超声波频率范围内,则该晶片即可产生超声波。
在晶片的振动过程中,由 于能量的减少,其振幅也逐渐减小,因此它发射出的是一个超声波波包,称为脉冲波,如图 1-2 所示。
图 1-2 脉冲波的产生 3、超声波波型及换能器种类 如果晶片内部质点的振动方向垂直于晶片平面, 那么晶片向外发射的就是超声波。
超声 波在介质中传播可以有不同的波形, 它取决于介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发 超声波。
通常有如下三种: 纵波波型——当介质中质点的振动方向与超声波的传播方向一致时,此超声波为纵波波 型。
任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。
横波波型——当介质中质点的振动方向与超声波的传播方向垂直时,此种超声波为横波 波型。
由于固体介质除了能承受体积变形外,还能够承受切变变形。
当其中剪切力交替作用 于固体介质时均能产生横波。
横波只能在固体介质中传播 表面波波型——是沿着固体表面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。
表面波可以看 成是由平行于表面的纵波和垂直于表面的横波合成,振动质点的轨迹为一椭圆,在距表面11/4 波长深处振幅最强,随着深度的增加很快衰减,实际上离表面一个波长以上的地方,质 点振动的振幅已经很微弱了。
超声波探伤是利用超声波在物质中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。
与射线探伤相比,超声波探伤具有灵敏度高、探测速度快、成本低、操作方便、探测厚度大、对人体和环境无害,特别对裂纹、未熔合等危险性缺陷探伤灵敏度高等优点。
但也存在缺陷评定不直观、定性定量与操作者的水平和经验有关、存档困难等缺点。
在探伤中,常与射线探伤配合使用,提高探伤结果的可靠性。
超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷。
1、超声波:频率大于20KHZ的声波。
它是一种机械波。
探伤中常用的超声波频率为0.5~10MHz,其中2~2.5MHz被推荐为焊缝探伤的公称频率。
机械振动:物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动,称为机械振动。
振幅A、周期T、频率f。
波动:振动的传播过程称为波动。
C=λ*f2、波的类型:(1)纵波L:振动方向与传播方向一致。
气、液、固体均可传播纵波。
(2)横波S:振动方向与传播方向垂直的波。
只能在固体介质中传播。
(3)表面波R:沿介质表面传播的波。
只能在固体表面传播。
(4)板波:在板厚与波长相当的薄板中传播的波。
只能在固体介质中传播。
3、超声波的传播速度(固体介质中)(1) E:弹性横量,ρ:密度,σ:泊松比,不同介质E、ρ不一样,波速也不一样。
(2)在同一介质中,纵波、横波和表面波的声速各不相同 CL >CS>C R钢:CL =5900m/s, CS=3230m/s,CR=3007m/s4、波的迭加、干涉、衍射⑴ 波的迭加原理当几列波在同一介质中传播时,如果在空间某处相遇,则相遇处质点的振动是各列波引起振动的合成,在任意时刻该质点的位移是各列波引起位移的矢量和。
几列波相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方向继续前进,好象在各自的途中没有遇到其它波一样,这就是波的迭加原理,又称波的独立性原理。
⑵ 波的干涉两列频率相同,振动方向相同,位相相同或位相差恒定的波相遇时,介质中某些地方的振动互相加强,而另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象叫做波的干涉现象。
超声波探伤指导书(doc 2页)部门: xxx时间: xxx制作人:xxx整理范文,仅供参考,勿作商业用途超声波探伤指导书一探伤准备工作1耦合剂选用液压油,用液压机废油即可。
2准备工具,手提朔料桶,毛刷,扫帚,铁刷(清理氧化皮),碎布(擦手,以保证仪器清洁)3被探工件温度不高于50℃,以不烫手为原则。
二仪器调节1探测范围,是工件厚度的1.5~2倍。
2锻钢件,纵波声速5920mm/s,横波声速3230mm/s。
3灵敏度设定3.1以DAC曲线法确定检测灵敏度调节灵敏度使φ2平底孔试块的回波高度为80%。
表面补偿及曲率补偿,用试块与工件底波比较法确定,该灵敏度即为检测灵敏度。
依次标定2,3,4试块的缺陷波,制作DAC曲线。
如图1如果灵敏度基准要求φ1、φ3、φ4、φ5不漏检,则将判废线、定量线、评定线增益分别调节-6dB 、+7dB 、+12dB 、+16 dB 。
根据公式'20lg 20lg 40lg p f X dB r p X φφφφ∆===算得。
3.2采用工件调整灵敏度3.2.1在锻件上将1次底面回波调整到满幅度的增益数值。
3.2.2实心锻件需提高的增益数值。
2220lgT A λπφ=………………………………………………………(1) A —需要提高的增益值dBT —被简部位的厚度或直径φ—平底孔直径λ—波长检测中心有孔的轴类锻件时需要提高的增益数值2220lg 10lg T R A rλπφ=-……………………………………………….(2)R —外径 r —内径 3.3灵敏度校正基准为平底孔试块'20lg 20lg40lg p f X dB r p X φφφφ∆=== (3)三 探伤扫查方法1栅格法 D ≤200mm 两条扫查线,间隔90°200<D ≤500mm 三条扫查线,间隔60°500<D ≤1000mm 四条扫查线,间隔45°1000<D 六条扫查线,间隔30°法兰端对整个水平面的栅格线扫查。
超声波操作讲义一、目前常用的无损检测方法:(1)射线照相检测即RT(2)超声检测即UT(3)磁粉检测即MT (4)液体渗透检测PT (5)涡流检测即ET二、利用超声波能够检测的范围包括:1、从检测对象的材料分为:金属材料,非金属材料,复合材料。
2、从检测对象的制造工艺分:锻件,铸造件,焊接件。
3、从检测对象的形状分:板材,管材,棒材。
4、从检测对象的尺寸分:厚度检测范围2.5~9000mm5、从检测对象的缺陷分:表面缺陷,内部缺陷。
三、认识我们的机器的主要菜单及相应的功能1、“基本”菜单里面包括显示范围:即超声波的探测范围,对于直探头要比被测工件厚度大50——100左右,对于斜探头考虑斜探头以横波进行探测,定位时考虑三角形的斜边,也要比工件的厚度大50——100左右,探伤时灵活应用,一定要保证最大探测范围能够探到工件底面。
材料声速:探伤时所要探的是什么工件那就输入相应的声速,直探头发出的是纵波,常用的材料的纵波声速钢5880-5950,铸铁3500-5600,铁5850-5900,铝6260,铜4700,有机玻璃2720。
斜探头发射的是横波,常用的有钢3230,铝3080,铜2260,(单位都为m/s)显示延迟:比如一个200mm厚的锻件,如果我不想看0-50深度的回波状况,那么可以通过调节显示延迟来实现。
探头零点:探头的晶片前面有一层保护膜,探伤时我们希望晶片和探测面之间零结合,但为了保护晶片不受磨损在其前面加了一层保护膜,那么超声波就多走了保护膜的厚度的距离,探伤以前我们要把这段距离去掉,即要调节探头零点。
2、收发菜单里包括探头阻尼:有50,100,400三档,探伤时选哪个都行。
检波方式:正半波,负半波,全波,射频,探伤时主要用正半波或负半波。
滤波频带:探头是多大的频率,机器就要是多少,例如2.5MHz 直探头,机器上也要设成2.5MHz。
信号抑制:如果不想看20%以下的波,那么信号抑制就设成20%,探伤中一般调为0。
UT 实践操作指导一、熟悉超声波仪器各旋钮及探头、试块⒈超声波仪器面板示意图:CTS-22型CTS-23型 CTS-26型数字式超声波探伤仪CSK-IIIA试快超声波仪器主要旋钮的作用:(CTS-22型)⑴ “工作方式选择”旋钮:选择“单探”、“双探”方式。
“单探”方式有“单探1”其发射强度不可变,“单探2”其发射强度可变的且应与“发射强度”旋钮配合使用(锻件考试中有时反射波减不下来,可使用“单探2”,且将“发射强度” 旋钮置于较低位置),“单探”为一个单探头发收工作状态,探头可任一插入发射或接受插座;“双探”为两个单探头或一个双晶探头的一发一收工作状态,分别插入发射和接受插座。
⑵“发射强度”旋钮:是改变仪器的发射脉冲功率,增大发射强度,可提高仪器灵敏度,但脉冲变宽,分辨率差,一般将“发射强度”旋钮置于较低位置。
⑶“增益”旋钮:是改变接受放大器的放大倍数,进而连续改变探伤灵敏度,使用时,将反射波高度精确地调节到某一指定高度,一般将“增益”调至80%处,探伤过程中不能再调整。
⑷ “衰减器”旋钮:是调节探伤灵敏度和测量回波振幅,“衰减器”读数越大,灵敏度越低,“衰减器”读数越小,灵敏度越高。
“衰减器”一般分粗调20dB档和细调2dB或0.5dB档。
⑸“抑制”旋钮:是抑制示波屏上幅度较低的或不必要的杂乱发射波不予显示。
使用“抑制”时,仪器的垂直线性和动态范围将会改变,其作用越大,仪器动态范围越小,从而容易漏检小缺陷,一般不使用抑制。
⑹“深度范围”旋钮:是粗调扫描线所代表的深度范围。
使示波屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。
厚度大的试件,选择数值较大的档级;厚度小的试件,选择数值较小的档级。
Δ关系⑺ “深度微调”旋钮:是精确调整探测范围,可连续改变扫描线的扫描速度,使不同位置的回波按2x连续压缩或扩展。
⑻ “脉冲移位”旋钮:使扫描线连扫描线上的回波一起移动,不改变回波间距。
⒉探头:⒊试块CSK-ⅠA、CSK-ⅢA、CSK-ⅡA、CSK-ⅣA试块:CSK-ⅠA试块CSK-ⅢA试块CSK-ⅡA试块(L—试块长度,由使用的声程确定)CSK-ⅣA二、准备工作⒈ 准备好测量尺,记录纸等;⒉ 了解工件材料和焊接方法(单面焊或双面焊、手工焊或自动焊)、测量被检工件规格(厚度)、绘制工件示意图并标明必要的尺寸如下图;⒊ 选择探头频率、探头型式(直探头或斜探头)、晶片尺寸、探头K 值,如斜探头型号:2.5P13×13K2等;表1: 推荐采用的斜探头K 值 板厚T mm K 值6~25 3.0~2.0(72°~60°)>25~46 2.5~1.5(68°~56°)>46~120 2.0~1.0(60°~45°)⒋ 填写仪器型号、探头型式、试块型号以及试件编号、厚度等;⒌ 将仪器的“增益”旋钮调至80%处,“抑制”旋钮至关。
模拟式超声波探伤实践操作指导一、熟悉超声波仪器旋钮及探头、试块⒈超声波仪器面板示意图:CTS-22型CTS-23型 CTS-26型⒉ 超声波仪器主要旋钮的作用:(CTS-22型)【工作方式选择】旋钮:选择“单探”、“双探”方式。
“单探”方式有“单探1”其发射强度不可变,“单探2”其发射强度可变的且应于“发射强度”旋钮配合使用,“单探”为一个单探头发收工作状态,探头可任一插入发射或接受插座;“双探”为两个单探头或一个双晶探头的一发一收工作状态,分别插入发射和接受插座。
【发射强度】旋钮:是改变仪器的发射脉冲功率,增大发射强度,可提高仪器灵敏度,但脉冲变宽,分辨率差,一般将“发射强度”旋钮置于较低位置。
【衰减器】旋钮:是调节探伤灵敏度和测量回波振幅,【衰减器】读数越大,灵敏度越低,【衰减器】读数越小,灵敏度越高。
【衰减器】一般分粗调20dB 档和细调2dB 或0.5dB 档。
【增益】旋钮:是改变接受放大器的放大倍数,进而连续改变探伤灵敏度,使用时,将反射波高度精确地调节到某一指定高度,一般将【增益】调至80%处,探伤过程中不能再调整。
【抑制】旋钮:是抑制示波屏上幅度较低的或不必要的杂乱发射波不予显示。
使用“抑制”时,仪器的垂直线性和动态范围将会改变,其作用越大,仪器动态范围越小,从而容易漏检小缺陷,一般不使用抑制。
【深度范围】旋钮:是粗调扫描线所代表的深度范围。
使示波屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。
厚度大的试件,选择数值较大的档级;厚度小的试件,选择数值较小的档级。
【深度微调】旋钮:是精确调整探测范围,可连续改变扫描线的扫描速度,使不同位置的回波按2x 关系连续压缩或扩展。
【脉冲移位】旋钮:使扫描线连扫描线上的回波一起移动,不改变回波间距。
1.发射插座2.接收插座3.工作方式选择4.发射强度5.粗调衰减器6.细调衰减器7. 抑制8.增益9.定位游标10.示波管 11. 遮光罩 12.聚焦 13.深度范围14. 深度微调 15. 脉冲移位 16.电压指示器 17.电源开关⒊探头:⒋试块CSK-ⅠA、CSK-ⅢA、CSK-ⅡA、CSK-ⅣA试块:CSK-ⅠA试块 CSK-ⅢA试块CSK-ⅡA试块(L—试块长度,由使用的声程确定) CSK-ⅣA二、准备工作⒈ 准备好测量尺,记录纸等;⒉ 了解工件材料和焊接方法(单面焊或双面焊、手工焊或自动焊)、坡口型式、测量被检工件规格(厚度)、绘制工件示意图并标明必要的尺寸如下图。
⒊ 选择探头频率、探头型式(直探头或斜探头)、晶片尺寸、探头K 值时,根据被检工件,按JB/T4730.3标准选择。
实践考核时,焊缝超声检测采用频率2.5MHz 的K2斜探头;钢板、锻件的实践考核按照一次性规定只需使用单晶直探头2.5P20、5P20等。
⒋ 记录仪器型号、探头型式、试块型号以及试件编号、工件规格等。
⒌ 耦合剂,如机油、甘油等。
三、对接焊缝超声检测要点:【工作方式选择】旋钮调至“单探1”;【脉冲移位】旋钮找到始波并对准“0”格处;【增益】旋钮调至80%处;【抑制】旋钮至关。
⒈ 探头前沿、K 值测定:⑴ 斜探头前沿测定(找斜探头入射点)将探头置于CSK -ⅠA 试块上前后移动(图1),并保持与试块侧面平行,在显示屏上找到100R 圆弧面的最高反射波后,用尺量出L 距离,则探头前沿L R l -=100(一般测量2~3次,取中间值)。
图1⑵ 折射角β(K 值)测定:将探头置于CSK -ⅠA 试块另一端上(图2)前后移动,并保持与试块侧面平行,在显示屏上找出φ50(有机玻璃) 的最高反射波后,用尺量出 M 距离,则折射角β(K 值):3035-+==l M K tg β图2 (根据探头标称K 值K2)⒉ 扫描线调试方法、比例及分贝数记录(以CTS-22型为例)⑴ 水平1:1法 (扫描线刻度代表水平距离):要点:先将仪器上的【深度范围】旋钮置于50mm 处;当探头晶片尺寸大于等于13×13时,探头置于ⅢA 试块靠10R 圆弧侧(图3);当探头晶片尺寸小于13×13时,探头置于ⅢA 试块中间(图4)。
图3 图4① 将探头置于CSK -ⅢA 试块的20h 横孔上进行前后移动(图5),并保持与试块侧面平行,找出显示屏上20h 横孔反射波最高点20F 后,探头不能移动,用尺量出L 距离,则孔深20h 处的水平距离为l L L +-=4020。
此时用【深度微调】或【脉冲移位】旋钮调节,将20F 反射波的前沿对准扫描线刻度20L 格处,再将20F 反射波高调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量。
图5② 然后将探头置于40h 横孔上进行前后移动,并保持与试块侧面平行,在显示屏上找出40h 横孔反射波最高点40F 后,探头不能移动,用尺量出L 距离,则孔深40h 处的水平距离l L L +-=4040。
观察40F 反射波前沿位置与40L 格相差值“x ∆”(图6),此时先用【深度微调】旋钮调节,将40F 反射波的前沿进行扩展或压缩(图6-1、图6-2),移到扫描线刻度40L 格处后再移x ∆(即2x ∆),再用【脉冲移位】旋钮调节,将40F 的反射波前沿对准扫描线刻度40L 格处,并将40F 反射波高调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量。
图6-1 F 40反射波前沿位置<L 40 图6-2 F 40反射波前沿位置>L 40图6③ 将CSK -ⅢA 试块翻身(图7),分别探测10h 、30h 孔深,确认最高反射波10F 、30F 的前沿是否分别对准显示屏的扫描线刻度10L 、30L 格处,再分别将10F 、30F 反射波高调置满刻度的60%,并分别记录相应的【衰减器】分贝数余量。
如果10F 、30F 的最高反射波前沿不在显示屏的水平刻度10L 、30L 格处,则应重新调试水平比例。
图7⑵ 深度1:1法 (扫描线刻度代表深度):要点:先将仪器上的【深度范围】旋钮置于250mm 处;当探头晶片尺寸大于13×13时,探头置于ⅢA 试块靠10R 圆弧侧;当探头晶片尺寸小于13×13时,探头置于ⅢA 试块中间。
① 将探头置于CSK -ⅢA 试块的20h 横孔上进行前后移动(图8),并保持与试块侧面平行,找出显示屏上20h 横孔反射波最高点20F 后,探头不能移动,用【深度微调】或【脉冲移位】旋钮调节,将20F 反射波的前沿对准扫描线刻度2格处, 再将20F 反射波高调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量。
图8② 然后将探头置于40h 横孔上进行前后移动,并保持与试块侧面平行,在显示屏上找出40h 横孔反射波最高点40F 后,探头不能移动,观察40F 反射波的前沿位置与 4 格相差值“x ∆”(图9),此时先用【深度微调】旋钮调节,将40F 反射波的前沿进行扩展或压缩(图9-1、图9-2),移到扫描线刻度4格后再移x ∆处(即2x ∆),再用【脉冲移位】旋钮调节,将40F 反射波的前沿对准扫描线刻度4格处,并将40F 反射波高调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量。
图9-1 F 40反射波前沿位置<h 40 图9-2 F 40反射波前沿位置>h 40图9③ 将CSK -ⅢA 试块翻身(图10),用同样方法分别探测10h 、30h 、50h ……孔深,确认最高反射波10F 、30F 、50F ……前沿分别对准显示屏的扫描线刻度1、3、5 ……格处,再分别将10F 、30F 、50F ……反射波高调置满刻度的60%,并分别记录相应的【衰减器】分贝数余量。
如果10F 、30F 、50F ……等最高反射波前沿不在显示屏的扫描线刻度1、3、5……等格处,则重新调试深度比例。
图10⑶ 举例:使用CTS —22仪器,探头型号:单斜探头2.5P13〓13K2,l =10mm ,试板厚度T=24mm 。
① 将仪器上的【深度范围】旋钮置于250mm 处,用【脉冲移位】旋钮把始波调到“0”格处; ② 探头置于CSK -ⅢA 试块的20h 横孔上,并保持与试块侧面平行进行前后移动,找出显示屏上20h 反射波最高点20F 后,按住探头不能移动,用【深度微调】或【脉冲移位】旋钮将20F 反射波前沿调到显示屏的扫描线刻度2格处,再将20F 反射波幅调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量dB=50;③ 将探头置于40h 横孔上,保持与试块侧面平行进行前后移动,找出显示屏上40h 反射波最高点40F 后,按住探头不能移动,观察40F 反射波前沿位置在3.2格处,与4格相差值“x ∆=0.8格”。
此时先用【深度微调】旋钮将40F 反射波前沿调到扫描线刻度4格后,继续将40F 反射波前沿移到4.8格处(即2x ∆),再用【脉冲移位】旋钮将40F 反射波前沿移至扫描线刻度 4 格处。
然后将40F 反射波幅调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量dB=42; ④ 将CSK -ⅢA 试块翻身,探测10h 孔深,确认10F 最高反射波前沿位于扫描线水平刻度1格处,将10F 反射波幅调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量dB=54;⑤ 探测30h 孔深,确认30F 最高反射波前沿位于扫描线刻度3格处,再将30F 反射波幅调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量dB=46;同样方法探测05h 孔深,并确认05F 波的前沿在5格处,使其波幅调置满刻度的60%,记录【衰减器】分贝数余量dB=38。
⑥ 将孔深10、20、30、40、50的分贝数余量填入表内(如表1)。
表1 基准波高60%⒊ 绘制距离—dB 曲线图和探伤灵敏度的确定⑴ 以反射波幅dB 值为纵坐标,以孔深距离为横坐标。
根据表5,在坐标纸上标出评定线、定量线、判废线,标出Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区(图11)。
图11⑵ 探伤灵敏度的确定:探伤灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。
首先确定探测厚度的二次波探测最大深度(即2倍探测厚度)所对应的评定线分贝数。
上例在探测T=24mm 时,表1中的孔深在50mm 时所对应的评定线分贝数为“25 dB ”。
然后将仪器上的【衰减器】余量调至25 dB 时灵敏度就调好了。
⑶ 不同厚度范围的距离-波幅曲线的灵敏度(表2)表2⒋ 扫查方式(平板对接焊缝的检测)试件厚度在8mm ~46mm 时,采用一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。
⑴ 检测扫查区域:探头移动区≥1.25P ,(P =2TK )(图12)图12⑵ 为检测纵向缺陷,斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上,作锯齿型扫查(图13) ⑶ 为检测焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查(图14)。
图13 图14⑷ 为确定缺陷位置、方向和形状,观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号,可采用前后、左右、转角、环绕等四种基本扫查方式(图15)。