超声波探伤

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超声波探伤实验

实验6—6 超声波探伤实验

【实验目的】

1．深入了解超声波的产生及在介质中的传播规律。

2．了解超声波探伤仪的工作原理。

3．掌握超声波探伤仪的使用方法。

4．掌握纵波探伤缺陷的识别和定位方法。

【实验原理】

在超声波探伤中，很多场合都需要知道材料中声波传播的速度。对于超声波探伤人员来说，测定声速最简单的方法是用超声波探伤仪来测定，由于现在的超声波探伤仪都是工作在脉冲波状态下，因此这种方法也可归结为脉冲测量方法。采用这种方法测量时，可用单探头方式，也可用双探头方式；能用于纵波声速的测量，也能用于横波声速的测量，只是两者在材料中激发超声波的类型和接收超声波的方式方面有所不同。

脉冲反射法是运用最广泛的一种超声波探伤法。它使用的不是连续波，而是有一定持续时间按一定频率间隔发射的超声脉冲。探伤结果可以用示波器显示。发生器在一定时间间隔内发射一个触发脉冲信号，通过专用压电换能器的作用，使得信号以相同的频率作机械振动，这个高频脉冲信号相应地在示波器荧光屏上形成一个起始脉冲信号。当探头接触到所要探测的工件面时，超声波以一定的速度在其内部传播，当遇到缺陷或工件底面时，就会引起反射，反射后的超声波返回到探头。此时，压电换能器又将声脉冲转换成电脉冲并将讯号再次传送到示波器，形成一个反射脉冲信号。

由于电子束在荧光屏上的移动与超声波在均匀物质中传播过程都是匀速的，所以来自缺陷或底面的反射脉冲信号距起始脉冲的距离与探头距缺陷或底面的距离是成正比的。脉冲反射法就是根据缺陷及底面反射信号的有无，反射信号幅度的高低及其反射信号在荧光屏上的位置来判断有无缺陷、缺陷的大小以及缺陷的深度的。

脉冲反射法可以分为直接接触纵波脉冲反射法和斜角探伤法，这里我们主要介绍直接接触纵波脉冲反射法。我们知道纵波是指材料中质点振动方向与声波传播方向一致的波型。探伤时，当探头垂直地或以不大于第一临界角的角度耦合到工件上时，在工件内部都能获得纵波。直接接触纵波脉冲反射法通常分为一次脉冲反射法、多次脉冲反射法及组合双探头脉冲反射法。

焊缝超声波探伤

焊缝手动超声波探伤

锅炉压力容器和各种钢结构主要采用焊接方法制造。射线探伤和超声波探伤是对焊缝进行无损检测的主要方法。对于焊缝中的裂纹、未熔合等面状危害性缺陷，超声波比射线有更高的检出率。随着现代科技快速发展，技术进步。超声仪器数字化，探头品种类型增加，使得超声波检测工艺可以更加完善，检测技术更为成熟。但众所周知：超声波探伤中人为因素对检测结果影响甚大；工艺性强；故此对超声波检测人员的素质要求高。检测人员不仅要具备熟练的超声波探伤技术，还应了解有关的焊接基本知识；如焊接接头形式、坡口形式、焊接方法和可能产生的缺陷方向、性质等。针对不同的检测对象制定相应的探伤工艺，选用合适的探伤方法，从而获得正确的检测结果。

射线检测局限性：

1. 辐射影响，在检测场地附近，防护不当会对人体造成伤害。

2. 受穿透力等局限影响，对厚截面及厚度变化大的被检物检测效果不好。

3. 面状缺陷受方向影响检出率低。

4. 不能提供缺陷的深度信息。

5. 需接近被检物体的两面。

6. 检测周期长，结果反馈慢。设备较超声笨重。成本高。

常规超声波检测不存在对人体的危害，它能提供缺陷的深度信息和检出射线照相容易疏漏的垂直于射线入射方向的面积型缺陷。能即时出结果；与射线检测互补。

超声检测局限性：

1. 由于操作者操作误差导致检测结果的差异。

2. 对操作者的主观因素（能力、经验、状态）要求很高。

3. 定性困难。

4. 无直接见证记录（有些自动化扫查装置可作永久性记录）。

5. 对小的（但有可能超标的缺陷）不连续性重复检测结果的可能性小。

6. 对粗糙、形状不规则、小而薄及不均质的零件难以检查。

7. 需使用耦合剂使波能量在换能器和被检工件之间有效传播。

超声波的一般特性：

超声波是机械波（光和X射线是电磁波）。超声波基本上具有与可闻声波相同的性质。它们能在固态、液态或气态的弹性介质中传播。但不能在真空中传播。在很多方面，一束超声波类似一束光。向光束一样，超声波可以从表面被反射；当其穿过两种声速不同物质的边界时可被折射（实施横波检测基理）；在边缘处或在障碍物周围可被衍射（裂纹测高；端点衍射法基理）。

涡流探伤与超声波探伤初探

一、关于无损检测

工作后查找的第一个单词叫做无损检测。在度娘的选框里输入：“无损检测用英文怎么说？”的时候，总觉得是不是应该先找本新华字典或者百度知道里搜索一下无损检测的中文含义。对于学文科的孩子来说，在学校里，大概永远不会接触到这么陌生的词汇，但是一旦离开校园，就会接触到很多很多意想不到的词语：无损检测，涡流探伤。也永远不会知道，铜管钢管的检测有他自己的方法。可以用超声波检测，也可以用涡流探伤仪来检测。那么，什么是无损检测呢？度娘说：无损检测就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。专业的解释，通俗的来说，就是不损害被检测物质的前提下进行的检测。是的，我踏入了一个陌生的领域，无损检测。

二、关于涡流探伤

涡流探伤：利用电磁感应原理，检测导电构件表面和近表面缺陷的一种探伤方法。其原理是用激磁线圈使导电构件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的变化量，从而获得构件缺陷的有关信息。按探测线圈的形状不同，可分为穿过式(用于线材、棒材和管材的检测)、探头式(用于构件表面的局部检测)和插入式(用于管孔的内部检测)三种。

涡流探伤的仪器可以分为很多种，例如这一款：LJET-101型涡流探伤仪，他是这样描述的：

LJET—101型穿过式系列涡流探伤仪是高端，全自动、高分辨率、数字化的穿过式涡流探伤仪，用于铁磁体、奥氏体钢、有色金属的管材、棒材、线材的表面及亚表面检测。主要覆盖点伤及环向缺陷，通用性强，应用范围广。操作平台基于Windows XP操作系统，可以方便地实现组网。参数调整简单，设置可存储于硬盘，调用方便。检测结果存储于数据库,方便产品批号追溯。自带远程在线诊断、在线帮助及口令保护。检测直径1~273mm，最小检测缺陷孔径符合国际涡流探伤标准孔径，也可以与旋转式探头检测系统联合使用，以提供检测覆盖率，覆盖全部纵向、横向及通孔类缺陷。性能达到国际一流水平，完全可以与世界上最先进的涡流探伤仪相媲美，而且操作方便，使用简单，配套技术服务完善。