《超声横波检测法》PPT课件.ppt

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1、5 5 5 5 超声横波检测法超声横波检测法超声横波检测法超声横波检测法1 1 1 1 1 1 检测条件的确定检测条件的确定检测条件的确定检测条件的确定检测条件的确定检测条件的确定 1.1 1.1 工作频率、探头类型与尺寸、仪器等的选择原则工作频率、探头类型与尺寸、仪器等的选择原则与纵波检测法基本相同。与纵波检测法基本相同。1.2 1.2 耦合条件耦合条件 比之纵波，同频率下波长短一半左右，更易产生表面比之纵波，同频率下波长短一半左右，更易产生表面干扰，如始波占宽加大，杂波增多等，故对被检工件的表干扰，如始波占宽加大，杂波增多等，故对被检工件的表面光洁度要比纵波高一个等级，而耦合剂大致相同。面

2、光洁度要比纵波高一个等级，而耦合剂大致相同。1.3 1.3 折射角选择折射角选择 在综合考虑工件形状、截面厚度和可能产生缺陷的延在综合考虑工件形状、截面厚度和可能产生缺陷的延伸方向等情况下，以最短声程为原则，确定横波折射角。伸方向等情况下，以最短声程为原则，确定横波折射角。1.4 1.4 声能损失补偿声能损失补偿 由于波长更短，因此受表面粗糙度影响造成的表面声由于波长更短，因此受表面粗糙度影响造成的表面声能损失比纵波大，检测计算是必须注意补偿。能损失比纵波大，检测计算是必须注意补偿。2 2 主要的检测方法主要的检测方法 2.1 2.1 直射法直射法 超声探头激发的超声波进入工件后直接投射到缺陷

3、上，超声探头激发的超声波进入工件后直接投射到缺陷上，称为称为直射法直射法或或一次波法一次波法。横波检测中应尽可能采用直射法横波检测中应尽可能采用直射法，该种方法声程最短，该种方法声程最短，声衰减最小，受声束扩散角的影响最小，定位准确。声衰减最小，受声束扩散角的影响最小，定位准确。缺陷埋深、缺陷距探头的水平位置与缺陷到声波入射点缺陷埋深、缺陷距探头的水平位置与缺陷到声波入射点三者之间成直角三角形关系。三者之间成直角三角形关系。S Sy yx x缺陷缺陷缺陷缺陷2.2 2.2 一次反射法一次反射法 超声波进入工件后，经一次底面反射后投超声波进入工件后，经一次底面反射后投射到缺陷上，称为一次反射法或

4、二次波法。射到缺陷上，称为一次反射法或二次波法。2.3 2.3 二次反射法二次反射法 超声波进入工件后，经工件上下表面两次超声波进入工件后，经工件上下表面两次反射后投射到缺陷上，称为二次反射法或三次反射后投射到缺陷上，称为二次反射法或三次波法。波法。在采用一次或二次反射法对缺陷进行定位在采用一次或二次反射法对缺陷进行定位评定时，必须考虑到声波的反射问题，在示波评定时，必须考虑到声波的反射问题，在示波屏上所显示的位置与实际位置之间必须进行修屏上所显示的位置与实际位置之间必须进行修正。正。aa）直射法直射法 bb）一次反射法一次反射法 cc）二次反射法二次反射法 dd）多次波法多次波法焊缝横波检测

5、焊缝横波检测 焊缝的检测多采用横波检测，主要是因焊缝的检测多采用横波检测，主要是因为焊缝都有加强高为焊缝都有加强高 ，焊道表面不平整，使，焊道表面不平整，使得采用直探头时耦合较为困难，更重要的是得采用直探头时耦合较为困难，更重要的是焊缝内部缺陷如裂纹、未焊透、未熔合等的焊缝内部缺陷如裂纹、未焊透、未熔合等的取向多与检测面垂直或存在一定角度，采用取向多与检测面垂直或存在一定角度，采用横波检测有利于发现这些缺陷。横波检测有利于发现这些缺陷。3 3 3 3 3 3 焊缝横波检测的一般步骤焊缝横波检测的一般步骤焊缝横波检测的一般步骤焊缝横波检测的一般步骤焊缝横波检测的一般步骤焊缝横波检测的一般步骤3

6、3.1.1 检测条件确定检测条件确定3.2 3.2 调整仪器，使其处于正常工作状态调整仪器，使其处于正常工作状态3.3 3.3 测定斜探头的前沿长度测定斜探头的前沿长度3.4 3.4 测定斜探头的测定斜探头的K K值值(折射率折射率)3.5 3.5 定标定标3.6 3.6 检测灵敏度调整检测灵敏度调整3.7 3.7 耦合扫查耦合扫查3.8 3.8 缺陷评定缺陷评定3.9 3.9 记录与报告记录与报告3.2 3.2 3.2 调整仪器处于要求的工作状态调整仪器处于要求的工作状态调整仪器处于要求的工作状态3.3 3.3 3.3 测定斜探头前沿长度测定斜探头前沿长度测定斜探头前沿长度 检测中，斜探头所

7、标志的入射点位置未必就是实际的声检测中，斜探头所标志的入射点位置未必就是实际的声检测中，斜探头所标志的入射点位置未必就是实际的声轴线入射点，而使用过的探头则更会因磨损改变入射点的位轴线入射点，而使用过的探头则更会因磨损改变入射点的位轴线入射点，而使用过的探头则更会因磨损改变入射点的位置，因此应在检测前或定期校验入射点的位置，以保证对缺置，因此应在检测前或定期校验入射点的位置，以保证对缺置，因此应在检测前或定期校验入射点的位置，以保证对缺陷的准确定位。陷的准确定位。陷的准确定位。入射点的校验一般以探头前沿长度的测量来进行。入射点的校验一般以探头前沿长度的测量来进行。入射点的校验一般以探头前沿长度

8、的测量来进行。主要采用有一定半径圆弧面的试块，找到探头在圆弧面主要采用有一定半径圆弧面的试块，找到探头在圆弧面主要采用有一定半径圆弧面的试块，找到探头在圆弧面的最大回波高度时，探头的入射点正好位于圆心上，此时量的最大回波高度时，探头的入射点正好位于圆心上，此时量的最大回波高度时，探头的入射点正好位于圆心上，此时量出探头端面距离试块边缘的距离就可计算出前沿长度。出探头端面距离试块边缘的距离就可计算出前沿长度。出探头端面距离试块边缘的距离就可计算出前沿长度。L前沿距离前沿距离前沿距离前沿距离 L L L LTB3.4 3.4 测定斜探头的测定斜探头的K K值（折射率）值（折射率）斜探头折射角的选择

9、原则斜探头折射角的选择原则斜探头折射角的选择原则斜探头折射角的选择原则：应能使声轴线直射、一次：应能使声轴线直射、一次反射或二次反射后声束能够覆盖整个焊缝截面或被检测截面反射或二次反射后声束能够覆盖整个焊缝截面或被检测截面并尽可能与主要的危险性缺陷延伸方向相垂直，保证足够的并尽可能与主要的危险性缺陷延伸方向相垂直，保证足够的检测灵敏度。检测灵敏度。与测量前沿长度类似，由于误差或使用磨损等原因，与测量前沿长度类似，由于误差或使用磨损等原因，斜探头的折射角也会发生改变，在检测前必须测定斜探头的斜探头的折射角也会发生改变，在检测前必须测定斜探头的K K值（折射率），确保在对缺陷进行定位计算时的准确性

10、。值（折射率），确保在对缺陷进行定位计算时的准确性。IIW1IIW1试块（荷兰试块）或者试块（荷兰试块）或者CSKCSKIAIA 标称标称KK值值1.51.5在在位置位置处测试：处测试：1.51.5标称标称KK值值2.52.5在在位置位置处测试：处测试：标称标称KK值值2.52.5在在位置位置处测试：处测试：IIW2IIW2试块，以试块，以5mm5mm横孔为反射体，则适用于横孔为反射体，则适用于1.51.5标称标称KK的探头的探头KK值测试：值测试：3.5 3.5 定标定标 定标过程实际是对时基线零位校正的过程，即把斜楔中定标过程实际是对时基线零位校正的过程，即把斜楔中的声程移出时基线外，使时

11、基线的零点真正代表检测面上的入的声程移出时基线外，使时基线的零点真正代表检测面上的入射点，定标后的水平时基线刻度将与横波在工件中的传播时间射点，定标后的水平时基线刻度将与横波在工件中的传播时间或距离成线性关系。或距离成线性关系。定标的目的：定标的目的：都是为了便于直接从波形显示位置得出缺都是为了便于直接从波形显示位置得出缺陷的实际位置。陷的实际位置。定标方法：定标方法：1 1、水平定标、水平定标 2 2、深度定标、深度定标 3 3、声程定标、声程定标 定标时应注意找到反射体的最大回波并用回波前沿对准定标时应注意找到反射体的最大回波并用回波前沿对准相应的水平刻度。最好在检测灵敏度下进行定标，因为

12、灵敏度相应的水平刻度。最好在检测灵敏度下进行定标，因为灵敏度不同时，脉冲回波占宽不同。不同时，脉冲回波占宽不同。R100R1009191T TB2B2B1B1定定定定 标标标标3.6 3.6 起始灵敏度调整起始灵敏度调整 焊缝横波检测中，通常是在特定的探头与仪器组合条件焊缝横波检测中，通常是在特定的探头与仪器组合条件下，采用对比试块预先实测绘制成孔回波的距离振幅曲线用下，采用对比试块预先实测绘制成孔回波的距离振幅曲线用于确定起始灵敏度以及检测过程中对缺陷的定量评定。于确定起始灵敏度以及检测过程中对缺陷的定量评定。距离振幅曲线的制作：距离振幅曲线的制作：距离振幅曲线的制作：距离振幅曲线的制作：以

13、相同波高为基准，不同埋藏深度的长横孔的回波高度以相同波高为基准，不同埋藏深度的长横孔的回波高度分贝值（衰减器或定量增益上的读数）为纵坐标，长横孔埋藏分贝值（衰减器或定量增益上的读数）为纵坐标，长横孔埋藏深度为横坐标，绘出的实测线作为基础，按验收标准要求而相深度为横坐标，绘出的实测线作为基础，按验收标准要求而相应增益一定的分贝构成的一组曲线。应增益一定的分贝构成的一组曲线。曲线只适合于检测时使用的特定探头与仪器的组合条件。曲线只适合于检测时使用的特定探头与仪器的组合条件。长横孔用来模拟焊缝中的条状夹渣、未焊透或未熔合。长横孔用来模拟焊缝中的条状夹渣、未焊透或未熔合。回波高度回波高度dBdB埋藏深

14、度埋藏深度mmmm340340（实测线）实测线）3403404dB4dB（判废线）判废线）34034010dB10dB（定量线）定量线）34034016dB16dB（评定线）评定线）探头：探头：2.52.5P1313K2P1313K2（LL15mm15mm）仪器：仪器：CTS-22CTS-22试块：试块：RB-2RB-2距离振幅曲线用于调整检测灵敏度的方法距离振幅曲线用于调整检测灵敏度的方法距离振幅曲线用于调整检测灵敏度的方法距离振幅曲线用于调整检测灵敏度的方法 通常按一个跨距的声程距离（两倍板厚）来确定起始灵敏通常按一个跨距的声程距离（两倍板厚）来确定起始灵敏度，即把相应两倍板厚埋藏深度的长

15、横孔的回波调到基准波高，度，即把相应两倍板厚埋藏深度的长横孔的回波调到基准波高，作为评定线灵敏度，然后补偿试块与工件表面之间的声能损失作为评定线灵敏度，然后补偿试块与工件表面之间的声能损失和两者声衰减差值，完成检测（起始）灵敏度的调整。和两者声衰减差值，完成检测（起始）灵敏度的调整。检测灵敏度检测灵敏度检测灵敏度检测灵敏度回波高度回波高度dBdB埋藏深度埋藏深度mmmm340340（实测线）实测线）3403404dB4dB（判废线）判废线）34034010dB10dB（定量线）定量线）34034016dB16dB（评定线）评定线）探头：探头：2.52.5P1313K2P1313K2（LL15m

16、m15mm）仪器：仪器：CTS-22CTS-22试块：试块：RB-2RB-23.7 3.7 耦合扫查耦合扫查 扫查范围按照所使用标准或规范中的具体要求确定。扫查范围按照所使用标准或规范中的具体要求确定。扫查分为单面双侧和双面双侧进行。扫查分为单面双侧和双面双侧进行。具体的扫查方式可依据采用标准或规范的要求执行。具体的扫查方式可依据采用标准或规范的要求执行。3.8 3.8 缺陷评定缺陷评定 包括定位、定量和定性三个方面。包括定位、定量和定性三个方面。1 1、定位、定位 （1 1）水平位置和埋藏深度的确定；）水平位置和埋藏深度的确定；（2 2）缺陷高度的确定。）缺陷高度的确定。2 2、定量、定量 （1 1）对比试块法）对比试块法 （2 2）计算法）计算法 利用距离振幅曲线进行。利用距离振幅曲线进行。缺陷长度测量：缺陷长度测量：缺陷长度测量：缺陷长度测量：半波高度法（也称半波高度法（也称6dB6dB法）法）3.9 3.9 3.9 记录与报告记录与报告记录与报告