在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管進行在線亞洲日產一區二區: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. 檢測面的選擇和(he)準(zhun)備


 不銹鋼管超(chao)聲波(bo)探(tan)傷(shang)通常是針對某一特定待測鋼管進行檢測,因此首(shou)先就要考慮(lv)缺(que)陷(xian)(xian)(xian)的最(zui)(zui)大(da)可(ke)能取向(xiang)。如果缺(que)陷(xian)(xian)(xian)的主反(fan)射面與(yu)待測件的某一規則(ze)面近(jin)似(si)平(ping)行,則(ze)使(shi)用從該(gai)規則(ze)面入射的垂(chui)直縱波(bo),使(shi)聲束(shu)軸線與(yu)缺(que)陷(xian)(xian)(xian)的主反(fan)射面近(jin)乎垂(chui)直,對探(tan)傷(shang)是最(zui)(zui)為(wei)有(you)利(li)的。缺(que)陷(xian)(xian)(xian)的最(zui)(zui)大(da)可(ke)能取向(xiang)要根(gen)據待測件的材(cai)料、坡口形式、焊接(jie)工藝等因素(su)綜合分析(xi)。


 多(duo)數情況下,待測(ce)不銹鋼管(guan)上可(ke)供放置探頭的(de)平(ping)面(mian)或規(gui)則圓(yuan)周(zhou)(zhou)面(mian)是有(you)限(xian)的(de),因此(ci),檢(jian)(jian)測(ce)面(mian)的(de)選(xuan)擇要(yao)和檢(jian)(jian)測(ce)技術的(de)選(xuan)擇結合(he)起來考量。例(li)如,對鍛件中冶金缺陷(xian)的(de)檢(jian)(jian)測(ce),由于(yu)缺陷(xian)大(da)多(duo)平(ping)行(xing)于(yu)鍛造表(biao)面(mian),通(tong)常采用縱波(bo)垂(chui)直入(ru)射(she)檢(jian)(jian)測(ce),檢(jian)(jian)測(ce)面(mian)可(ke)選(xuan)為與(yu)鍛件流線相平(ping)行(xing)的(de)表(biao)面(mian)。對于(yu)棒材的(de)檢(jian)(jian)測(ce),可(ke)能的(de)入(ru)射(she)面(mian)只有(you)圓(yuan)周(zhou)(zhou)面(mian),采用縱波(bo)檢(jian)(jian)測(ce)可(ke)以(yi)(yi)檢(jian)(jian)出(chu)位于(yu)棒材中心(xin)區域的(de)、延伸方向與(yu)棒材軸向平(ping)行(xing)的(de)缺陷(xian),若要(yao)檢(jian)(jian)測(ce)位于(yu)棒材表(biao)面(mian)附近垂(chui)直表(biao)面(mian)的(de)裂紋,或沿圓(yuan)周(zhou)(zhou)延伸的(de)缺陷(xian),由于(yu)檢(jian)(jian)測(ce)面(mian)仍(reng)是圓(yuan)周(zhou)(zhou)面(mian),所以(yi)(yi)仍(reng)需采用聲束(shu)斜入(ru)射(she)到周(zhou)(zhou)向。


 有些情(qing)況下,需(xu)要從多(duo)(duo)個檢(jian)測(ce)(ce)面(mian)人射(she)進行檢(jian)測(ce)(ce)。如:變形過程使缺(que)陷有多(duo)(duo)種取(qu)向時;單(dan)面(mian)檢(jian)測(ce)(ce)存(cun)在盲區,而(er)另一面(mian)檢(jian)測(ce)(ce)可以(yi)補償時;單(dan)面(mian)的靈敏(min)度(du)無法在整個待測(ce)(ce)件(jian)厚度(du)尺寸內達到時等情(qing)況。


 為了確保檢測(ce)(ce)面(mian)(mian)能有較好的聲耦合(he),在檢測(ce)(ce)之前應對待測(ce)(ce)件表(biao)(biao)面(mian)(mian)進行目視檢查,清(qing)除油污、銹蝕(shi)、毛(mao)刺等,條件允(yun)許時(shi)可(ke)對表(biao)(biao)面(mian)(mian)探頭移動區(qu)域進行打磨。




2. 儀器的選擇


 超(chao)聲波(bo)(bo)檢(jian)測儀是超(chao)聲波(bo)(bo)探傷的主要(yao)(yao)設備,當前國內外(wai)檢(jian)測儀器種類繁多,適用(yong)情(qing)況也大不(bu)相同,所以根據不(bu)銹鋼(gang)管(guan)探傷需要(yao)(yao)和(he)現場情(qing)況來選擇檢(jian)測儀器。一般根據以下幾種情(qing)況來選擇儀器:


 a. 對(dui)于(yu)定位要(yao)求(qiu)高的(de)情況,應(ying)選擇水平線(xian)性誤(wu)差小的(de)儀器。


 b. 對于定量(liang)要求(qiu)高的情況,應選擇垂直線性好(hao),衰減(jian)器精度高的儀器。


 c. 對于大型零(ling)件的檢測(ce),應選(xuan)擇靈(ling)敏度余量高、信噪比(bi)好、功率大的儀器。


 d. 為了有效(xiao)地發現近表面缺(que)陷和區分相鄰缺(que)陷,應選(xuan)擇盲區小(xiao)、分辨力(li)好的儀器。


 e. 對于室外現(xian)場檢測,應選擇重量輕、熒(ying)光屏亮度好、抗干擾能力強的(de)攜帶式(shi)儀(yi)器(qi)。


此外要求選(xuan)擇(ze)性能穩定、重(zhong)復性好和(he)可靠性好的儀器。




3. 探(tan)頭的選擇


 不銹鋼管(guan)超聲檢測中,超聲波的發(fa)射和接收都是通過探頭(tou)來實(shi)現的。在檢測前應根據被(bei)測對象的外(wai)觀、聲學(xue)特點、材質等(deng)來選擇(ze)探頭(tou),選擇(ze)參數包括(kuo)探頭(tou)種類(lei)、中心頻率、帶寬、晶片(pian)大小、斜探頭(tou)K值大小等(deng)。


 a. 探(tan)頭類型的選擇


  常(chang)用的(de)探(tan)(tan)(tan)頭有縱波(bo)直探(tan)(tan)(tan)頭、縱波(bo)斜探(tan)(tan)(tan)頭、橫(heng)波(bo)斜探(tan)(tan)(tan)頭、表面波(bo)探(tan)(tan)(tan)頭、雙晶探(tan)(tan)(tan)頭、聚焦探(tan)(tan)(tan)頭等,一般(ban)根據待測件的(de)外(wai)觀和易出現缺陷的(de)區域、取(qu)向等情況來(lai)選擇(ze)探(tan)(tan)(tan)頭的(de)類型,盡(jin)可能使聲束軸線同缺陷角度接近90°。


  縱波直(zhi)探頭發射、接收縱波,聲束軸線與探測面角(jiao)度在(zai)90°左右。多用在(zai)尋找與面近(jin)乎(hu)平行(xing)的瑕疵。


  縱波斜探頭在待測(ce)件(jian)中既有縱波也(ye)有橫波,但由于(yu)縱波和橫波的速度不(bu)同加以識別。主要用于(yu)尋(xun)找與(yu)探測(ce)面垂直或成一定角度的缺陷。


  橫(heng)波(bo)(bo)斜探頭是通過波(bo)(bo)型轉換實(shi)現橫(heng)波(bo)(bo)檢測(ce)的。主要(yao)用于(yu)尋找與探測(ce)面垂直或(huo)成一(yi)定角度的缺陷。


  表面(mian)波探(tan)頭(tou)用(yong)于(yu)尋找待(dai)(dai)測(ce)件表面(mian)缺陷,雙晶探(tan)頭(tou)用(yong)于(yu)尋找待(dai)(dai)測(ce)件近表面(mian)缺陷,聚焦探(tan)頭(tou)用(yong)于(yu)水(shui)浸式(shi)檢測(ce)管材或板材。


 b. 探測原理的(de)選擇


  按檢測(ce)原理來分類(lei),超聲探傷方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)有脈沖(chong)(chong)反(fan)射(she)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、穿透法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、共(gong)振法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)TOFD法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等。本書主要介(jie)紹脈沖(chong)(chong)反(fan)射(she)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。脈沖(chong)(chong)反(fan)射(she)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)又包括缺(que)陷回波(bo)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、底波(bo)高度(du)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)多次底波(bo)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等。


  缺陷回(hui)波(bo)(bo)法(fa)通過探傷儀顯示屏中的波(bo)(bo)形判斷是否存在缺陷,其基(ji)本原理(li)如圖2.19所示。當(dang)待測件完好時,聲波(bo)(bo)可直接到達待測件底部(bu),波(bo)(bo)形信(xin)號只有(you)初始脈沖(chong)T和(he)底部(bu)回(hui)波(bo)(bo)B,若存在瑕疵,缺陷回(hui)波(bo)(bo)F就會在初始脈沖(chong)T和(he)底部(bu)回(hui)波(bo)(bo)B之間出現。


圖 19.jpg


  底(di)波高度法是(shi)指(zhi)當待(dai)(dai)測(ce)(ce)件的(de)材料(liao)和厚薄固定時,底(di)部回(hui)波幅值維(wei)持不變,如(ru)果(guo)待(dai)(dai)測(ce)(ce)件內(nei)有瑕疵,底(di)部回(hui)波幅值會減弱(ruo)甚至消失,基于此判斷待(dai)(dai)測(ce)(ce)件內(nei)部情況,如(ru)圖2.20所示。底(di)波高度法的(de)特點(dian)是(shi)相(xiang)同(tong)投影大(da)小(xiao)的(de)缺(que)陷(xian)可(ke)以取得到相(xiang)同(tong)的(de)指(zhi)示,但是(shi)需要待(dai)(dai)測(ce)(ce)件的(de)探測(ce)(ce)面與底(di)部平行。底(di)波高度法缺(que)點(dian)同(tong)樣明顯,其檢(jian)(jian)出瑕疵的(de)靈(ling)敏度不夠好,對缺(que)陷(xian)定位定量也不方便。因此實際檢(jian)(jian)測(ce)(ce)中(zhong)很少作為一種(zhong)獨(du)立的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)方法,多是(shi)作為一種(zhong)輔助手段,配合(he)缺(que)陷(xian)回(hui)波法發(fa)現(xian)某些傾斜的(de)、小(xiao)而密(mi)集的(de)缺(que)陷(xian)。


圖 20.jpg


  多層底波(bo)(bo)法是基于多次底面(mian)回(hui)(hui)波(bo)(bo)的變化來判斷待(dai)測件(jian)(jian)內是否有(you)瑕疵。當(dang)待(dai)測件(jian)(jian)較薄,聲(sheng)波(bo)(bo)能量比較強(qiang)時(shi),聲(sheng)波(bo)(bo)會在探測面(mian)和底面(mian)之間來回(hui)(hui)多次往復(fu),在探傷儀(yi)顯示(shi)屏中(zhong)就會有(you)多次底波(bo)(bo)B1、B2、B3、···.如果待(dai)測件(jian)(jian)內部存在有(you)缺陷,由于缺陷的反射、散(san)射等會損耗(hao)部分聲(sheng)波(bo)(bo)能量,底面(mian)回(hui)(hui)波(bo)(bo)次數(shu)也會減少,同時(shi)還會擾亂待(dai)測件(jian)(jian)完好(hao)情況下底面(mian)回(hui)(hui)波(bo)(bo)高度依次衰減的現象,并顯示(shi)出缺陷回(hui)(hui)波(bo)(bo),如圖2.21所示(shi)。


圖 21.jpg



c. 探頭頻率的(de)選擇


超聲(sheng)波(bo)探傷頻率通常在(zai)0.5~10 MHz范圍(wei)內,實際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. 探頭晶片尺寸(cun)的選擇


   探(tan)頭矩(ju)形(xing)晶片(pian)尺寸通(tong)(tong)常(chang)不(bu)大(da)于500m㎡,對于圓形(xing)晶片(pian)而言(yan),其(qi)直(zhi)徑通(tong)(tong)常(chang)不(bu)大(da)于25mm,晶片(pian)大(da)小(xiao)對探(tan)傷(shang)效(xiao)果也(ye)有較大(da)影響(xiang)。通(tong)(tong)常(chang)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(jing)片尺寸(cun)越(yue)大(da),探(tan)頭所發出的能(neng)量也越(yue)大(da),未擴散區掃查范圍(wei)(wei)也會增加(jia),與此同時,遠(yuan)距(ju)離掃查范圍(wei)(wei)會減小,對遠(yuan)距(ju)離缺陷的檢(jian)測能(neng)力(li)會提(ti)高。


   所(suo)以(yi),探頭晶片尺寸(cun)會影響(xiang)到未擴散區掃(sao)查范圍、遠(yuan)距離檢(jian)(jian)測(ce)(ce)能(neng)力(li)、聲束指向性和(he)近(jin)場區長度(du)等(deng)。在(zai)實(shi)際(ji)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)中,如(ru)果(guo)(guo)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)面積(ji)范圍較大(da),常選(xuan)擇大(da)面積(ji)的(de)壓電晶片;如(ru)果(guo)(guo)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)厚度(du)較大(da),也常選(xuan)用(yong)大(da)面積(ji)晶片探頭以(yi)增強遠(yuan)距離缺(que)陷探傷能(neng)力(li);如(ru)果(guo)(guo)是(shi)小(xiao)型待(dai)測(ce)(ce)件,常選(xuan)用(yong)小(xiao)面積(ji)晶片提高定位精度(du);如(ru)果(guo)(guo)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)區域(yu)表面較為粗糙,常選(xuan)用(yong)小(xiao)面積(ji)晶片來減(jian)少耦合時出(chu)現的(de)損失。


 e. 斜探頭(tou)折射角的選擇


   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(he)劑的選擇


  聲學意(yi)義上的耦(ou)合是指(zhi)聲波在兩個(ge)界(jie)面間的聲強透射能(neng)(neng)力(li)。透射能(neng)(neng)力(li)越高,意(yi)味著(zhu)耦(ou)合效果越好,能(neng)(neng)量(liang)傳入待測(ce)(ce)件越強。為(wei)(wei)了提高耦(ou)合性能(neng)(neng),通常在探(tan)頭(tou)與被檢測(ce)(ce)表(biao)(biao)面之(zhi)間加(jia)入耦(ou)合劑。其目的是為(wei)(wei)了排除因待測(ce)(ce)面不平整而與探(tan)頭(tou)表(biao)(biao)面間接觸不好存(cun)在的空(kong)氣層,使聲波能(neng)(neng)量(liang)有(you)效傳人待測(ce)(ce)件實(shi)施檢測(ce)(ce),此(ci)外也有(you)助(zhu)于減小摩擦。


一般(ban)耦合劑需要(yao)滿足(zu)以下幾點要(yao)求:


  a. 能保護好探頭表面和(he)待測(ce)表面,流動性、黏度和(he)附著力大小適當,易于清洗;


  b. 聲阻抗(kang)高,透聲性(xing)能(neng)良好;


  c. 來源廣,價格便宜;


  d. 對(dui)待測件沒有(you)腐蝕,對(dui)檢測人員(yuan)沒有(you)潛在危險,對(dui)環(huan)境友好;


  e. 性能穩定,不易變質,可長(chang)期(qi)保存(cun)。


  探(tan)傷用耦(ou)合(he)劑(ji)多為甘油、水玻璃、水、機油和(he)化學(xue)漿糊(hu)(hu)等。其(qi)中(zhong),甘油的(de)(de)(de)聲阻抗(kang)高,耦(ou)合(he)性(xing)(xing)能好,常用于(yu)一些重(zhong)要(yao)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件的(de)(de)(de)精確檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce),但其(qi)價格(ge)(ge)較貴,而且(qie)對(dui)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件有(you)一定(ding)(ding)程度的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi);水玻璃聲阻抗(kang)較高,常用于(yu)表面較為粗糙的(de)(de)(de)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce),缺點是清洗起來不易,并且(qie)對(dui)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件有(you)一定(ding)(ding)程度的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi);水來源廣,價格(ge)(ge)低,常用于(yu)水浸式(shi)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce),但易流(liu)(liu)失,易使待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件生銹,需(xu)要(yao)對(dui)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件及時吹(chui)干;機油黏度、附著力、流(liu)(liu)動性(xing)(xing)大小適當,對(dui)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件沒有(you)腐(fu)蝕(shi),價格(ge)(ge)也(ye)易于(yu)接(jie)受,是現在實驗室和(he)實際探(tan)傷中(zhong)最常用的(de)(de)(de)耦(ou)合(he)劑(ji)類型;化學(xue)漿糊(hu)(hu)耦(ou)合(he)效果好,成本低,也(ye)常用于(yu)現場(chang)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)。


 此外,除了耦(ou)(ou)合(he)劑自身的(de)聲阻抗性能,影響(xiang)耦(ou)(ou)合(he)效(xiao)(xiao)果的(de)還有探(tan)傷時(shi)耦(ou)(ou)合(he)層的(de)厚度(du)、待測(ce)件表(biao)(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙(cao)度(du)、待測(ce)件表(biao)(biao)面(mian)形狀(zhuang)等。當耦(ou)(ou)合(he)層厚度(du)為(wei)λ/4的(de)奇(qi)數倍(bei)時(shi),聲波(bo)透射(she)弱(ruo),反(fan)射(she)回(hui)波(bo)低,耦(ou)(ou)合(he)效(xiao)(xiao)果不好(hao),而厚度(du)為(wei)λ/2的(de)整數倍(bei)或(huo)很薄時(shi),透射(she)強,反(fan)射(she)回(hui)波(bo)高,耦(ou)(ou)合(he)效(xiao)(xiao)果好(hao)。待測(ce)件表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)越(yue)(yue)大,反(fan)射(she)回(hui)波(bo)越(yue)(yue)低,耦(ou)(ou)合(he)效(xiao)(xiao)果越(yue)(yue)差(cha),一(yi)般要求表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)不高于6.3μm.由于探(tan)傷常(chang)用的(de)探(tan)頭多數表(biao)(biao)面(mian)較為(wei)平整,因此待測(ce)件表(biao)(biao)面(mian)形狀(zhuang)也是平面(mian)時(shi)兩者耦(ou)(ou)合(he)性能最優,次之是凸弧(hu)面(mian),凹弧(hu)面(mian)最差(cha)。




5. 表(biao)面耦合(he)損耗的(de)測定(ding)與(yu)補償


  由于耦合過程中會出現(xian)一定(ding)損耗,為了(le)對其進行(xing)適當(dang)的(de)(de)(de)補償,需要先測出待測件(jian)與對比(bi)試(shi)塊表面損失(shi)的(de)(de)(de)分貝差。即在其他條(tiao)件(jian)都相同,除了(le)表面耦合狀態(tai)不(bu)同的(de)(de)(de)待測件(jian)和對比(bi)試(shi)件(jian)上測定(ding)兩(liang)者(zhe)回(hui)波或(huo)是穿透波的(de)(de)(de)分貝差。


  一(yi)次波測(ce)定方法為:先制作兩(liang)塊(kuai)(kuai)材質與待(dai)(dai)測(ce)件一(yi)致、表面狀況不一(yi)的對(dui)比(bi)試(shi)塊(kuai)(kuai)。其中(zhong)一(yi)塊(kuai)(kuai)為對(dui)比(bi)試(shi)塊(kuai)(kuai),表面粗糙度同(tong)試(shi)塊(kuai)(kuai)一(yi)樣(yang),另一(yi)塊(kuai)(kuai)為待(dai)(dai)測(ce)試(shi)塊(kuai)(kuai),表面狀態同(tong)待(dai)(dai)測(ce)件一(yi)樣(yang)。各自在相同(tong)深度對(dui)制作尺(chi)寸(cun)一(yi)致的長橫孔,然后將(jiang)探頭放在試(shi)塊(kuai)(kuai)上,測(ce)出兩(liang)者長橫孔回波信號高度的分貝差(cha),就(jiu)是(shi)耦合的損耗差(cha)。


  二次波(bo)測(ce)(ce)定(ding)時多選(xuan)擇一(yi)發一(yi)收的(de)(de)一(yi)對探頭,通過穿透法測(ce)(ce)定(ding)兩者反射(she)波(bo)高的(de)(de)分貝差。具體方法為:先用(yong)“衰(shuai)減器(qi)”測(ce)(ce)定(ding)衰(shuai)減的(de)(de)分貝差,把(ba)探頭放在試(shi)塊上調(diao)節好,然(ran)后再用(yong)“衰(shuai)減器(qi)”測(ce)(ce)定(ding)增益的(de)(de)分貝差,即減少測(ce)(ce)定(ding)分貝差衰(shuai)減量,此(ci)時試(shi)塊與(yu)待測(ce)(ce)件上同一(yi)反射(she)體的(de)(de)回波(bo)波(bo)高一(yi)致(zhi),耦合損耗恰好得到(dao)補償。



6. 掃描速(su)度的(de)調節


  掃(sao)描速度(du)或時基掃(sao)描線(xian)比(bi)例是指探傷儀(yi)顯示屏中時基掃(sao)描線(xian)的水平(ping)刻度(du)值τ與(yu)實際聲(sheng)程(cheng)x(單(dan)程(cheng))的比(bi)例關系,即(ji)τ : x=1 : n,類似于(yu)地圖(tu)上(shang)的比(bi)例尺(chi)。


  掃描速(su)(su)度的(de)增減通(tong)常需要(yao)根據探測范圍(wei),利(li)用尺寸(cun)已知(zhi)的(de)試塊或待測件上的(de)兩次(ci)不(bu)同反射波的(de)前(qian)沿,與相應的(de)水平刻度值分別對照來進行。掃描速(su)(su)度的(de)調節主要(yao)包(bao)括(kuo)以下幾種:


 a. 縱波掃描速(su)度(du)的調節(jie)


  縱波(bo)檢(jian)測(ce)時通常根據縱波(bo)聲程來實(shi)現調節,具體需要首先將縱波(bo)探(tan)頭同(tong)厚度合適的平底面或曲底面對(dui)準,使(shi)得兩次不同(tong)的底面回波(bo)與相應的水平刻度值分(fen)別對(dui)準。


 b. 表面波掃(sao)描(miao)速度的調(diao)節


   表面波檢測時(shi)與縱波檢測時(shi)的(de)掃描速度(du)調節方法類似,但(dan)是由(you)于表面波無法在同(tong)一反(fan)射(she)體達成多次反(fan)射(she),所(suo)以調節時(shi)要通(tong)過兩(liang)個不(bu)一樣的(de)反(fan)射(she)體形成的(de)兩(liang)次反(fan)射(she)波分別對準相應(ying)的(de)水平刻(ke)度(du)值來調節。


 c. 橫波(bo)掃描速(su)度的調(diao)節


   使用橫(heng)波(bo)進行探傷(shang)時,缺(que)陷(xian)具(ju)體方(fang)位可通過(guo)折(zhe)射角以及(ji)聲程來(lai)確定,亦可通過(guo)水平距(ju)離以及(ji)深度來(lai)確定。而橫(heng)波(bo)掃描速(su)度的調節方(fang)法較多,有(you)三種(zhong):


   ①. 聲程(cheng)調節法(fa),使屏幕上的水平刻度值同(tong)橫(heng)波(bo)聲程(cheng)成比例,進而直接顯示橫(heng)波(bo)聲程(cheng);


   ②. 水平(ping)(ping)(ping)調(diao)節法,使屏幕(mu)上的水平(ping)(ping)(ping)刻度(du)值同反射體的水平(ping)(ping)(ping)距離成比例(li),進而直(zhi)接顯示(shi)反射體的水平(ping)(ping)(ping)投影距離,一般用于薄待測件橫波(bo)探傷;


   ③. 深(shen)度調節法,使(shi)屏幕(mu)上的水(shui)平(ping)刻度值同反射體的深(shen)度成比例,進而直接顯示深(shen)度距離,多(duo)用在較厚待測件焊縫的橫波(bo)探傷。



7. 檢測(ce)靈敏度(du)的調(diao)節


 調(diao)節檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度(du)的(de)目的(de)是為了(le)探測(ce)待測(ce)件(jian)中(zhong)特(te)定(ding)(ding)尺寸的(de)缺(que)陷,并對缺(que)陷定(ding)(ding)量。靈(ling)敏度(du)太(tai)高會使屏幕上的(de)雜波變多、難(nan)以判斷,但是太(tai)低又容易引(yin)起漏(lou)檢(jian),所(suo)以可經由(you)儀器上的(de)“增益”“衰(shuai)減器”“發射強度(du)”等旋鈕來(lai)調(diao)整。調(diao)整方法(fa)有(you)三種:試塊調(diao)整法(fa)、待測(ce)件(jian)底波調(diao)整法(fa)、AVG曲線法(fa)。


a. 試塊調整(zheng)法


 依據待測(ce)件對靈(ling)敏(min)度(du)的(de)要求選用適當的(de)試塊,把探頭對準(zhun)試塊定制尺(chi)寸的(de)缺陷,調(diao)(diao)整(zheng)靈(ling)敏(min)度(du)相關(guan)的(de)旋鈕,使屏幕中的(de)最(zui)高(gao)反射回(hui)波達到基(ji)準(zhun)波高(gao),即調(diao)(diao)整(zheng)完畢(bi)。


b. 待測件底波調整(zheng)法


 通過(guo)待測件底(di)面(mian)回(hui)波(bo)來調節檢測靈敏度,待測件底(di)面(mian)回(hui)波(bo)與同深度的(de)人工缺陷回(hui)波(bo)的(de)分(fen)貝差是一定(ding)值,這個(ge)定(ding)值可通過(guo)下式計算得出:


25.jpg


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(xian)是描(miao)述規則反射體的距離(li)(A)、回(hui)波高度(V)與當量尺(chi)寸(G)之間關(guan)系的曲線(xian),A、V、G分別是德文(wen)的字頭(tou)縮寫(xie),英(ying)文(wen)中縮寫(xie)為DGS.AVG曲線(xian)常利(li)用待測件直接繪制(zhi),利(li)用半波法配合“增益”等旋鈕(niu)重復即(ji)可獲得,極大地方便了野(ye)外檢測工作。




8. 實施掃(sao)查及缺陷判定


缺陷判定(ding)是超聲(sheng)探傷中的主要(yao)任務之一,在常規(gui)檢測(ce)中主要(yao)分為縱(zong)波直探頭定(ding)位和(he)橫波斜探頭定(ding)位兩種(zhong)。


 a. 縱波直(zhi)探頭(tou)與橫(heng)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. 使用橫波斜探頭進行(xing)探傷時,首次要考量相(xiang)對于待測(ce)件的(de)(de)(de)移動(dong)方向(xiang)(xiang)、掃(sao)查(cha)路徑、探頭指向(xiang)(xiang)等。通常(chang)掃(sao)查(cha)時前后左右移動(dong)探頭,而且通過左右掃(sao)動(dong)可獲知缺陷(xian)的(de)(de)(de)橫向(xiang)(xiang)范圍,固(gu)定(ding)點(dian)轉動(dong)和繞固(gu)定(ding)點(dian)環繞有助于確定(ding)缺陷(xian)的(de)(de)(de)取向(xiang)(xiang)、形狀。根據掃(sao)查(cha)方式的(de)(de)(de)不(bu)同,常(chang)分為鋸齒形掃(sao)查(cha)和柵格掃(sao)查(cha)。


  橫波(bo)斜入射(she)(she)檢測(ce)時對缺(que)(que)陷(xian)的(de)判(pan)定包(bao)括缺(que)(que)陷(xian)水(shui)平和垂(chui)直(zhi)(zhi)(zhi)距離以及缺(que)(que)陷(xian)大(da)小評(ping)定。判(pan)定缺(que)(que)陷(xian)的(de)水(shui)平和垂(chui)直(zhi)(zhi)(zhi)距離時通常根據(ju)反射(she)(she)回波(bo)信號處于最(zui)大(da)幅值(zhi)時,在(zai)(zai)事先校正過的(de)屏幕時基線上(shang)找(zhao)到其回波(bo)的(de)前沿,然后讀(du)出聲程或者水(shui)平、垂(chui)直(zhi)(zhi)(zhi)距離,最(zui)后根據(ju)探頭折射(she)(she)角推算(suan)獲(huo)得(de)。通常認(ren)為橫波(bo)斜人射(she)(she)方式獲(huo)得(de)的(de)缺(que)(que)陷(xian)數值(zhi)存在(zai)(zai)一(yi)定偏(pian)差,因為與縱波(bo)直(zhi)(zhi)(zhi)射(she)(she)法不(bu)(bu)同,斜入射(she)(she)的(de)時基線上(shang)最(zui)大(da)峰值(zhi)的(de)位置是在(zai)(zai)探頭移動中確定的(de),其準確度(du)受聲束寬(kuan)度(du)影響,且多(duo)數缺(que)(que)陷(xian)的(de)取向、形(xing)狀、最(zui)大(da)反射(she)(she)部(bu)位也(ye)是不(bu)(bu)確定的(de)。


  綜上,一般(ban)僅(jin)僅(jin)使用(yong)橫波斜(xie)探頭判定(ding)缺(que)陷的(de)水(shui)平或垂直距(ju)離,不用(yong)具體(ti)數值,然后通過(guo)相關標準進一步判定(ding)缺(que)陷等級即(ji)可(ke)。


  對于缺(que)陷具體(ti)尺寸的(de)(de)判定,檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)人員通(tong)過待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)缺(que)陷處與對比(bi)反射(she)(she)體(ti)的(de)(de)回波(bo)(bo)波(bo)(bo)高兩者比(bi)值(zhi),以及缺(que)陷的(de)(de)延伸長度(du)來(lai)判斷。使用斜入射(she)(she)的(de)(de)橫(heng)波(bo)(bo)來(lai)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)具有平整表面(mian)(mian)的(de)(de)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)時(shi),聲束中心線會在界面(mian)(mian)處折(zhe)射(she)(she),所(suo)以可(ke)以通(tong)過折(zhe)射(she)(she)角和聲程來(lai)判斷缺(que)陷的(de)(de)尺寸。如前(qian)所(suo)述,通(tong)過聲程等(deng)參數可(ke)以調節掃描(miao)速度(du),所(suo)以對不(bu)同的(de)(de)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)如平板、圓柱(zhu)(zhu)面(mian)(mian)等(deng),或者檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)方法如一次波(bo)(bo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)、二次波(bo)(bo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce),相應的(de)(de)缺(que)陷尺寸計算方法也(ye)各有不(bu)同。通(tong)常,斜入射(she)(she)的(de)(de)折(zhe)射(she)(she)角越小(xiao),即K值(zhi)越小(xiao),那(nei)么所(suo)能(neng)夠檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)厚度(du)就越大(da),檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)人員一般把能(neng)夠檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)圓柱(zhu)(zhu)面(mian)(mian)待(dai)(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)的(de)(de)內外徑范圍指定在r/R≥80%。


b. 橫波(bo)斜(xie)探頭對缺(que)陷(xian)定(ding)量(liang)方(fang)法(fa)


  橫波斜探頭(tou)對(dui)缺陷的(de)定量方法(fa)有當量法(fa)、底面高(gao)度法(fa)和測(ce)長法(fa)。


(1)當量(liang)法


  ①. 當(dang)量(liang)(liang)試塊比較法,就是(shi)(shi)把待測(ce)件(jian)中的(de)(de)(de)缺陷(xian)回波與人工試塊的(de)(de)(de)缺陷(xian)回波對比,進而(er)確定缺陷(xian)尺寸。顯然,這種方法結(jie)果直觀易懂,且可靠,但(dan)是(shi)(shi)對比過程中需要(yao)(yao)大量(liang)(liang)人工試塊,工作量(liang)(liang)大,所(suo)以使用(yong)范圍小,多用(yong)于極其(qi)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)零件(jian)進行準確定量(liang)(liang),或(huo)者小工件(jian)的(de)(de)(de)近(jin)場區探傷;


  ②. 底面(mian)回波(bo)(bo)(bo)高度法,就是首先獲得(de)缺陷回波(bo)(bo)(bo)的波(bo)(bo)(bo)高分貝值(zhi),然后根據規則反射(she)體的聲(sheng)學方程(cheng)來推算缺陷尺寸,是一種較為常用(yong)的當量方法;


  ③. 當(dang)量(liang)AVG曲線(xian)法,就是通過通用的(de)AVG曲線(xian)判斷待(dai)測件中(zhong)的(de)缺陷尺(chi)寸。


(2)底面高度法


 不(bu)像當量試(shi)塊比(bi)較法,不(bu)需要(yao)試(shi)塊,操(cao)作流(liu)程也(ye)簡單易(yi)上手,只用缺(que)陷(xian)(xian)波與(yu)底波的(de)相對波形信號高度就能夠判斷(duan)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)相對值(zhi),就是說得不(bu)到缺(que)陷(xian)(xian)的(de)準確尺寸,所以使(shi)用范圍也(ye)局限于同條(tiao)件下的(de)缺(que)陷(xian)(xian)對比(bi)或是對缺(que)陷(xian)(xian)的(de)密集(ji)程度進(jin)行判斷(duan)。主要(yao)有三種(zhong):


  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)測長法


  通過(guo)缺(que)陷回波高度和探頭檢(jian)測(ce)時(shi)(shi)的(de)移動距離判斷缺(que)陷的(de)大小(xiao)。按(an)照檢(jian)測(ce)時(shi)(shi)的(de)靈敏度基準分為(wei)三種:


  ①. 相對靈敏度(du)法,檢測時探頭順著缺陷(xian)的長度(du)方(fang)向(xiang)移動,可以根據降低到(dao)一定程度(du)的分貝值來判斷缺陷(xian)尺寸;


  ②. 絕對靈敏度法,檢測(ce)時(shi)探(tan)頭沿(yan)著缺陷的(de)長度方向(xiang)左(zuo)右移動,在回波(bo)高(gao)(gao)度降低到制(zhi)定高(gao)(gao)度時(shi),根據探(tan)頭的(de)移動距離判(pan)斷缺陷尺寸;


  ③. 端點峰值法,檢測時如果發現缺陷(xian)回波的(de)(de)波高包絡線(xian)存在數(shu)個極大值點,可根據(ju)探頭在缺陷(xian)兩端回波的(de)(de)極大值點區間的(de)(de)移動距(ju)離判斷(duan)缺陷(xian)尺寸。




9. 影響(xiang)缺陷定(ding)位定(ding)量的因素


 a. 儀(yi)器的影響(xiang)


  探傷儀的(de)水(shui)平線(xian)性(xing)的(de)優劣會(hui)影(ying)響(xiang)回波(bo)信號在屏幕(mu)上的(de)水(shui)平刻度(du)值,進(jin)而影(ying)響(xiang)對缺陷(xian)的(de)推(tui)算,另外一旦屏幕(mu)的(de)水(shui)平刻度(du)分(fen)度(du)不(bu)均勻(yun),必然導(dao)致回波(bo)水(shui)平刻度(du)值不(bu)準確,導(dao)致缺陷(xian)定位(wei)的(de)誤差。


 b. 探頭(tou)的影響(xiang)


   ①. 聲束偏離(li)問題,理想的探頭(tou)應該是與晶片幾何中(zhong)心重合,但實際中(zhong)常(chang)常(chang)存在一定(ding)偏差,若偏差較大,定(ding)位精度就會(hui)降低;


  ②. 聲(sheng)場雙峰問題,正常(chang)探頭輻射的聲(sheng)場只(zhi)有(you)一個(ge)主(zhu)聲(sheng)束(shu),在遠場區主(zhu)聲(sheng)束(shu)上聲(sheng)壓最高,但是,有(you)時(shi)由于(yu)探頭制造(zao)或使用的原因,可能存在兩個(ge)主(zhu)聲(sheng)束(shu),導致發現缺陷時(shi)難以(yi)判(pan)定(ding)是哪個(ge)主(zhu)聲(sheng)束(shu)發現的,也就難以(yi)確定(ding)缺陷的實際位置;


  ③. 探頭指向(xiang)性問題,探頭輻射的聲場半擴散(san)角小,指向(xiang)性好,那(nei)么缺(que)陷(xian)定位(wei)的誤差就(jiu)小;


  ④. 探頭磨損(sun)問(wen)題,探頭的(de)壓電(dian)晶片前通常會有一定(ding)厚度的(de)楔塊(kuai),由于(yu)楔塊(kuai)材質多(duo)樣(yang),如果檢測人員用力不當,極易(yi)磨損(sun)楔塊(kuai),進而影響入(ru)射(she)點、折射(she)角等(deng)參數(shu),最(zui)終對(dui)缺(que)陷的(de)定(ding)位造(zao)成干擾。


 c. 待測(ce)件的影響


  ①. 表面粗糙度問(wen)題(ti),如(ru)前文(wen)所(suo)述,粗糙度會影響(xiang)耦合性能,同(tong)時(shi)也會導致(zhi)聲波進入待測件的時(shi)間(jian)出現(xian)差別,可能導致(zhi)互(hu)相干(gan)涉,影響(xiang)定位;


  ②. 表(biao)面(mian)(mian)形(xing)狀問題,若是(shi)曲(qu)面(mian)(mian)待(dai)測(ce)件,點(dian)接(jie)觸或(huo)線接(jie)觸時(shi)如果把握不當,折射角會(hui)發生(sheng)變化;


  ③. 待測件(jian)材質問題,材質不同會影響(xiang)待測件(jian)和(he)試塊中的聲速(su),使(shi)K值(zhi)發(fa)生(sheng)變化(hua),影響(xiang)定位;


  ④. 待測(ce)件邊界(jie)(jie)問(wen)題,當(dang)缺(que)陷于待測(ce)件邊界(jie)(jie)靠(kao)近時,邊界(jie)(jie)對聲波的反(fan)射與人射的聲波在(zai)缺(que)陷位置產(chan)生干涉,使聲束中(zhong)心線偏移,導致缺(que)陷定位上的誤(wu)差;


  ⑤. 待測件(jian)溫(wen)度(du)(du)問題,聲波在待測件(jian)中傳播速度(du)(du)會隨溫(wen)度(du)(du)變化(hua),影響定位;


  ⑥. 待(dai)測件內缺(que)(que)陷(xian)自身取向問題,當缺(que)(que)陷(xian)角度與折射聲(sheng)束存在一定角度時,可能出現擴散波聲(sheng)束入射到缺(que)(que)陷(xian)的回(hui)波信號(hao)較高,而定位(wei)(wei)時誤以為缺(que)(que)陷(xian)在軸線上,導致(zhi)定位(wei)(wei)偏差。


d. 操作人員的影(ying)響(xiang)


  ①. 時(shi)基線比(bi)例,對時(shi)基線比(bi)例進(jin)行調整時(shi),波的(de)前沿未(wei)與(yu)相應(ying)水(shui)平刻度對準(zhun),導致缺陷定位出(chu)現誤差;


  ②. 入射(she)點(dian)和K值,測定人射(she)點(dian)和K值時有所偏差,影響缺陷定位;


  ③. 定位方(fang)法不當(dang),橫(heng)波周向探測(ce)圓柱形待測(ce)件時,若按平板待測(ce)件定位方(fang)式處理,也(ye)將增加缺(que)陷(xian)定位誤差。


  影響缺(que)(que)陷(xian)定(ding)(ding)量的(de)(de)因(yin)素(su)(su)同影響缺(que)(que)陷(xian)定(ding)(ding)位(wei)的(de)(de)因(yin)素(su)(su)有相當多重合部(bu)分,如探頭(tou)的(de)(de)K值、晶片,待測件的(de)(de)形狀、表(biao)面狀態,耦合情(qing)況(kuang),缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)取(qu)向、位(wei)置(zhi)等。總而言之(zhi),凡是會影響缺(que)(que)陷(xian)波高的(de)(de)因(yin)素(su)(su)都會影響缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)定(ding)(ding)量,具(ju)(ju)體(ti)判定(ding)(ding)時應(ying)綜合各方(fang)面影響因(yin)素(su)(su),結(jie)合具(ju)(ju)體(ti)情(qing)況(kuang)仔細分析,以提高準確(que)性。



10. 檢測記錄和報告(gao)


  記(ji)(ji)錄(lu)(lu)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是為(wei)待測(ce)件無(wu)損檢(jian)測(ce)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)評定(編(bian)發檢(jian)測(ce)報告(gao))提(ti)供(gong)書面依據,并(bing)提(ti)供(gong)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)追(zhui)蹤所(suo)需的(de)(de)原始資料。記(ji)(ji)錄(lu)(lu)的(de)(de)內容(rong)應盡可能全面,包(bao)括:送(song)檢(jian)部門、送(song)檢(jian)日(ri)期、檢(jian)測(ce)日(ri)期、被檢(jian)待測(ce)件名稱、圖號(hao)(hao)(hao)、零(ling)件號(hao)(hao)(hao)、爐(lu)批(pi)號(hao)(hao)(hao)、工序(xu)號(hao)(hao)(hao)及數(shu)量(liang)(liang)(liang)、所(suo)用規(gui)(gui)程(cheng)或(huo)說明圖表的(de)(de)編(bian)號(hao)(hao)(hao),任何反射(she)波(bo)(bo)高超過規(gui)(gui)定質(zhi)量(liang)(liang)(liang)等(deng)級中相應反射(she)體(ti)波(bo)(bo)高的(de)(de)缺陷平(ping)面位置、埋藏深(shen)度(du)、波(bo)(bo)高的(de)(de)相對分貝(bei)數(shu),以及其他認為(wei)有(you)必(bi)要記(ji)(ji)錄(lu)(lu)的(de)(de)內容(rong)。若(ruo)規(gui)(gui)程(cheng)中未詳細規(gui)(gui)定儀器和(he)探(tan)頭(tou)的(de)(de)型(xing)號(hao)(hao)(hao)和(he)編(bian)號(hao)(hao)(hao)、儀器調整參數(shu)及所(suo)用反射(she)體(ti)的(de)(de)埋深(shen)等(deng),則應在記(ji)(ji)錄(lu)(lu)中詳細記(ji)(ji)錄(lu)(lu)這些內容(rong)。記(ji)(ji)錄(lu)(lu)應有(you)檢(jian)測(ce)人(ren)員的(de)(de)簽(qian)字并(bing)編(bian)號(hao)(hao)(hao)保存,保存期限按有(you)關部門的(de)(de)要求確定。


  不(bu)銹鋼管超聲波探傷(shang)檢(jian)測(ce)報告(gao)可采用表(biao)格或(huo)文(wen)字(zi)敘述的(de)(de)形(xing)式,其內容至少(shao)應包括:被檢(jian)待測(ce)件名稱(cheng)、圖號(hao)及編號(hao),檢(jian)測(ce)規程的(de)(de)編號(hao),驗收標準(zhun),超標缺陷的(de)(de)位(wei)置、尺(chi)寸,評(ping)(ping)定(ding)結論(lun)等。報告(gao)中最(zui)重要(yao)的(de)(de)部分是評(ping)(ping)定(ding)結論(lun),需根據顯示(shi)信號(hao)的(de)(de)情況和驗收標準(zhun)的(de)(de)規定(ding)進行評(ping)(ping)判(pan)。若出現難以(yi)判(pan)別的(de)(de)異常(chang)情況,應在報告(gao)中注(zhu)明并提(ti)請(qing)有(you)關部門處理。