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(jian)測面(mian)的(de)選擇和準備


 不銹(xiu)鋼管(guan)超(chao)聲波探傷通常是針對(dui)某一特定待(dai)測(ce)鋼管(guan)進行檢測(ce),因(yin)此首先就(jiu)要考慮(lv)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大可能(neng)取(qu)向。如果缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)主反射面與(yu)待(dai)測(ce)件的(de)(de)(de)某一規則面近(jin)似平行,則使用(yong)從(cong)該規則面入射的(de)(de)(de)垂(chui)直(zhi)縱波,使聲束軸(zhou)線與(yu)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)主反射面近(jin)乎垂(chui)直(zhi),對(dui)探傷是最(zui)(zui)為有利的(de)(de)(de)。缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大可能(neng)取(qu)向要根據待(dai)測(ce)件的(de)(de)(de)材料、坡口形式(shi)、焊接(jie)工(gong)藝等(deng)因(yin)素綜合分析。


 多(duo)數情況下,待測(ce)(ce)不銹鋼管(guan)上可(ke)供放置探頭(tou)的(de)平(ping)(ping)面(mian)或規(gui)則圓(yuan)周(zhou)面(mian)是有(you)限(xian)的(de),因此,檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)的(de)選(xuan)擇要(yao)和檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)技術的(de)選(xuan)擇結合起來考(kao)量。例如,對鍛(duan)(duan)件(jian)中(zhong)冶金缺陷(xian)的(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),由(you)于(yu)缺陷(xian)大(da)多(duo)平(ping)(ping)行(xing)于(yu)鍛(duan)(duan)造(zao)表(biao)(biao)面(mian),通常采用縱波垂直入射檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)可(ke)選(xuan)為(wei)與鍛(duan)(duan)件(jian)流線相平(ping)(ping)行(xing)的(de)表(biao)(biao)面(mian)。對于(yu)棒材的(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),可(ke)能(neng)的(de)入射面(mian)只有(you)圓(yuan)周(zhou)面(mian),采用縱波檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)可(ke)以檢(jian)(jian)(jian)出位于(yu)棒材中(zhong)心區域的(de)、延伸方向與棒材軸向平(ping)(ping)行(xing)的(de)缺陷(xian),若(ruo)要(yao)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)位于(yu)棒材表(biao)(biao)面(mian)附近垂直表(biao)(biao)面(mian)的(de)裂紋,或沿圓(yuan)周(zhou)延伸的(de)缺陷(xian),由(you)于(yu)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)仍是圓(yuan)周(zhou)面(mian),所以仍需采用聲束(shu)斜(xie)入射到周(zhou)向。


 有(you)些(xie)情(qing)況(kuang)下,需要從多個檢(jian)(jian)測(ce)面(mian)人(ren)射進(jin)行檢(jian)(jian)測(ce)。如:變(bian)形過程(cheng)使缺陷(xian)有(you)多種(zhong)取向時;單面(mian)檢(jian)(jian)測(ce)存(cun)在盲(mang)區,而(er)另一面(mian)檢(jian)(jian)測(ce)可以補償時;單面(mian)的靈敏度無(wu)法在整個待測(ce)件厚度尺寸內達到時等情(qing)況(kuang)。


 為了(le)確保檢(jian)測面能有較好的聲耦(ou)合,在檢(jian)測之前(qian)應(ying)對(dui)待測件表面進(jin)行目視檢(jian)查,清除油污、銹蝕、毛刺等(deng),條件允許時可對(dui)表面探頭(tou)移動(dong)區域進(jin)行打磨。




2. 儀(yi)器的選擇


 超聲波(bo)檢(jian)(jian)(jian)測儀(yi)(yi)是超聲波(bo)探傷(shang)的主要設備,當前(qian)國內(nei)外檢(jian)(jian)(jian)測儀(yi)(yi)器(qi)(qi)種類繁多,適用(yong)情況也大(da)不(bu)相(xiang)同,所以(yi)根據(ju)不(bu)銹鋼管(guan)探傷(shang)需(xu)要和現場(chang)情況來選(xuan)擇檢(jian)(jian)(jian)測儀(yi)(yi)器(qi)(qi)。一般根據(ju)以(yi)下幾種情況來選(xuan)擇儀(yi)(yi)器(qi)(qi):


 a. 對于定位要求高的情況,應選擇水平線(xian)性誤差小(xiao)的儀器。


 b. 對(dui)于定量要求高的情(qing)況,應選(xuan)擇垂直線性好,衰減器精度高的儀器。


 c. 對于大型(xing)零件的檢測,應選擇靈敏(min)度(du)余(yu)量高、信(xin)噪比好、功率大的儀器。


 d. 為了(le)有(you)效地發現近(jin)表面缺陷和區分相(xiang)鄰缺陷,應(ying)選擇盲區小、分辨力好的儀器。


 e. 對于(yu)室外現場檢測,應選擇(ze)重(zhong)量輕(qing)、熒光屏亮(liang)度好、抗干(gan)擾(rao)能力強的攜帶式(shi)儀器。


此外要(yao)求選擇(ze)性能(neng)穩定(ding)、重復性好(hao)和可(ke)靠(kao)性好(hao)的(de)儀器。




3. 探頭的選擇(ze)


 不銹鋼管(guan)超(chao)(chao)聲(sheng)檢測中,超(chao)(chao)聲(sheng)波的發射和接收都是通過探頭(tou)來(lai)實(shi)現的。在(zai)檢測前應根據(ju)被測對象的外觀、聲(sheng)學(xue)特(te)點、材質等來(lai)選擇探頭(tou),選擇參數包(bao)括探頭(tou)種類、中心頻率、帶寬、晶片大小、斜探頭(tou)K值大小等。


 a. 探頭(tou)類型的選擇


  常用的探(tan)(tan)頭有縱波(bo)(bo)直探(tan)(tan)頭、縱波(bo)(bo)斜探(tan)(tan)頭、橫波(bo)(bo)斜探(tan)(tan)頭、表面波(bo)(bo)探(tan)(tan)頭、雙晶探(tan)(tan)頭、聚焦探(tan)(tan)頭等,一般根據待測件的外(wai)觀和易出現缺陷(xian)的區域、取(qu)向等情況來(lai)選擇探(tan)(tan)頭的類型,盡可能使聲束軸線同缺陷(xian)角度接近90°。


  縱波直探頭發射、接收(shou)縱波,聲束軸線與探測(ce)面角度(du)在(zai)(zai)90°左右。多(duo)用在(zai)(zai)尋找與面近(jin)乎平行(xing)的瑕疵。


  縱波斜(xie)探頭在(zai)待測件中既有縱波也有橫波,但(dan)由于縱波和橫波的速度不同加以(yi)識別。主(zhu)要用于尋找與探測面(mian)垂(chui)直(zhi)或成(cheng)一定角度的缺陷(xian)。


  橫波(bo)斜探頭是通過(guo)波(bo)型轉換實現橫波(bo)檢(jian)測的(de)。主要用于尋(xun)找與(yu)探測面垂直或成一定角(jiao)度的(de)缺陷(xian)。


  表面波探(tan)(tan)(tan)頭用于(yu)尋找(zhao)待測(ce)件(jian)表面缺陷,雙晶探(tan)(tan)(tan)頭用于(yu)尋找(zhao)待測(ce)件(jian)近表面缺陷,聚焦探(tan)(tan)(tan)頭用于(yu)水浸式檢測(ce)管材或板材。


 b. 探測原理的選擇


  按檢測原理來(lai)分類,超(chao)聲探(tan)傷方法(fa)有脈沖反(fan)射(she)法(fa)、穿透法(fa)、共振法(fa)和TOFD法(fa)等。本(ben)書(shu)主(zhu)要(yao)介紹脈沖反(fan)射(she)法(fa)。脈沖反(fan)射(she)法(fa)又包括(kuo)缺(que)陷回(hui)波(bo)法(fa)、底波(bo)高度法(fa)和多(duo)次底波(bo)法(fa)等。


  缺陷回(hui)(hui)波法(fa)通過探傷(shang)儀顯示屏中的波形(xing)判斷是(shi)否(fou)存在(zai)缺陷,其基本原理如(ru)圖2.19所示。當(dang)待(dai)測件完好時,聲波可(ke)直接到達(da)待(dai)測件底部,波形(xing)信號(hao)只有初始脈沖T和底部回(hui)(hui)波B,若存在(zai)瑕疵,缺陷回(hui)(hui)波F就會在(zai)初始脈沖T和底部回(hui)(hui)波B之間(jian)出(chu)現(xian)。


圖 19.jpg


  底(di)波(bo)(bo)高(gao)度法是(shi)指(zhi)當待(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)的(de)材料和厚薄固定時,底(di)部回波(bo)(bo)幅(fu)值(zhi)維持不(bu)變,如果待(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)內有(you)瑕(xia)疵(ci),底(di)部回波(bo)(bo)幅(fu)值(zhi)會減弱甚至消(xiao)失,基于此判斷待(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)內部情(qing)況,如圖2.20所示(shi)。底(di)波(bo)(bo)高(gao)度法的(de)特點是(shi)相(xiang)同投影大小的(de)缺(que)陷可(ke)以(yi)取得到相(xiang)同的(de)指(zhi)示(shi),但是(shi)需要待(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)的(de)探(tan)測(ce)(ce)面與(yu)底(di)部平行。底(di)波(bo)(bo)高(gao)度法缺(que)點同樣明顯,其檢(jian)出瑕(xia)疵(ci)的(de)靈(ling)敏度不(bu)夠好,對缺(que)陷定位定量(liang)也不(bu)方便。因此實際檢(jian)測(ce)(ce)中很少(shao)作為(wei)一(yi)種獨立的(de)檢(jian)測(ce)(ce)方法,多是(shi)作為(wei)一(yi)種輔助(zhu)手段,配合(he)缺(que)陷回波(bo)(bo)法發現某些(xie)傾(qing)斜的(de)、小而密集的(de)缺(que)陷。


圖 20.jpg


  多層底(di)(di)(di)波(bo)法是(shi)基于多次底(di)(di)(di)面回波(bo)的變化來判斷待(dai)(dai)(dai)測件(jian)(jian)(jian)內是(shi)否有瑕疵。當待(dai)(dai)(dai)測件(jian)(jian)(jian)較薄,聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)能量(liang)比較強(qiang)時(shi),聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)會在(zai)探測面和底(di)(di)(di)面之間來回多次往復,在(zai)探傷儀顯示(shi)(shi)屏中就會有多次底(di)(di)(di)波(bo)B1、B2、B3、···.如果待(dai)(dai)(dai)測件(jian)(jian)(jian)內部(bu)存(cun)在(zai)有缺陷,由于缺陷的反射、散射等會損耗部(bu)分聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)能量(liang),底(di)(di)(di)面回波(bo)次數也會減少,同時(shi)還會擾(rao)亂待(dai)(dai)(dai)測件(jian)(jian)(jian)完好情況下底(di)(di)(di)面回波(bo)高度依次衰減的現象,并顯示(shi)(shi)出缺陷回波(bo),如圖2.21所示(shi)(shi)。


圖 21.jpg



c. 探頭頻率的選擇


超聲波探傷(shang)頻率通常在0.5~10 MHz范圍內(nei),實際選擇時(shi)要考慮(lv)以(yi)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(tan)頭晶片尺(chi)寸的選擇


   探頭矩形晶片尺寸通(tong)(tong)常不大(da)于500m㎡,對于圓形晶片而言,其直徑通(tong)(tong)常不大(da)于25mm,晶片大(da)小(xiao)對探傷(shang)效果也(ye)有較(jiao)大(da)影響(xiang)。通(tong)(tong)常要考慮以(yi)下因(yin)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. 晶片尺寸越大,探頭所(suo)發出的能(neng)量也越大,未(wei)擴散區掃查范(fan)圍(wei)也會(hui)增加,與(yu)此同時,遠(yuan)距離掃查范(fan)圍(wei)會(hui)減(jian)小,對遠(yuan)距離缺陷的檢測(ce)能(neng)力會(hui)提高(gao)。


   所以(yi),探頭(tou)晶片(pian)尺寸會影響到未擴散區掃查范圍(wei)、遠距離(li)檢測(ce)能(neng)力(li)、聲束指向(xiang)性和近場區長度等。在實(shi)際檢測(ce)中,如(ru)果檢測(ce)面積(ji)范圍(wei)較(jiao)(jiao)大,常選擇大面積(ji)的(de)(de)壓電晶片(pian);如(ru)果檢測(ce)厚(hou)度較(jiao)(jiao)大,也常選用(yong)大面積(ji)晶片(pian)探頭(tou)以(yi)增強遠距離(li)缺陷(xian)探傷能(neng)力(li);如(ru)果是小型待(dai)測(ce)件(jian),常選用(yong)小面積(ji)晶片(pian)提高定位精度;如(ru)果檢測(ce)區域表面較(jiao)(jiao)為粗糙,常選用(yong)小面積(ji)晶片(pian)來減少耦合時出現的(de)(de)損失。


 e. 斜探頭折射角(jiao)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. 耦合劑(ji)的選擇(ze)


  聲(sheng)(sheng)學(xue)意(yi)義上的(de)耦(ou)合是指聲(sheng)(sheng)波在兩個界(jie)面間(jian)(jian)的(de)聲(sheng)(sheng)強透射能(neng)力。透射能(neng)力越(yue)高,意(yi)味著耦(ou)合效(xiao)(xiao)果越(yue)好,能(neng)量傳入待(dai)測(ce)件越(yue)強。為了提高耦(ou)合性能(neng),通常在探頭與(yu)被檢(jian)測(ce)表面之間(jian)(jian)加入耦(ou)合劑(ji)。其目的(de)是為了排(pai)除因待(dai)測(ce)面不平整而與(yu)探頭表面間(jian)(jian)接觸不好存在的(de)空氣層,使聲(sheng)(sheng)波能(neng)量有效(xiao)(xiao)傳人(ren)待(dai)測(ce)件實施檢(jian)測(ce),此(ci)外也(ye)有助(zhu)于(yu)減小摩擦。


一(yi)般(ban)耦(ou)合劑需要(yao)滿(man)足(zu)以下幾點要(yao)求:


  a. 能保(bao)護好探頭表面和(he)待測表面,流動(dong)性、黏度和(he)附著力大小(xiao)適(shi)當(dang),易于清洗;


  b. 聲(sheng)阻抗(kang)高,透聲(sheng)性能良好;


  c. 來源廣,價格(ge)便宜;


  d. 對待(dai)測(ce)件(jian)沒(mei)有腐蝕,對檢測(ce)人員沒(mei)有潛在危險,對環境友(you)好;


  e. 性能穩定(ding),不易變質,可長期保存。


  探(tan)傷用耦(ou)合(he)劑(ji)多為(wei)甘油(you)(you)、水玻(bo)璃、水、機油(you)(you)和(he)化(hua)學(xue)漿(jiang)糊(hu)等。其(qi)中,甘油(you)(you)的(de)聲阻抗(kang)高,耦(ou)合(he)性能好,常(chang)用于一(yi)(yi)些重要待(dai)(dai)測(ce)(ce)件的(de)精確(que)檢(jian)測(ce)(ce),但其(qi)價格較貴,而且對(dui)待(dai)(dai)測(ce)(ce)件有(you)一(yi)(yi)定(ding)程(cheng)度的(de)腐(fu)蝕(shi);水玻(bo)璃聲阻抗(kang)較高,常(chang)用于表面較為(wei)粗糙(cao)的(de)待(dai)(dai)測(ce)(ce)件檢(jian)測(ce)(ce),缺點是清洗起(qi)來不易(yi),并(bing)且對(dui)待(dai)(dai)測(ce)(ce)件有(you)一(yi)(yi)定(ding)程(cheng)度的(de)腐(fu)蝕(shi);水來源(yuan)廣,價格低(di),常(chang)用于水浸式檢(jian)測(ce)(ce),但易(yi)流失,易(yi)使待(dai)(dai)測(ce)(ce)件生銹,需要對(dui)待(dai)(dai)測(ce)(ce)件及時(shi)吹干;機油(you)(you)黏度、附(fu)著力、流動性大小適當(dang),對(dui)待(dai)(dai)測(ce)(ce)件沒(mei)有(you)腐(fu)蝕(shi),價格也(ye)易(yi)于接受,是現在實(shi)驗室(shi)和(he)實(shi)際探(tan)傷中最(zui)常(chang)用的(de)耦(ou)合(he)劑(ji)類型;化(hua)學(xue)漿(jiang)糊(hu)耦(ou)合(he)效果好,成本低(di),也(ye)常(chang)用于現場(chang)檢(jian)測(ce)(ce)。


 此外,除了(le)耦(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)(he)劑自(zi)身的(de)(de)聲阻抗性能,影響耦(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)(he)效果(guo)的(de)(de)還有探傷時(shi)耦(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)(he)層(ceng)的(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)、待(dai)測件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)粗(cu)(cu)糙度(du)(du)、待(dai)測件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)形狀(zhuang)等。當(dang)耦(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)(he)層(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du)為(wei)λ/4的(de)(de)奇數倍(bei)時(shi),聲波透(tou)射(she)(she)弱,反射(she)(she)回波低(di),耦(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)(he)效果(guo)不(bu)好,而厚(hou)(hou)度(du)(du)為(wei)λ/2的(de)(de)整數倍(bei)或很薄時(shi),透(tou)射(she)(she)強(qiang),反射(she)(she)回波高(gao),耦(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)(he)效果(guo)好。待(dai)測件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)粗(cu)(cu)糙度(du)(du)越(yue)大,反射(she)(she)回波越(yue)低(di),耦(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)(he)效果(guo)越(yue)差(cha)(cha),一般要(yao)求表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)粗(cu)(cu)糙度(du)(du)不(bu)高(gao)于(yu)6.3μm.由于(yu)探傷常用(yong)的(de)(de)探頭(tou)多數表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)較為(wei)平整,因此待(dai)測件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)形狀(zhuang)也(ye)是平面(mian)(mian)(mian)(mian)時(shi)兩(liang)者耦(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)(he)性能最(zui)優,次之是凸弧面(mian)(mian)(mian)(mian),凹弧面(mian)(mian)(mian)(mian)最(zui)差(cha)(cha)。




5. 表(biao)面耦合(he)損耗的測(ce)定與補償


  由于(yu)耦合(he)(he)過程(cheng)中(zhong)會(hui)出(chu)現一定(ding)(ding)損(sun)(sun)耗(hao),為(wei)了對其進行(xing)適當的補(bu)償,需(xu)要先測(ce)(ce)出(chu)待測(ce)(ce)件(jian)(jian)與對比試塊(kuai)表面損(sun)(sun)失的分貝差(cha)。即(ji)在(zai)其他條件(jian)(jian)都(dou)相同(tong),除了表面耦合(he)(he)狀態不同(tong)的待測(ce)(ce)件(jian)(jian)和對比試件(jian)(jian)上(shang)測(ce)(ce)定(ding)(ding)兩者(zhe)回波(bo)或是穿透波(bo)的分貝差(cha)。


  一(yi)次波測(ce)定方法為:先制作兩塊(kuai)(kuai)(kuai)材質與(yu)待測(ce)件一(yi)致(zhi)、表面(mian)(mian)狀(zhuang)(zhuang)況不一(yi)的對比試(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)。其中一(yi)塊(kuai)(kuai)(kuai)為對比試(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai),表面(mian)(mian)粗糙度同(tong)試(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)一(yi)樣,另一(yi)塊(kuai)(kuai)(kuai)為待測(ce)試(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai),表面(mian)(mian)狀(zhuang)(zhuang)態同(tong)待測(ce)件一(yi)樣。各自在相同(tong)深度對制作尺寸一(yi)致(zhi)的長(chang)橫孔,然后將探頭(tou)放(fang)在試(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)上,測(ce)出(chu)兩者(zhe)長(chang)橫孔回波信(xin)號(hao)高度的分貝差,就是耦合的損耗差。


  二次波(bo)(bo)測定時(shi)多選擇(ze)一(yi)(yi)發一(yi)(yi)收的(de)一(yi)(yi)對探頭,通過(guo)穿(chuan)透法(fa)測定兩者反射(she)波(bo)(bo)高(gao)的(de)分貝差(cha)。具體(ti)方(fang)法(fa)為(wei):先用“衰減(jian)器”測定衰減(jian)的(de)分貝差(cha),把探頭放在試塊(kuai)上調節好,然后再用“衰減(jian)器”測定增(zeng)益的(de)分貝差(cha),即減(jian)少測定分貝差(cha)衰減(jian)量,此時(shi)試塊(kuai)與待(dai)測件上同一(yi)(yi)反射(she)體(ti)的(de)回波(bo)(bo)波(bo)(bo)高(gao)一(yi)(yi)致(zhi),耦合損耗恰好得到補償。



6. 掃(sao)描速(su)度的調節


  掃描速度或時基掃描線比例是(shi)指探傷儀顯示屏中時基掃描線的水平刻度值τ與實際聲(sheng)程x(單程)的比例關(guan)系,即τ : x=1 : n,類似于地圖上的比例尺。


  掃描(miao)速度(du)的(de)(de)(de)增減通常需要根據探測范(fan)圍,利用尺寸已(yi)知的(de)(de)(de)試塊或待測件上的(de)(de)(de)兩次不同反射(she)波(bo)的(de)(de)(de)前沿,與(yu)相應的(de)(de)(de)水平(ping)刻(ke)度(du)值(zhi)分別(bie)對照來進行。掃描(miao)速度(du)的(de)(de)(de)調節主(zhu)要包括以下幾(ji)種:


 a. 縱波(bo)掃描速度的調節


  縱波(bo)檢測時通(tong)常(chang)根(gen)據縱波(bo)聲(sheng)程來實現調節,具體(ti)需(xu)要首先將縱波(bo)探頭同(tong)厚度合(he)適的平(ping)底面或曲底面對準,使得兩次不(bu)同(tong)的底面回波(bo)與相應的水平(ping)刻度值分別對準。


 b. 表面(mian)波掃描速度的調節


   表(biao)面波(bo)檢(jian)測時與縱(zong)波(bo)檢(jian)測時的掃描速度調(diao)(diao)節(jie)方法類(lei)似,但是由于(yu)表(biao)面波(bo)無法在同一反射體達成多次(ci)反射,所以調(diao)(diao)節(jie)時要通(tong)過兩(liang)個不一樣的反射體形成的兩(liang)次(ci)反射波(bo)分別對準相應(ying)的水平(ping)刻度值來調(diao)(diao)節(jie)。


 c. 橫波掃描速度的調節


   使(shi)用橫波進行(xing)探傷(shang)時,缺(que)陷具(ju)體方位(wei)可(ke)(ke)通過(guo)折射角以及聲程來確定,亦(yi)可(ke)(ke)通過(guo)水(shui)平(ping)距離(li)以及深度(du)來確定。而橫波掃描速度(du)的調節方法(fa)較多(duo),有三(san)種(zhong):


   ①. 聲(sheng)(sheng)程調(diao)節法,使屏(ping)幕上的(de)水平(ping)刻(ke)度值(zhi)同橫波(bo)聲(sheng)(sheng)程成比例,進而直接顯示(shi)橫波(bo)聲(sheng)(sheng)程;


   ②. 水(shui)平(ping)調節法,使屏幕(mu)上的(de)水(shui)平(ping)刻度值同反(fan)射體的(de)水(shui)平(ping)距(ju)離(li)(li)成(cheng)比(bi)例,進而直接顯(xian)示反(fan)射體的(de)水(shui)平(ping)投影距(ju)離(li)(li),一般用于薄待測件橫波探傷;


   ③. 深度(du)調節法,使屏幕上的水平刻度(du)值(zhi)同(tong)反射體(ti)的深度(du)成比例,進而直接(jie)顯示深度(du)距離(li),多用在較厚待測件(jian)焊縫的橫波探傷。



7. 檢測(ce)靈敏度的(de)調節


 調節檢(jian)測(ce)靈敏度的目的是為了探測(ce)待測(ce)件中特定尺寸的缺陷,并對缺陷定量。靈敏度太(tai)高會使屏幕上的雜波(bo)變多、難(nan)以(yi)判斷(duan),但是太(tai)低(di)又容易引起漏(lou)檢(jian),所以(yi)可經由(you)儀器(qi)上的“增益”“衰減(jian)器(qi)”“發(fa)射強度”等旋鈕來(lai)調整。調整方法(fa)有(you)三(san)種:試(shi)塊調整法(fa)、待測(ce)件底(di)波(bo)調整法(fa)、AVG曲(qu)線法(fa)。


a. 試(shi)塊調整法


 依據待測(ce)件對靈敏度(du)的(de)(de)要求選用(yong)適當(dang)的(de)(de)試塊(kuai),把探頭對準試塊(kuai)定制尺寸的(de)(de)缺陷,調整靈敏度(du)相關的(de)(de)旋鈕,使屏幕中的(de)(de)最高反射(she)回波達到基準波高,即(ji)調整完畢。


b. 待測(ce)件(jian)底波調整法


 通過(guo)(guo)待測件底(di)面(mian)回(hui)(hui)波(bo)來(lai)調節(jie)檢測靈敏度,待測件底(di)面(mian)回(hui)(hui)波(bo)與同深(shen)度的人工缺(que)陷回(hui)(hui)波(bo)的分貝差是一定值(zhi),這個定值(zhi)可通過(guo)(guo)下式(shi)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曲線法


  AVG曲(qu)(qu)線是描述規則反(fan)射體的(de)(de)距離(A)、回波(bo)高度(V)與當量尺寸(G)之間關系的(de)(de)曲(qu)(qu)線,A、V、G分(fen)別是德文的(de)(de)字頭縮(suo)寫(xie),英文中縮(suo)寫(xie)為DGS.AVG曲(qu)(qu)線常(chang)利用待測(ce)件直接繪制,利用半波(bo)法配合“增益”等旋(xuan)鈕重復(fu)即可獲得,極大地方便了野(ye)外檢測(ce)工作。




8. 實施掃查及缺(que)陷(xian)判定


缺陷判定(ding)是超聲探傷中的主(zhu)要(yao)任務之一,在常(chang)規檢測中主(zhu)要(yao)分為縱波(bo)直探頭(tou)定(ding)位和橫波(bo)斜探頭(tou)定(ding)位兩種。


 a. 縱(zong)波直(zhi)探頭與橫(heng)波斜探頭對比(bi)


  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(heng)波斜(xie)探(tan)(tan)頭(tou)進(jin)行探(tan)(tan)傷時,首次要考量相對于待測件的(de)移動方(fang)向、掃查路徑、探(tan)(tan)頭(tou)指向等。通常掃查時前(qian)后左右移動探(tan)(tan)頭(tou),而(er)且通過(guo)左右掃動可獲知缺陷的(de)橫(heng)向范圍,固(gu)定(ding)點(dian)轉動和繞固(gu)定(ding)點(dian)環繞有助(zhu)于確定(ding)缺陷的(de)取向、形狀。根據(ju)掃查方(fang)式的(de)不(bu)同(tong),常分為(wei)鋸齒形掃查和柵(zha)格掃查。


  橫波(bo)斜入射(she)檢測(ce)時(shi)對缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)(de)判(pan)定(ding)(ding)包括缺(que)(que)陷(xian)水平(ping)和(he)(he)垂(chui)直距(ju)離(li)以及缺(que)(que)陷(xian)大(da)小評定(ding)(ding)。判(pan)定(ding)(ding)缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)(de)水平(ping)和(he)(he)垂(chui)直距(ju)離(li)時(shi)通常根據(ju)反射(she)回(hui)波(bo)信號處于最大(da)幅(fu)值(zhi)時(shi),在事先校正過的(de)(de)(de)屏幕時(shi)基線上(shang)找到其回(hui)波(bo)的(de)(de)(de)前沿(yan),然后(hou)讀(du)出聲(sheng)程或者水平(ping)、垂(chui)直距(ju)離(li),最后(hou)根據(ju)探頭(tou)折(zhe)射(she)角(jiao)推算獲得(de)。通常認為(wei)橫波(bo)斜人(ren)射(she)方式獲得(de)的(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)數(shu)值(zhi)存在一定(ding)(ding)偏差(cha),因為(wei)與縱波(bo)直射(she)法(fa)不同,斜入射(she)的(de)(de)(de)時(shi)基線上(shang)最大(da)峰值(zhi)的(de)(de)(de)位置是在探頭(tou)移動中確(que)定(ding)(ding)的(de)(de)(de),其準(zhun)確(que)度受聲(sheng)束寬(kuan)度影響,且多(duo)數(shu)缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)(de)取(qu)向、形狀、最大(da)反射(she)部位也(ye)是不確(que)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)。


  綜上,一(yi)般僅僅使用橫波斜(xie)探(tan)頭判定(ding)缺(que)陷的(de)水平或垂(chui)直(zhi)距離,不用具體數值,然(ran)后通(tong)過相關標(biao)準(zhun)進一(yi)步判定(ding)缺(que)陷等級(ji)即可。


  對(dui)于缺陷(xian)具(ju)體尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)判(pan)定(ding),檢測(ce)(ce)人員通(tong)(tong)過待(dai)測(ce)(ce)件(jian)缺陷(xian)處(chu)與對(dui)比反射(she)體的(de)(de)(de)回波波高(gao)兩者比值,以及缺陷(xian)的(de)(de)(de)延伸長度來判(pan)斷(duan)(duan)。使用斜入射(she)的(de)(de)(de)橫波來檢測(ce)(ce)具(ju)有平整表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)時,聲(sheng)束(shu)中心線會在界面(mian)(mian)處(chu)折(zhe)射(she),所(suo)以可以通(tong)(tong)過折(zhe)射(she)角(jiao)和(he)聲(sheng)程來判(pan)斷(duan)(duan)缺陷(xian)的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)。如前所(suo)述,通(tong)(tong)過聲(sheng)程等參(can)數可以調節掃(sao)描速度,所(suo)以對(dui)不同(tong)的(de)(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)如平板、圓柱(zhu)面(mian)(mian)等,或者檢測(ce)(ce)方法如一(yi)次波檢測(ce)(ce)、二次波檢測(ce)(ce),相應的(de)(de)(de)缺陷(xian)尺(chi)寸(cun)計算方法也各有不同(tong)。通(tong)(tong)常,斜入射(she)的(de)(de)(de)折(zhe)射(she)角(jiao)越小,即K值越小,那么(me)所(suo)能(neng)夠檢測(ce)(ce)的(de)(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)厚度就越大(da),檢測(ce)(ce)人員一(yi)般(ban)把能(neng)夠檢測(ce)(ce)的(de)(de)(de)圓柱(zhu)面(mian)(mian)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)的(de)(de)(de)內外徑范圍指定(ding)在r/R≥80%。


b. 橫波斜探頭對缺陷定量方(fang)法


  橫波斜探頭對(dui)缺(que)陷的定量方法(fa)有當量法(fa)、底面高度法(fa)和測長法(fa)。


(1)當量(liang)法


  ①. 當(dang)量(liang)試(shi)塊(kuai)(kuai)比較法,就是把待測件(jian)中的缺(que)陷(xian)(xian)(xian)回(hui)波(bo)與人(ren)工試(shi)塊(kuai)(kuai)的缺(que)陷(xian)(xian)(xian)回(hui)波(bo)對比,進而確定缺(que)陷(xian)(xian)(xian)尺(chi)寸(cun)。顯(xian)然,這種(zhong)方法結果(guo)直(zhi)觀易懂(dong),且可靠,但是對比過程中需要大量(liang)人(ren)工試(shi)塊(kuai)(kuai),工作量(liang)大,所以使用范圍小,多用于極其(qi)重要的零(ling)件(jian)進行準確定量(liang),或者小工件(jian)的近(jin)場(chang)區探傷(shang);


  ②. 底面(mian)回波(bo)高(gao)度(du)法(fa),就是(shi)首先獲得缺陷(xian)回波(bo)的波(bo)高(gao)分貝值(zhi),然(ran)后(hou)根據規(gui)則(ze)反射體的聲學方程來推算(suan)缺陷(xian)尺(chi)寸,是(shi)一種(zhong)較為(wei)常用的當量(liang)方法(fa);


  ③. 當量AVG曲線法,就(jiu)是通過通用的AVG曲線判斷待測件中的缺陷(xian)尺(chi)寸。


(2)底面(mian)高度(du)法


 不像當量(liang)試塊比較法,不需(xu)要試塊,操作流程也簡單易上手,只用缺(que)陷波(bo)與底波(bo)的相對波(bo)形信(xin)號(hao)高度就能夠判斷(duan)缺(que)陷的相對值,就是說得不到缺(que)陷的準確尺寸,所以(yi)使用范圍也局限(xian)于同條件下的缺(que)陷對比或是對缺(que)陷的密集程度進行判斷(duan)。主要有(you)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(fa)


  通過缺陷回(hui)波高度(du)和探(tan)頭(tou)檢測(ce)時的移動距離判斷缺陷的大(da)小。按照檢測(ce)時的靈敏度(du)基準分(fen)為三種:


  ①. 相對靈敏度法,檢測時探頭順著缺陷的(de)(de)長度方向移動,可以根據降低到一定程度的(de)(de)分貝值(zhi)來判斷缺陷尺寸;


  ②. 絕對靈(ling)敏度(du)法(fa),檢測時探頭沿著缺陷(xian)的(de)長(chang)度(du)方向左右移(yi)動,在(zai)回波高(gao)度(du)降低(di)到制(zhi)定(ding)高(gao)度(du)時,根據探頭的(de)移(yi)動距離判斷缺陷(xian)尺寸;


  ③. 端(duan)點(dian)(dian)峰值法,檢測時如(ru)果發現缺陷(xian)回波(bo)的波(bo)高(gao)包絡線存在(zai)數個極大(da)值點(dian)(dian),可根據探頭在(zai)缺陷(xian)兩端(duan)回波(bo)的極大(da)值點(dian)(dian)區間的移動距離(li)判斷缺陷(xian)尺寸。




9. 影(ying)響缺陷定(ding)(ding)位定(ding)(ding)量的因素


 a. 儀(yi)器的影響


  探傷儀的(de)(de)水平(ping)(ping)線性的(de)(de)優劣會(hui)影(ying)響(xiang)(xiang)回波(bo)信號(hao)在(zai)屏幕上的(de)(de)水平(ping)(ping)刻(ke)度(du)值,進而影(ying)響(xiang)(xiang)對缺陷的(de)(de)推算,另外一旦屏幕的(de)(de)水平(ping)(ping)刻(ke)度(du)分度(du)不均勻,必(bi)然(ran)導(dao)(dao)致回波(bo)水平(ping)(ping)刻(ke)度(du)值不準確,導(dao)(dao)致缺陷定位的(de)(de)誤(wu)差。


 b. 探頭的(de)影響


   ①. 聲束偏離問題(ti),理想的(de)探(tan)頭應該(gai)是與(yu)晶片幾何中心重合,但實際(ji)中常(chang)(chang)常(chang)(chang)存在(zai)一定(ding)偏差,若偏差較大,定(ding)位(wei)精(jing)度就會降低;


  ②. 聲(sheng)(sheng)場雙峰問題,正常探(tan)頭輻射的(de)聲(sheng)(sheng)場只有一個(ge)主聲(sheng)(sheng)束,在遠場區主聲(sheng)(sheng)束上聲(sheng)(sheng)壓最高(gao),但(dan)是,有時(shi)由于探(tan)頭制(zhi)造(zao)或使用(yong)的(de)原因,可能(neng)存(cun)在兩個(ge)主聲(sheng)(sheng)束,導(dao)致發現缺(que)陷(xian)時(shi)難以(yi)判(pan)定是哪個(ge)主聲(sheng)(sheng)束發現的(de),也(ye)就難以(yi)確定缺(que)陷(xian)的(de)實際位置(zhi);


  ③. 探(tan)頭指向性問題,探(tan)頭輻射的(de)聲場(chang)半(ban)擴散角小,指向性好,那么缺(que)陷定位的(de)誤差就小;


  ④. 探頭(tou)磨損問題(ti),探頭(tou)的(de)壓電晶片前通(tong)常會有一定(ding)厚度的(de)楔塊(kuai),由于楔塊(kuai)材質多樣,如果檢測人員(yuan)用力不當,極(ji)易(yi)磨損楔塊(kuai),進而影(ying)響(xiang)入射(she)點、折射(she)角等參數,最終對缺陷(xian)的(de)定(ding)位造成干擾。


 c. 待(dai)測件的影響


  ①. 表面(mian)粗糙度問題,如前文(wen)所(suo)述,粗糙度會影響耦合性能(neng)(neng),同(tong)時(shi)也(ye)會導致聲波進(jin)入待測(ce)件的時(shi)間出(chu)現差別,可能(neng)(neng)導致互相干(gan)涉,影響定(ding)位(wei);


  ②. 表(biao)面形狀問題,若是曲(qu)面待測件,點接觸(chu)或(huo)線接觸(chu)時(shi)如(ru)果把(ba)握不當,折(zhe)射(she)角會發生變化(hua);


  ③. 待(dai)測(ce)件材(cai)質問題,材(cai)質不(bu)同會影響待(dai)測(ce)件和試塊中的聲速,使(shi)K值發生(sheng)變化,影響定位(wei);


  ④. 待(dai)(dai)測件邊(bian)界(jie)(jie)問(wen)題(ti),當缺陷(xian)(xian)于(yu)待(dai)(dai)測件邊(bian)界(jie)(jie)靠近時,邊(bian)界(jie)(jie)對聲波的(de)反射與人射的(de)聲波在缺陷(xian)(xian)位置產生干涉,使(shi)聲束(shu)中(zhong)心線(xian)偏(pian)移,導致缺陷(xian)(xian)定位上的(de)誤(wu)差(cha);


  ⑤. 待(dai)測件溫度問題(ti),聲波在待(dai)測件中傳播速度會隨(sui)溫度變化,影響定位;


  ⑥. 待測(ce)件內缺(que)陷(xian)(xian)自身取向問題,當(dang)缺(que)陷(xian)(xian)角度與折射(she)聲(sheng)束存在一定(ding)角度時,可能出(chu)現擴散波聲(sheng)束入射(she)到(dao)缺(que)陷(xian)(xian)的回波信(xin)號較高,而定(ding)位(wei)時誤以(yi)為缺(que)陷(xian)(xian)在軸線(xian)上(shang),導致定(ding)位(wei)偏差(cha)。


d. 操作人員(yuan)的影響


  ①. 時基線比例,對(dui)時基線比例進(jin)行調(diao)整時,波的前沿未與相應水平刻(ke)度對(dui)準(zhun),導(dao)致缺陷定位(wei)出現誤差;


  ②. 入射(she)點和K值,測定人射(she)點和K值時有所偏差,影(ying)響缺陷(xian)定位;


  ③. 定(ding)位方(fang)法不(bu)當,橫波(bo)周向探測(ce)(ce)圓柱形待測(ce)(ce)件(jian)時(shi),若按平板待測(ce)(ce)件(jian)定(ding)位方(fang)式處理,也(ye)將增(zeng)加缺陷定(ding)位誤差。


  影(ying)(ying)響(xiang)缺(que)陷(xian)定量的(de)因(yin)素(su)同影(ying)(ying)響(xiang)缺(que)陷(xian)定位的(de)因(yin)素(su)有相當多(duo)重合(he)(he)部分,如探頭(tou)的(de)K值、晶片,待(dai)測(ce)件的(de)形狀、表面狀態,耦合(he)(he)情(qing)(qing)況(kuang),缺(que)陷(xian)的(de)取向、位置等。總(zong)而(er)言(yan)之,凡是會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)缺(que)陷(xian)波(bo)高的(de)因(yin)素(su)都會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)缺(que)陷(xian)的(de)定量,具體(ti)判定時應綜合(he)(he)各方(fang)面影(ying)(ying)響(xiang)因(yin)素(su),結合(he)(he)具體(ti)情(qing)(qing)況(kuang)仔細分析,以提高準確(que)性。



10. 檢(jian)測記錄和報告


  記(ji)(ji)錄的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是為待測(ce)(ce)(ce)件無損檢(jian)測(ce)(ce)(ce)質量(liang)(liang)評定(ding)(編發檢(jian)測(ce)(ce)(ce)報告)提(ti)供書面(mian)依(yi)據(ju),并提(ti)供質量(liang)(liang)追蹤所(suo)(suo)需的(de)(de)(de)(de)原始(shi)資料。記(ji)(ji)錄的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)容應盡可(ke)能(neng)全面(mian),包括(kuo):送檢(jian)部門、送檢(jian)日期、檢(jian)測(ce)(ce)(ce)日期、被檢(jian)待測(ce)(ce)(ce)件名(ming)稱、圖號(hao)、零(ling)件號(hao)、爐批號(hao)、工序號(hao)及數(shu)量(liang)(liang)、所(suo)(suo)用規(gui)程(cheng)或說明圖表的(de)(de)(de)(de)編號(hao),任何反射波(bo)高超過規(gui)定(ding)質量(liang)(liang)等級(ji)中相(xiang)應反射體波(bo)高的(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)平面(mian)位置(zhi)、埋藏深(shen)度、波(bo)高的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對分貝數(shu),以及其他(ta)認為有必要(yao)記(ji)(ji)錄的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)容。若規(gui)程(cheng)中未詳細規(gui)定(ding)儀器和探頭的(de)(de)(de)(de)型號(hao)和編號(hao)、儀器調整參數(shu)及所(suo)(suo)用反射體的(de)(de)(de)(de)埋深(shen)等,則(ze)應在記(ji)(ji)錄中詳細記(ji)(ji)錄這(zhe)些內(nei)(nei)容。記(ji)(ji)錄應有檢(jian)測(ce)(ce)(ce)人(ren)員的(de)(de)(de)(de)簽字(zi)并編號(hao)保存(cun),保存(cun)期限按有關(guan)部門的(de)(de)(de)(de)要(yao)求確定(ding)。


  不銹鋼(gang)管(guan)超聲(sheng)波探傷檢(jian)測(ce)報(bao)告(gao)可采用表格或文字敘述的(de)(de)(de)形式,其內(nei)容至(zhi)少(shao)應包括(kuo):被檢(jian)待測(ce)件名稱、圖(tu)號(hao)(hao)(hao)及編號(hao)(hao)(hao),檢(jian)測(ce)規程的(de)(de)(de)編號(hao)(hao)(hao),驗收標準(zhun)(zhun),超標缺陷的(de)(de)(de)位置、尺寸,評(ping)(ping)定(ding)結論等。報(bao)告(gao)中最重要的(de)(de)(de)部(bu)分是(shi)評(ping)(ping)定(ding)結論,需根(gen)據顯示信號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)情(qing)況和驗收標準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)規定(ding)進行評(ping)(ping)判。若出現難(nan)以(yi)判別(bie)的(de)(de)(de)異常情(qing)況,應在報(bao)告(gao)中注明并(bing)提請(qing)有關部(bu)門處理。