水层对钢锻件水浸超声检测影响研究

水层对钢锻件水浸超声检测影响研究
水层对钢锻件水浸超声检测影响研究
水浸超声检测技术在超声无损检测领域占据着重要的位置,有着信号稳定、对曲面构件有较好的适应能力、效率高容易实现自动化等特点。

近几年,水浸超声检测发展迅猛,有着很好的应用前景。

本文针对水浸探伤的特点,研究了锻钢件超声波探伤中水层对探伤参数的影响,并分析了水层对水浸超声信号衰减的影响以及水浸探伤的声能损失。

最后对水浸聚焦探头的聚焦点及聚焦声场进行研究,通过调节聚焦点位置来适应不同厚度工件的检测。

本文的主要研究结果如下:(1)通过实验对水浸法与水磨法探伤的实验参数
进行比较,分析水浸聚焦探头、水浸式非聚焦探头和水磨探伤的信噪比差异,同时还对超声波探伤透声性、灵敏度余量及增益数等参数对比分析。

结果表明,非聚焦探头水浸探伤的各项参数要比水磨探伤的参数低,通过水浸聚焦探头能够有效提高水浸探伤的各项参数值,水浸聚焦探头探伤与水磨法探伤的参数相差不大。

(2)分析了超声波探伤中影响超声波声能衰减的因素。

结合理论和实验,分析水浸超声探伤中超声波在水中传播的声能损失,找出造成水浸法探伤声能损失严重的原因。

结果表明,超声波在水-钢界面上的透射与反射是造成声能损失严重的主要
原因,得到声能损失L=(η(1-η))/((1+η)~3),其中η为工件声阻抗与水的声
阻抗之比。

(3)理论分析水浸聚焦探头的声场特性,水浸聚焦探头在水中的聚焦点、焦柱长度和焦柱直径,研究水浸聚焦探头在工件中的聚焦位置,分析聚焦点位置
对水浸超声探伤信号的影响。

利用球靶法实验,分别得出5MHz、2.5MHz探头在水中的声场分布。