超声波探伤
超声波检测—超声波探伤技术(无损检测课件)
1.4 工件对定位精度的影响
工件温度
• 当检测的工件温度 发生变化时，工件 中的声速发生变化， 探头折射角也随之 发生变化。
温度对折射 角的影响
1.5 缺陷对定位精度的影响
• 工件内缺陷方向也会 影响缺陷定位精度。
• 缺陷倾斜时，扩散波 束入射至缺陷时回波 较高，而定位时就会 误认为缺陷在轴线上， 从而导致定位不准。
• 当工件尺寸较小， 缺陷位于3N以内 时，利用底波调 灵敏度并定量， 将会使定量误差 增加。
2.5 缺陷状态对定量精度的影响
① 缺陷形状的影响
• 缺陷的形状：圆片形、球形和圆柱形 • 缺陷距离一定，缺陷波高随缺陷直径的变化：圆片形缺陷最快，长圆
柱形缺陷最慢； • 缺陷直径一定，缺陷波高随距离的变化：圆片形和球形缺陷较快，长
2.2 仪器及探头性能对定量精度的影响
④ 探头K值的影响
• 不同K值的探头的灵敏度不同。 • 当K=0.7－1.5（=35°~55°）时，回波较高。 • 当K=1.5~2.0（=55°~63°）时，回波很低，容易引起漏检。
2.3 耦合与衰减对定量精度的影响
耦合的影响
• 耦合层厚度等于半波长的整数倍时，声强 透射率与耦合剂性质无关。
时，声波在有机玻璃内反射回到 晶片，也会引起一些杂波。 • 更换探头的方法来鉴别探头杂波。
3.1 纵波探头非缺陷回波的判别
② 工件轮廓回波
• 当超声波射达工件的
台阶、螺纹等轮廓时
轮
廓
在示波屏上将引起一
回
些轮廓回波。
波
3.1 纵波探头非缺陷回波的判别
③ 幻象波 • 当重复频率过高时，在示波屏上就会产生幻象波，
2.2 穿透法
优 不存在探测盲区，判定缺陷方法简单，适用于连续的自动化 点 探测较薄的工件。
超声波探伤教材
第一章 超声波检测的物理基础
一、波动 (一)振动与波 物体或质点在某一平衡位置附近作往复运
动，这种运动状态就叫做机械振动，简称 振动。如果物体或质点作周期性直线振动， 它离开平衡位置的距离与时间可以用正弦 或余弦函数表示，称为简谐振动。 这是最基本最重要的周期性直线振动。
适用的频率
超声波探伤常用的频率为 0.25MHz~15MHz。
对金属材料一般频率为 0.5~10MHz。
钢结构焊缝常用频率为1~5MHz。 陶瓷常用频率则为2.25~10MHz。 对铸铁、非金属声衰减强烈的粗晶材料，
甚至采用25KHz~0.25MHz 的频率。
(二)超声波的特性之一
T为周期，振子Q在平衡位置附近振动一次所需要的时间；
f为频率，单位时间内振子Q振动次数，与周期互为倒数， 即f=1/T。赫兹（Hz）单位为每秒振动一次1兆赫为1MHz；
（ωt+φ)为相位角，振子Q在振动过程中某一瞬间（t时刻） 所处的位置。在t=0时刻的相位角，称为初始相位；
ω为圆频率，表示在秒内的振动周期数? (每振动一次时间为360度)。
思考
为什么超声波会在工件中衰减？什么是第一、 第二、第三临界角？什么时候纵波入射会产生 横波全反射现象？超声检测底波高度法调节仪 器应满足的条件是什么？为什么超声纵波直探 头在钢中近场长度比水中的短？
横波 振动方向垂直于播向 固体介质
焊缝、钢管探伤
表面波 质点椭圆运动，
长轴垂直播向
固体介质
钢管、薄板探伤
短轴平行播向
板波 对称(S)型
上下表面：椭圆运动
伤
中心：纵向振动
固体介质(波长薄板)薄板薄壁管探
第八章超声波探伤
第三章超声波探伤超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种无损检测方法。
它可以检查金属材料、部分非金属材料的表面和内部缺陷，如焊缝中裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔等缺陷。
超声波探伤具有灵敏度高、设备轻巧、操作方便、探测速度快、成本低、对人体无害等优点，但对缺陷进行定性和定量的准确判定方面还存在着一定的困难。
第一节超声波的产生及其性质超声波是频率大于20000Hz 的声波，它属于机械波。
在金属探伤中使用的超声波，其频率为0.5～10MHz，其中以2～5MHz最为常用。
一、超声波的产生与接收探伤中采用压电法来产生超声波。
压电法是利用压电晶体片来产生超声波的。
压电晶体片是一种特殊的晶体材料，当压电晶体片受拉应力或压应力的作用产生变形时，会在晶片表面出现电荷；反之，其在电荷或电场作用下，会发生变形，前者称为正压电效应，后者称为逆压电效应。
超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来实现的。
由超声波探伤仪产生的电振荡，以高频电压形式加载于探头中的压电晶体片的两面上，由于逆压电效应的结果，压电晶体片会在厚度方向上产生持续的伸缩变形，形成了机械振动。
若压电晶体片与工件表面有良好的耦合时，机械振动就以超声波形式传播进入被检工件，这就是超声波的产生。
反之，当压电晶体片受到超声波作用而发生伸缩变形时，正压电效应的结果会使压电晶体片两表面产生具有不同极性的电荷，形成超声频率的高频电压，以回波电信号的形式经探伤仪显示，这就是超声波的接收。
二、超声波的性质1．超声波具有良好的指向性由于超声波的波长非常短，因此，它在弹性介质中能象光波一样沿直线传播。
而且超声波在固定的介质中传播速度是个常数，所以，根据传播时间就能求得其传播距离，这样就为探伤中缺陷的定位提供了依据。
2．超声波能在弹性介质中传播，不能在真空中传播一般探伤中通常把空气介质作为真空处理，所以认为超声波也不能通过空气进行传播。
超声波探伤第一节
15
一、超声波探伤的概述
【例1】 示波屏上一波高为80mm，另一波高为20mm，前者比后者 高多少dB?
解：Δ=20lgH2/H1=20lg80/20=12dB 答：前者比后者高12dB。
c. 声阻抗（Z） 超声场中任一点的声压与该处质点振动速度之比为声阻抗，常用Z表示， 单位为克/厘米2·秒（g/cm2·s）。
R
Z2 Z2
Z1 Z1
2
0.99 12
0.99 1
0
T 4Z1Z2 4 0.99 1
Z1 Z2 2 0.99 12
20
一、超声波探伤的概述
当界面尺寸很小时，超声波将绕过其边缘继续前进，即产生波的绕射， 如图3-7所示。
三、平板对接焊缝超声波探伤技术
1．焊缝中的常见缺陷 2．探伤方法 3．探伤条件的选择 4. 探伤仪的调节 5．扫查方式 6．缺陷位置的测定 7．缺陷大小的测定 8. 缺陷评定 9．焊缝质量的评定
4
（1）超声波的概念 频率高于20000Hz的机械波叫做超声波。
超声波是一种机械振动波。 听觉范围:声波频率在20Hz-2OkHz 次声波:频率小于20Hz的声波 超声波:频率超过2OkHz的声波 探伤常用的频率范围：1MHz～10MHz
16
一、超声波探伤的概述
(2) 超声波入射到界面时的反射和折射 ①垂直入射异质界面时的透射、反射和绕射 当超声波从一种介质垂直入射到第二种介质上时，将在第一种介 质中产生一个与入射波方向相反的反射波，在第二种介质中产生与入 射波方向相同的透射波，如图3-6所示。
《超声波探伤》课件
能够将声束聚焦成点、线或面，适用于不同检测需求。
直探头
斜探头
双晶探头
聚焦探头
定期清洁仪器表面，保持清洁干燥。
检查连接线是否松动或破损，及时更换损坏的部件。
定期校准仪器，确保检测结果的准确性。
根据使用情况，及时更换消耗品，如探头、电池等。
超声波探伤技术与方法
超声波探伤基于超声波在介质中传播的物理特性，通过发射超声波到被检测物体，接收反射回的声波，并分析声波的传播时间、振幅等信息，从而判断物体的内部结构和缺陷。
超声波探伤不会对被检测物体造成损伤，可以在不破坏物体的情况下进行检测。
超声波探伤可以检测出微小的缺陷和内部结构变化，具有很高的检测精度。
超声波探伤适用于各种材料和形状的物体，如金属、玻璃、陶瓷等。
03
总结词
基础、简单、直观
详细描述
A型超声波探伤技术是最基本的超声波探伤方法，通过显示波形反映回声情况，操作简单直观，广泛应用于金属材料的探伤。
二维成像、结构清晰
总结词
B型超声波探伤技术通过显示物体的二维图像，能够更清晰地反映物体的内部结构和缺陷，对于复杂形状和不规则物体的探伤具有优势。
详细描述
总结词
智能超声波探伤技术是未来发展的另一个重要趋势，通过人工智能和机器学习等技术提高检测效率和准确性。
详细描述
智能超声波探伤技术结合了人工智能、机器学习等先进技术，能够自动识别和分类缺陷，提高检测效率和准确性。这种技术通过大量的数据训练和学习，逐渐优化和改进检测算法，使得检测结果更加准确可靠。智能超声波探伤技术的应用范围广泛，可以为医疗、工业、航空航天等领域提供更加高效、准确的检测手段。
《超声波探伤》PPT课件
超声波探伤标准
超声波探伤标准超声波探伤是一种非破坏性检测技术，广泛应用于工业领域，特别是在金属材料的质量检测和缺陷检测中起着重要作用。
超声波探伤标准是指对超声波探伤技术的相关标准和规范，它对超声波探伤的设备、操作、数据分析和结果评定等方面进行了详细规定，是保证超声波探伤工作质量和结果准确性的重要依据。
超声波探伤标准的制定是为了规范超声波探伤工作流程，提高探伤结果的可靠性和准确性。
在实际工作中，遵循超声波探伤标准能够帮助操作人员正确操作设备，准确获取数据，并对结果进行科学评定，从而保证探伤工作的质量和效果。
超声波探伤标准主要包括以下几个方面的内容：1. 设备要求，超声波探伤设备是进行超声波探伤工作的基础，其性能和操作方式直接影响探伤结果。
因此，超声波探伤标准对设备的性能、精度、校准和维护等方面进行了详细规定，确保设备能够满足探伤工作的要求。
2. 操作规程，超声波探伤操作规程是指对探伤工作中操作人员的要求和操作流程进行规范。
包括操作人员的资质要求、操作步骤、数据采集方式、记录方法等内容，确保操作人员能够正确、规范地进行探伤工作。
3. 数据分析，超声波探伤的数据分析是对探伤结果进行科学评定和判读的重要环节。
超声波探伤标准对数据分析的方法、标准曲线的建立和使用、缺陷识别和评定等方面进行了规定，确保数据分析结果的准确性和可靠性。
4. 结果评定，超声波探伤标准对探伤结果的评定标准和方法进行了详细规定，包括对正常和异常结果的判定标准、缺陷的类型和大小评定等内容，确保探伤结果能够客观、准确地反映被检测物体的质量和状态。
总之，超声波探伤标准是保证超声波探伤工作质量和结果准确性的重要依据，遵循超声波探伤标准能够帮助操作人员规范操作、准确获取数据，并对结果进行科学评定，从而保证探伤工作的质量和效果。
因此，在超声波探伤工作中，必须严格遵循超声波探伤标准的要求，确保探伤工作的准确性和可靠性。
无损检测-超声波探伤
pd
3.5 垂直入射超声波在界面两侧声压的分配
界面声压反射率: 界面声压反射率
Rp=pr/pe=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)
界面声压透射率： 界面声压透射率：
Dp=pd/pe=2Z2/(Z2+Z1)
由上两式可见： ① 如Z1≈Z2 则 Rp ≈0 Dp ≈1
超声波检测无法检出声阻抗与焊缝金属很接近的金 属夹杂物的原因。 ②如Z2<<Z1 则 Rp ≈-1 Dp ≈0
αL
有机玻璃
α
钢 γ
3.12
外壳形状
5P8×12k2.5 k=折射角γ的正切值 晶片面积8×12mm2 发射接收f=5MHz 的超声波
2 横波探头的主要性能 ⑴折射角γ值（k值） 决定了声束入射于工件的方向和声波传播途 径，是缺陷定位计算的重要数据。 公称折射角：45 50 60 K值: 1.0 1.5 2.0 2.5 70
对奥氏体钢焊缝进行探伤时，宜选用频率较低的探头。
⑵吸收引起的衰减 因介质的粘滞性使部分声能转变为热 能而导致的声能损耗 ⑶声束扩散引起的衰减 随着传播距离的增大，波束截面增大 使单位面积上声能逐渐减小所致。
2 衰减表示方法与衰减系数 ⑴用底波高度或底波反射次数的多少粗略估计。
δ
（a） 3.8
（b）
L
α
αs αL
S1
L1
介质Ⅰ 介质Ⅱ γL γs L2 S2
3.7有耦合剂的反、折射
② 横波入射到钢/空气界面将 会产生反射纵横波
L 有机玻璃 α3m S 钢 L 空气 3.8 α3m示意图
α3m＝33.2o
⑶ 聚焦
五、超声波的衰减
随着声程的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象 1 衰减的原因 ⑴散射引起的衰减 超声波遇到尺寸与波长可比的障碍物，并因此而产生球 面波的现象称为超声波的散射。
超声波探伤
(2) 倾斜入射异质界面时的反射、折射、波型转换和聚焦
从式(4-3)知，当入射角增大时，折射角和反射角随之增大。 从图4-5可知，当纵波L2折射角为90°时，在第II介质内只传播
横波，这时声波入射角称第一临界角； 当横波S2折射角为90°时，在第I介质和第Ⅱ介质界面上产生 表面波的传播，这时的声波入射角称第二临界角。 在进行焊缝超声波探伤时，第I介质为探头的有机玻璃或环氧 树脂，第Ⅱ介质为钢材，由式(4-3)得：
利用压电效应使探头(压电晶片)发 射或接收超声波，就使发现缺陷成 为可能。因此，探头(压电晶片)是 理想的电声换能器。
6
二、超声波的性质
探伤中所用超声波的性质： 有良好的指向性； 能在弹性介质中传播，不能在真空中传播； 界面的透射、反射、折射和波型转换; 具有可穿透物质和在物质中有衰减特性。
实际探伤中，奥氏体钢焊缝晶粒 粗大(达数毫米)，衰减很严重，在 示波屏上形成 “草状回波”，显 著降低探伤时的信噪比(图4-6)。
21
超声波的衰减的三个原因：
2) 吸收引起的衰减 超声波传播时，介质质点间产生相对运动，互相
摩擦使部分声能转换为热能，通过热传导引起衰减。 金属介质的吸收衰减与散射衰减相比，几乎略去不计, 但液体介质的吸收衰减则是主要的。 3) 声束扩散引起的衰减
(4) 匹配电感 对于压电陶瓷晶片制成的探头，其电气 阻抗匹配很重要。加入与晶片并联的匹配电感(或电阻) 可使探头与仪器的发射电路匹配，以提高发射效率。 它也可装在仪器内部。
5
超声波的产生和接收机理
当高频电压加在晶片两面电极时，由于逆压电效应，晶 片会在厚度方向产生伸缩变形的机械振动。晶片与工件 表面有良好耦合时,机械振动就以超声波形式传播进去, 这就是发射。反之，当晶片受到超声波作用(遇到异质界 面反射回来)而发生伸缩变形时，正压电效应又会使晶片 两表面产生不同极性电荷，形成超声频率的高频电压， 这就是接收。
超声波探伤
(3) 保护膜 可使压电晶片免于和工件直接接触受磨损, 其中软膜(耐磨橡胶、塑料等)用于粗糙表面的工件； 硬膜(不锈钢片、刚玉片、环氧树脂等)声能量损失小, 比软膜应用广。
10
2．能在弹性介质中传播，不能在真空中传播
超声波通过介质时，以介质质点的振动方向与波的传播方向 间相互关系的不同，可分为纵波、横波、表面波和板波等。各类 型波的传播介质和具有的特点见表4-l、表4-2。
11
2．能在弹性介质中传播，不能在真空中传播
12
2．能在弹性介质中传播，不能在真空中传播 注意：
9
(2)束射性
4)未扩散区(图4-2a中，ｂ≈1.64N)内， 波阵面近似平面，声场可看成是平面波 声场，平均声压基本不变；扩散区其主 波束可视为底面直径为D的截头圆锥体， 当x≥3N时，波束按球面波规律扩散。 实际焊缝探伤所用金属介质中的脉冲波 横波声场(简称实际声场)，这要比以上 分析的理想声场复杂的多，但二者有其 基本相似之处。
(1) 垂直入射异质界面时的透射、反射和绕射
当超声波从一种介质垂直入射到第二种介质上时，其能量一部 分反射而形成与入射波方向相反的反射波，其余能量则透过界面 产生与入射波方向相同的透射波(图4-3)。 超声波反射能量W反与超声波入射能量W入 之比称之为超声波能量反射系数，即 K=W反/W入。
14
超声波能量反射系数K值：
1. 有良好的指向性 (1)直线性 超声波的波长很短(毫米级)，它在弹性 介质中能象光波一样沿直线传播，符合几何光学规律。 声速对固定介质是常数，根据传播时间就能求得其传 播距离，这为探伤中缺陷定位提供依据。
超声波探伤基础知识
超声波探伤设备
钢轨母材探伤设备
超声波探伤设备
钢轨焊缝探伤设备
03 超声波探伤优缺点
超声波探伤优缺点
优点
1 2
探测范围大 检测灵敏度高
指向性好 缺陷定位准确
3
检测速度快 费用低廉
超声波探伤优缺点
缺点
1．难于对缺陷作精 确定性和定量，对探 伤者技术要求高。 2．探测表面要求制 备，形状复杂的工件 和粗晶材料的探测具 有一定的困难。
谢谢！
授课人：黄坚
超声波探声波探伤设备 03 超声波探伤优缺点
01 什么是超声波探伤
B型显示
A型显示
什么是超声波探伤
超声波探伤是利用超声
能透入金属材料的深处，并
由一截面进入另一截面时，
在界面边缘发生反射的特点
来检查零件缺陷的一种方法。
02 超声波探伤设备
超声波探伤
4.3优缺点
超声检测法的优点是：穿透能力较大，例如在钢 中的有效探测深度可达1米以上;对平面型缺陷如 裂纹、夹层等，探伤灵敏度较高，并可测定缺陷 的深度和相对大小；设备轻便，操作安全，易于 实现自动化检验。缺点是：不易检查形状复杂的 工件，要求被检查表面有一定的光洁度，并需有 耦合剂充填满探头和被检查表面之间的空隙，以 保证充分的声耦合。对于有些粗晶粒的铸件和焊 缝，因易产生杂乱反射波而较难应用。此外，超 声检测还要求有一定经验的检验人员来进行操作 和判断检测结果。
超声波在材料中传播，由于吸收和散射等，强度会衰
减，因此测量在诸如真空自耗炉中熔炼的合金材料中的衰
减，有可能无损地了解材料组织均匀性的情况。
脉冲反射式超声波法同其他无损检验方法相比
3.1A型显示脉冲超声波探伤仪
A型脉冲反射式超声探伤仪具有缺陷定位精 度高、能确定缺陷的当量尺寸、灵敏度高、 只需单面接近试件、适用于各种形状等优 点,是目前使用最广泛的探伤仪。然而由于 其综合了声学、材料、传感器等多方面的 知识,对使用人员的素质和经验提出了较高 的要求。
②对粗糙、形状不规则、小、薄或非均质材料难以检查； ③对所发现缺陷作十分准确的定性、定量表征仍有困难。
机械振动在介质中的传播过程叫做波。通常，人耳能
够感受到频率高于16次/秒（赫兹），低于20000赫兹的
弹性波，所以在这个频率范围内的弹性波又称为声波。频
4.超声检测
4.1原理 4.2应用 4.3优缺点
4.1原理
超声波是频率高于20千赫的机械波。在超声探伤中常用的 频率为0.5～5兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度 和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如缺陷或被测 物件的底面等）就会产生反射。这种反射现象可被用来进 行超声波探伤，最常用的是脉冲回波探伤法探伤时，脉冲 振荡器发出的电压加在探头上（用压电陶瓷或石英晶片制 成的探测元件），探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质 （如机油或水等）进入材料并在其中传播，遇到缺陷后， 部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉 冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。根据缺陷反 射波在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中人工缺陷的 反射波幅度作比较），即可测定缺陷的位置和大致尺寸。 除回波法外，还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿 透法。利用超声法检测材料的物理特性时，还经常利用超 声波在工件中的声速、衰减和共振等特性
超声波探伤方法和通用探伤技术
超声波探伤方法和通用探伤技术超声波探伤方法虽然很多，各种方法的操作也不尽相同，但它们在探测条件、耦合与补偿、仪器的调节，缺陷的定位、定量、定性等方面却存在一些通用的技术同题，掌握这些通用技术对于发现缺陷并正确评价是很重要的。
第一节超声波探伤方法概述一、按原理分类超声波探伤方法按原理分类，可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。
1.脉冲反射法超声波探头发射脉冲波到被检试件内，根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法，称为脉冲反射法。
脉冲反射法包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。
(1)缺陷回法：根据仪器示波屏上显示的缺陷波形进行判断的方法，称为缺陷回波法，该方法是反射法的基本方法。
图4.l是缺陷回波探伤法的基本原理；当试件完好时，超声波可顺利传播到达底面，探伤图形中只有表示发射脉冲T及底面回波B两个信号，如图4.1(a)所示。
若试件中存中缺陷，在探伤图形中，底面回波前有表示缺陷的回波F如图4.1(b)所示。
(2)底波高度法：当试件的材质和厚度不变时，底面回波高度应是基本不变的。
如果试件内存在缺陷，底面回波高度会下降甚至消失，如图4.2所示。
这种依据底面回波的高度变化判断试件缺陷情况的探伤方法，称为底波高度法。
底波高度法的特点在于同样投影大小的缺陷可以得到同样的指示，而且不出现盲区，但是要求被探试件的探测面与底面平行，耦合条件一致。
由于该方法检出缺陷定位定量不便，灵敏度较低，因此，实用中很少作为一种独立的探伤方法，而经常作为一种辅助手段，配合缺陷回波法发现某些倾斜的和小而密集的缺陷。
(3)多次底波法：当透入试件的超声波能量较大，而试件厚度较小时，超声波可在探测面与底面之间往复传播多次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3……。
如果试件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律，并显示出缺陷回波，如图4.3所示。
这种依据底面回波次数。
而判断试件有无缺陷的方法，即为多次底波法。
超声波探伤轨头核伤判伤标准
超声波探伤轨头核伤判伤标准
一、核伤尺寸
核伤尺寸是判断轨头核伤严重程度的重要指标之一。
根据超声波探伤结果，可以测量出核伤的直径和深度。
一般情况下，核伤直径大于1mm或深度大于2mm时，应判定为重伤。
对于直径小于1mm或深度小于2mm的核伤，应根据实际情况进行判定。
二、核伤深度
核伤深度是判断轨头核伤严重程度的另一个重要指标。
根据超声波探伤结果，可以测量出核伤的深度。
一般情况下，核伤深度大于2mm时，应判定为重伤。
对于深度小于2mm的核伤，应根据实际情况进行判定。
三、核伤位置
核伤位置也是判断轨头核伤严重程度的重要指标之一。
如果核伤位于轨头的关键部位，如轨颚、轨底等，则应判定为重伤。
如果核伤位于非关键部位，则应根据实际情况进行判定。
四、核伤数量
核伤数量也是判断轨头核伤严重程度的重要指标之一。
如果轨头上有多个核伤，则应判定为重伤。
如果只有一个或少数几个核伤，则应根据实际情况进行判定。
五、表面裂纹
表面裂纹也是轨头损伤的一种表现形式。
如果超声波探伤结果显示轨头表面存在裂纹，则应根据裂纹的长度、深度和位置进行判定。
如果裂纹较长、较深或位于关键部位，则应判定为重伤。
如果裂纹较短、较浅或位于非关键部位，则应根据实际情况进行判定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超声波的散射和衍射
波的散射：如果障碍物的尺寸小于超声波的波长，则波到达这障碍
物后将使其成为新的波源而向四周发散波；如果障碍物的尺寸与超声波 的波长近似，则超声波将发生不规则的的反射、折射与透射，这些现象 均是波的散射
波的衍射：如果障碍物的尺寸比超声波的波长大得多，声波可饶过
障碍物的边缘不按原来的方向而弯曲向障碍物的后面传播，既存在绕射 （衍射）现象
试块
荷兰试块（CSK-1A）
CSK-1A试块的作用
1.校验超声波仪的时间基线线性及垂直线性 2.调整探测范围 3.测定纵波远距离分辨力 4.测定斜探头的入射点，斜楔中的声程长度， 在钢中的折射角及声束指向性，分辨力 5.估计盲区大小 6.估计穿透能力 7.调整检测灵敏度
人工试块
钻杆试块管体
钻铤试块
1.第一临界角 纵波折射角度为90度，工件中只存在横波 2.第二临界角 横波折射角度为90度，为表面波 3.第三临界角 入射角等于反射角时
超声波探伤仪
数字机 模拟机
模拟机操作
1.选择合适的探头，开机 2.调节声程，选择合适的位置，定位 3.按照工艺卡调节灵敏度，定基准灵敏度 4.增加表面补偿和扫查增益 5.填写《超声波校对记录》
三、声阻抗：P= ρcu，P相同（u质点振动速度）， 所以ρc称为声阻抗，用符号Z表示 四、声压与声强的分贝（dB）表示
惠更斯原理
波动起源于波源的振动，波的传播需借助于 介质中质点之间的相互作用，对于连续的介 质来说，任何一点的振动将引起相邻质点的 振动。所以，波前在介质达到的每一点都可 以看作一个新的波源（子波源）向前发出球 面子波，这就是惠更斯原理。
无损检测技术培训
超声探伤
超声波的认识
超声波的物理知识 超声波探伤仪 超声波探头 超声波试块 超声波检测的基本问题
什么是超声波
大于20KHZ的机械波叫超声波
1.超声波的物理知识
振动： 振动：一个物理量的值在观测 时间内不停地经过极大值和极 小值而变化的状态 机械振动： 机械振动：振动量是一个力学 如位移、 量，如位移、角位移等 谐运动：在摩擦力可忽略的情 谐运动： 况下， 况下，上述振动都是余弦函数 或正弦函数）的性质。 （或正弦函数）的性质。谐运 动是一种周期性的振动， 动是一种周期性的振动，其振 动量每隔一固定的时间T就完全 动量每隔一固定的时间 就完全 重复一次，时间T称为周期运动 重复一次，时间 称为周期运动 的周期， 的周期，而每秒钟所完成的周 期数称为频率f 期数称为频率
数字机操作
1.开机，选择通道 2.选择合适的定位方式和声程 3.调节零点，精确定位 4.按照工艺卡调节灵敏度 5.增加表面补偿和扫查增益 6.填写《超声波校对记录》
超声波探头
1.接触式纵波直探头 2.接触式斜探头 3.水浸探头 4.双晶探头 5.穿透探头
探头部件的作用
1.压电晶片：探头中的换能器通常用压电晶片来制 作的，实现电能和声能的转换
反射、折射和波型转换
1.反射：如果超声波由一种介质以纵波（或横波） 的形式以某一角度倾斜入射于异质界面，将会发生 反射纵波（或横波），与此同时，由于波型转换， 又可发生反射横波（或纵波）
二、折射 若超声波的纵波（横波）倾斜入射于异质界面 时，则透射波要发生波型转换产生折射纵波和折射 横波。
临界角，全反射和反射波的位移
2.斜楔：探头晶片发出纵波，通过所设定的 一不同倾斜角的斜楔射向试件表面，经波型 转换可在试件中相应地产生横波、瑞利波或 蓝姆波，以便用有机玻璃制作 3.阻尼块：可以增大晶片的振动阻尼，并吸 收晶片背面发出的超声波，斜楔的前面浇有 阻尼物质，用以吸收噪声
探头的型号标识
基本频率→晶片材料→晶片尺寸→探头种类→特征 基本频率：用阿拉伯数字表示，单位为MHz 晶片材料：用材料的缩写符号表示 晶片尺寸：阿拉伯数字表示，单位为mm。其中圆晶片用直径 表示，方晶片用长×宽表示。 探头特征：斜探头钢中折射角正切值（K值）用阿拉伯数字表 示，钢中折射角用阿拉伯数字表示，单位为度
超声波的几种波型
一.什么是纵波？ 二.什么是横波？ 三.什么是瑞利波？
一、纵波
波的传播方向与质 点移动方向相一致 的，称为纵波质 点移动方向相垂直 的，称为横波，又 称剪切波。
三、瑞利波
在半无限大固体介质与气体戒指的交界面上 可产生瑞利波
声速
波长λ、声速c，频率f与周期T之间的关系 c= λ/T= λ.f
超声场的特征量
一、声压：在有超声波传播的介质中，某一点在某一 瞬间所具有的压强P1与没有超声波存在是该点静压强 P0之差称为声压P 即P= P1- P0 二、声强：在垂直于声波传播方向上，单位面积上在 单位时间内所通过的声能量称为声强度，简称声强 （或声的能流密度），并用符号I表示，I=P2/2ρc（式 中ρ为介质密度，c为介质声速，P为声压）