示波冲击试验在螺旋埋弧焊管检验上的应用
冲击试验操作方案
冲击试验操作方案1. 引言冲击试验是一种常用的实验方法，用于评估物体在受到突然冲击时的耐受能力和性能。
本文档将介绍冲击试验的操作方案，包括试验准备、试验设备和试验步骤等。
2. 试验准备在进行冲击试验之前，需要做以下准备工作：2.1 确定试验目的和要求根据所需的试验目的和要求，确定冲击试验的参数设置和评估标准。
2.2 确定试样和样品准备根据试验要求，选择合适的试样，并进行必要的样品准备工作，如切割、加工等。
2.3 确定试验设备和工具根据试验目的和要求，选择适当的试验设备和工具，并对其进行检查和校准。
2.4 设计试验方案根据试验要求，设计具体的试验方案，包括试验的次数、试验的顺序、试验的环境条件等。
3. 试验设备在冲击试验中，需要使用以下设备：3.1 冲击试验机冲击试验机用于给试样施加冲击载荷，并记录试样在冲击作用下的响应。
3.2 数据采集系统数据采集系统用于采集冲击试验过程中的关键数据，如载荷、位移、应变等。
3.3 监测仪器监测仪器用于监测试样在冲击过程中的各项物理性能，如应力、温度等。
4. 试验步骤根据设计好的试验方案，进行以下试验步骤：4.1 安装试样将试样安装到冲击试验机的夹具上，并进行必要的固定和调整。
4.2 设定试验参数根据试验要求，设定冲击试验机的参数，如冲击速度、冲击能量等。
4.3 开始试验启动冲击试验机，开始进行冲击试验，同时启动数据采集系统和监测仪器。
4.4 记录数据在试验过程中，定期记录关键数据，如载荷、位移、应变等，并及时保存。
4.5 分析数据根据试验数据，进行数据分析，评估试样的冲击性能和耐受能力。
4.6 结果评估根据评估标准，对试样的冲击性能和耐受能力进行评估，得出相应的结论和建议。
5. 试验安全注意事项在进行冲击试验时，需要严格遵守以下安全注意事项：•确保试验场所的安全和清洁。
•使用符合标准的试验设备和工具。
•确保试样的安全固定和操作。
•注意试验过程中的各项参数和监测数据。
相控阵超声波检测技术在焊缝检测中的应用分析
相控阵超声波检测技术在焊缝检测中的应用分析摘要：在管道环焊缝检测中，相控阵超声波检测技术具有检测精度高、检测速度快、可重复性强、缺陷检出率高、检测成本低等优点，适用于各种管径、坡口形式焊缝的检测，有效提高焊接工艺水平和焊接质量，是自动焊焊缝检测的首选技术，已得到了很好的应用和推广。
关键词：相控阵；分区扫查；带状图；体积通道；TOFD通道；耦合通道随着焊接技术的快速发展，全自动焊接工艺被越来越多的应用到了管道建设施工中，焊接水平的提高也对检测技术提出了更高的要求。
通常，焊接检测方法采用X射线检测和手动超声波检测。
这两种检测方法都有其各自的优、缺点：?譹?訛射线检测虽具有直观、对体积型缺陷敏感等优点，但射线检测成本高，速度慢，对面积型缺陷（如未熔合）不敏感，而且具有射线辐射，安全性差；?譺?訛手动超声波检测虽具有操作简便，应用灵活和对面积型缺陷敏感的忧点，但手动超声波检测结果可重复性差，对焊缝缺陷不能定性，只能作为辅助检测手段。
所以射线检测和手动超声波检测已不能满足焊接检测技术发展的需要，于是全自动相控阵超声波检测技术应运而生。
在管道环焊缝检测中，相控阵超声波检测技术具有检测精度高、检测速度快、可重复性强、缺陷检出率高、检测成本低等优点，适用于各种管径、坡口形式焊缝的检测，成为自动焊环焊缝检测的首选技术。
1相控阵系统工作原理1.1波束聚焦原理相控阵检测技术是通过软件控制晶片阵列中每个晶片时间延迟，控制脉冲发射使波束聚焦到特定的深度，并以一定的角度传播。
阵列可以产生聚焦的横波和纵波。
相控阵可以实现线性扫查、扇形扫查和动态深度聚焦等功能（如图1所示）。
1.2焊缝的分区扫查设置采用相控阵超声检测技术的关键是进行分区扫查，根据焊缝坡口形式、填充次数将焊缝分成几个垂直的区，如根部区，钝边区，热焊区，填充区。
每个分区的高度一般为1~3mm，每个区都由一组独立的晶片进行扫查（这种分区的扫查被称为Ａ扫）。
检测主声束的角度根据各分区的焊缝坡口角度进行设定。
扫描式冲击回波法在检测管道灌浆情况中的应用
图 ２ Ｉ 法在 某 反 射 面 得 到 的频 域 波 形 Ｅ
的滚 动传 感器 和 自动 冲击 器 ， 以几 乎 连 续 的速 度 扫
描测 试混 凝 土 结 构 和道 路 铺 装 层 的 厚 度 及 内部 缺
冲击来 产 生压缩 波 ， 后 用 放 置 在 冲击 器 附近 的接 然 收传感 器 接收反 射 回来 的压缩 波 。经过 分析 后来计 算混凝 土 的厚度 、 探测 内部 的孔 洞 、 隙 、 离 等缺 裂 剥 陷 。对 于无 缺 陷的平 板 、 面 ， 路 冲击 回波 试验 中就会
地提 高 了检测 效率 。而普 通 Ｉ Ｅ系统 每 小 时仅 能 够
Байду номын сангаас
值较小 ， 据厚 度 和宽度 的 比值 确 定 ）Ｖｐ为压 缩 波 根 ； 波速 （ ｓ ； ｍ／ ） ｆ为 回波 频率 峰值 （ ） Ｈｚ 。
测试 ３￣ ６ 个 点 ， 能用 于测 试 较 小 、 ０ ０ 只 比较关 键 的
意 见图 １ 。
利用 软件对 Ｉ Ｓ数据 进行 三 维 处 理后 ， 可对 结 构 Ｅ 还 的厚度 、 缺陷位置 以及后张预应力 管 内的灌浆情 况进 行 非常直观 的显示 。扫描式 冲击 回波法原理见 图 ３ 。
图 ３ ＩＳ法 原 理 示 意 Ｅ
图 １ Ｉ Ｅ法 单 点 冲 击 回波 原 理 示 意
部位 。由于 Ｉ Ｓ检 测 速 度 快 ， Ｅ 因此 ， 测 的 数 据 量 检
２ Ｉ Ｓ法 测 试 基 本 原 理 Ｅ
Ｉ Ｓ方法 基 于基 本 的 冲击 回波 原 理 ， Ｅ 采用 独 创
收 稿 日期 ：２）８ ｌ ～ １ ［）一 １ Ｏ （
大和连续性使得误判的可能性非常小 。而且通过真 实 的频域 波形 判断检 测值 ， 结果 可靠 。 （ ）Ｉ Ｓ方 法 不 受 金 属 物 的影 响 ， 于 使 用 金 ２ Ｅ 对 属波 纹管 和 钢 筋 比较 密 集 的预 应 力 混 凝 土 结 构 来
超声导波检测技术在管道检验检测中的应用
测 国家 标准 也在 制定 中。
１ 导波 检测技 术 的应用 范 围 、优 点及局 限性 ． ２
导 波检 测是 利用 有序 排列 的 压 电晶体 产生 的导 波 进行 检 测 ，其具 有 传 播 距 离远 、速 度 快 的特 点 ，
２１ 导波 检测 的应用 ．
失 非常敏 感 ，检测 精度 可达管 道横 截 面积 的 ３ ％。 导 波检 测 的局 限性 ： （ ）导 波 检 测 不 能对 缺 １
陷定性 ，定 量也 是近 似 的。对 可疑部 位需 要采 用 其 它 检 测方 法 进 行 确认 。 （ ）导波 检 测 对单 个 点 状 ２
’
，、
ｌ１ ．
５ ４
Ｉ
— ］
… 一
化 工 装 备 技 术
传统超声波探头
第３ ２卷 第 ６期
－ —Ｌ 一 …～ …一 一 一
焊缝
一 ＿ ｌ
， ．
，
ｒ ？
局部扫查
｜＝一 ＝
腐蚀 点
３ ０
ｒ
传统超声波检测仅能进行局部扫 查 ，找到腐蚀点的可能性非常小
导 波 检 测 （ ＲＵ ）是 近 二 十 年 来 无 损 检 测领 Ｌ Ｔ
导 波类似 于平 板 中的板 波 ，也 就是 兰姆 波 。它
激 发 的 超 声 波频 率 更 低 （ 十 ｋ ｚ ，它 穿透 整 个 数 Ｈ）
管壁 ．并 延管 壁传 播数 十甚 至上 百米 。 当它在传 播 过 程 中碰 到 缺 陷 、异 质 体 或 结 构 形 状 变 化 的地 方 时 ．脉 冲波 发 生 反 射 并 沿 管 壁 返 回传 感 器 而 被 接
用冲击电流计测螺线管内磁场PPT课件
侧，中间不能停顿，否则电流 I 就不是由 I I
（ 或相反），而是由 I 0或 I 。0
★★当光标偏转格数最大时立即记录。
★★★当光标返回接近“0”点使，短路开 关K3闭合，使光标停下，不要让它越过平衡 点来回摆动。
★★★★记录数据注意有效数字位数
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B0
0 N1I
L2 d12
Bl 2
2
9 N1I
L2 d12
4
B测 B标 ％＝ B标
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三、计算不确定度
计算螺线管中点及边缘处的磁感应强度 的不确定度，给出最后结果。
n, n的仪器误差限为 m 0.5mm I及I 的仪器误差限为 Im 量程 a% 其中a为毫安表的准确度级别a 0.5
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1、标定Cb
K1合向任意端，K2合向“1”端，K3打开。接
通电源，调节R1使电路中的电流I 为500mA ， 反
复切换K1改变电流 I 的方向（由 I I或
相反），记录光标偏转的格数 。n共测量6次。为
消除因电流计线圈力矩不对称引起的误差，每次 测量都应使光标左右各偏转一次，记录数据。所
q Cbn
式中
Cb
为电流计冲击常数，与电流计 结构及外电路总电阻有关。
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待测直螺线管
待测直螺线管由较粗的漆包线绕制而成，电阻很小。螺线管长度L、线 圈匝数N1、直径d1 已知；在螺线管外套有同轴探测线圈，由细漆包线绕制， 电阻较大。匝数N2已知。在联接电路时切记不要将两个线圈位置接错，否 则会损坏冲击电流计。
q idt
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冲击电流计特点
螺旋埋弧焊钢管拍片检测中散射线的屏蔽分析
螺旋埋弧焊钢管拍片检测中散射线的屏蔽分析摘要随着社会的发展，本文就主要介绍了螺旋埋弧焊钢管的设计，并且对相关的射线采用了方法，分析了螺旋埋弧焊钢管的拍片检测中的散射线来源以及对拍片质量的影响，给出了几种切实可行的散射线的屏蔽方法，实际中表明多层曾感屏对背散射、铅板补偿对前散射都是具有比较好的屏蔽效果。
关键词螺旋埋弧焊钢管；射线；检测随着西气东输，等多个条件的发展，我国的长输管线用钢管的生产水平在不断提高，高钢级、大壁厚成为钢管发展的趋势，目前，绝大多数的长输油气管线都是需要根据钢管的焊缝以及补焊焊缝进行了线的拍片检查，并且作为钢管检测的重要手段，射线拍片的质量好坏直接影响了钢管的质量和企业的信誉，钢管生产厂家普遍采用移动式的射线机，通常是在连续生产的时候，对同一规格的产品，拍片的设备焦点尺寸、拍片的质量，其他基本工装以及胶片的暗室处理条件等都是比较优越的，只是影响了拍片的质量，最为关键的因素还是散射性的控制，这样在以此基础上就提出了屏蔽的方式。
1 X射线工业电视检测的介绍关于螺旋埋弧焊钢管射线检测通常是采用两种方法进行的，一是对螺旋焊缝全长进行的X射线的工业电视检查；二是对钢管的重点部位，如果在管端焊缝、补焊焊缝进行拍片检查的时候，X射线工业电视检查的基本布置方式是复杂的，这样就需要根据多个方面的因素来进行考虑，在相关的方法中可以根据钢管的内部、胶片以及钢管的外部，都是工业电视检查，外焊缝处不放胶片，只是通过图像来增加器将影像采集输送到电脑屏幕上进行检测，拍片检查的时候，外焊缝处放胶片的时候，曝光后再进行洗片处理[1]。
2 X射线检测过程中散射源的分析分析螺旋埋弧焊钢管的时候，X射线检查的实际工作，可以看到管端拍片的时候散射线来源的情况。
2.1 背散射的分析在拍片的过程中，为了保证透照场均匀，那么这个时候就需要定位，通常都是利用图像来增强工业电视屏幕上观察胶片的准确位置，而对胶片来说，与图像增强器的距离一般是保持在控制的范围内，由于在图像中，增强器的存在，背散射线是比较严重的，如果采用铅板屏幕来自图像增强器的背散射线，而且又会影响胶片的影响准确定位。
示波冲击试验功能与应用
示波冲击试验功能与应用示波冲击试验（Oscillatory Impulse Testing）是一种广泛应用于电子、电气、机械以及其他工程领域的测试方法。
该方法通过施加不同的冲击载荷来模拟真实世界中的振动和冲击环境，以评估被测试对象的可靠性和性能。
示波冲击试验可以通过机械方式（如冲击锤或挠性摆）或电气方式（如瞬变发生器）施加冲击载荷。
在测试中，被测试对象会被暴露在预定的冲击载荷下，以模拟其在实际使用中可能经历的振动和冲击环境。
测试参数如载荷幅值、频率、持续时间等可以根据实际应用需求进行调整。
1.可靠性评估：示波冲击试验可以测试被测试对象的可靠性，即其在特定振动和冲击环境下的工作稳定性和寿命。
通过模拟真实环境中可能出现的振动和冲击载荷，可以对产品在使用过程中的可靠性进行评估。
2.产品性能验证：示波冲击试验可以用于对产品的性能进行验证。
通过施加特定的冲击载荷，可以检查产品在冲击负载下的性能表现，如材料疲劳性能、结构刚度、振动耐受性等。
3.故障诊断与分析：示波冲击试验在故障诊断与分析中有着重要的作用。
通过施加不同的冲击载荷，可以模拟真实故障场景，帮助识别产品故障的原因和位置。
对于制造商和维修人员来说，这可以提供有价值的信息，以确定是否需要进行修复或更换零部件。
1.电子产品：电子产品常常需要在各种环境条件下进行操作，例如手机在摔落时所产生的冲击载荷。
示波冲击试验可以帮助评估电子产品在这些振动和冲击环境下的可靠性和性能，以指导产品设计和改进。
2.汽车工业：汽车在行驶中会受到不同频率和振幅的振动和冲击，例如路面凹凸不平、车辆碰撞等。
示波冲击试验可以模拟这些实际工况，以评估汽车零部件的可靠性和耐久性。
3.航空航天工业：航空航天设备在飞行过程中会经历各种振动和冲击，如起飞和降落时的冲击载荷。
示波冲击试验可以模拟这些载荷，以评估航空航天设备的可靠性和耐久性。
4.家电和电力设备：家用电器和电力设备在正常操作中也会受到一定的振动和冲击。
实验11用冲击法测螺线管磁场
– 86 – Ⅲ 基础实验图 3-11-1 直螺线管剖面图3. 麦克斯韦——维恩电桥测电感按3-10-7电路图组成电感测量电桥，反复调节电桥各臂，使示波器在较高灵敏度下波幅最小。
此时电桥平衡。
按（3-10-10）式计算出L X 和R X 。
实验11 用冲击法测螺线管磁场冲击法是指用冲击电流计测量磁场的方法，它利用的是法拉第电磁感应的原理。
用这种方法不仅可以测量磁感应强度、互感系数、磁通量等磁学量，也可以测量高电阻，电容等电学量，是电磁测量的基本方法之一。
一. 实验目的1. 了解用冲击电流计测磁场的基本原理。
2. 学习使用冲击电流计。
3. 通过对长直螺线管轴线上磁场的测量，加深对圆形电流磁场理论的理解。
二. 实验仪器螺线管、探测线圈、互感器、冲击电流计、直流毫安表、直流稳压电源、单刀单掷开关、单刀双掷开关等。
三. 实验原理1. 长直螺线管的磁场如图3-11-1所示，设螺线管长度为 ，半径为r 0( >> r 0），上面均匀地密绕有N 匝线圈，放在磁导率为μ的磁介质中，当线圈通过电流I 时，磁场分布主要集中在螺线管内部空间，而且在轴线附近磁力线分布近似均匀且平行，在外部空间磁场则很弱。
由毕奥一萨伐尔定律可以得到螺线管轴线上距中心O 点X 处的磁感应强度为：)cos (cos 221ββμ-NI=B X（3-11-1）Ⅲ 基础实验 – 87 –或者 ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=212022120222222r x x r x x NI B Xμ 令Ｘ=0，得螺线管中心O 点的磁感应强度为：()212204rNIB +=μ （3-11-2）令Ｘ= /2，得螺线管两端面中心点的磁感应强度为()≈+=21202242r NIBμ()24021202B rNI=+μ ( >> r 0） （3-11-3） 图3-11-2是长直螺线管轴线上磁感应强度的分布曲线。
用冲击电流计测螺线管内磁场资料课件
结果展示与解释
图表展示
使用图表直观展示数据分析结果，如柱状图、折线图 、散点图等。
结果解释
结合实际情境，对数据分析结果进行解释，挖掘数据 背后的意义。
报告撰写
将分析过程、方法和结果整理成书面报告，便于汇报 和交流。
05
实验结论与讨论
实验结论
螺线管内磁场强度与电流强度成正比，与线圈匝 数成正比，与线圈半径成反比。
数据采集与处理
采集数据
通过操作实验设备，记录不同参 数下冲击电流计的读数，形成原
始数据。
数据处理
对原始数据进行整理、计算和绘图 ，得出螺线管内的磁场强度和分布 情况。
结果分析
根据实验结果，分析螺线管内磁场 的特点和规律，得出结论。
04
数据处理与分析
数据整理
1 2
数据清洗
去除异常值、缺失值和重复值，确保数据质量。
电源和其他辅助设备
电源用于为螺线管提供所需的电能， 以产生所需的磁场。
其他辅助设备包括支架、绝缘材料、 连接线等，用于固定和安装实验设备 、保障实验安全等。
03
实验步骤与操作
实验准备
01
02
03
螺线管
选择适当的螺线管，确保 其尺寸和匝数满足实验要 求。
冲击电流计
选择适当的冲击电流计， 确保其量程和精度满足实 验要求。
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用冲击电流计测螺线管内磁场资 料课件
目录
• 实验原理 • 实验设备与材料 • 实验步骤与操作 • 数据处理与分析 • 实验结论与讨论
01
实验原理
冲击电流计工作原理
冲击电流计是一种测量瞬时电流的仪器，其工作原理基于法拉第电磁感应定律。 当螺线管内的磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势，从而形成感应电流 。
冲击回波法在桥梁预应力管道灌浆质量检测中的应用分析
冲击回波法在桥梁预应力管道灌浆质量检测中的应用分析一、冲击回波法原理及特点冲击回波法是一种利用超声波对材料进行非破坏检测的方法。
它利用超声波在材料中传播时的特性，通过测量超声波在材料中传播的时间和波形，来推断材料的内部缺陷、结构和材料的物理、力学性能等信息。
与传统的破坏性检测方法相比，冲击回波法具有速度快、成本低、无损伤等优点，因此在工程领域得到了广泛应用。
冲击回波法的原理是利用超声波在材料中传播时的速度和反射现象来检测材料内部的结构。
当超声波穿过材料时，如果遇到材料内部的缺陷或介质变化，就会发生回波现象。
通过测量回波的时间和波形，就可以判断材料的内部结构和质量。
冲击回波法还可以根据声波在材料中传播的速度来推断材料的物理性能，如密度、弹性模量等。
由于冲击回波法具有非破坏、快速、准确等特点，因此在桥梁预应力管道灌浆质量检测中得到了广泛应用。
1. 检测灌浆质量桥梁预应力管道灌浆是桥梁建设中非常重要的一个环节，而灌浆质量的好坏直接关系到管道的使用寿命和安全性。
传统的灌浆质量检测方法需要进行破坏性检测，而且检测效率低，成本高。
而冲击回波法可以通过测量超声波在管道中传播的时间和波形，来判断管道内部是否存在空洞、裂缝等缺陷，并对灌浆质量进行快速、准确的评估。
这种非破坏的检测方法不仅能够提高工作效率，还能够减少工程成本和减少对桥梁结构的破坏，因此在桥梁预应力管道灌浆质量检测中得到了广泛应用。
2. 监控灌浆工艺在桥梁预应力管道灌浆过程中，灌浆工艺的控制对灌浆质量具有重要的影响。
而冲击回波法可以实时监测灌浆过程中管道内部的情况，及时发现灌浆不均匀、气泡、空洞等问题，并通过实时监控和反馈，对灌浆工艺进行调整和控制，保证灌浆质量达标。
这种实时监控和反馈的方式，大大提高了灌浆工艺的控制精度，从而保证了管道灌浆质量。
1. 高效快速2. 无损伤冲击回波法是一种非破坏性检测方法，它不需要对管道进行破坏性的检测，不会对管道结构造成损伤。
超声冲击在耐候钢焊接后处理的运用
contents•超声冲击技术简介•耐候钢焊接的挑战与后处理需求目录•超声冲击在耐候钢焊接后处理的应用•超声冲击与其他后处理方法的比较•未来展望与研究方向•定义：超声冲击技术是一种利用高频振动产生的冲击力对材料表面进行处理的方法。
振动产生冲击冲击头在材料表面产生瞬间高压和剪切力，导致材料表面发生微观塑性变形。
微观塑性变形表面粗糙度改变强化效果无热影响区环保节能适用性广耐候性强度与韧性应用领域030201耐候钢的性质与应用焊接接头性能焊接缺陷残余应力耐候钢焊接的挑战焊接后处理的重要性组织细化超声波的冲击作用能够使焊接接头组织得到细化，提高接头的强度和韧性。
残余应力消除超声冲击处理能够消除焊接接头中的残余应力，提高接头的稳定性和疲劳寿命。
表面粗糙度降低超声冲击处理能够降低焊接接头表面的粗糙度，提高接头的耐腐蚀性能。
超声冲击处理对焊接接头的影响频率选择能量控制处理时间超声冲击参数的选择与优化超声冲击处理后的耐候钢性能评估通过高频振动冲击材料表面，引发塑性变形和残余压应力，从而提高耐候钢焊接接头的力学性能和耐候性。
热处理与超声冲击的比较超声冲击表面改性热处理改善力学性能机械振动幅度大、频率低超声冲击幅度小、频率高机械振动与超声冲击的比较强化力学性能环保、高效提高耐腐蚀性超声冲击在耐候钢焊接后处理中的独特优势03智能化控制策略01参数优化02新型超声换能器设计超声冲击技术的进一步优化1 2 3铝合金焊接后处理铜合金焊接后处理钛合金焊接后处理超声冲击在更多金属材料焊接后处理的应用基于超声冲击的复合后处理方法研究超声冲击与热处理复合超声冲击与表面改性复合多场耦合作用下的超声冲击。
材料分析技术示波冲击试验
• 落锤试验机的基本原理是利用锤头的自由落体运动，测 量试样冲击前后的势能差值。实质就是一个能量转化过 程：电动能→势能→动能→试样破坏能量。
• 本质上通过测试落锤冲击前的速度Vmax的测试，落锤冲 击试样后的速度Vmin，确定材料的冲击功Ak。
材料分析技术示波冲击试验
• 一．材料的断裂行为
• 断裂是材料在外力作用下丧失连续性的过程，是 工程构件的主要破坏形式。
• 断裂可分为三个阶段：裂纹的萌生、裂纹的扩展 和失稳断裂
• 材料的断裂可以根据其断裂前与断裂过程中材料 的宏观塑性变形的程度，把断裂分为脆性断裂与 韧性断裂。
• 1．韧性断裂
• 韧性断裂是材料断裂前及断裂过程中产生明显宏 观塑性变形的断裂过程。韧性断裂时一般裂纹扩 展过程较慢，而且要消耗大量塑性变形能。
• 冲击力——时间曲线 •
冲击能量——时间曲线 •
冲击力——位移曲线
• 冲击能量——位移曲线
• 冲击曲线类型： • A、B 型： • A型：在最大力前不存在屈服力，只产生不稳定裂纹扩展； • B型：有少量稳定扩展。
C、D、E 型： 在最大力之前存在塑性变
形，其后有裂纹稳定扩展和 不稳定扩展。
根据裂纹稳定扩展和不稳定 扩展所占比例不同分为C、 D、E 型： 。
A k 0.V m 5 2 a m V m x2in
根据材料的不同，可以通过调整落锤重量、冲击高度和 冲击速度，测试不同材料的冲击韧度。
• 3）常用冲击试样
• 所用试样如图所示，几 种不同试样的区别在于 缺口的形状不同。
• 同种材料，试样的缺口 越深，越尖锐，塑性变 形的体积越小，冲击功 越小，材料就越脆。因 此，不同类型和尺寸试 样的冲击值不能相互比 较。
示波冲击试验机介绍
2、进行断口纤维率的定量计算
在“GB12778-1991”金属夏比冲击断口测定 方法中给出了冲击试样断口结晶率或纤维率公式 ： CA ( A C /A 0 ) 100 %
FA ( A 0 A C ) / A 0 100 %
式中：Ac—断口中晶状区（放射区）的总面积 A0—原始横截面积 CA—断口结晶率 FA—断口纤维率 该种方法完全依赖于试验者主观经验和客观试验条件， 有很大的局限性。ISO14556在附录中提供了一套基于特征力 值估算断口剪切面积比例值PSF经验算法，在力—位移曲线 变化过程，当力不发生急剧下降，把此时的断裂表面的剪切 面积比例值PSF定位100%；当力发生急剧下降时，则下降值 与力特征值有关，计算公式如下：
F ,K N
18 15
Fm
F iu
F gy
12 9 6
Fa Wd W
W
3
W
0 2 4
S S
6
810Biblioteka 1214s,m m
图2 示波冲击分析曲线
三、冲击试验的宏观断口
在冲击力的作用下，试样的断裂过程与静拉 伸一样，仍然表现为弹性变性、塑性变形和断裂， 其不同在于变形速度。由于缺口的存在，塑性变形 只发生于缺口的局部范围，而且缺口越尖锐，参与 塑性变形的材料体积越小，得到的冲击功越低。 图3为典型冲击试样断口的宏观形态，一般分 为3个区域：
大量结构钢试样动态加载条件均为其韧性 上平台或韧脆转变温区，因此相应的夏比冲击 断裂模式为延性断裂，类似于JⅠC评测而采用J 积分来表述其断裂韧性。 标准V缺口冲击试样对应的动态断裂韧性 JⅠd公式为：
3.3 动态断裂韧性 JⅠC和KⅠd
kE i Jd B(W a0)
冲击电流计法测量螺线管内磁场pdf
冲击电流计法测量螺线管内磁场[实验目的]1．了解用冲击电流计测量磁场的基本原理。
2．学会使用冲击电流计。
3．通过对螺线管轴线上磁场的测量结果和理论计算值比较，加深理解圆形电流磁场的理论。
[实验仪器]直流电源、直流电流表、冲击电流计、螺线管磁场测量仪、多值电阻箱、滑线变阻器等[实验原理]长直螺线管轴线上的磁场如图11-1所示，设螺线管长为L ，半径为0r ，上面均匀地紧密绕有N 匝线圈，线圈通以电流I ，并放在磁导率为μ的磁介质中。
如果在螺线管上取一小段线圈dL ，则可看作是通过电流为L INdL 的圆形电流线圈。
它在螺线管轴线上距离中心为x 的点P 产生的磁感应强度x dB 为3202rr L INdL dB x μ⎟⎠⎞⎜⎝⎛= （1） 由图11-1可知，β=sin 0r r ，ββ=sin rd dL 。
代入式（1）得到 ββμ=d LIN dB x sin 2 （2） 因为螺线管的各小段在P 点的磁感应强度的方向均沿轴线向左，故整个螺线管在P 点产生的磁感应强度()21cos cos 2sin 22121β−βμ=ββμ==∫∫ββββL NI d L NI dB B x （3） 或者⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎟⎠⎞⎜⎝⎛+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−μ=212022*********r x L x L r x L x L L NI B x （4） 令0=x ，得到螺线管中点o 的磁感应强度()2120204r L NIB +μ= （5）令2L x =，得到螺线管两端面中心点的感应强度 ()21202242r L NIB L +μ= （6）当0r L ≥时，由式（5）和式（6）可知，202B B L ≈。
只要螺线管的比值0r L 保持不变，则不论螺线管放大或缩小，也不论线圈的匝数N 和电流I 为多少，磁感应强度相对值沿螺线管轴的分布曲线不改变，其分布曲线见图11-2。
螺旋焊管夏比冲击试验误差分析
·58·
焊管
2005 年 11 月
1 夏比冲击试验误差的产生
试样制备、温度控制、保温时间以及试验机系 统本身误差等因素都可能对试验结果产生影响。 1. 1 试样制备产生的误差
（1）试样尺寸 不改变缺口的几何尺寸，增 加试样的宽度和厚度会使塑性变形体积增加，从 而导致 Ak 值升高。尺寸的增大，会使约束程度增 加，应力状态变硬，且缺陷几率增大，故 SA（ 剪切 面积百分 数 ）会 降 低。 冲 击 试 样 的 缺 口 深 度、角 度以及缺口根部曲率半径决定着缺口附近应力集 中程度，缺口根部表面层的加工硬化，尖锐的加工 痕迹特别是与缺口轴线平行的加工痕迹和划痕等 都影响试样的冲击性能。在加工中必须保证尺寸 要求，对试样宽度、厚度、缺口处厚度进行检查，检 查试样用量具精度不得低于 0. 02 mm。
收稿日期：2005 - 04 - 20 编辑：谢淑霞
比，也不能换算。
试验前 应 检 查 摆 锤 空 打 时 被 动 指 针 是 否 指
虽然 API 标准中规定：“ 当采用小尺寸试样
零，保证其回零差不应超过最小分度值的 1 / 4。 时，单个试样的数值以及三个试样的平均数值除
不能采用过大或者过小能量的摆锤进行试验，一 以该试样的厚度与全尺寸试样厚度的比值与全尺
试样安 放 时 应 使 用 专 用 的 对 中 卡 具 或 对 刀 板，以保证试样的缺口居中且位于跨距中心。如 果试样缺口轴线偏离支座跨距中心，则最大冲击 力没有作用在缺口根部截面最小处，将会造成冲 击功偏高。一般来说，试样缺口轴线与支座跨距 中心偏离不超过 0. 5 mm 时不会产生明显影响。 2. 3 刃口角度的选择
同冲击试验机所测得的冲击功（Ak ）值会存在差 异，有时同一冲击试验机测得的 Ak 值的离散度也 较大。这种差异一方面是由于材料本身的不均匀
冲击试验的实验目的原理及步骤方法
四、冲击试件
z
工程上常用金属材料的冲击试件一般 在带缺口槽的矩形试件，做成制品的目的 是为了便于揭露各因素对材料在高速变形 时的冲击抗力的影响。缺口形状和试件尺 寸对材料的冲击韧度值αk的影响极大，要 保证实验结果能进行比较，试件必须严格 按照冶金工业部的部颁布标准制作。故测 定αk值的冲击实验实质上是一种比较性实 验，其冲击试件形状如图所示。
实验三
冲 击 实 验
z
在实际工程机械中，有许多 构件常受到冲击载荷的作用,机器 设计中应力求避免冲击波负荷,但 由于结构或运行的特点,冲击负荷 难以完全避免，为了了解材料在冲 击载荷下的性能，我们必须作冲击 实验。
一、实验目的
1. 了解冲击实验的意义，材料在冲击 载荷作用下所表现的性能。 z 2. 测定低碳钢和铸铁的冲击韧度值 αk 。
z
二、实验设备和仪器
z z
摆式冲击试验机 游标卡尺
三、基本原理
z
z
பைடு நூலகம்
冲击实验是研究材料对于动荷抗力的一种 实验，和静载荷作用不同，由于加载速度快， 使材料内的应力骤然提高，变形速度影响了材 料的机构性质，所以材料对动载荷作用表现出 另一种反应。往往在静荷下具有很好塑性性能 的材料，在冲击载荷下会呈现出脆性的性质。 此外在金属材料的冲击实验中，还可以揭 示了静载荷时，不易发现的某结构特点和工作 条件对机械性能的影响（如应力集中，材料内 部缺陷，化学成分和加荷时温度，受力状态以 及热处理情况等），因此它在工艺分析比较和 科学研究中都具有一定的意义。
55±2 10±0.1
10±0.1
1±0.1
40±0.5
图 3-1
五、实验方法与步骤
1．测量试件尺寸，要测量缺口处的试件 尺寸。 z 2. 调整冲击试验机指针调到“零点”根据试 件材料估计所需破坏能量，先空打一次， 测定机件间的摩擦消耗功。 z 3. 将试件装入在冲击试验机上，应使没 有缺口的面朝向摆锤冲击的一边，缺口的 位置应在两支座中间，要使缺口和摆锤冲 刃对准。将摆锤举起同空打时的位置，打 开锁杆。
示波冲击试验功能与应用72页PPT
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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０ 前
言
一
旦有 裂纹 产 生 ， 冲击 力 就 会 减 小 ， 因此 ， 般 将 一
为分 界点 ， 大 冲击 力 之前 是 裂 纹 形 成 消耗 的能 最
最 大 冲击力 作 为 裂纹 形 成 的判 据 ： 最 大 冲击 力 以 冲击试 验 的主要 目的是检测 构件 和零 件在 服 役 时 承受 冲击载 荷 的大小 。构 件或零 件在 冲击 载 荷 的作 用下 ， 变速 率增 加 ， 形 因此 限制 了塑性变 形 的发展 ， 塑性 极 不 均 匀 ， 性 变形 的抗 力 提 高 ， 使 塑
Ａｂｓ ｒ ｔ： ｍｉ ｇ ａ ｏ ｅｅ ｓｌ ｒｓｎ ｒ ｂ ｅ ｎ ｐｐｅｉ ｔｅ ｔａｃ Ａｉ ｎ ｔｓ ｎｌ ａ ｉ ａ ｉｉｇ ｐ ｏ ｌ ｍｓｉ ｉ ｌｎｅ ｓｅ ｌＣｈａｐｙ ｉ ｙ ｒ ｍｐａ ｔｔｓ ， ｏ ｃ ｅ ｔ ｃ ｍｂｉ ｄ ｗｉｈ ｃ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｆ ｎｅ ｔ ｈａ ａ ｔ ｒｓｉｓｏ ｏ ｃｌｏ ｒ ｐｈｃ ｉ ａｃ ｅ ｔ， ｏ ｃｕｓｏ ｓｍ ａ ｈ ｔｉ ｃ ｎ ｒ ｆｅ ｔｔ ｉｕ ｔｏ ｆｍａ ｅ ｉｌ Ｓｔｕｇ ｎ ｓ ｒ ｒ ｔ ｆ ｓ ｉｌｇ ａ ｉ ｍｐ ｔｔｓ ａ ｃ ｎ ｌ ｉｎ ｗａ ｄｅｔ ａ ｔ ａ ｅｌ ｃ ｈｅ ｓｔ ａｉ ｎ ｏ ｔ ｒａ ’ ｏ ｈ ｅ ｓｍｏ ｅ ｔｕ ｈｕｌ ｗｈ ｎ ｕｓｎ ｈｅ ｏ ｃｌｏ ｒ ｐ ｃ ｉ ａ ｔｔ ｎａｙ ｅ ｔｕｇ ｅ ｓ ｏ ｌ ｎ ｓ ｔｒａ ｆＳ ｅ ｉ ｇ ｔ ｓ ｉｌｇ ａ ｈｉ ｍｐ ｃ ｏａ ｌ ｚ ｏ ｈｎ ｓ ｆｗｅ ｄ ａ ｄ ｂａ ｅ ｍａｅ ｉ ｌｏ ＡＷ Ｈ ｐ ｈａ ｈａ ｂａ ｎ ｄ ｐｉｅ ｔ ｎ ｔ ｔｏ ｔｉ ｅ ｂ ｈ ｏ ｙ ｔ ｅ ｃ ｍｎｌｎ ｉ ａ ｔｔｓｉ ｃ ｉ ｅ Ａｎ ｔ ｅ ｅ ｓｔ ｆｕｓｎ ｈ ｓ ｉｌｇ ａ ｈｉ ｉ ｐ ｃ ｎ ｔ ｅ ｉ ｅｉ ｅ ｔｅ ’Ｓ ｏ ｍｐ ｃ ｅ ｔｎｇ ｍａ ｈ ｎ ． ｄ ｈｅ ｎ ｃ ｓ ｉｙ ｏ ｉ ｇ ｔｅ ｏ ｃ ｌ ｒ ｐ ｃ ｍ ａ ｔｉ ｈ ｐ ｐ ｌｎ ｓｅ ｌ ｏ ｔ ｕ ｈ ｅ ｓｔ ｓ ｓ ｐ ｉｔ ｄ ｏ ． ｏ ｇ ｎ ｓ ｅ ｔｗａ ｏｎ ｅ ｕｔ
关键词 ：示波 冲击 试验 ；螺 旋埋弧 焊 管 ；裂 纹形成 能 量 ；裂纹扩展 能量
中图分类号 ：Ｔ １５ ５ 文献标志码 ：Ｂ 文章 编号 ：１０ — ９ ８ ２ １ ） ０ ０ ４ — ３ Ｇ １． ０ １ ３ ３ （０ ０ １ — ０ ６ ０
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｃｌ ｇ ａ ｉ ｍ ｐ ｃ ｓ ｎ ｔ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ＡＷ Ｈ ｐｅ ｐｌｃ ｔｏ ｆ Ｏｓ ｉ ｏ ｒ ｐｈ ｃ Ｉ ｌ ａ ｔＴｅ ｔｉ ｈｅ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｆＳ Ｐｉ
・
４・ ６
焊管 ． ３ 第３ 卷第１ 期 ．０ 年１ 月 ０ ２１ ０ ０
●应 用 与 开 发
示 波 冲 击 试 验
在 螺 旋 埋 弧 焊 管 检 验 上 的 应 用
王树人 ，吴金辉 ，张克修 ，喻邵 宁
（ ． 阳石 油钢 管厂 ，辽 宁 辽 阳 １ １０ ： １辽 １０ ０
ＷＡ ＮＧ ｈ —ｅ ， Ｕ Ｊｎ ｈ ｉ ， ＨＡＮＧ Ｋｅ ｘ ｕ ＹＵ Ｓ ａ — ｉ ｇ Ｓ ｕ ｒ ｎ Ｗ ｉ — ｕ Ｚ ｉ ， ｈ ｏ ｎ ｎ
（． ｉ ｙｎ ｅ ｏ ｕ ｔ ｌ ｉ ｌｎ ，ｉｏａ ｇ１ ０ ，ｉ ｎ ｇ，ｈｎ ； １Ｌａ ａｇＰ ｔ ｌ ｍ Ｓ ｅ Ｐｐ ＰａｔＬａｙ ｎ ０ Ｌａ ｉ Ｃ ｉａ ｏ ｒｅ ｅ ｅ ｌ０ １ ｏｎ ２ Ｔ ｂｌ ｏｄ Ｒ ｓ ｒｈＣｎｅ ｏ Ｎ Ｃ Ｘ ’ ｎ７ ０ ６ ，ｈｎ ） ． ｕｕａ Ｇ ｏｓ ｅｅ ｃ ｅｔ ｒ ａ ｒｆＣ Ｐ ， ｉａ １０ ５ Ｃ ｉａ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｓ ｉｌｇ ａ ｈｉ ｍｐ ｃ ｅ ｔ Ｓ ｙｗ ｒ ｏ ｃｌｏ ｒ ｐ ｃ ｉ ａ ｔｔｓ ； ＡＷ Ｈ ｉ ｅ； ｒ ｃ ｏ ｍａｉ ｎ ｅ ｒ ｙ； ｒ ｃ ｒ ｐ ｇ ｔｏ ｎ ｒ ｙ ｐ ｐ ｃ ａ ｋ ｆ ｒ ｔｏ ｎｅｇ ｃａ ｋ ｐ ｏ ａ ａｉ ｎ ｅ ｅ ｇ
２ 中国石 油天然 气集 团公 司管材 研究 所 ，西安 ７ ０ ６ ） ． １０ ５ 摘 要 ：针 对 管线 钢在夏 比冲击试 验 中容 易 出现 的 问题 ， 结合 示波冲 击试验 的特 点 ， 出了采 提 用 示波 冲击试验 对 螺旋焊 管 的焊缝 和母材 进 行 韧 性分 析 ， 比普通 冲击 试验 机 更 能 够反 映 材 远 料韧 性 的真 实情 况 ， 出了在 管线 钢韧性 试验 中应 用 示波 冲击试验 的 必要性 。 指
并 使局 部 高应 力 区形 成 裂 纹 ， 因而 研 究 构件 在 冲 量 ， 为裂 纹 形成 能 量 。韧 性 材 料 的 裂纹 扩 展 能 称
量较大， 裂ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 扩 展很慢 ， 一位 移 曲线 不存 在 陡然 力
下降 的现象 。脆 性 材 料 裂 纹 扩展 能 量 较 小 ， 至 甚
不存在 不稳 定裂 纹扩 展终 止点 。利用 金属 材料 的
击 载荷 作用 下 的力 学性 能具 有 重要 的 现实 意 义 。 在 冲击 力 的作 用 下 ， 样 的 断裂 过 程 与 静拉 伸 一 试 样 ， 然表 现 为 弹性 变 形 、 性变 形 和断 裂 ， 不 仍 塑 其 同在 于变形 速 度 。 由于 缺 口的存 在 ， 塑性 变 形 只 发 生 于缺 口的局 部范 围 ， 而且 缺 口越 尖锐 ， 与塑 参 性 变形 的材 料体 积越 小 ， 到 的 冲击 功越 低 。 得 金属材 料在 达 到最大 冲击 力之前 只产 生 弹塑