[全面版]超声检测ppt资料
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按照产生横波的方式又分为： 1）斜楔法，晶片发出的纵波通过一定倾角的斜楔
到达接触面，并在界面处发生波型转换，从而 在工件中产生倾斜的横波。 2）水浸法，利用水浸探头，在水中改变声束入射 到检测面的入射角，从而在工件中产生所需波 型和角度的折射波。 横波法主要用于焊缝和管材的检测。
5.3.3 表面波法
可方便的改变声束方向，扩大检出范围；
表面粗糙度对表面波传播有明显的影响，粗晶 T1）OF缺D陷检的测2衍.一射般信也号用与纵缺波陷斜的探方头向。无关，检出率高。 材料也会对表面波产生衰减作用。 按原理：脉冲反射法、衍射时差法（TOFD）、穿透法、共振法
2）超声波声束覆盖区域大。
3. 曲面会影响表面波的传播速度，凸曲面加快， 凹曲面减缓，曲率半径越小，变化也越大。
1. 纵波直探头法：分为单晶和双晶；前者有盲 区，用于厚工件远场区检测；后者可用于检 测薄壁工件和近表面缺陷。
2. 纵波斜探头法：如小角度纵波斜探头检测螺 栓；纵波斜探头检测奥氏体钢焊缝；TOFD 检测一般也用纵波斜探头。
5.3.2 横波法
将纵波倾斜入射至工件检测面，利用波型转换 得到的横波进行检测的方法。
超声检测
主要的超声波检测方法
按原理：脉冲反射法、衍射时差法（TOFD）、 穿透法、共振法
按显示方法：A型显示、超声成像显示 按波形：纵波、横波、表面波、板波、爬波 按探头数量：单探头、双探头、多探头 按探头与工件接触方式：接触法、液浸法、电磁
耦合法 按人工干预程度：手工、自动
5.1.1 脉冲反射法
在钢中大约为3000m/s。 手工法缺点：受人为因素影响大，超声信号无法连续记录，难以保证结果的可靠性和复现性。
5.4 按探头数目分类
1. 单探头法：一个探头兼具发射和接受超声波 的功能。操作方便，可以检测大多数缺陷。 局限之处在于只能检测与波束垂直或倾 角不大的面状缺陷以及立体型缺陷。
2. 双探头法：分为并列式，交叉式、V形串列 式、K形串列式、串列式（见书P163的图）。
3. 多探头法：两个以上的探头组合在一起进行 检测的方法，通常为自动化检测。
5.3.3 表面波法
表面波会在工件的棱边处产生反射，棱角越小， 反射信号强度越大，当棱角大于170度时，反 可实现聚焦声束，提高灵敏度。
根据屏幕显示的波形对缺陷进行分析判断的方法；
射信号几乎降到零； 依据底面回波的高度变化判断缺陷情况的方法；
TOFD的扫查方式分为非平行扫查（探头运动方向与声束方向垂测近表面缺陷的方法。
由于表面波仅在固体表面下几个波长范 围内传播，通常只能检测表面下2倍波长以 内的缺陷。
表面波的声速约为纵波的一半，比横波 速度略小；在钢中大约为3000m/s。
表面波产生方法有Y切石英法和纵波折 射法（利用第二临界角原理，这是纵波的入 射角满足sinα i=cl /cr ，约为620 ~640 。
5.1.2 衍射时差法
衍射时差法，简称TOFD，是利用缺陷的衍 射波来检测和确定缺陷尺寸的方法，通常使用 一对纵波斜探头，一收一发工作。
TOFD检测可显示A扫描信号和TOFD图像， 信号主要包括直通波、上端点衍射波、下端点 衍射波、底面反射波。
TOFD的扫查方式分为非平行扫查（探头运 动方向与声束方向垂直）、平行扫查、偏置非 平行扫查。
5.1.2 衍射时差法
衍射时差法的优点： 1）缺陷的衍射信号与缺陷的方向无关，检出率高。 2）超声波声束覆盖区域大。 3）缺陷高度测量准确。 4）实时成像，可快速分析 5）缺陷定量不依赖于回波幅度 6）快速、安全、方便
衍射时差法的局限： 扫查面与底面存在几毫米的盲区；信号弱，易受噪声影 响；对检测人员要求高；过分夸大分层或气孔缺陷。
5.2.1 A型显示
A型显示是将超声信号的幅度和传播时间以 直角坐标的形式显示出来的方法，纵坐标为回 波幅度，横坐标为声波传播时间。
A型显示的脉冲反射法是目前最常用的超声 波检测方法。
采用该方法，简单、实用，但是受检测人员 的素质、经验等人为因素的影响较大。
5.3.1 纵波法
纵波传播速度快，穿透力强，由于波长大， 所以对晶界反射或散射不敏感，可用于粗晶 材料的检测，而且可检测工件厚度最大。
1.缺陷回波法 根据屏幕显示的波形对缺陷进行分析判断的方法；以回 波传输时间定位，回波幅度定量。
2.底波高度法 依据底面回波的高度变化判断缺陷情况的方法；多用于 锻件或钢板探伤，作为一种辅助手段配合缺陷回波法检 测倾斜、小而密集的缺陷。要求检测面与底面平行，且 定位定量不便，灵敏度低。
3.多次底波法 用于薄的、检测面与底面平行的工件，灵敏度低。
影响表面波检测的因素： 表面油污和液渍等会使表面波迅速衰减，如果油污较大还会产生回波，影响缺陷判断。
4）实时成像，可快速分析 采用该方法，简单、实用，但是受检测人员的素质、经验等人为因素的影响较大。
表面油污和液渍等会使表面波迅速衰减，如果 表根面据波 屏会幕1在显.工示件的的波棱形边对处缺产陷生进反行射分，析棱判角断越的小方，法反；射信号强度越大，当棱角大于170度时，反射信号几乎降到零； 油污较大还会产生回波，影响缺陷判断。 影响表面波检测的因素：
5.3.3 表面波法
表面波会在工件的棱边处产生反射，棱角越小， 反射信号强度越大，当棱角大于170度时，反射信 号几乎降到零；
影响表面波检测的因素： 1. 表面油污和液渍等会使表面波迅速衰减，如果油 污较大还会产生回波，影响缺陷判断。 2. 表面粗糙度对表面波传播有明显的影响，粗晶材 料也会对表面波产生衰减作用。 3. 曲面会影响表面波的传播速度，凸曲面加快，凹 曲面减缓，曲率半径越小，变化也越大。
5.5.1 接触法和液浸法
5）缺陷定量不依赖于回波幅度
探头与检测面之间有很薄的耦合剂涂层，可 过分夸大分层或气孔缺陷。
1. 手工法优点：操作方便；
5）缺陷定量不依赖于回波幅度
以看做两者直接接触，称为接触法。 表面波会在工件的棱边处产生反射，棱角越小，反射信号强度越大，当棱角大于170度时，反射信号几乎降到零；
到达接触面，并在界面处发生波型转换，从而 在工件中产生倾斜的横波。 2）水浸法，利用水浸探头，在水中改变声束入射 到检测面的入射角，从而在工件中产生所需波 型和角度的折射波。 横波法主要用于焊缝和管材的检测。
5.3.3 表面波法
可方便的改变声束方向，扩大检出范围；
表面粗糙度对表面波传播有明显的影响，粗晶 T1）OF缺D陷检的测2衍.一射般信也号用与纵缺波陷斜的探方头向。无关，检出率高。 材料也会对表面波产生衰减作用。 按原理：脉冲反射法、衍射时差法（TOFD）、穿透法、共振法
2）超声波声束覆盖区域大。
3. 曲面会影响表面波的传播速度，凸曲面加快， 凹曲面减缓，曲率半径越小，变化也越大。
1. 纵波直探头法：分为单晶和双晶；前者有盲 区，用于厚工件远场区检测；后者可用于检 测薄壁工件和近表面缺陷。
2. 纵波斜探头法：如小角度纵波斜探头检测螺 栓；纵波斜探头检测奥氏体钢焊缝；TOFD 检测一般也用纵波斜探头。
5.3.2 横波法
将纵波倾斜入射至工件检测面，利用波型转换 得到的横波进行检测的方法。
超声检测
主要的超声波检测方法
按原理：脉冲反射法、衍射时差法（TOFD）、 穿透法、共振法
按显示方法：A型显示、超声成像显示 按波形：纵波、横波、表面波、板波、爬波 按探头数量：单探头、双探头、多探头 按探头与工件接触方式：接触法、液浸法、电磁
耦合法 按人工干预程度：手工、自动
5.1.1 脉冲反射法
在钢中大约为3000m/s。 手工法缺点：受人为因素影响大，超声信号无法连续记录，难以保证结果的可靠性和复现性。
5.4 按探头数目分类
1. 单探头法：一个探头兼具发射和接受超声波 的功能。操作方便，可以检测大多数缺陷。 局限之处在于只能检测与波束垂直或倾 角不大的面状缺陷以及立体型缺陷。
2. 双探头法：分为并列式，交叉式、V形串列 式、K形串列式、串列式（见书P163的图）。
3. 多探头法：两个以上的探头组合在一起进行 检测的方法，通常为自动化检测。
5.3.3 表面波法
表面波会在工件的棱边处产生反射，棱角越小， 反射信号强度越大，当棱角大于170度时，反 可实现聚焦声束，提高灵敏度。
根据屏幕显示的波形对缺陷进行分析判断的方法；
射信号几乎降到零； 依据底面回波的高度变化判断缺陷情况的方法；
TOFD的扫查方式分为非平行扫查（探头运动方向与声束方向垂测近表面缺陷的方法。
由于表面波仅在固体表面下几个波长范 围内传播，通常只能检测表面下2倍波长以 内的缺陷。
表面波的声速约为纵波的一半，比横波 速度略小；在钢中大约为3000m/s。
表面波产生方法有Y切石英法和纵波折 射法（利用第二临界角原理，这是纵波的入 射角满足sinα i=cl /cr ，约为620 ~640 。
5.1.2 衍射时差法
衍射时差法，简称TOFD，是利用缺陷的衍 射波来检测和确定缺陷尺寸的方法，通常使用 一对纵波斜探头，一收一发工作。
TOFD检测可显示A扫描信号和TOFD图像， 信号主要包括直通波、上端点衍射波、下端点 衍射波、底面反射波。
TOFD的扫查方式分为非平行扫查（探头运 动方向与声束方向垂直）、平行扫查、偏置非 平行扫查。
5.1.2 衍射时差法
衍射时差法的优点： 1）缺陷的衍射信号与缺陷的方向无关，检出率高。 2）超声波声束覆盖区域大。 3）缺陷高度测量准确。 4）实时成像，可快速分析 5）缺陷定量不依赖于回波幅度 6）快速、安全、方便
衍射时差法的局限： 扫查面与底面存在几毫米的盲区；信号弱，易受噪声影 响；对检测人员要求高；过分夸大分层或气孔缺陷。
5.2.1 A型显示
A型显示是将超声信号的幅度和传播时间以 直角坐标的形式显示出来的方法，纵坐标为回 波幅度，横坐标为声波传播时间。
A型显示的脉冲反射法是目前最常用的超声 波检测方法。
采用该方法，简单、实用，但是受检测人员 的素质、经验等人为因素的影响较大。
5.3.1 纵波法
纵波传播速度快，穿透力强，由于波长大， 所以对晶界反射或散射不敏感，可用于粗晶 材料的检测，而且可检测工件厚度最大。
1.缺陷回波法 根据屏幕显示的波形对缺陷进行分析判断的方法；以回 波传输时间定位，回波幅度定量。
2.底波高度法 依据底面回波的高度变化判断缺陷情况的方法；多用于 锻件或钢板探伤，作为一种辅助手段配合缺陷回波法检 测倾斜、小而密集的缺陷。要求检测面与底面平行，且 定位定量不便，灵敏度低。
3.多次底波法 用于薄的、检测面与底面平行的工件，灵敏度低。
影响表面波检测的因素： 表面油污和液渍等会使表面波迅速衰减，如果油污较大还会产生回波，影响缺陷判断。
4）实时成像，可快速分析 采用该方法，简单、实用，但是受检测人员的素质、经验等人为因素的影响较大。
表面油污和液渍等会使表面波迅速衰减，如果 表根面据波 屏会幕1在显.工示件的的波棱形边对处缺产陷生进反行射分，析棱判角断越的小方，法反；射信号强度越大，当棱角大于170度时，反射信号几乎降到零； 油污较大还会产生回波，影响缺陷判断。 影响表面波检测的因素：
5.3.3 表面波法
表面波会在工件的棱边处产生反射，棱角越小， 反射信号强度越大，当棱角大于170度时，反射信 号几乎降到零；
影响表面波检测的因素： 1. 表面油污和液渍等会使表面波迅速衰减，如果油 污较大还会产生回波，影响缺陷判断。 2. 表面粗糙度对表面波传播有明显的影响，粗晶材 料也会对表面波产生衰减作用。 3. 曲面会影响表面波的传播速度，凸曲面加快，凹 曲面减缓，曲率半径越小，变化也越大。
5.5.1 接触法和液浸法
5）缺陷定量不依赖于回波幅度
探头与检测面之间有很薄的耦合剂涂层，可 过分夸大分层或气孔缺陷。
1. 手工法优点：操作方便；
5）缺陷定量不依赖于回波幅度
以看做两者直接接触，称为接触法。 表面波会在工件的棱边处产生反射，棱角越小，反射信号强度越大，当棱角大于170度时，反射信号几乎降到零；