超声波无损检测I级第八部分.
无损检测 试题(含答案).
超声波检测习题集共：630题其中：是非题175题选择题274题计算题90题计算题91题一、是非题1.1 波动过程中能量传播是靠相邻两质点的相互碰撞来完成的。
（）1.2 波只能在弹性介质中产生和传播。
（）1.3 由于机械波是由机械振动产生的，所以波动频率等于振动频率。
（）1.4 由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅。
（）1.5 传声介质的弹性模量越大，密度越小，声速就越高。
（）1.6 物体作谐振动时，在平衡位置的势能为零。
（）1.7 一般固体介质中的声速随温度升高而增大。
（）1.8 由端角反射率试验结果推断，使用K≥1.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。
（）1.9 超声波扩散衰减的大小与介质无关。
（）1.10 超声波的频率越高，传播速度越快。
（）1.11 介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性模量。
（）1.12 频率相同的纵波，在水中的波长大于在钢中的波长。
（）1.13 既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能沿液体表面传播。
（）1.14 因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度。
（）1.15 如材质相同，细钢棒（直径<λ）与钢锻件中的声速相同。
（）1.16 在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数。
（）1.17 不同的固体介质，弹性模量越大，密度越大，则声速越大。
（）1.18 表面波在介质表面作椭圆振动，椭圆的长轴平行于波的传播方向。
（）1.19 波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波继续传播。
（）1.20 在超声波传播方向上，单位面积.单位时间通过的超声能量叫声强。
（）1.21 超声波的能量远大于声波的能量，IMHz的超声波的能量相当于IKHz声波能量的100万倍。
（）1.22 声压差2倍，则两信号的分贝差为6dB（分贝）。
（）1.23 材料的声阻抗越大，超声波传播时衰减越大。
超声波无损检测I级第五、六、七部分
缺陷定位
缺陷定位
缺陷定位
2、回波位置 缺陷最大回波在扫描线上的位置根据回波的 前沿来确定。
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缺陷定位
直探头扫描比例的调整与缺陷定位
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缺陷定位
直探头扫描比例的调整注意事项： 1.探测距离较小时 2.探测距离较大时 3.采用底波调节扫描线时 4.最大声程处的位置一般应达到60%以上 5.扫描比例：1：n或n：1调好后，可以确定回 波的具体数值。
a.加工一系列不同声程，不同形状（平底孔或横孔），不同尺寸（直径不同）
试块，将自然缺陷声程与试块上声程相近的反射体比较。 b.试块与工件材质相近或相同，光面光洁度，工件形状相同或一致。 C. 探测条件一致，仪器、探头、灵敏度一致。 优点：直观，测得当量值较明确。 缺点：要做大量试块，成本高。 对X>3N时做试块不易，故仅在X≤3N时应用。
A △dB =20lg 2λx/πφ²+10lg r/R B △dB =20lg 2λx/πφ²-10lg r/R 特点： ①方便、不用试块 ②不考虑表面补偿 ③不考虑材质衰减（底面缺陷和底波声程相同） 方法：只要求出底波高与要求的检测灵敏度反射 体之间回波高度差。
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缺陷定量
扫查
扫查方式包括探头移动方式、扫查速度、 扫查间距。
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缺陷定量
③端点峰值法：一般将缺陷测小。
在探头移动过程中发现缺陷有多个高点，则将缺陷两端点最大波高处 探头位置的距离作为端点峰值法指示长度。 关键：寻找端点峰值位置。 △ 以上测长法适用：长条形缺陷 a. 对于缺陷回波包络线只有一个极大值的缺陷，可用最大波高衰减法， 常用6dB法。 b.对缺陷回波包络线有多个极大值缺陷，可用端点6dB法或端点峰值法。 c.对条形气孔、未焊缝等宜用6dB法。 d.对裂纹、未熔合、条形夹渣等宜用10~12dB法。对小于10mm缺陷宜 用3dB法。 e.标准规定指示长度小于10mm，以5mm计。
I航空航天工程中的超声波无损检测技术
I航空航天工程中的超声波无损检测技术超声波无损检测技术在航空航天工程中的应用引言：航空航天工程是现代科技的巅峰之作，涉及到严格的质量控制和安全标准。
为确保飞行器的可靠性和安全性，无损检测技术被广泛应用。
而超声波无损检测技术作为一种非破坏性、高效、准确的检测手段，在航空航天工程中扮演了重要的角色。
本文将重点探讨超声波无损检测技术在航空航天工程中的应用。
一、超声波无损检测技术的原理超声波检测是将机械振动转化为电信号的技术，通过发射超声波到被检测材料中，并通过波的反射、折射、传播速度的测定等参数来判断材料内部的缺陷和结构情况。
它通过分析超声波在材料中传播时受到的各种干扰和信号的变化来检测材料的质量和损伤程度。
二、超声波无损检测技术在航空航天工程中的应用1. 碳纤维复合材料的无损检测碳纤维复合材料是航空航天工程中常用的材料之一，它具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。
然而，由于其结构特殊性，传统的无损检测方法难以发现其内部隐患。
超声波无损检测技术可以通过高频率的声波穿透材料，发现并评估材料表面和内部的缺陷，从而确保结构的完整性和工作性能。
2. 发动机叶片的无损检测发动机叶片是航空发动机的核心组成部分，其质量的可靠性直接影响到发动机的工作效率和安全性。
超声波无损检测技术可以准确地检测发动机叶片的表面和内部缺陷，如裂纹、疲劳、氧化等。
通过追踪这些缺陷的发展，可以提前预防故障事故的发生，确保发动机的持久稳定运行。
3. 燃料箱的无损检测航空航天工程的燃料箱是负责储存和输送燃油的重要部件。
在使用过程中，燃料箱暴露在极端的工作环境下，容易受到腐蚀、应力和压力等因素的影响。
通过超声波无损检测技术，可以检测燃料箱的内壁和焊接接头的缺陷情况，及时发现泄漏隐患并进行维修，保证燃油的安全和可靠供应。
4. 航空器结构的无损检测航空器结构的完整性对于保障飞行器的运行安全至关重要。
超声波无损检测技术可以对航空器的各个部件进行全面的无损检测，以及飞行器表面和结构中的缺陷评估。
无损检测 超声导波检测 第1部分：总则-最新国标
目次3 术语和定义 ......................................................................... 1 1范围. (1)2规范性引用文件.....................................................................14 方法概要 (4)超声导波检测原理 (4)超声导波检测技术分类 (5)优点及特点 (5)局限性 (5)应用 ........................................................................... 5 5 安全要求 ........................................................................... 6 6 检测人员要求 ....................................................................... 6 7 检测工艺规程 .. (6)通用检测工艺规程 (6)检测作业指导书或工艺卡 (7)8 超声导波检测技术的选择 ............................................................. 7 9 检测设备和器材 (8)检测仪器系统构成 (8)超声导波传感器 (8)激励单元 (9)信号处理单元 (9)信号采集与分析软件 (9)试样 (9)检测设备的维护和校准 (10)10 检测程序 (11)检测前的准备 (11)导波检测模态与频率的选择 (11)距离-幅度曲线的绘制 (13)传感器的安装 (14)检测 (14)对比检测 (15)11 检测结果的评价和处理 (16)检测结果的分级 (16)不可接受信号的确定与处理 (16)12 检测记录与报告 (16)检测记录 (16)检测报告 (17)无损检测超声导波检测第1部分：总则1 范围本文件规定了超声导波对不同固体材料的结构件进行检测的一般原则。
无损检测i级ii级
无损检测i级ii级全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：无损检测是现代工程技术领域中非常重要的一项技术，它通过对材料和结构进行非破坏性的检测，可以发现隐藏在材料内部或表面的缺陷，保证产品质量和安全。
无损检测技术根据其检测的灵敏度和精度不同可以分为不同等级，一级和二级是其中比较常见的两个等级。
本文将对一级和二级无损检测进行深入探讨，以便更好地了解这两种技术的特点和应用。
一级无损检测是指基于简单的原理和方法进行的检测，主要用于发现表面缺陷和简单形状的内部缺陷。
这种检测方法具有操作简便、成本低廉、效率高等优点，适用于大批量生产和简单结构的材料检测。
一级无损检测常用的方法包括目视检查、触摸检查、声波检测等，这些方法可以帮助工作者快速找到问题所在，提高工作效率和产品质量。
一级无损检测的局限性也很明显，它对于复杂结构和深层缺陷的检测能力较差，容易漏检或误判。
在一些对产品质量要求较高的领域，一级无损检测并不能完全替代二级无损检测。
二级无损检测是一种高级、精密的检测技术，主要用于对复杂结构和深层缺陷进行检测。
二级无损检测依靠专业设备和高级算法，可以对材料的内部结构和性能进行全面分析和评估，找出隐藏在深层的细小缺陷，并为后续修补和加工提供准确的数据支持。
二级无损检测方法多样，包括超声波检测、磁粉检测、X射线检测等，每种方法都有其独特的优势和适用范围。
二级无损检测不仅能够提高产品质量和安全性，还能够节约大量的人力和物力资源，减少生产成本和环境污染。
无损检测技术在日常生活和工程领域中应用广泛，涉及机械制造、航空航天、汽车工业、建筑工程等多个领域。
无损检测技术的发展已经取得了显著的成就，但仍然面临一些挑战和问题，如检测精度不高、设备昂贵、操作复杂等。
为了不断提升无损检测技术的水平，需要不断进行研究和改进，加强标准化和规范化，提高检测精度和效率，确保产品质量和安全。
一级和二级无损检测技术各有其优势和局限性，应根据具体情况选择适当的检测方法。
nbt47013-2015的i级标准超声波探伤
《nbt47013-2015的i级标准超声波探伤》1.介绍在工业领域，超声波探伤技术被广泛应用于材料的质量检测和缺陷分析。
而nbt47013-2015的i级标准超声波探伤作为其中的一种标准，具有重要的意义和价值。
本文将通过深度和广度的评估，探讨这一主题，以帮助读者更好地理解和掌握超声波探伤技术。
2.基本原理超声波探伤是利用超声波对材料进行检测的一种无损检测方法。
而nbt47013-2015的i级标准超声波探伤则是在这一基础上制定的一项标准，其基本原理是通过超声波在被检测材料中的传播、反射和折射现象，来检测材料中的缺陷和变化。
这一标准要求操作人员具有一定的专业知识和技能，并且需要按照标准的要求进行操作，以保证检测结果的准确性和可靠性。
3.技术要求根据nbt47013-2015的i级标准超声波探伤的要求，检测人员需要熟悉超声波探伤设备的使用方法，了解被检测材料的性质和结构，同时需要具备一定的信号处理和分析能力。
在进行检测时，需要选择适当的探头和工作模式，调整合适的检测参数，并对检测信号进行准确的采集和分析。
只有严格按照标准要求进行操作，才能得到准确的检测结果。
4.应用范围nbt47013-2015的i级标准超声波探伤适用于各种金属材料的检测，包括焊接接头、铸件、锻件等。
通过超声波探伤技术，可以有效地检测出材料中的各种缺陷，如气孔、裂纹、夹杂等，从而保证材料的质量和安全性。
这一标准的应用范围非常广泛，涉及到航空航天、汽车制造、铁路运输等多个行业领域。
5.个人观点作为超声波探伤技术的标准之一，nbt47013-2015的i级标准具有相当重要的意义。
对于操作人员来说，严格遵守标准的要求，掌握好超声波探伤技术，不仅可以提高检测的准确性和效率，还可以确保材料的质量和安全。
我认为对这一标准的深入理解和应用是非常有必要的。
6.总结通过对nbt47013-2015的i级标准超声波探伤的深度和广度评估，我们可以清晰地了解到这一标准的基本原理、技术要求、应用范围以及个人观点。
RT-I试卷
I级人员笔试试卷( RT专业)一、是非题（正确者画“〇”，错误者画“×”。
每题1分，共40分）1、《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》规定：无损检测方法包括射线、超声波、磁粉、渗透、电磁、声发射、热像/红外。
（）2、《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》规定：无损检测人员证件有效期为5年。
（）3、原子由一个原子核和若干个核外电子组成。
（）4、评片室的光线越亮，越有利于评定细小缺陷。
（）5、透照厚度差较大的对接焊缝，为使底片黑度均能满足标准要求，可适当提高管电压。
（）6、AgBr的颗粒越大，胶片感光速度越慢，成像清晰度越高。
（）7、X射线和γ射线是本质相同的两种射线。
（）8、X射线和γ射线都是电离辐射。
（）9、金属陶瓷管的性能和寿命都比玻璃管的优越。
（）10、X射线机进行“训机”的目的是提高X射线管的真空度。
（）11、射线检测常用于检测钢板中的分层缺陷。
（）12、射线照相灵敏度是射线照相对比度、不清晰度和颗粒度三大要素的综合结果。
（）13、底片上出现了“B”字，说明背散射线严重，应采取防护措施并重新进行透照。
（）14、射线胶片曝光部分愈多，所消耗的显影液也愈多。
（）15、铅箔增感屏除具有增感作用外，还具有吸收低能散射线的作用。
（）16、高速运动的电子撞击阳极靶时，动能主要转化为热能。
（）17、射线源至工件表面距离增大会降低几何不清晰度，因此焦距的选择越大越好。
（）18、X射线管的有效焦点要小于实际焦点。
（）19、透照小口径管对接焊缝时，若采用等径像质计，像质计的摆放应与焊缝平行。
（）20、射线透照时，像质计应摆放在透照区内灵敏度最高部位。
（）21、人体组织对射线辐照最敏感的器官组织为眼晶体。
（）22、增感屏表面的划伤或折痕，将在胶片上产生白色的伪缺陷影像。
（）23、射线透照时，增大焦距或选用小焦点射线源，可以减小几何不清晰度。
（）24、γ射线探伤设备具有检测厚度大、穿透能力强、不用电源于野外作业等优点。
超声波检测技术教学课件PPT
2021/5/16
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• 真正促使人类研究利用超声波进行探测的事件是 泰坦尼克号沉没事件。瑞查得森用在空气和水下 传播的声音回声进行探测定位查找泰坦尼克号。2021/5/16来自201）超声波检测仪分类
(1)按超声波的连续性分
① 脉冲波检测仪 ② 连续波检测仪 ③ 调频波检测仪
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(2)按缺陷显示的方式分
可将超声波检测仪分为A型、B型和C型等三种 类型。
（b）A型 （c）B型 （d）C型
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2) A型显示检测仪
（1）A型显示检测仪组成 • A型显示检测仪是目前使用最广泛的检测仪。 • A型显示检测仪主要由同步电路、时基电路、发射
• 适用于探测晶片正下方与声 束方向垂直的缺陷。 • 检测灵敏度高； • 探测深度较大,适用范围广； • 直探头用来发射和接收纵波；
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（2）斜探头
• 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷；如焊 缝中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
• 探测深度较小,适用直探头难以探测的部位； • 检测灵敏度较高。 • 斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
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• 超声波检测一般是指使超声波与工件相互作用， 就反射、衍射、透射和散射的波进行研究，对 工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织 结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对 其特定应用性进行评估的技术。
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• 在特种设备行业中，超声波检测通常指宏观缺陷 检测和材料厚度测量。
超声无损检测报告
超声无损检测报告
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4. 超声相控阵
※ 扫查方式
常见三种相控阵扫查方式
➢ 线性扫查：将相邻若干阵元视为一组，按 照一定时间间隔对各组阵元施加相同聚 焦法则。合成声束将以恒定角度和聚焦深度 沿阵元延伸方向进行扫查。
超声无损检测报告
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超声无损检测报告
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4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦延时计算
P点坐标为：
超声无损检测报告
发射延时计算坐标系
P点到F相对于阵列中心点时延为
结果为负表示第i个阵元相对于阵列中心点提
前发射，反之则延迟发射。
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5. 硬件电路设计
※ 硬件电路结构
探头：产生超声波器件 发射前端：由FPGA控制产生高压脉冲信号，使探头发
➢ 能够控制声束偏转和聚焦，波束指向灵活，能够检 测到传统方法无法检测区域
➢ 不需要设计复杂扫查装置，也不需要频繁更换探 头，机构简单，操作方便
➢ 较低驱动电压下也能得到声场强度较大扫描信号 ➢ 提升系统检测分辨力，信噪比和灵敏度 ➢ 抗干扰能力增强
超声无损检测报告
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4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦和发射偏转技术
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2. 脉冲反射法
※ 工作原理
➢ 工件内部缺点造成材质不连续，进而造成声阻抗不一致 ➢ 造成工缺点处产生一个两侧声阻抗特征不一样接触面 ➢ 超声波传输到此处，一个别会被反射回去，另一个别继续向
前传输 ➢ 反射回来超声波能量大小与接触面两侧声阻抗差异及接
触面大小、取向相关，即与缺点情况相关
超声无损检测报告
理论基础—波叠加和干涉
超声波无损检测作业指导书
超声波无损检测作业规范1.0目的本程序规定了依据API14A,对锻件与锻造产品进行超声波探伤测试的方法，人员要求以及接受的标准。
2.0•范围此规范适用于为本公司所有提供超声波探伤的供应商，也适用于诺斯石油工具按照相关规范的要求进行产品超声波探伤测试的情况。
3.0职责质量控制部负责按本规范要求的执行，确保所有产品符合本规范要求。
4.0术语定义无5.0程序5.1 安全与环境5.1.1 在使用者和承包人特殊安全，健康和环境方针的指导下安全地操作是使用者/承包人的责任。
5.1.2 安全操作由供货商的材料安全数据单(MSDS)来控制，在使用者和承包人特殊安全，健康和环境方针的指导下，使用者/承包人应依照本程序负责对浪费或危害环境的做法进行控制。
5.2 人员资格5.2.1 依据以下规范，进行检测、说明及对结果作出评价、记录的人员应具备至少2级资格证明；5.2.2 依据以下规范，所有进行本检测的人员都要求进行每年的视力测试及三年一次的辨色测试；5.2.3 所有无损检测人员应符合ISO9712要求。
5.3 检测方法锻件与精炼轧材的超声波探伤应采用脉冲回波联结或液浸方式进行。
5.4 扫描策划当相应过程文件作出要求时，即采购订单、质量计划、ECN等，应提交超声波探伤测试，并经WGPC质量代表认可后进行。
5.5 设备要求5.5.1 超声波设备5.5.1.1 超声波探伤设备：一个脉冲的反射型超声波探伤器械，频率范围至少为0.5~10兆赫，使用ASTME317最新版本对超声波脉冲检测系统的性能进行评估，其频率不应超过12个月。
5.5.1.2 脉冲/接收器：一个误差±10%或振幅比精确度在1dB的衰减器，设备控制对校准、核对或检测期间的线性影响应当没有或最小。
5.5.1.3 电池组：应当使用超声探伤或同类设备推荐的标准电池，电量低于50%时的电池组不能用于检测，且结果不被接受。
5.5.2 探测装置5.5.2.1 应使用标准直径为0.25~1英寸，且频率为1/2~5兆赫的传感器，选择相应的传感器尺寸与频率进行测量以得到最精确的显示结果。
无损检测——超声波探伤检测实施细则
无损检测——超声波探伤检测实施细则1.1超声波检测的目的检测压力容器和钢结构焊缝的缺陷，并确定缺陷位置、尺寸、缺陷评定的一般方法及检测结果的等级评定。
1.2适用范围本方法适用于压力容器和钢结构焊缝缺陷的超声检测和检测结果的等级评定。
本方法适用于母材厚度为8～300mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝的超声检测。
本方法不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝；外径＜159mm的钢管对接焊缝；内径≤200mm的管座角焊缝及外径＜250mm和内外径之比＜80%的纵向焊缝检测。
1.3超声波检测依据标准a.JB4730-94 《压力容器无损检测》b.GB11345-89 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》1.4仪器设备A.探伤仪、探头及系统性能a.探伤仪采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为1～5MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。
探伤仪应具有80dB 以上的连续可调衰减器，步进级每挡不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB以内，最大累计误差不超过1dB。
水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。
其余指标应符合国家现行有效规范规定。
b. 探头(1) 超声检测常用探头有单直探头、单斜探头、双晶探头、水浸探头、可变角探头和聚焦探头等。
具体划分应符合国家现行有效规范规定。
(2) 晶片有效面积一般不应超过500mm2，且任一边长不应大于25mm。
(3)单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°。
主声束垂直方向不应有明显的双峰。
c. 超声探伤仪和探头的系统性能(1) 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应≥10dB。
(2) 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。
(3) 仪器和直探头组合的始脉冲宽度：对于频率为5MHz的探头，其占宽不得大于10mm；对于频率为 2.5MHz的探头，其占宽不得大于15mm。
(4) 直探头的远场分辨力应大于或等于30dB，斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB。
超声波无损检测概述
超声波无损检测概述J I A N G S U U N I V E R SI T Y超声波无损检测概述关键词：超声波检测，无损检测，超声波检测的原理，应用1.引言超声检测是无损检测技术中研究和应用最活跃的方法之一。
通过研究超声波在被检材料中传播时的变化情况来探测材料性能和结构变化。
超声波用于无损检测主要具备以下优点[1]：（1）检测范围广，能够进行金属、非金属和复合材料检测。
（2）波长短、方向性好、穿透能力强、缺陷定位准确、检测深度大。
（3）对人体和周围环境不构成危害。
（4）施加给工件的超声作用应力远低于弹性极限，对工件不会造成损害。
2.超声波无损检测的国内外研究情况和发展趋势2.1 国外研究情况国外对于超声波检测技术的研究始于上世纪二三十年代。
1929 年苏联科学家Sokolov 利用连续超声波的穿透法研制成功了世界上第一台超声波检测装置。
二战期间超声检测装置有了进一步发展，英国和美国分别于1944 年和1946 年成功制造出A 型脉冲发射式超声波探伤仪。
20 世纪50 年代，A 型脉冲反式超声波探伤仪已被广泛用于发达国家的机械、钢铁制造以及造船等工业[2]。
20 世纪60 年代以后，随着电子技术和电子元器件的进步，超声波检测装置也有了较大的改进。
1964 年德国Krautkramer 公司研制成功的小型超声检测设备成为了近代超声探伤技术的标志[3]。
20 世纪80 年代，计算机技术和大规模集成电路得到了快速发展，各公司开始了数字式超声检测装置的研制，特别是Krautkramer 公司生产的便携式数字化超声波探伤仪—USDI 型，代表着超声检测装置向数字化的发展趋势[4]。
目前国外的许多知名公司（如美国的METEC 公司、德国的K—K 公司、西班牙的TECHATOM 公司等）生产的超声检测系统在信号采集、分析和成像处理方面处于世界领先水平[1]。
2.2 国内研究情况20 世纪50 年代，我国开始从国外引进模拟超声检测设备并应用于工业生产中。
无损检测-超声波检测
（3）声强 单位时间内垂直通过单位面积的声能称为 声强, 常用I表示。单位是瓦/厘米2（ W/cm2）或焦耳/厘米2·秒（J/cm2·s）。
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三、超声波在异质界面的反射、透射、折射与波型转换 1.超声波垂直入射到单一平界面时的反射和透射 当超声波垂直入射到两种介质的界面时, 如图2-8所示 , 一部分能量透过界面进入第二种介质, 成为透射波（声强 为It）, 波的传播方向不变；另一部分能量则被界面反射回 来, 沿与反射波相反的方向传播, 成为反射波（声强Ir）。
22
四、超声波的衰减特性
1. 扩散衰减
2.超声波在传播过程中, 由于声束的扩散, 使超声波的声
强随距离增加而逐渐减弱的现象称为扩散衰减。扩散衰
减仅取决于波阵面的形状, 与介质的性质无关。
3. 散射衰减
4.超声波在介质中传播时, 遇到晶粒的界面—晶界时产生
散乱反射引起衰减的现象, 称为散射衰减。当材质晶粒
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第一临界角: 如果CL2＞ CL1，当αL增加到一定程度 时， βL=90°，这时所对应的纵波入射角称为第一临 界角。 α1=arcsin(CL1/CL2) 第二临界角: CS2＞ CL1，当αL增加到一定程度时， β S=90°, 这时所对应的纵波入射角称为第二临界角。
αⅡ=arcsin(CL1/CS2）
18
2.超声波倾斜入射到界面时的反射和折射
（1）纵波倾斜入射时的反射和折射 如图2-9所示，当纵波L以一定的入射角度倾斜入射 到固/固平界面时，除会形成反射的纵波与折射的 纵波外，还会转换出反射的横波与折射横波，超声 波的传播方向用波的传播方向与界面的法线的夹角 来描述，各种反射波和折射波的传播符合反射、折 射定律:
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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。
NBT_47013.1_标准解析
4、总体要求
4.2.3 对于可反复使用的无损检测设备和主要器材，为确保其工作性能持 续符合本标准各部分的有关要求，承担无损检测的单位（检验检测机构或企业 的检测部门，以下简称检测单位）应每年（或更长周期，按本标准各部分的有 关要求）进行检定、校准或核查，并在检测单位的工艺规程中予以规定。
a）检定：凡列入国家强制检定目录的无损检测设备和器材应定期 送有资格的法定计量检定机构和授权计量检定机构进行检定。
3、其他法规标准的修订与进步
• 固容规-2009 • 锅规-2012 • GB150-2011
一、NB/T 47013修订过程与背景
4、与国际接轨与国际贸易的需求
• ASME 第V卷 区别较大 • EN标准的变化 近年来较大变化
5、解决行业关注的突出问题的需要
• JB/T 4730-2005实施以来发现的若干问题： • （1）球罐施工γ源底片基本不能发现面积状缺陷，但现场 大量使用 • （2）管子管板角焊缝RT无标准依据 • （3）板材超声检测质量等级要求偏低，难以控制质量且 和国外差距较大 • （4）厚度超声测量方法现场常用但标准中无对应规定 • （5）TOFD 检测声束扩散角测量无对应对比试块
• （三）修订背景
1、设备安全保障要求的提高
• 承压设备高参数、大型化、长周期、极端工况发展趋势 • 二千吨加氢、10万立球罐、深冷容器、RBI、预知检测
2、技术发展的需求
• JB/T 4730-2005实施以来，我国无损检测技术水平有了较快提高 • 原有无损检测方法中的新技术层出不穷：管板射线、焊缝涡流~~ • 新的无损检测方法不断推出和完善：TOFD、DR、脉冲涡流检测~~
第十条 Ⅲ级检测人员应当具备以下能力
（一）实施或者监督I级和Ⅱ级检测人员的工作 （二）负责无损检测工程的技术管理、无损检测装备性能和人员技能评价 （三）编制和审核无损检测工艺规程 （四）确定用于特定对象的特殊无损检测方法、技术和工艺规程 （五）对无损检测结果进行分析、评定或者解释 （六）向I级和Ⅱ级检测人员说明规范、标准、技术条件和工艺规程的规定 （七）向I级和Ⅱ级检测人员进行技能指导和培训 未设Ⅲ级检测人员的无损检测项目，Ⅱ级检测人员可以承担Ⅲ级检测人员的工作
超声波无损检测I级第四部分。
2.纵波斜探头法 将纵波倾斜入射至工件检测面，利用折射纵波进
行检测的方法，称为纵波斜探头法。 入射角小于第一临界角α I ，工件中既有纵波又有
横波，纵波声速快，利用纵波来识别缺陷和定量。 对粗晶材料，如A体不锈钢焊接接头UT检测，常
采用纵波斜探头法检测。 在TOFD检测技术中，使用的探头一般也为纵波
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5.4.3多探头法 使用两个以上的探头组合在一起进行检测
的方法。 主要通过增加声束来提高检测速度或发现
各种取向的缺陷。通常与多通道检测仪和 自动扫查装置配合。
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5.5按探头接触方式分类的超声检测方法 5.5.1接触法和液浸法 探头与工件检测面之间涂有很薄的耦合剂层，因
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5.1.4共振法 依据工件的共振特性来判断缺陷情况和工
件厚度变化情况的方法称为共振法。 用于工件测厚，现已很少使用。
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5.2 A型显示和超声成像 5.2.1 A型显示 A型显示是一种波形显示，是将超声信号的幅度
与传播时间的关系以直角坐标的形式显示出来， 横坐标代表声波的传播时间，纵坐标代表信号幅 度。 目前特种设备行业执行的JB/T4730-2005标准规定 的就是A型脉冲反射法超声检测。 采用该方法时，检测结果受检测人员的素质、经 验等人为因素较多。
（纵坐标）对缺陷定量。 T——始波（校零时始波前沿置于零，校零后始波
前沿置于零刻度前。） F——伤波（缺陷面积大于声束截面，只有F1;缺陷
面积小于声束截面，视声能衰减情况，会出现 F1F2F3……） B——底波（底波回波情况视扫描比例、有无缺陷 及缺陷尺寸相对于声束截面大小。）
《无损检测》超声波ppt课件
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• 一般说来： • 超声波通过异质薄层时： • 声压反射率和透射率，不仅与介质声阻抗和薄层声阻抗有关，而且与薄层厚
度同其波长之比( )有关。
d2 / 2
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• (1)、当一、三介质为同一介质时，对均匀介质中的异质薄层有如下规律性：
第2章 超声波检测 • 本章提要： • 超声检测（UT）是利用其在物质中传播、界面反射、折射(产生波型转换)和
衰减等物理性质来发现缺陷的一种无损检测方法，应用较为广泛。 • 按其工作原理不同分为：共振法、穿透法、脉冲反射法超声检测； • 按显示缺陷方式不同分为： A型、B型、C型、3D型超声检测； • 按选用超声波波型不同分为：纵波法、横波法、表面波法超声检测；
束射性，象手电筒的光束一样，能集中在超声场内定向辐射。
声束的扩散角满足如下关系：
θ= arcsin 1.22(λ/D)
(2-1)
可见： 波长越短，扩散角θ越小，
声能越集中。
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2.1 超声波检测技术基础
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(2)具有较强的穿透性，但有衰减； 穿透性——来自于它的高能量，因为声强正比于频率的平方； 所以，超声波的能量比普通声波大100万倍！可穿透金属达数米！ 衰减性——源于三个方面： 扩散、散射、吸收；
• C-介质中的波速，
• A-介质质点的振幅，
• -介质中质点振动的圆频率()，
• A -质点振动的速度振幅()，
• T -时间，
• x-至波源的距离。
•
且有关系式：
•
式中： -声压的极大值。
pm cA
pm
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2.3 超声波在介质中的传播 • 可见：
超声波检测UTⅠ级
超声波检测UTⅠ级取证考试（闭卷）题库一、共580道题，其中：判断题290，选择题290。
内容如下：1、金属材料、焊接、热处理知识判断题：30选择题：302、相关法规和规范判断题：30选择题：303、JB/T4730.3－2005标准判断题：30选择题：304、超声专业理论判断题：200选择题：200二、组题要求：每套题100道题，每题1分，共100分。
其中：1、判断题：50金属材料焊接热处理：5题；相关法规规范：5题；JB/T4730标准：5题；专业理论知识：35题。
2、选择题：50金属材料焊接热处理：5题；相关法规规范：5题；JB/T4730标准：5题；专业理论知识：35题。
UTⅠ级取证考试题库一．判断题金属材料、焊接、热处理知识（1～30）1.金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。
对2.材料在外力作用下所表现出的力学性能指标有强度、硬度、塑性、韧性等。
对3.评价金属材料的强度指标有抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率。
错4.一般说来，钢材的硬度超高，其强度也越高。
对5.承压设备的冲击试验的试样缺口规定采用V型缺口而不采用U型缺口，是因为前者加工容易且试验值稳定。
错6.材料的屈强比越高，对应力集中就越敏感。
对7.材料的冲击值不仅与试样的尺寸和缺口形式有关，而且与试验温度有关。
对8.应力集中的严重程度与缺口大小和根部形状有关，缺口根部曲率半径越大，应力集中系数越大。
错9.氢在钢材中心部位聚焦形成的细微裂纹群称为氢白点，可以用UT 检测。
对10.低碳钢金属材料中，奥氏体组织仅存在于727℃以上的高温范围内。
对11.淬火加高温回火的热处理称为调质处理。
对12、在消除应力退火中，应力的消除主要是依靠加热或冷却过程中钢材组织发生变化和产生塑性变形带来的应力松弛实现的。
错13.锅炉压力容器用钢的含碳量一般不超过0.25%。
对14.低碳钢中硫、磷、氮、氧、氢等都是有害杂质，应严格控制其含量。
对15.磷在钢中会形成低熔点共晶物，导致钢的冷脆。
超声波无损检测第8章
7.1.3.7缺陷的评定与质量分级 JB/T 4730.3-2005标准根据缺陷的性质、指示长度、指示面积 来进行缺陷的评定与质量分级，规定如下：
1.缺陷的评定 1）缺陷的指示长度的评定规则 单个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度。若 单个缺陷的指示长度小于40㎜时，可不作记录。 2）单个缺陷指示面积的评定规则 单个缺陷的指示面积=缺陷的指示长度×缺陷的指示宽度( 与长度方向垂直的最大尺寸) a）一个缺陷按其指示的面积作为该缺陷的单个指示面积。 b）多个缺陷其相邻间距小于100㎜或间距小于相邻较小缺 陷的指示长度（取其最大值）时，以各缺陷面积之和作为单个 缺陷指示面积。 c）指示面积不计的单个缺陷见表7.3
b、CBⅡ标准试块法 利用平底孔试块调节检测灵敏度时 ，探头对准表7.2规定的平底孔，调节仪器使平底孔反射波达 到显示屏满刻度的50%作为基准灵敏度。
试块编号
CBⅡ-1 CBⅡ-2 CBⅡ-3 CBⅡ-4 CBⅡ-5 CBⅡ-6
表7.2CBⅡ标准试块
被检钢板厚度，㎜
检测面到平底孔的距离s， ㎜
>20～40
比较细，较高的频率可以获得较高的分辨力。一般探头的直径 为Φ10mm～Φ30mm，对于较大面积的钢板为提高工作效率可 采用较大直径的探头，对于较薄的钢板为减小近场区影响应使 用双晶直探头或采用小直径的探头, 探头选用应符合表7.1的要 求。
板厚，㎜
6～20 ＞20～40 ＞40～250
表7.1板材超声波检测探头选用
扫查灵敏度—扫查时扫查灵敏度一般在基准灵敏度的基 础上提高6dB，在测定缺陷当量时应将灵敏度调回基准灵敏度 。
7.1.3.5扫查 扫查方式：常用的扫查方式有全面扫查、列线扫查、边缘扫 查、格子扫查。
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超声检测的工艺程序
பைடு நூலகம்
2.探头频率的选择 ⑴超声波检测灵敏度一般是指检测最小缺陷的能力，从统 计规律发现当缺陷大小为λ/2时，可稳定地发现缺陷波， 对钢工件用2.5~5MHZ，λ为：纵波2.36~1.18，横波 1.29~0.65，则纵波可稳定检测缺陷最小值为：0.6~1.2mm 之间，横波可稳定检测缺陷最小值为：0.3~0.6之间。 这对压力容器检测要求已能满足。 ⑵频率越高，脉冲宽度越小，分辨力越高，有利于区分相 邻缺陷，缺陷定位精度高。 ⑶由θ0=arcsin1.22 λ/D 可知，f↑ → λ ↓ → θ0↓ ,能量集中， 指向性好，发现小缺陷能力强，但相对搜查区域较小。粗 探不宜使用，精探选用。 ⑷由N=D² /4 λ 可知， f↑ →N ↑ ，对检测不利。
超声检测的工艺程序
(3)检测人员资格:指对检测人员的资格要 求。
(4)检测设备、器材和材料:指超声检 测用的仪器、探头、试块和耦合剂等。主 要性能指标有：检测设备规格型号、探头 类型、晶片尺寸和频率；标准试块及对比 试块型号名称；耦合剂型号名称。 (5)检测表面制备:指对被检工件表面 的准备方法及要求等。
超声检测的工艺程序
1)工艺卡编号应根据程序文件的规定编制 。
(2)产品部分产品名称和编号，制造、 安装或检验编号，特种设备类别、规格尺 寸、材料牌号、热处理状态及表面状态。
(3)检测设备与材料仪器型号和编号、 探头规格参数、试块和耦合剂等。
超声检测的工艺程序
(4)检测工艺参数检测方法、检测比例、检测部位、仪器 时基线比例和检测灵敏度调整等。 (5)检测技术要求执行标准、验收级别。 (6)检测部位示意图。 (7)编制人员(资质级别)、审核人员(资质级别)。 (8)制定日期。 实施超声检测的人员应按检测工艺卡进行操作。 特种没备超声检测工艺卡的编制、审核应符合相关法 规、安全技术规范或技术标准的规定。
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超声检测的工艺程序
(6)检测时机:指不同材料的被检工件超声 检测的时间安排等。
(7)检测工艺和检测技术:指明进行超 声检测时可选择的检测技术等级、检测方 法、检测方向、扫查方式、检测部位范围 、仪器时基线比例和灵敏度调整、测定缺 陷位置、当量和指示长度的方法等。
超声检测的工艺程序
(8)检测结果的评定和质量等级分类:指明检测结 果评定所依据的验收标准或技术标准以及验收合 格级别等。 (9)检测记录、报告和资料存档:指规定检测 原始记录、报告内容及格式要求，资料、档案管 理要求，安全管理规定等。 (10)编制(级别)、审核(级别)和批准人、制 定日期:指超声检测通用工艺规程的编制、审核及 批准应符合相关法规或标准的规定。
超声检测的工艺程序
检测仪器的选择 根据检测要求和现场条件选择，性能稳定、重复性好、可 靠性好，注意技术要求的记录功能。 ⑴定位要求高，选择水平线性误差小的仪器；（JB/T4730 标准要求：≤1％） ⑵定量要求高，选择垂直线性好，衰减器精度高的仪器； （ JB/T4730标准要求：≤5％；最大累积误差≤ 1dB） ⑶对大型工件或粗晶材料工件探伤，可选择功率大，灵敏 度余量高，信噪比高，低频性能好的仪器。 ⑷对近表面缺陷检测要求高时，可选择盲区小，近区分辨 好的仪器。 ⑸室外现场检测，应选择重量轻、亮度高、抗干扰能力强 的便携式仪器。
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超声检测的工艺程序
⑸由αs=c2Fd³ f4可知，频率高，衰减大，信噪比下降，缺陷难以识别 判断。 ⑹对于面积状缺陷，频率太高会形成显著的反射指向性，如果超声波 不是近于垂直入射到面状缺陷表面上，在检测方向上不会产生足够大 的回波，检出率将会降低。 故对晶粒较细的铸件、轧制件、焊接件等常采用2.5~5MHZ。 对晶粒较粗大的铸件、奥氏体钢等，因会出现林状反射，（由材料中 声阻抗有差异的微小界面作为反射面产生的反射），也和材料噪声干 扰缺陷检测，故采用较低的0.5~2.5MHZ的频率比较合适，主要是提高 信噪比，减少晶粒反射。 此外应考虑检测目的和检测效果，如从发现最小缺陷能力方面，可提 高频率，但对大工件因声程大频率增加衰减急剧增加。对粗晶材料如 降低频率，且减小晶片尺寸时，则声束指向性变坏，不利于检测远场 缺陷，所以应综合考虑。
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检测时机；一般焊缝应为“焊接完工后” ；对有延迟裂纹倾向的材料，应为“焊后 至少24h后”；对锻件应为“最终热处理后 ”；其他工件可根据工序安排按实际填写 。 对于有再热裂纹倾向的焊缝在热处理前、 后均应进行检测。 电渣焊焊缝晶粒粗大，在正火细化晶粒后 进行检测。
超声检测的工艺程序
侯文科
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超声检测的工艺程序
超声检测通用工艺规程是根据相关法规、安 全技术规范、产品标准、有关的技术文件 和JB/T4730.3-2005等相关检测标准要求， 并针对检测机构的特点和检测能力而编制 的技术文件。超声枪测通用工艺规程应涵 盖本单位(制造、安装或检验检测单位)产 品(或检测对象)的检测范围。
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超声检测的工艺程序
超声检测通用工艺规程一般以文字说明为 主，检测对象一般为某类工件，它应具有 一定的覆盖性和通用性，至少应包括以下 内容：
(1)适用范围:指明该通用工艺规程适 用于哪类工件或哪种产品的焊缝及焊缝类 型等。 (2)引用标准、法规:指技术文件引用 的法规、安全技术规范、技术标准等
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超声检测的工艺程序
特种设备超声检测工艺卡是具体产品检测作业的 指导性文件，一般用表、卡的形式。它是针对特 种设备某一具体产品或产品上某一部件，依据超 声检测通用工艺规程、被检工件的技术要求和 JB/T 4730.3-2005等检测标准而专门制定的有关 检测技术细节和具体参数的工艺文件，凡是工艺 卡上没有规定的一些共性问题，应按通用工艺规 程进行。工艺卡一般应包括以下内容：
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超声检测的工艺程序
探头的选择
超声波的发射和接收都是通过探头来实现 的。
检测前，根据被检件的形状、声学特点、 技术要求选择探头。
探头选择包括：探头的型式、频率、带宽、 晶片尺寸、斜探头K值。
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超声检测的工艺程序
1.探头型式的选择 原则为根据检测对象和检测目的决定： 如：焊缝——斜探头 钢板、铸件——直探头 钢管、水浸板材——聚焦探头（线、点聚 集） 近表面缺陷——双晶直探头 表面缺陷——表面波探头