焊缝超声波探伤的定位方法

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超声波探伤定位的方法是利用已知尺寸的试块(或工件)作为反射体来调节探伤仪的时间轴，然后根据反射波出现在时间轴上的位置，确定缺陷的位置。

一、斜探头定位与直探头定位的区别

纵波探伤时定位比较简单，如探测100mm厚的工件，可把底面回波调在10格，无损检测资源网则每格代表工件中的声程(或垂直距离)为100/10=10(mm)。(因耦合层极薄，可忽略不计)。探伤时，若在6格出现缺陷波，则缺陷离工件表面的距离为6×10=60mm。横波探伤时的定位比较复杂(见图5–7所示)，与纵波探伤相比有三点区别：

①超声波射到底面时无底面回波(故时间轴需在试块上预先调节)；

②有机玻璃斜楔内一段声程OO (称斜探头本体声程)在中薄板焊缝探伤定位时不能忽略，必须加以考虑。

③超声波的传播路线为O OAB(或O OB)折线，定位时，必须得用三角公式进行计算。

二、斜探头探伤定位基本原理

焊缝探伤前，一般先进行斜探头入射点和折射角的测定，以及时间轴的调节。故入射点O和折射角b是已知的，示波屏上扫描线每格所代表的距离(可以是水平距离、垂直距离或声程)也是可知的。这样，在直角三角形中，知道一只角、一条边、则其他两条边也可求出，故缺陷位置(缺陷离探头入射点的水平距离和深度)便可确定。

根据时间扫描线调节方法的不同，可分三种定位法：

1. 水平定位法

即时间扫描线与水平距离成相应的比例关系。

2. 垂直定位法

即时间扫描线与深度距离成相应的比例关系。

3. 声程定位法

即时间扫描线与声程距离成相应的比例关系。

一般板厚≤24mm时，用水平定位法、板厚≥32mm时用垂直定位法。时间轴的调节，其最大测定范围应在1S～1.5S之间(1S为一个跨距的声程距离)。

三、焊缝超声波探伤定位的常用方法

多年来，不少厂矿企业中的检测人员根据自己产品的特点，经过不断摸索、反复实践，已总结出了好多简便、有效的定位方法，下面仅介绍几种常用的定位方法。

用横孔试块比例调节时间轴时，由于A孔和B孔反射回波不会同时出现在示波屏上，所以需前后反复校验。

从以上介绍的几种不同定位方法来看，圆弧面试块比例法比较简便，故应重点掌握。要求能够在给定任何型式试块、任何探头

时，均能调到指定要求的比例，同时，还要求在探测不同声速材料时，能进行正确定位。

例题1：

用K2斜探头，要求在IIW试块上以水平1∶1调节时间轴

解：根据圆弧面试块比例法的调节方法如下：

①探头入射点对准圆心

②分析可能产生的反射回波(R100和圆心槽口)；

③计算反射回波的水平距离：

S1= R100·sin63.4°=89.4mm，

S2=2 R100·sin63.4°=178.8mm；

④要求水平1∶1，表示每格代表水平距离10mm，则应将两个反射回波分别调在格和格；

⑤由于示波屏只有10格，无法看到17.88格，为此，需借助仪器的延迟开关先将R100的圆弧面反射波调到0格，槽口反射波调在8.94格，然后，通过延迟开关将R100圆弧面反射波调到8.94格，这样，槽口反射波就在17.88格；见图4–14所示。

⑥此时斜探头本体声程已移出，从入射点开始，示波屏每格代表水平距离10mm，即达到水平1∶1的要求。

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