3超声检测 .ppt

铸件检测常采用的超声检测方法有直接接触法、 液浸法、 反射法和底波衰减法。
（三） 小型压力容器壳体超声检测
小型压力容器壳体由低碳不锈钢锻造而成，机械加工成 半球壳状。对此类锻件的超声检测，通常以斜探头横波检测 为主，辅以表面波探头检测表面缺陷。对壁厚在3mm以下的 薄壁壳体，可只用表面法检测。
（四）复合材料检测
3、锻件缺陷的定量
对小声束直径的缺陷，常使用当量法。
以圆形平底孔试块为基准，先假设试块和锻件的测试条件基 本相当，将缺陷的回声波压和与之同声程的某种标准反射体的回 波声压来进行当量对比，若二者的反射回声波压相等，则认为该 人工缺陷与实际缺陷是同当量的。因为这样确定下来的缺陷大小， 并不是锻件中实际缺陷的大小，而只是一种相对比较（或称当 量），把这种方法称为“当量法”。
如采用穿透法，两个探头分别放在复合材料的两侧，面对面一发一收， 粘合良好时，接受的超声能量大，否则声能小。此法特别适用于检测声阻 抗不同的多层复合材料。
共振法适用于检测声阻抗相近的复合材料，粘合良好时，测得的厚度 为两层之和；粘合不好时，只能测得第一层的厚度。
（五）
许多金属结构件都采用焊接的方法制造，超声检测是对 焊接接头质量进行评价的重要检测手段之一。焊缝形式有对 接、搭接、T型接、角接等。焊缝超声检测的常见缺陷有气 孔、夹渣、未熔合、未焊透和焊接裂纹等。
焊缝探伤一般采用斜射横波接触法，在焊缝两侧进行扫 查。探头频率通常为2.5～5.0 MHz。发现缺陷后，即可采用 三角法对其进行定位计算。仪器灵敏度的调整和探头性能测 试应在相应的标准试块或自制试块上进行。
(a) 对接接头； (b) 搭接接头； (c) T型接头； (d) 角接接头
1、探伤方法
▪ 直射法（一次波法）（用于较厚工件）
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2、锻件中的常见缺陷
可由超声波检测发现的锻件中的缺陷主要来源于两个方面： 材料锻造过程中形成的缩孔、疏松、夹杂及偏析等； 热处理中产 生的白点（内缺陷的白点，即热加工后钢的纵断面上有表面光滑 的银白色斑点，形状是圆或椭圆。严重影响工件的延伸率、断面 收缩率与冲击韧性）、裂纹和晶粒粗大等。
在固态钢中溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢会和CO、N2 等气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔、疏松、造成白点和发纹。钢 热加工过程中，钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成微裂纹， 进而引起钢材的强度、塑性、冲击韧性的降低，即发生“氢脆”现象。 在钢材的纵向断面上，呈现出圆形或椭圆形的银白色斑点称之为“白 点”，实为交错的细小裂纹。主要原因是钢中的氢在小孔隙中析出的压 力和钢相变时产生的组织应力的综合力超过了钢的强度，产生了“白 点”。一般白点产生的温度低于2000℃。
探头周向、轴向探测为辅（筒形） ▪ 直探头轴向探测为主，直探头径向探测和斜
探头周向探测为辅。
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▪ 探头：
▪ 形式：单直探头、双晶直探头 ▪ 晶片尺寸：φ14- φ30 ▪ 频率：1.0—5.0MHz
▪ 耦合方式：直接接触法 ▪ 耦合剂：机油、浆糊、甘油等 ▪ 表面状态：不低于6.3μm ▪ 对比试块：平底孔试块
复合材料是由两种或多种性质不同的材料轧制或粘合在一起制成的。 其粘合质量的检测主要有接触式脉冲反射法、 脉冲穿透法和共振法。
脉冲反射法适用于复合材料是由两层材料复合而成，粘合层中的分层 多数与板材表面平行的情况。用纵波检测时， 粘合质量好的，产生的界 面波会很低，而底波幅度会较高； 当粘合不良时，则相反。
铸件内部组织粗大、不均匀、致密性差、表面粗糙、形 状复杂。与锻件相比，对超声波的衰减大，穿透性较差。 铸件的上述特点，形成了铸件超声检测的特殊性和局限性。 检测时一般选用较低的超声频率，如0.5～2 MHz，因此检测 灵敏度也低，杂波干扰严重，缺陷检测要求较低，只能检测 出面积较大的缺陷。 缺陷类型往往以体积型缺陷为主，常有 多种形状和性质的缺陷混在一起，且以铸件中心、冒口和浇 口附近较多，常见的缺陷有：缩孔、疏松、夹渣、夹砂、气 孔和铸造裂纹等。
时可以应用较高的检测频率(以及实现较小尺寸缺陷检测的目的。
探头： 形式：单直探头、双晶直探头 晶片尺寸：φ14- φ30 频率：1.0—5.0MHz
耦合方式：直接接触法 耦合剂：机油、浆糊、甘油等 表面状态：不低于6.3μm 对比试块：平底孔试块
（二） 铸件缺陷的检测
▪ 在半跨距声程内探测缺陷的方法
▪ 一次反射法（二次波法）（用于较薄工件）
▪ 在全跨距声程内探测缺陷的方法
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2、对接焊接接头超声检测知识 1）、探测面
▪ 单面单侧 单面双侧 ▪ 双面单侧 双面双侧
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2）、探头移动区
▪ 直射法： P1≥KT+50 ▪ 一次反射法：P2≥ 2KT+50
3.6 超声检测技术的应用
3.6.1、
（一）
锻件的种类和规格很多，常见的类型有：饼盘件、环形 件、轴类件和筒形件等。锻件中的缺陷多呈现面积形或长条 形的特征。由于超声检测技术对面积型缺陷检测最为有利， 因此锻件是超声检测实际应用的主要对象。
1、探伤方法 通常，大型锻件的超声检测一般采用2-5MHz，检测方法 广泛采用直探头纵波脉冲反射法，有时用斜探头补充检测。 轴类锻件以圆周检测为主，必要时辅以两端面的检测；方形 锻件，应在相互垂直的两个端面上检测。
轴类件径向和轴向检测示意图
▪ 轴类锻件 ▪ 缺陷特点：与轴线平行 ▪ 直探头径向探测为主，
直探头轴向探测和斜 探头周向、轴向探测为辅
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▪ 饼形锻件
▪ 缺陷特点：与轴线垂直 ▪ 直探头轴向探测为主，直探头径向探测为辅
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▪ 筒类锻件
▪ 缺陷特点：缺陷沿圆周方向和轴线方向延伸 ▪ 直探头径向探测为主，直探头轴向探测和斜
对锻件中缺陷长度的定量常采用连续移动探头检测法，移动 探头，声束轴线逐渐偏离缺陷，反射波幅逐渐降低，当波幅下降 为最高波幅的一半时，声束轴线所指的位置即为缺陷的边缘，两 个边缘之间的距离即为被测缺陷的长度。
4、锻件超声检测的特点
锻件可采用接触法或液浸法进行检测。锻件的组织很细，
由此引起的声波衰减和散射影响相对较小。因此，锻件上有