讲义(一级).ppt

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1、超声波超声波检测方法检测方法第一节 超声波探伤方法概述一、按原理分类 1、脉冲反射法 定义：超声波在传播过程中遇到异质界面产生反射，碰到缺陷引起声压（声能）大小变化的特性产生了脉冲反射法。（1）缺陷回波法（2）底波高度法（3）多次底波法2、穿透法 定义：穿透法是依据脉冲波或连续波穿透试件之后的能量变化来判断缺陷状况，从而确定缺陷的量值。（用处）二、按波形分类1、纵波法 定义：使用直探头发射纵波，进行探伤的方法，称为纵波法。2、横波法 定义：将纵波通过楔块、水等到介质倾斜入射至试件探测面，利用波型转换得到横波进行探伤的方法，称为横波法。3、表面波法 定义：使用表面波进行探伤的方法，称为表面法。（

2、表面光滑工件的检测）4、板波法 定义：使用板波进行探伤的方法，称为板波法。（形状简单的薄工件检测）5、爬波法三、按探头数目分类 1、单探头 2、双探头（现在用的比较少，原因）（1）并列式 （2）交叉式 （3）V型串列式（各种方法的用途）（4）K型串列式 （5）串列式（学习指南P86）四、多探头法（TOFD取代）四、按头接触方式分类 1、直接接触法 2、液浸法（常用在批量检测上）（1）全浸没式 （2）局部浸没式 第二节 仪器与探头的选择一、探伤仪的选择（尽量解释原因）1、对于定位要求高的情况，应选择水平线误差小的仪器。2、对于定量要求高的情况，应选择垂直线性好，衰减器精度高的仪器 3、对于大型零

3、件的探伤，应选择灵敏度余量高、信噪比高、功率大的仪器。4、为了有效地发现近表面缺陷和区分相邻缺陷，应选择盲区小、分辨力好的仪器。（分辨力的测定）5、对于室外现场探伤，应选择重量轻，荧光屏高度好，抗干扰能力强的携带式仪器。（自己的体会）此外要选择性能稳定、重复性好和可靠性好的仪器。DUT机器的使用体会二、探头的选择 1、探头型式的选择 （1）常用探头 （2）选择依据 （3）选择内容 2、探头频率的选择（解释原因）（1）提高频率有利于发现更小的缺陷。（2）频率高，脉冲宽度小，分辨力高，有利于区分相邻缺陷。（3 3）频率高，波长短，则半扩散角小，声束）频率高，波长短，则半扩散角小，声束指向性好，能量

4、集中，有利于发现缺陷并对缺指向性好，能量集中，有利于发现缺陷并对缺陷定位。陷定位。（4 4）频率高，波长短，近场区长度大，对探）频率高，波长短，近场区长度大，对探伤不利。伤不利。（5 5）频率增加，衰减急剧增加。）频率增加，衰减急剧增加。选择原则：一般在保证探伤灵敏度的前提下选择原则：一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。尽可能选用较低的频率。晶粒较细晶粒较细 2.552.55MHzMHz 粗晶材料粗晶材料 2.552.55MHzMHz 特殊情况下选用纵波斜探头。（特殊情况下选用纵波斜探头。（学习指南学习指南P85P85）双晶探头（学习指南双晶探头（学习指南P81P81）3、探头晶

5、片尺寸的选择 （1）晶片尺寸增加，半扩散角减小，波束指向性好，超声波能量集中，对探伤有利。（2）晶片尺寸增加，近场区长度增加，对探伤不利。（3）晶尺寸大，辐射的超声波能量大，探头未扩散区扫查范围大，远距离扫查范围相对变小，发现远离缺陷的能力增加。（大面积、大厚度、大晶片小工件、表面粗糙、曲率较大的工件小晶片）4、K值的选择 （1）当工件厚度较小时，选用较大K值的探头。（原因）（2）当工件厚度较大时，选用较小K值的探头。（原因）（3）根据需要检出的缺陷性质来选择探头K值。（未焊透、坡口未熔合、裂纹等）（原因）第三节 耦合与补偿一、耦合剂 1、耦合剂的作用 2、耦合剂的要求 （1）能润湿工件和探头

6、表面，流动性、粘度和附着力适当，不难清洗。（润湿的概念）（2）声阻抗高，透声性能好。（3）来源广，价格便宜。（4）对工件无腐蚀，对人体无害，不污染环境。（5）性能稳定，不易变质，能长期保存。3、常用耦合剂的比较。二、影响声耦合的主要因素 1、耦合层厚度 2、表面粗糙度 3、耦合剂声阻抗 4、工件表面形状 三、表面耦合损耗的三、表面耦合损耗的测定和补偿测定和补偿 1 1、耦合损耗的测定、耦合损耗的测定 2、补偿方法 标准附录第四节 探伤仪的调节 一、扫描速度的调节 调节扫描速度的一般方法是根据探测范围利用已知尺寸的试块或工件上的两次不同反射波的前沿分别对准相应的水平刻度来实现。1、纵波扫描速度的

7、调节。2、表面波扫描速度的调节。3 3、横波扫描速度的调节。、横波扫描速度的调节。（1 1）声程调节法（）声程调节法（不同试块的回波间距）不同试块的回波间距）（2 2）水平调节法水平调节法 （3 3）深度调节法）深度调节法 二、探伤灵敏度的调节二、探伤灵敏度的调节 目的：在于发现工件中规定大小的缺陷，并目的：在于发现工件中规定大小的缺陷，并对缺陷定量。对缺陷定量。1 1、试块调整法、试块调整法 2 2、工件底波法（、工件底波法（实践考试、局限性、例题应实践考试、局限性、例题应先计算声程是否大于先计算声程是否大于3 3N N，否则公式不成立。否则公式不成立。）第五节 缺陷位置的测定 一、纵波探伤

8、时缺陷定位 二、表面探伤时缺陷定位 三、横波探伤平面时缺陷定位 1、按声程调节扫描速度时 2、按水平调节扫描速度时 3、按深度调节扫描速度时 四、横波周向探测圆柱曲面时缺陷定位四、横波周向探测圆柱曲面时缺陷定位 1 1、外圆周向探测、外圆周向探测 变化规律变化规律 2 2、内壁周向探测、内壁周向探测 变化规律变化规律 3 3、最大探测壁厚、最大探测壁厚第六节 缺陷大小的测定一、当量法 1、当量试块比较法 定义：当量试块比较法是将工件中的自然缺陷回波与试块上的人工缺陷回波进行比较来对缺陷定量的方法。当量试块比较法的特点及选用条件 2、当量计算法 定义:当量计算法就是根据探伤中测得的缺陷波高的dB

9、值，利用各种规则反射体的理论回波声压公式进行计算来确定缺陷当量尺寸的定量方法。适用条件：X3N 例题1 例题2 3、当量AVG曲线法 定义：当量AVG曲线法是利用通用AVG曲线来确定工件中缺陷的当量尺寸。例1 例2 二、测长法 1、相对灵敏度法 （1）6dB法 （2）端点6dB法（使用该方法时两端点的波高应60%或80%）2、绝对灵敏度测长法 3、端点峰值法 三、底波高度法 底波高度法是利用缺陷波与底波的相对波高来衡量缺陷的大小。1、F/BF法 2、F/BG法 3、BG/BF法 底波高度法特点第八节 影响缺陷定位、定量的主要因素一、影响缺陷定位的主要因素 1、仪器的影响 （1）仪器水平线性 （

10、2）仪器水平刻度精度 2、探头的影响 （1）声束偏离 （2）探头双峰 （3）斜楔磨损（磨损后K值的变化，题目不少）（4）探头指向性 3、工件的影响 （1）工件表面粗糙度 （2）工件材质 （3）工件表面形状 （4）工件边界 （5）工件温度 （6）工件中缺陷情况 4、操作人员的影响 （1）仪器时基线比例 （2）入射点、K值 （3）定位方法不当四、影响缺陷定量的因素 1、仪器及探头性能的影响 （1）频率的影响 （2）衰减器精度和垂直线性的影响 （3）探头形式和晶片的影响 （4）探头K值的影响 2、耦合与衰减的影响 （1）耦合的影响 （2）衰减的影响 3、试件几何形状和尺寸的影响 4、缺陷的影响 （1

11、）缺陷形状的影响 （2）缺陷方位的影响 （3）缺陷波的指向性 （4）缺陷表面粗糙度的影响 （5）缺陷性质的影响 （6）缺陷位置的影响第九节 缺陷性质分析 一、根据加工艺分析缺陷性质 二、根据缺陷特征分析缺陷性质 三、根据缺陷波形分析缺陷性质 1、静态波形 2、动态波形 四、根据底波分析缺陷的性质 （1：1做图）第十节 非缺陷回波的判别一、迟到波一、迟到波 二、二、6161。反射反射 三、三角反射三、三角反射 四、其他非缺陷回波 1、探头杂波 2、工件轮廓回波 3、耦合剂反射波 4、幻象波 5、草状回波 6、其他变型波（三山波）第十一节 侧壁干涉 一、侧壁干涉对探伤的影响一、侧壁干涉对探伤的影响 二、避免侧壁干涉的条件二、避免侧壁干涉的条件例：