超聲檢測第27講-板材和管材超聲檢測

1、板材和管材超聲檢測板材超聲檢測：普通鋼板是由板坯軋制而成的，板坯則可用澆鑄法或由坯料軋制或鍛造成，普通鋼板包括碳素鋼、低合金鋼以及奧氏體鋼板和雙相不銹鋼材等。鋼板中常見的缺陷有分層、折疊、白點等，裂紋少見。一、超聲檢測鋼板缺陷檢測方法中厚板一般采用脈沖反射式垂直入射法檢測，耦合方式有直接接觸法和水浸法。采用的探頭有聚焦或非聚焦的單晶直探頭、雙晶直探頭。1.直接接觸法 直接接觸法是探頭通過薄層耦合劑與工件接觸進(jìn)行檢測。當(dāng)探頭位于完好區(qū)時，示波屏上顯示多次等距離的底波、無缺陷波。當(dāng)板中缺陷較小時，示波屏上缺陷波與底波共存，底波有所下降。在鋼板檢測中，若出現(xiàn)疊加效應(yīng)（當(dāng)板厚較薄切板中缺陷較小時，各次

2、底波之前的缺陷波開始幾次逐漸升高，然后再逐漸降低），一般應(yīng)根據(jù)F1來評價缺陷。2.水浸法(充水耦合法)根據(jù)鋼和水中的聲速，可得各次重合法水層厚度H與鋼板厚度的關(guān)系： 應(yīng)用水浸多次重合法檢測不僅可以減小近場區(qū)影響，而且可以根據(jù)多次底波衰減情況來判斷缺陷嚴(yán)重程度，一般常用四次重合法，二、探頭與掃查方式的選擇1.探頭的選擇探頭的選擇包括探頭頻率、直徑和結(jié)構(gòu)形式的選擇。2.掃查方式的選擇(l)全面掃查根據(jù)工件的使用要求不同，有時要求對工件全部體積進(jìn)行掃查，即探頭在整個檢測面上沿一定的方向移動，移動時相鄰的間距需保證聲束有一定重疊量，稱為全面掃查。 (2)列線掃查在板材中部區(qū)域，探頭沿垂直于板材壓延方向

3、，間距不大于50mm的平行線進(jìn)行掃查。(3)邊緣掃查在板材邊緣或剖口預(yù)定線兩側(cè)范圍內(nèi)應(yīng)作掃查。(4)格子掃查探頭沿垂直和平行板材壓延方向且間距不大于100mm格子線進(jìn)行掃查。3.掃查速度的選擇為了防止漏檢，手工檢測時掃查速度應(yīng)在0.2m/s以內(nèi)，但還要根據(jù)所使用儀器的脈沖重復(fù)頻率和響應(yīng)速度調(diào)整掃查速度，液晶顯示屏和其他響應(yīng)速度較慢的儀器，應(yīng)使用較小的掃查速度。 三、檢測范圍和靈敏度的調(diào)整：1.檢測范圍的調(diào)整檢測范圍的調(diào)整一般根據(jù)板厚來調(diào)整。2.靈敏度的調(diào)整鋼板檢測中靈敏度的調(diào)整方法有以下幾種:（1）CBI標(biāo)準(zhǔn)試塊法：當(dāng)板厚20mm時，可采用CBI標(biāo)準(zhǔn)試塊，使之與工件等厚的底面第一次底波達(dá)滿幅度

4、的50%，再提高10dB作為基準(zhǔn)靈敏度。（2）CB標(biāo)準(zhǔn)試塊法：當(dāng)板厚20mm時，采用CB標(biāo)準(zhǔn)試塊，使其Ø5mm平底孔第一次回波達(dá)50%作為基準(zhǔn)靈敏度。四、缺陷的判別與測定1.缺陷的判別2.缺陷的測定檢測中發(fā)現(xiàn)缺陷以后，要測定缺陷的位置、大小，并估判缺陷的性質(zhì)。3.缺陷性質(zhì)的估計五、缺陷評定和質(zhì)量分級1.缺陷指示長度的評定2.缺陷面積的評定3.未結(jié)合率的評定4.質(zhì)量分級管材超聲檢測 1.管材常見缺陷：無縫鋼管中的主要缺陷有裂紋、折疊、分層和夾雜等；鍛軋管常見缺陷一般為裂紋、白點、重皮等；焊接管中常見缺陷為焊縫缺陷，一般為裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等。2.實現(xiàn)周向橫波檢測的條件管材檢測最重

5、要的目的是檢測內(nèi)、外壁的縱向裂紋。要在管材中得到純橫波并達(dá)到內(nèi)壁，入射角必須滿足以下條件：式中CS2管材中的橫波速度。顯然，并不是任何條件上式均可成立，成立條件是：所以，管材中為純橫波的條件下，聲束可達(dá)到內(nèi)壁的前提條件是：3.探頭入射點與折射角的測定小直徑薄壁管檢測這種管材一般為無縫管，其主要缺陷為平行于管軸的徑向缺陷（稱縱向缺陷），一般利用橫波進(jìn)行周向掃描檢測。有時也有垂直于管軸的徑向缺陷（稱橫向缺陷）一般利用橫波進(jìn)行軸向掃描檢測。1.接觸法檢測2.水浸檢測（1）探頭的選擇 小徑管水浸檢測，一般采用聚焦探頭。聚焦探頭分為線聚焦和點聚焦兩種。一般鋼管采用線聚集探頭。對于薄壁管，為了提高檢測能力，也可用點聚焦探頭。探頭的頻率為2.5-5.0 MHz.聚焦探頭聲透鏡的曲率半徑r應(yīng)符合下述條件:(2)檢測參數(shù)的選擇1）偏心距的選擇：偏心距是指探頭聲束軸線與管材中心軸線的水平距離，常用x表示。人射角隨偏心距x增大而增大，控制x就可控制。偏心距范圍由以下兩個條件決定: 橫波檢測條件 橫波檢測內(nèi)壁條件對于水浸檢測鋼管，CL1 =1480 m/s,CL2=5900 m/s,