91香蕉視頻app:不銹鋼管進行91香蕉視頻app:超聲波探傷前需要做一些準備工作,首先根據待測件結構、檢測要求、現場條件等因素來選擇儀器、探頭、試塊,然后調節儀器并確定檢測靈敏度,測定表面耦合損耗與補償,選定耦合劑、掃查方式,之后才可以開始對待測件進行缺陷的測定、記錄、等級評定,最后對儀器和探頭系統復核。
1. 檢(jian)測面的選擇和準(zhun)備(bei)
不銹鋼管超聲波探(tan)傷(shang)通常是(shi)針對(dui)某一(yi)特定待測(ce)鋼管進行(xing)(xing)檢測(ce),因此(ci)首先就要考(kao)慮(lv)缺陷的(de)(de)(de)最大(da)可能(neng)取(qu)向(xiang)。如果缺陷的(de)(de)(de)主(zhu)反射(she)面與待測(ce)件(jian)的(de)(de)(de)某一(yi)規則面近似平行(xing)(xing),則使用從該(gai)規則面入射(she)的(de)(de)(de)垂直縱波,使聲束軸線與缺陷的(de)(de)(de)主(zhu)反射(she)面近乎(hu)垂直,對(dui)探(tan)傷(shang)是(shi)最為有利(li)的(de)(de)(de)。缺陷的(de)(de)(de)最大(da)可能(neng)取(qu)向(xiang)要根據待測(ce)件(jian)的(de)(de)(de)材料、坡口形(xing)式、焊接工藝等因素綜(zong)合分(fen)析。
多數情況下,待測(ce)(ce)不銹鋼管上可(ke)(ke)(ke)供(gong)放置(zhi)探(tan)頭的平(ping)(ping)(ping)面(mian)(mian)(mian)或規則圓(yuan)周面(mian)(mian)(mian)是(shi)有限的,因(yin)此,檢(jian)測(ce)(ce)面(mian)(mian)(mian)的選(xuan)擇(ze)要(yao)和檢(jian)測(ce)(ce)技(ji)術(shu)的選(xuan)擇(ze)結合起(qi)來考(kao)量。例如,對鍛件中冶金缺(que)陷(xian)的檢(jian)測(ce)(ce),由(you)(you)于缺(que)陷(xian)大多平(ping)(ping)(ping)行于鍛造表(biao)面(mian)(mian)(mian),通(tong)常采用縱波垂(chui)直(zhi)入射檢(jian)測(ce)(ce),檢(jian)測(ce)(ce)面(mian)(mian)(mian)可(ke)(ke)(ke)選(xuan)為(wei)與鍛件流(liu)線相(xiang)平(ping)(ping)(ping)行的表(biao)面(mian)(mian)(mian)。對于棒(bang)(bang)材的檢(jian)測(ce)(ce),可(ke)(ke)(ke)能的入射面(mian)(mian)(mian)只有圓(yuan)周面(mian)(mian)(mian),采用縱波檢(jian)測(ce)(ce)可(ke)(ke)(ke)以檢(jian)出位(wei)于棒(bang)(bang)材中心區域(yu)的、延(yan)伸方向(xiang)(xiang)與棒(bang)(bang)材軸向(xiang)(xiang)平(ping)(ping)(ping)行的缺(que)陷(xian),若(ruo)要(yao)檢(jian)測(ce)(ce)位(wei)于棒(bang)(bang)材表(biao)面(mian)(mian)(mian)附近垂(chui)直(zhi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)的裂紋,或沿圓(yuan)周延(yan)伸的缺(que)陷(xian),由(you)(you)于檢(jian)測(ce)(ce)面(mian)(mian)(mian)仍(reng)是(shi)圓(yuan)周面(mian)(mian)(mian),所以仍(reng)需采用聲束斜入射到周向(xiang)(xiang)。
有些情況(kuang)下,需要從多個(ge)(ge)檢(jian)測面人射進行(xing)檢(jian)測。如(ru):變形(xing)過程使缺陷(xian)有多種(zhong)取向(xiang)時;單面檢(jian)測存在(zai)盲區,而另(ling)一面檢(jian)測可以(yi)補償時;單面的靈敏度無法在(zai)整個(ge)(ge)待測件厚度尺寸(cun)內達到時等情況(kuang)。
為了確保檢(jian)測(ce)面(mian)(mian)能有較好的聲耦合,在檢(jian)測(ce)之前應對(dui)待測(ce)件(jian)表面(mian)(mian)進行(xing)目視檢(jian)查,清除油(you)污、銹(xiu)蝕、毛刺(ci)等,條件(jian)允許時可對(dui)表面(mian)(mian)探頭(tou)移動區域進行(xing)打磨。
2. 儀(yi)器的選擇
超聲(sheng)波(bo)檢(jian)測儀(yi)是超聲(sheng)波(bo)探傷的(de)主要設備,當前國(guo)內外檢(jian)測儀(yi)器種(zhong)類繁多(duo),適用情況(kuang)也(ye)大不相同,所以根(gen)據(ju)不銹鋼(gang)管探傷需(xu)要和現(xian)場(chang)情況(kuang)來選擇(ze)檢(jian)測儀(yi)器。一般根(gen)據(ju)以下幾種(zhong)情況(kuang)來選擇(ze)儀(yi)器:
a. 對于定位要求高的情況,應選擇水平線性誤差小的儀器。
b. 對于定量(liang)要求高(gao)的情況,應選擇垂直線(xian)性好(hao),衰減器(qi)精度高(gao)的儀器(qi)。
c. 對于(yu)大(da)型零件的(de)檢測,應選擇(ze)靈敏度(du)余量高、信噪(zao)比(bi)好、功(gong)率大(da)的(de)儀(yi)器。
d. 為了有效地發現近表面缺(que)陷和區分相(xiang)鄰(lin)缺(que)陷,應(ying)選擇(ze)盲區小、分辨(bian)力好(hao)的儀器。
e. 對(dui)于室外現場檢(jian)測,應(ying)選擇重(zhong)量輕、熒光屏亮(liang)度好、抗干(gan)擾能力強的攜帶式儀器(qi)。
此外要求選擇(ze)性(xing)能(neng)穩定、重復性(xing)好和可(ke)靠(kao)性(xing)好的儀器。
3. 探頭(tou)的選擇
不(bu)銹鋼管超(chao)聲(sheng)檢測(ce)中(zhong),超(chao)聲(sheng)波的發射和接收(shou)都是通過探頭來實現的。在檢測(ce)前應根據被測(ce)對象的外觀、聲(sheng)學特點、材質等來選(xuan)(xuan)擇(ze)探頭,選(xuan)(xuan)擇(ze)參(can)數包括探頭種類、中(zhong)心頻率、帶寬(kuan)、晶片大小(xiao)、斜探頭K值大小(xiao)等。
a. 探頭(tou)類型的選擇
常用的(de)(de)探(tan)(tan)頭(tou)有(you)縱波直(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)、縱波斜探(tan)(tan)頭(tou)、橫(heng)波斜探(tan)(tan)頭(tou)、表面波探(tan)(tan)頭(tou)、雙(shuang)晶探(tan)(tan)頭(tou)、聚焦探(tan)(tan)頭(tou)等,一般根據待(dai)測(ce)件的(de)(de)外觀和(he)易(yi)出(chu)現缺陷的(de)(de)區域、取向等情況來選擇探(tan)(tan)頭(tou)的(de)(de)類型(xing),盡可能使(shi)聲束軸線同缺陷角度接近90°。
縱波直探頭(tou)發射、接(jie)收縱波,聲束(shu)軸線與(yu)探測面(mian)角度在90°左右。多用在尋找與(yu)面(mian)近乎平(ping)行的瑕(xia)疵。
縱(zong)波(bo)斜探頭在待測(ce)件中(zhong)既有(you)縱(zong)波(bo)也有(you)橫波(bo),但(dan)由于(yu)縱(zong)波(bo)和橫波(bo)的速度(du)不(bu)同(tong)加以識(shi)別(bie)。主要用于(yu)尋找與探測(ce)面(mian)垂直(zhi)或成一定角度(du)的缺陷(xian)。
橫波(bo)斜(xie)探(tan)頭是通過波(bo)型(xing)轉換實現橫波(bo)檢測的(de)。主(zhu)要用于(yu)尋找與探(tan)測面垂(chui)直或(huo)成一(yi)定角度的(de)缺(que)陷。
表(biao)面(mian)波(bo)探(tan)(tan)頭用于(yu)尋(xun)找(zhao)待(dai)(dai)測(ce)件表(biao)面(mian)缺陷(xian),雙晶探(tan)(tan)頭用于(yu)尋(xun)找(zhao)待(dai)(dai)測(ce)件近表(biao)面(mian)缺陷(xian),聚焦(jiao)探(tan)(tan)頭用于(yu)水(shui)浸式檢測(ce)管材或(huo)板材。
b. 探測原理(li)的選擇
按檢(jian)測原理(li)來分類,超聲(sheng)探傷方法(fa)有脈沖反射(she)法(fa)、穿(chuan)透法(fa)、共振法(fa)和TOFD法(fa)等(deng)。本書主要(yao)介紹脈沖反射(she)法(fa)。脈沖反射(she)法(fa)又包括(kuo)缺(que)陷回波法(fa)、底波高度法(fa)和多(duo)次底波法(fa)等(deng)。
缺(que)陷(xian)回(hui)波法通(tong)過(guo)探傷儀顯(xian)示(shi)屏(ping)中的(de)波形判斷是(shi)否(fou)存(cun)在(zai)(zai)缺(que)陷(xian),其基本原(yuan)理如(ru)圖2.19所(suo)示(shi)。當待測件(jian)完好時,聲波可直接到達待測件(jian)底部(bu),波形信號(hao)只有(you)初始脈沖(chong)T和底部(bu)回(hui)波B,若(ruo)存(cun)在(zai)(zai)瑕(xia)疵(ci),缺(que)陷(xian)回(hui)波F就會在(zai)(zai)初始脈沖(chong)T和底部(bu)回(hui)波B之間出現。
底(di)(di)波(bo)(bo)高(gao)度(du)(du)法(fa)是(shi)指當待(dai)測(ce)件(jian)的(de)(de)(de)材料和厚(hou)薄固定時(shi),底(di)(di)部回波(bo)(bo)幅值維持不(bu)(bu)變,如果待(dai)測(ce)件(jian)內(nei)有(you)瑕(xia)疵,底(di)(di)部回波(bo)(bo)幅值會(hui)減弱甚至消失,基(ji)于此判斷待(dai)測(ce)件(jian)內(nei)部情況,如圖2.20所示。底(di)(di)波(bo)(bo)高(gao)度(du)(du)法(fa)的(de)(de)(de)特點(dian)是(shi)相(xiang)同投影大小(xiao)的(de)(de)(de)缺陷可以(yi)取得(de)到相(xiang)同的(de)(de)(de)指示,但是(shi)需要(yao)待(dai)測(ce)件(jian)的(de)(de)(de)探測(ce)面與底(di)(di)部平行。底(di)(di)波(bo)(bo)高(gao)度(du)(du)法(fa)缺點(dian)同樣明顯,其(qi)檢(jian)出瑕(xia)疵的(de)(de)(de)靈(ling)敏度(du)(du)不(bu)(bu)夠好,對缺陷定位定量也不(bu)(bu)方(fang)便。因此實際(ji)檢(jian)測(ce)中很少作為一(yi)(yi)種獨(du)立的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa),多(duo)是(shi)作為一(yi)(yi)種輔助手段,配合缺陷回波(bo)(bo)法(fa)發(fa)現某些傾斜的(de)(de)(de)、小(xiao)而(er)密集的(de)(de)(de)缺陷。
多層底波法是(shi)基于多次(ci)(ci)底面回波的(de)變化來(lai)(lai)判斷待測(ce)件內是(shi)否有瑕(xia)疵。當(dang)待測(ce)件較薄,聲(sheng)波能(neng)量(liang)比較強(qiang)時,聲(sheng)波會在(zai)(zai)探測(ce)面和(he)底面之間來(lai)(lai)回多次(ci)(ci)往復,在(zai)(zai)探傷儀顯示(shi)屏中就會有多次(ci)(ci)底波B1、B2、B3、···.如果待測(ce)件內部(bu)存在(zai)(zai)有缺(que)陷,由于缺(que)陷的(de)反射、散射等(deng)會損耗(hao)部(bu)分聲(sheng)波能(neng)量(liang),底面回波次(ci)(ci)數(shu)也會減(jian)少(shao),同時還會擾亂待測(ce)件完好情況下(xia)底面回波高(gao)度依次(ci)(ci)衰減(jian)的(de)現象(xiang),并顯示(shi)出缺(que)陷回波,如圖2.21所示(shi)。
c. 探頭頻率的選擇(ze)
超聲波探傷頻率通常在0.5~10 MHz范圍內,實(shi)際選擇時要考慮以下因素:
①. 超聲波檢測的靈敏度約為介質中聲波自身波長長度的1/2,所以較高的頻率有助于檢測人員發現更細微的缺陷,但另一方面,較高的頻率在待測件中聲波能量的衰減也會更快。
②. 探頭頻率越高,聲波的脈沖寬度越窄,對缺陷的分辨能力越高,有利于區分相鄰的缺陷。
③. 探頭頻率越高,聲波波長越短,會使近場區范圍增大,不利于檢測。實際檢測中需要整體考量各種因素,選擇適當頻率。通常情況下,檢測人員需要在確保較好的檢測靈敏度的前提條件下,盡量選擇頻率較低的探頭。
d. 探頭晶片尺寸的選擇
探頭矩(ju)形晶片(pian)(pian)尺寸通(tong)常(chang)不大(da)于(yu)500m㎡,對(dui)于(yu)圓形晶片(pian)(pian)而言,其直(zhi)徑(jing)通(tong)常(chang)不大(da)于(yu)25mm,晶片(pian)(pian)大(da)小對(dui)探傷效(xiao)果也有較大(da)影響。通(tong)常(chang)要(yao)考慮(lv)以下因素:
①. 由θ0 =arcsin 1.22 λ/D 可知,隨著晶片增大,θ0 就越小,波束指向性越好,聲波能量也更集中,對于聲束軸線附近的缺陷檢測有利。
②. 由N= D2/4λ 可知,隨著晶片增大,N與D2成正比也會跟著增大,是不利于實際探傷的。
③. 晶片(pian)尺寸越(yue)大,探頭(tou)所發出的能量也(ye)越(yue)大,未擴(kuo)散區掃(sao)(sao)查范(fan)圍(wei)(wei)也(ye)會(hui)增加,與此同(tong)時(shi),遠(yuan)距離掃(sao)(sao)查范(fan)圍(wei)(wei)會(hui)減小,對遠(yuan)距離缺(que)陷的檢測能力(li)會(hui)提高。
所以,探頭晶(jing)片尺寸(cun)會(hui)影響到未擴散區掃查范圍、遠距離(li)檢(jian)測(ce)(ce)能(neng)力、聲束指向(xiang)性和近場區長(chang)度(du)等。在實際(ji)檢(jian)測(ce)(ce)中,如(ru)果(guo)(guo)檢(jian)測(ce)(ce)面積(ji)(ji)范圍較大,常(chang)選擇大面積(ji)(ji)的(de)壓電晶(jing)片;如(ru)果(guo)(guo)檢(jian)測(ce)(ce)厚度(du)較大,也常(chang)選用(yong)大面積(ji)(ji)晶(jing)片探頭以增(zeng)強遠距離(li)缺(que)陷探傷能(neng)力;如(ru)果(guo)(guo)是小型待測(ce)(ce)件,常(chang)選用(yong)小面積(ji)(ji)晶(jing)片提高定位精(jing)度(du);如(ru)果(guo)(guo)檢(jian)測(ce)(ce)區域表面較為粗(cu)糙,常(chang)選用(yong)小面積(ji)(ji)晶(jing)片來減少耦(ou)合時出(chu)現的(de)損失。
e. 斜探頭折射角(jiao)的選(xuan)擇
對于斜探頭而言,折射角對檢測靈敏度、聲束軸線、一次波聲程等有較大制約。由K=tanβs 可知,K值越高,βs也越大,一次波聲程也越大。所以在探傷中,當待測件較薄時,常選用K值較高的探頭,來提高一次波聲程,避免處于近場區檢測;當待測件較厚時,選用較低的K值探頭,來減小由于聲程過大引起的衰減,有利于發現較遠處的缺陷。
4. 耦合劑的選擇
聲學意義上(shang)的耦合是指聲波(bo)在兩(liang)個界面(mian)(mian)間的聲強(qiang)透射能(neng)力。透射能(neng)力越高(gao),意味著(zhu)耦合效(xiao)果越好,能(neng)量傳(chuan)入(ru)待測(ce)件(jian)(jian)越強(qiang)。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)耦合性能(neng),通常在探(tan)頭與(yu)被檢測(ce)表(biao)面(mian)(mian)之間加入(ru)耦合劑。其目的是為(wei)了(le)排(pai)除因待測(ce)面(mian)(mian)不平整而與(yu)探(tan)頭表(biao)面(mian)(mian)間接觸不好存(cun)在的空氣(qi)層(ceng),使聲波(bo)能(neng)量有效(xiao)傳(chuan)人待測(ce)件(jian)(jian)實施檢測(ce),此外也有助于減小摩擦(ca)。
一般耦合劑需要滿足以下幾點要求(qiu):
a. 能保護(hu)好探頭(tou)表(biao)面和待測表(biao)面,流動性、黏度和附著(zhu)力大(da)小適當,易于清洗;
b. 聲(sheng)阻(zu)抗高,透聲(sheng)性能(neng)良好;
c. 來源(yuan)廣,價格(ge)便宜;
d. 對待(dai)測件沒有(you)腐(fu)蝕(shi),對檢(jian)測人員沒有(you)潛在危險,對環境友(you)好;
e. 性(xing)能穩定(ding),不易(yi)變質,可(ke)長(chang)期保存。
探傷(shang)(shang)用(yong)耦(ou)合劑多(duo)為甘(gan)油、水(shui)玻(bo)璃(li)、水(shui)、機油和(he)化學漿(jiang)糊等。其中,甘(gan)油的(de)(de)聲(sheng)阻(zu)(zu)抗高,耦(ou)合性(xing)能好,常用(yong)于(yu)一些重要待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)精確檢(jian)(jian)測(ce),但(dan)其價(jia)格較貴,而且(qie)(qie)對(dui)待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)有(you)一定程度(du)的(de)(de)腐蝕(shi);水(shui)玻(bo)璃(li)聲(sheng)阻(zu)(zu)抗較高,常用(yong)于(yu)表面較為粗糙(cao)的(de)(de)待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)檢(jian)(jian)測(ce),缺點是清(qing)洗(xi)起來(lai)不易(yi),并(bing)且(qie)(qie)對(dui)待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)有(you)一定程度(du)的(de)(de)腐蝕(shi);水(shui)來(lai)源廣,價(jia)格低,常用(yong)于(yu)水(shui)浸式檢(jian)(jian)測(ce),但(dan)易(yi)流失,易(yi)使待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)生銹,需要對(dui)待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)及時吹干;機油黏(nian)度(du)、附著力、流動性(xing)大小適當,對(dui)待(dai)測(ce)件(jian)(jian)(jian)沒有(you)腐蝕(shi),價(jia)格也(ye)易(yi)于(yu)接受,是現(xian)在實驗室和(he)實際探傷(shang)(shang)中最常用(yong)的(de)(de)耦(ou)合劑類型;化學漿(jiang)糊耦(ou)合效果好,成本低,也(ye)常用(yong)于(yu)現(xian)場檢(jian)(jian)測(ce)。
此外,除了(le)耦(ou)(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)劑自(zi)身的(de)聲阻(zu)抗(kang)性(xing)能(neng),影響(xiang)耦(ou)(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)效(xiao)果(guo)的(de)還有探傷時耦(ou)(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)層的(de)厚度(du)(du)、待(dai)測(ce)件表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)、待(dai)測(ce)件表(biao)面(mian)形狀等。當耦(ou)(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)層厚度(du)(du)為λ/4的(de)奇數倍時,聲波(bo)透(tou)射弱(ruo),反射回(hui)波(bo)低,耦(ou)(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)效(xiao)果(guo)不好,而(er)厚度(du)(du)為λ/2的(de)整數倍或(huo)很薄時,透(tou)射強,反射回(hui)波(bo)高,耦(ou)(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)效(xiao)果(guo)好。待(dai)測(ce)件表(biao)面(mian)粗(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)越大,反射回(hui)波(bo)越低,耦(ou)(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)效(xiao)果(guo)越差(cha),一般要求表(biao)面(mian)粗(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)不高于6.3μm.由于探傷常用的(de)探頭多數表(biao)面(mian)較為平整,因此待(dai)測(ce)件表(biao)面(mian)形狀也是平面(mian)時兩者耦(ou)(ou)(ou)(ou)合(he)(he)(he)(he)性(xing)能(neng)最優,次之是凸弧面(mian),凹弧面(mian)最差(cha)。
5. 表面耦合損耗的測定(ding)與補(bu)償
由于耦合(he)過程中會出(chu)現(xian)一(yi)定損耗,為了對其進(jin)行適當的(de)(de)補償,需要先測(ce)出(chu)待(dai)(dai)測(ce)件(jian)(jian)與對比試(shi)塊表面損失的(de)(de)分(fen)貝差(cha)。即在其他(ta)條件(jian)(jian)都相同,除(chu)了表面耦合(he)狀態不同的(de)(de)待(dai)(dai)測(ce)件(jian)(jian)和對比試(shi)件(jian)(jian)上測(ce)定兩者回波(bo)或是穿(chuan)透波(bo)的(de)(de)分(fen)貝差(cha)。
一(yi)(yi)次波(bo)(bo)測(ce)(ce)(ce)定方法為(wei):先制作(zuo)兩(liang)塊(kuai)材(cai)質與待測(ce)(ce)(ce)件一(yi)(yi)致、表(biao)(biao)面(mian)狀況不一(yi)(yi)的(de)對(dui)比試(shi)(shi)(shi)塊(kuai)。其中一(yi)(yi)塊(kuai)為(wei)對(dui)比試(shi)(shi)(shi)塊(kuai),表(biao)(biao)面(mian)粗糙度同試(shi)(shi)(shi)塊(kuai)一(yi)(yi)樣(yang),另一(yi)(yi)塊(kuai)為(wei)待測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)塊(kuai),表(biao)(biao)面(mian)狀態同待測(ce)(ce)(ce)件一(yi)(yi)樣(yang)。各自在(zai)相同深度對(dui)制作(zuo)尺寸一(yi)(yi)致的(de)長橫孔(kong),然(ran)后將探頭放在(zai)試(shi)(shi)(shi)塊(kuai)上,測(ce)(ce)(ce)出(chu)兩(liang)者(zhe)長橫孔(kong)回(hui)波(bo)(bo)信號高度的(de)分貝差,就(jiu)是(shi)耦(ou)合的(de)損耗差。
二次波測(ce)定(ding)(ding)(ding)時多選擇一(yi)發一(yi)收的(de)一(yi)對探頭,通(tong)過(guo)穿(chuan)透法測(ce)定(ding)(ding)(ding)兩者反(fan)射波高的(de)分貝(bei)差。具(ju)體方法為:先用“衰(shuai)減器”測(ce)定(ding)(ding)(ding)衰(shuai)減的(de)分貝(bei)差,把探頭放在試(shi)塊上調(diao)節好,然(ran)后再用“衰(shuai)減器”測(ce)定(ding)(ding)(ding)增益的(de)分貝(bei)差,即減少測(ce)定(ding)(ding)(ding)分貝(bei)差衰(shuai)減量,此時試(shi)塊與待(dai)測(ce)件上同一(yi)反(fan)射體的(de)回(hui)波波高一(yi)致,耦合(he)損耗恰好得到補(bu)償。
6. 掃描速度的調節(jie)
掃(sao)描速度(du)或時基掃(sao)描線比(bi)例(li)是指(zhi)探傷儀顯示(shi)屏中時基掃(sao)描線的水平刻度(du)值τ與實際聲程x(單(dan)程)的比(bi)例(li)關(guan)系(xi),即τ : x=1 : n,類似于地圖上的比(bi)例(li)尺。
掃描速度的增(zeng)減(jian)通常需要(yao)根據探測(ce)(ce)范(fan)圍,利用尺(chi)寸已知的試塊或(huo)待測(ce)(ce)件上(shang)的兩次不(bu)同(tong)反射波(bo)的前沿,與相應的水平刻度值分別對照來進行(xing)。掃描速度的調(diao)節主要(yao)包括以下幾種:
a. 縱波掃描速(su)度(du)的調節
縱(zong)波(bo)檢測時通常根據(ju)縱(zong)波(bo)聲(sheng)程來(lai)實現調節(jie),具體(ti)需要首(shou)先將(jiang)縱(zong)波(bo)探頭(tou)同厚度合適的平(ping)底(di)面(mian)(mian)或曲(qu)底(di)面(mian)(mian)對準,使得兩(liang)次不(bu)同的底(di)面(mian)(mian)回(hui)波(bo)與相(xiang)應的水平(ping)刻度值分別對準。
b. 表面(mian)波掃描(miao)速度的調節
表(biao)面(mian)波檢測時(shi)(shi)與縱波檢測時(shi)(shi)的(de)(de)掃描速度(du)調節方法類似,但是由(you)于表(biao)面(mian)波無法在同一反射(she)體(ti)達成多(duo)次(ci)反射(she),所以調節時(shi)(shi)要通過兩(liang)個不一樣(yang)的(de)(de)反射(she)體(ti)形成的(de)(de)兩(liang)次(ci)反射(she)波分(fen)別對準相(xiang)應的(de)(de)水平刻度(du)值(zhi)來調節。
c. 橫(heng)波掃描速度的調節
使(shi)用橫波(bo)進行探傷(shang)時(shi),缺陷具(ju)體(ti)方位(wei)可(ke)通(tong)過折射(she)角以(yi)及(ji)聲(sheng)程來確(que)定(ding),亦可(ke)通(tong)過水平距離(li)以(yi)及(ji)深度來確(que)定(ding)。而橫波(bo)掃描速度的調節方法(fa)較多(duo),有三種:
①. 聲程調(diao)節法(fa),使屏幕上的水(shui)平刻度值同橫波(bo)聲程成比例,進(jin)而直接顯(xian)示橫波(bo)聲程;
②. 水平調節法,使屏幕上的水平刻(ke)度值同反射體的水平距(ju)離成比例,進而直接顯示(shi)反射體的水平投影距(ju)離,一般(ban)用于薄待測件橫波探傷;
③. 深度(du)調節法,使屏幕上(shang)的(de)水平刻度(du)值同反射體的(de)深度(du)成(cheng)比例,進而直接顯示深度(du)距(ju)離,多用在較厚待測件焊(han)縫的(de)橫(heng)波探傷。
7. 檢測靈敏度的調節
調節(jie)檢(jian)測(ce)(ce)靈敏(min)度(du)(du)(du)的(de)(de)目的(de)(de)是為了(le)探測(ce)(ce)待(dai)測(ce)(ce)件(jian)中特定尺寸的(de)(de)缺陷(xian),并對缺陷(xian)定量。靈敏(min)度(du)(du)(du)太高會使屏(ping)幕(mu)上的(de)(de)雜波(bo)(bo)變多、難以(yi)判斷,但是太低又容易引起漏檢(jian),所以(yi)可(ke)經(jing)由儀器上的(de)(de)“增(zeng)益(yi)”“衰減器”“發射強度(du)(du)(du)”等(deng)旋鈕來調整。調整方法(fa)有三種:試塊(kuai)調整法(fa)、待(dai)測(ce)(ce)件(jian)底波(bo)(bo)調整法(fa)、AVG曲線法(fa)。
a. 試塊調整法
依(yi)據待測件對靈敏(min)度(du)的(de)要求選(xuan)用適(shi)當的(de)試塊,把探頭(tou)對準(zhun)試塊定制尺寸的(de)缺陷,調(diao)整(zheng)靈敏(min)度(du)相(xiang)關的(de)旋鈕,使屏幕(mu)中的(de)最高反射回波(bo)達到基準(zhun)波(bo)高,即(ji)調(diao)整(zheng)完畢(bi)。
b. 待測(ce)件底波調整(zheng)法
通過待測件底面回(hui)波(bo)來調節檢測靈敏度(du),待測件底面回(hui)波(bo)與同深度(du)的(de)人工(gong)缺陷回(hui)波(bo)的(de)分(fen)貝差(cha)是一定值,這(zhe)個定值可通過下(xia)式計算得(de)出(chu):
將探頭對準待測件底面,儀器保留足夠余量,一般大于Δ+(6~10)dB,“抑制”調至“0”,調節儀器使底波B1達到基準波高,然后增益ΔdB,這時就調好了。
c. AVG曲(qu)線法
AVG曲(qu)(qu)線(xian)(xian)是描述(shu)規則反(fan)射體(ti)的距離(A)、回波高度(du)(V)與當量尺寸(G)之間關系的曲(qu)(qu)線(xian)(xian),A、V、G分(fen)別是德文的字頭(tou)縮寫,英文中縮寫為(wei)DGS.AVG曲(qu)(qu)線(xian)(xian)常利用待測件直接繪(hui)制,利用半波法配合(he)“增益”等旋鈕(niu)重復即可(ke)獲得,極大地方便了野外檢測工作。
8. 實施(shi)掃查及缺陷判定
缺(que)陷(xian)判定(ding)(ding)是(shi)超聲探(tan)傷中的(de)主要任務之一,在常規檢測中主要分為縱波直探(tan)頭定(ding)(ding)位(wei)和橫波斜探(tan)頭定(ding)(ding)位(wei)兩種。
a. 縱波直探頭(tou)與橫波斜探頭(tou)對比(bi)
①. 使用縱波直探頭探傷時,缺陷的水平位置就是探頭所在位置,而缺陷的深度需要通過儀器的水平刻度來計算。如果儀器按τ:n調節掃描深度,發現缺陷波的水平刻度為τf,則缺陷深度xf,為xy=nτf。
②. 使用橫波斜探頭(tou)進行探傷時(shi),首(shou)次要考(kao)量(liang)相對于待測件的(de)(de)(de)移(yi)動(dong)方向(xiang)、掃(sao)查(cha)路徑、探頭(tou)指向(xiang)等(deng)。通(tong)常掃(sao)查(cha)時(shi)前后(hou)左右(you)移(yi)動(dong)探頭(tou),而且通(tong)過左右(you)掃(sao)動(dong)可獲知缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)橫向(xiang)范圍,固定(ding)點轉(zhuan)動(dong)和(he)繞固定(ding)點環繞有(you)助于確定(ding)缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)取向(xiang)、形狀。根(gen)據掃(sao)查(cha)方式(shi)的(de)(de)(de)不同,常分為鋸齒形掃(sao)查(cha)和(he)柵格掃(sao)查(cha)。
橫波斜(xie)入射檢測時(shi)(shi)對(dui)缺陷(xian)的(de)(de)(de)判(pan)定(ding)(ding)包括缺陷(xian)水平和(he)垂直(zhi)距(ju)離以及缺陷(xian)大小評定(ding)(ding)。判(pan)定(ding)(ding)缺陷(xian)的(de)(de)(de)水平和(he)垂直(zhi)距(ju)離時(shi)(shi)通(tong)常(chang)根據反(fan)射回波信號處(chu)于最(zui)(zui)大幅(fu)值時(shi)(shi),在事(shi)先(xian)校正過的(de)(de)(de)屏幕(mu)時(shi)(shi)基(ji)(ji)線(xian)上找到其(qi)回波的(de)(de)(de)前沿,然后讀出(chu)聲(sheng)程(cheng)或(huo)者(zhe)水平、垂直(zhi)距(ju)離,最(zui)(zui)后根據探(tan)頭(tou)折射角(jiao)推算獲得。通(tong)常(chang)認為(wei)橫波斜(xie)人(ren)射方式獲得的(de)(de)(de)缺陷(xian)數值存在一定(ding)(ding)偏差(cha),因(yin)為(wei)與縱波直(zhi)射法不同,斜(xie)入射的(de)(de)(de)時(shi)(shi)基(ji)(ji)線(xian)上最(zui)(zui)大峰值的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)是在探(tan)頭(tou)移動中確定(ding)(ding)的(de)(de)(de),其(qi)準(zhun)確度受聲(sheng)束寬(kuan)度影響,且(qie)多數缺陷(xian)的(de)(de)(de)取向、形(xing)狀、最(zui)(zui)大反(fan)射部位(wei)也是不確定(ding)(ding)的(de)(de)(de)。
綜(zong)上(shang),一(yi)(yi)般僅僅使用(yong)橫(heng)波斜探頭判定缺陷的水平或(huo)垂(chui)直(zhi)距離(li),不用(yong)具體數值,然后通過(guo)相關標準進一(yi)(yi)步(bu)判定缺陷等級即可。
對(dui)于(yu)缺陷(xian)(xian)具體(ti)尺寸(cun)的(de)判(pan)定,檢測人員通過待(dai)測件(jian)缺陷(xian)(xian)處與對(dui)比反射體(ti)的(de)回波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)高兩(liang)者比值(zhi),以(yi)及(ji)缺陷(xian)(xian)的(de)延伸長(chang)度(du)來(lai)判(pan)斷。使(shi)用斜入射的(de)橫波(bo)(bo)(bo)來(lai)檢測具有平(ping)整表面的(de)待(dai)測件(jian)時,聲(sheng)束中心線會在界面處折(zhe)(zhe)射,所(suo)(suo)以(yi)可(ke)以(yi)通過折(zhe)(zhe)射角和(he)聲(sheng)程來(lai)判(pan)斷缺陷(xian)(xian)的(de)尺寸(cun)。如前所(suo)(suo)述,通過聲(sheng)程等參數可(ke)以(yi)調(diao)節掃描速度(du),所(suo)(suo)以(yi)對(dui)不同的(de)待(dai)測件(jian)如平(ping)板、圓柱面等,或者檢測方法如一次(ci)波(bo)(bo)(bo)檢測、二次(ci)波(bo)(bo)(bo)檢測,相應的(de)缺陷(xian)(xian)尺寸(cun)計算方法也各有不同。通常,斜入射的(de)折(zhe)(zhe)射角越小,即K值(zhi)越小,那么所(suo)(suo)能夠檢測的(de)待(dai)測件(jian)厚度(du)就越大(da),檢測人員一般把(ba)能夠檢測的(de)圓柱面待(dai)測件(jian)的(de)內外徑范圍指定在r/R≥80%。
b. 橫波斜探頭對缺(que)陷定量方法(fa)
橫(heng)波斜(xie)探頭對缺陷的定量方法(fa)有當量法(fa)、底面高度法(fa)和測長法(fa)。
(1)當量法
①. 當量試(shi)塊(kuai)比(bi)(bi)較法,就是把待測件中(zhong)(zhong)的(de)(de)缺(que)陷回(hui)波(bo)與人工(gong)試(shi)塊(kuai)的(de)(de)缺(que)陷回(hui)波(bo)對(dui)比(bi)(bi),進(jin)而確定缺(que)陷尺寸。顯(xian)然,這種方法結(jie)果直觀易懂,且可靠,但是對(dui)比(bi)(bi)過程中(zhong)(zhong)需要大量人工(gong)試(shi)塊(kuai),工(gong)作量大,所(suo)以使用范(fan)圍小,多用于極其重要的(de)(de)零件進(jin)行準確定量,或者小工(gong)件的(de)(de)近(jin)場區探傷;
②. 底面回(hui)波(bo)高(gao)度法,就是首(shou)先(xian)獲(huo)得(de)缺陷(xian)回(hui)波(bo)的(de)波(bo)高(gao)分(fen)貝(bei)值,然后根據規則反射體(ti)的(de)聲學(xue)方程來推(tui)算缺陷(xian)尺寸,是一種較為(wei)常用的(de)當量(liang)方法;
③. 當(dang)量(liang)AVG曲線法,就是通(tong)過通(tong)用的(de)AVG曲線判斷待(dai)測件(jian)中(zhong)的(de)缺陷(xian)尺寸。
(2)底面高度法
不像當(dang)量試塊比較法(fa),不需要試塊,操作流程也簡單易(yi)上(shang)手,只用缺(que)(que)陷(xian)波與底波的相對(dui)波形信(xin)號高(gao)度就能夠(gou)判(pan)斷(duan)缺(que)(que)陷(xian)的相對(dui)值,就是說得不到缺(que)(que)陷(xian)的準確尺寸,所以使用范圍也局限于(yu)同條件下的缺(que)(que)陷(xian)對(dui)比或是對(dui)缺(que)(que)陷(xian)的密(mi)集程度進行(xing)判(pan)斷(duan)。主要有三(san)種:
①. 使用缺陷回波與缺陷處底波的波高比值F/BF來判斷缺陷,即F/BF法;
②. 使用缺陷回波與不存在缺陷處底波的波高比值F/BG來判斷缺陷,即F/BG法;
③. 使用缺陷處底波與不存在缺陷處底波的波高比值Bf/BG來判斷缺陷,即BG/Bf法。
(3)測長法
通過(guo)缺(que)陷回波高度和探頭檢測(ce)時的(de)移動距離判斷缺(que)陷的(de)大小。按照檢測(ce)時的(de)靈敏度基準分為三種(zhong):
①. 相(xiang)對靈(ling)敏度法,檢測時探頭順著缺陷的長度方向移動,可以根據降低到一定(ding)程度的分貝值來判斷缺陷尺寸;
②. 絕對靈敏度(du)法(fa),檢測時探頭(tou)沿著缺(que)陷(xian)的長度(du)方向左右移(yi)動,在回波高(gao)度(du)降低到制定高(gao)度(du)時,根(gen)據探頭(tou)的移(yi)動距離(li)判斷缺(que)陷(xian)尺寸;
③. 端(duan)點(dian)峰值(zhi)(zhi)法,檢測時如果(guo)發現缺(que)陷(xian)(xian)回波的(de)波高包絡(luo)線存在數個極大(da)值(zhi)(zhi)點(dian),可(ke)根據探(tan)頭在缺(que)陷(xian)(xian)兩(liang)端(duan)回波的(de)極大(da)值(zhi)(zhi)點(dian)區間(jian)的(de)移動距離判斷缺(que)陷(xian)(xian)尺寸。
9. 影(ying)響(xiang)缺(que)陷(xian)定位定量的因素
a. 儀器的影響
探傷儀的水(shui)(shui)平(ping)線性的優(you)劣(lie)會影響回(hui)波信(xin)號在屏幕上的水(shui)(shui)平(ping)刻度(du)值,進而影響對缺(que)陷的推算,另外(wai)一旦(dan)屏幕的水(shui)(shui)平(ping)刻度(du)分(fen)度(du)不均勻,必(bi)然導致(zhi)回(hui)波水(shui)(shui)平(ping)刻度(du)值不準確,導致(zhi)缺(que)陷定位的誤(wu)差(cha)。
b. 探(tan)頭的(de)影響
①. 聲束(shu)偏(pian)離問(wen)題(ti),理(li)想的探頭(tou)應該是與晶片幾何中心重合,但實際中常常存在一(yi)定(ding)偏(pian)差,若偏(pian)差較(jiao)大,定(ding)位精(jing)度就會(hui)降低;
②. 聲(sheng)場雙峰問題,正常探頭輻(fu)射的聲(sheng)場只有一個(ge)主聲(sheng)束,在遠場區主聲(sheng)束上聲(sheng)壓最高,但(dan)是(shi),有時由于探頭制(zhi)造或使用的原因,可能存在兩個(ge)主聲(sheng)束,導致(zhi)發(fa)現缺陷時難以判定是(shi)哪(na)個(ge)主聲(sheng)束發(fa)現的,也就難以確定缺陷的實際位置;
③. 探(tan)頭(tou)指(zhi)向性問題,探(tan)頭(tou)輻射的(de)聲(sheng)場半擴(kuo)散角小,指(zhi)向性好(hao),那么缺陷定位(wei)的(de)誤差就小;
④. 探(tan)(tan)頭磨(mo)損問題,探(tan)(tan)頭的(de)壓電晶片前通常會(hui)有一(yi)定(ding)厚度(du)的(de)楔(xie)塊(kuai),由于楔(xie)塊(kuai)材質多樣,如果檢測人(ren)員用力不當,極易磨(mo)損楔(xie)塊(kuai),進而影響入射點、折(zhe)射角等(deng)參數,最(zui)終對缺(que)陷的(de)定(ding)位造成干擾(rao)。
c. 待測(ce)件的影響
①. 表面粗糙(cao)度問題,如前文(wen)所(suo)述,粗糙(cao)度會(hui)影響(xiang)耦(ou)合性能(neng),同時也會(hui)導(dao)致聲波(bo)進(jin)入待測件的時間出現差別,可能(neng)導(dao)致互相干涉,影響(xiang)定(ding)位;
②. 表面(mian)形狀問題,若(ruo)是曲面(mian)待測件,點接觸或線接觸時如果把握不當(dang),折(zhe)射角會發生變化;
③. 待(dai)測件材質問(wen)題(ti),材質不(bu)同(tong)會(hui)影響待(dai)測件和試塊中的(de)聲速,使K值發(fa)生變化,影響定位;
④. 待(dai)測件邊(bian)界(jie)問題,當缺(que)陷于待(dai)測件邊(bian)界(jie)靠近時,邊(bian)界(jie)對聲(sheng)波的反射(she)與人射(she)的聲(sheng)波在缺(que)陷位(wei)置產生干涉(she),使聲(sheng)束(shu)中(zhong)心線偏移,導致(zhi)缺(que)陷定位(wei)上(shang)的誤差(cha);
⑤. 待(dai)測件溫度問(wen)題,聲波在待(dai)測件中傳播速度會隨溫度變化(hua),影響定位;
⑥. 待測件(jian)內(nei)缺(que)陷自身取向問題,當缺(que)陷角度與折射(she)聲(sheng)束(shu)(shu)存在一(yi)定(ding)(ding)角度時,可能(neng)出現擴散波聲(sheng)束(shu)(shu)入射(she)到(dao)缺(que)陷的回波信號較高,而定(ding)(ding)位時誤以為缺(que)陷在軸線上(shang),導致定(ding)(ding)位偏(pian)差。
d. 操作人員的影響
①. 時基線比例,對時基線比例進行調整時,波(bo)的前沿(yan)未與相應水平刻(ke)度(du)對準,導致缺(que)陷(xian)定位出(chu)現誤(wu)差;
②. 入射點和K值,測定人射點和K值時有所偏差,影響缺陷定位;
③. 定位(wei)方法不(bu)當(dang),橫(heng)波周向探(tan)測圓(yuan)柱形待測件時,若按平(ping)板待測件定位(wei)方式處理(li),也將增加缺陷定位(wei)誤差。
影(ying)響缺(que)陷(xian)定(ding)量的(de)因(yin)素(su)同(tong)影(ying)響缺(que)陷(xian)定(ding)位的(de)因(yin)素(su)有(you)相當多重合(he)部分,如(ru)探頭(tou)的(de)K值、晶片(pian),待測件的(de)形(xing)狀、表面狀態,耦合(he)情況,缺(que)陷(xian)的(de)取(qu)向、位置等。總而言之,凡(fan)是(shi)會影(ying)響缺(que)陷(xian)波(bo)高(gao)的(de)因(yin)素(su)都會影(ying)響缺(que)陷(xian)的(de)定(ding)量,具體(ti)(ti)判定(ding)時應綜合(he)各方面影(ying)響因(yin)素(su),結合(he)具體(ti)(ti)情況仔(zi)細分析,以提高(gao)準確(que)性。
10. 檢測記錄(lu)和(he)報告(gao)
記(ji)(ji)(ji)錄的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是為待測件無損檢(jian)(jian)測質量評(ping)定(編發檢(jian)(jian)測報告)提供書(shu)面(mian)依據,并(bing)提供質量追蹤所(suo)需的(de)(de)(de)(de)原始資料。記(ji)(ji)(ji)錄的(de)(de)(de)(de)內容(rong)(rong)應(ying)盡可(ke)能(neng)全(quan)面(mian),包(bao)括(kuo):送檢(jian)(jian)部門、送檢(jian)(jian)日(ri)期(qi)(qi)、檢(jian)(jian)測日(ri)期(qi)(qi)、被檢(jian)(jian)待測件名稱、圖號(hao)(hao)、零件號(hao)(hao)、爐批(pi)號(hao)(hao)、工(gong)序(xu)號(hao)(hao)及(ji)數量、所(suo)用(yong)規(gui)(gui)(gui)程或說(shuo)明圖表的(de)(de)(de)(de)編號(hao)(hao),任(ren)何反射(she)波(bo)高超過規(gui)(gui)(gui)定質量等級中相應(ying)反射(she)體(ti)波(bo)高的(de)(de)(de)(de)缺陷平面(mian)位置、埋藏深度、波(bo)高的(de)(de)(de)(de)相對(dui)分(fen)貝數,以及(ji)其他認為有(you)必要(yao)記(ji)(ji)(ji)錄的(de)(de)(de)(de)內容(rong)(rong)。若規(gui)(gui)(gui)程中未詳(xiang)細規(gui)(gui)(gui)定儀器和探頭的(de)(de)(de)(de)型號(hao)(hao)和編號(hao)(hao)、儀器調整(zheng)參數及(ji)所(suo)用(yong)反射(she)體(ti)的(de)(de)(de)(de)埋深等,則應(ying)在記(ji)(ji)(ji)錄中詳(xiang)細記(ji)(ji)(ji)錄這些內容(rong)(rong)。記(ji)(ji)(ji)錄應(ying)有(you)檢(jian)(jian)測人(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)(de)簽(qian)字(zi)并(bing)編號(hao)(hao)保存,保存期(qi)(qi)限按有(you)關部門的(de)(de)(de)(de)要(yao)求確(que)定。
不銹(xiu)鋼(gang)管超聲波(bo)探(tan)傷檢(jian)(jian)測(ce)報(bao)告(gao)可采用表格(ge)或文(wen)字敘述的(de)(de)形式(shi),其內容至少應包(bao)括:被檢(jian)(jian)待(dai)測(ce)件名稱、圖號及編號,檢(jian)(jian)測(ce)規程的(de)(de)編號,驗(yan)收標準,超標缺陷的(de)(de)位置、尺寸,評定(ding)結論等。報(bao)告(gao)中最重要的(de)(de)部分是評定(ding)結論,需(xu)根(gen)據(ju)顯(xian)示信號的(de)(de)情況和驗(yan)收標準的(de)(de)規定(ding)進(jin)行(xing)評判(pan)。若出現(xian)難(nan)以判(pan)別的(de)(de)異常(chang)情況,應在報(bao)告(gao)中注明(ming)并提(ti)請有關部門處理(li)。