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超聲波探傷技術(shù)簡介

閱讀:1474        發(fā)布時間:2012-6-29

 

1、超聲檢測
    超聲波檢測是無損檢測方法之一,無損檢測是在不破壞前提下,檢查工件宏觀缺陷或測量工件特征的各種技術(shù)方法的統(tǒng)稱。常規(guī)無損檢測方法有:超聲檢測 Ultrasonic Testing(縮寫 UT); 射線檢測 Radiographic Testing(縮寫 RT); 磁粉檢測 Magnetic particle Testing(縮寫 MT); 滲透檢驗 Penetrant Testing (縮寫 PT); 渦流檢測Eddy current Testing(縮寫 ET);

 

2、 超聲波探傷儀
    運(yùn)用超聲檢測的方法來檢測的儀器稱之為超聲波探傷儀。它的原理是:超聲波在被檢測材料中傳播時,材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響,通過對超聲波受影響程度和狀況的探測了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測。超聲檢測方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等

超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處,并由一截面進(jìn)入另一截面時,在界面邊緣發(fā)生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法,當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部,遇到缺陷與零件底面時就分別發(fā)生反射波來,在熒光屏上形成脈沖波形,根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。

  利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對超聲波傳播的影響來檢驗材料內(nèi)部缺陷的無損檢驗方法?,F(xiàn)在廣泛采用的是觀測聲脈沖在材料中反射情況的超聲脈沖反射法,此外還有觀測穿過材料后的入射聲波振幅變化的穿透法等。常用的頻率在0.55MHz之間。

  常用的檢驗儀器為 A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀。根據(jù)儀器示波屏上反射信號的有無、反射信號和入射信號的時間間隔、反射信號的高度,可確定反射面的有無、其所在位置及相對大小。儀器的基本結(jié)構(gòu)和原理見圖1

  超聲波在介質(zhì)中傳播時有多種波型,檢驗中zui常用的為縱波、橫波、表面波和板波。用縱波可探測金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡單的制件中所存在的夾雜物、裂縫、縮管、白點、分層等缺陷;用橫波可探測管材中的周向和軸向裂縫、劃傷、焊縫中的氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷;用表面波可探測形狀簡單的制件上的表面缺陷;用板波可探測薄板中的缺陷。

  在A型探傷儀的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的 B型、C型探傷儀,可得到不同方向反射面的信號,也可將B型、C型顯示組合以得到材料的內(nèi)部反射面的三維顯示圖。

  上述各種探傷儀均利用脈沖電信號激勵壓電換能器發(fā)射超聲波,但也可用渦流聲換能器來檢驗導(dǎo)電材料。這種換能器的換能過程在被探傷件表面進(jìn)行,無須與材料接觸,也不需要耦合劑,就可檢驗表面粗糙和溫度高至500℃以上的金屬材料,在冶金工業(yè)中應(yīng)用較多。

  超聲波在材料中傳播,由于吸收和散射等,強(qiáng)度會衰減,因此測量在諸如真空自耗爐中熔煉的合金材料中的衰減,有可能無損地了解材料組織均勻性的情況。

 

 脈沖反射式超聲波探傷法同其他無損檢驗方法相比主要優(yōu)點是:

  穿透能力強(qiáng),探測深度可達(dá)數(shù)米;

  靈敏度高,可發(fā)現(xiàn)與直徑約十分之幾毫米的空氣隙反射能力相當(dāng)?shù)姆瓷潴w;

  在確定內(nèi)部反射體的位向、大小、形狀及性質(zhì)等方面較為準(zhǔn)確;

  僅須從一面接近被檢驗的物體;

  可立即提供缺陷檢驗結(jié)果;

  操作安全,設(shè)備輕便。

  主要缺點是:

  要由有經(jīng)驗的人員謹(jǐn)慎操作;

  對粗糙、形狀不規(guī)則、小、薄或非均質(zhì)材料難以檢查;

  對所發(fā)現(xiàn)缺陷作十分準(zhǔn)確的定性、定量表征仍有困難。

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