焊縫的超聲波探傷.ppt

焊縫的超聲波探傷,匯報(bào)時(shí)間： 2014.7,匯 報(bào) 內(nèi) 容,超聲波探傷物理基礎(chǔ) 超聲波探傷儀、探頭及試塊 焊縫超聲波探傷,什么是超聲波,超聲波是聲波的一種，是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中傳播而形成的波動(dòng)，通常以其波動(dòng)頻率 f 和人的可聞?lì)l率加以區(qū)分超聲波與其它聲波種類：,超聲波探傷用的頻率為 0.25MHz15MHz，金屬材料超聲波探傷常用頻率為0.5MHz 10MHz，其波長(zhǎng)約10mm 0.5mm 。,超聲波特性,束射特性,反射特性,傳播特性,波型轉(zhuǎn)換特性,人們正是利用了超聲波的這些特性，發(fā)展了超聲波探傷技術(shù)。,超聲波的波型,縱波,橫波,板波,表面波,超聲波聲速,超聲波的反射、折射、波形轉(zhuǎn)換,入射縱波反射 折射波型轉(zhuǎn)換縱波傾斜入射到不同介質(zhì)的表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射縱波反射橫折射縱波折射橫波，反射、折射角度符合一般的反射折射定律。,超聲波的反射、折射、波形轉(zhuǎn)換,第一臨界角 當(dāng)在第二介質(zhì)中的折射縱波角等于90度時(shí)稱這時(shí)的縱波入射角為第一臨界角 I。這時(shí)在第二介質(zhì)中已沒(méi)有縱波，只有橫波。焊縫探傷用的橫波就是，經(jīng)過(guò)界面波型轉(zhuǎn)換得到的。 第二臨界角 當(dāng)縱波入射角繼續(xù)增大時(shí)，在第二介質(zhì)中的橫波折射角也增大，當(dāng)S達(dá)90度時(shí)，第二介質(zhì)中沒(méi)有超聲波，超聲波都在表面，為表面波。,超聲波的反射、折射、波形轉(zhuǎn)換,在有機(jī)玻璃與鋼的介面： 第一臨界角為=27.2，S=33.3 第二臨界角為=56.7，S=90 用于焊縫檢測(cè)的超聲波斜探頭的入射角必須大于第一臨界角而小于第二臨界角。 我國(guó)習(xí)慣：斜探頭的橫波折射角用橫波折射角度的正切值表 示，如K=2,超聲波探傷儀,超聲波探傷儀,超聲波探頭,超聲波探頭,超聲波探頭參數(shù)表示,基本頻率,晶片材料,晶片尺寸,探頭種類,特征,2.5 20 ,直探頭,園晶片直徑20,鈦酸鋇陶瓷,頻率2.5MHz,5 P 66 3,表示折射角,矩形晶片66,鈦酸鉛陶瓷,頻率5MHz,值為3,超聲波探傷用試塊,超聲波探傷用試塊,CSK-IA,超聲波探傷用試塊,調(diào)節(jié)：探頭的前沿、K值、聲速,超聲波探傷用試塊,CSK-IIIA,距離-波幅（DAC)曲線繪制,三條曲線生成后，按“增益”鍵，使用方向鍵調(diào)節(jié)曲線的高底，使判廢線達(dá)到屏幕的高度，進(jìn)入探傷界面，進(jìn)行探傷檢測(cè)。,探測(cè)靈敏度的選定,探測(cè)靈敏度決定了檢測(cè)缺陷的能力 靈敏度高，檢測(cè)缺陷的能力大，探傷時(shí)反射的雜波太多,影響缺陷波的識(shí)別 ；靈敏度低，檢測(cè)缺陷的能力也低，會(huì)漏掉缺陷 。,表 距離-波幅（DAC)曲線的靈敏度,焊接接頭類型,角接接頭,對(duì)接接頭,T型接頭,搭接接頭,焊接坡口形式,常見(jiàn)焊接缺陷,裂紋,氣孔,咬邊,夾渣,未熔合,未焊透,焊瘤,燒穿,下塌,超聲波探傷基本方法直接接觸法,垂直入射法 采用直探頭將聲束垂直入射工件探傷面進(jìn)行探傷的方法。,斜角探傷法 是采用斜探頭將聲束傾斜入射工件探傷面進(jìn)行探傷的方法。,超聲波探傷基本方法直接接觸法,探測(cè)面的修整,采用二次波探傷，探測(cè)面修整寬度為： S 2KT+50 (mm) 采用一次波探傷，探測(cè)面修整寬度為： SKT+50 (mm) 式中: K-探頭的K值； T-工件厚度。,耦合劑的選用,耦合劑 流動(dòng)性、粘度、附著力適當(dāng)，易清洗； 聲阻抗高，透聲性好； 價(jià)格便宜; 對(duì)工件無(wú)腐蝕，對(duì)人無(wú)害，不污染環(huán)境； 性能穩(wěn)定，不易變質(zhì)，能長(zhǎng)期保存。 常用耦合劑有 機(jī)油、水、水玻璃、甘油、漿糊等。,探頭（K值）角度的選擇,推薦采用的斜探頭K值,探頭K值（角度） 使聲束能掃查到整個(gè)焊縫（檢測(cè)區(qū)）截面 使聲束中心線盡量與主要危險(xiǎn)性缺陷垂直 保證有足夠的探傷靈敏度,注：條件允許時(shí)，盡量采用大K值探頭。,探頭頻率的選擇,GB1134589標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：檢驗(yàn)頻率f一般在25MHz范圍內(nèi)選擇， 推薦選用22.5MHz公稱頻率檢驗(yàn)。,探測(cè)頻率增高，則其波長(zhǎng)減小，可檢測(cè)的缺陷極限尺寸也小，一般為/2。從這一角度出發(fā)，則頻率增高，有利于缺陷檢出。 另一方面，焊縫中的危險(xiǎn)性缺陷大都與超聲束入射方向成一定角度，在這種情況下，若頻率過(guò)高，則缺陷的反射指向性也越好，回波反而不易被探頭接收，故頻率不宜太高。保證有足夠的探傷靈敏度。,檢驗(yàn)等級(jí),A級(jí)檢驗(yàn) 采用一種角度的探頭在焊縫的單面單側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn),只對(duì)允許掃 查到的焊縫截面進(jìn)行探測(cè).一般不要求作橫向缺陷的檢驗(yàn).母材厚度大于50mm時(shí),不得采用A級(jí)檢驗(yàn)。,檢驗(yàn)等級(jí),B級(jí)檢驗(yàn) 原則上采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn),對(duì)整個(gè)焊縫截面進(jìn)行探測(cè)； 母材厚度大于100mm時(shí),采用雙面雙側(cè)檢驗(yàn)； 受幾何條件的限制,可在焊縫的雙面單側(cè)采用兩種角度探頭進(jìn)行探傷.條件允許時(shí)應(yīng)作橫向缺陷的檢驗(yàn)。,檢驗(yàn)等級(jí),C級(jí)檢驗(yàn) 至少要采用兩種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn).同時(shí)要作兩個(gè)掃查方向和兩種探頭角度的橫向缺陷檢驗(yàn).母材厚度大于100mm時(shí),采用雙面?zhèn)葯z驗(yàn).其他附加要求是: 對(duì)接焊縫余高要磨平,以便探頭在焊縫上作平行掃查; 焊縫兩側(cè)斜探頭掃查經(jīng)過(guò)的母材部分要用直探頭作檢查; 受焊縫母材厚度大于等于100mm,窄間隙焊縫母材厚度大于等于 40mm時(shí),一般要增加串列式掃查。,探傷面及使用折射角,探頭移動(dòng)方式,鋸齒形掃查 是最常用的一種掃查方式，一般在初始檢測(cè)中使用，速度快，易于發(fā)現(xiàn)缺陷，保持探頭垂直焊縫做前后移動(dòng)的同時(shí)，還應(yīng)做1015左右轉(zhuǎn)動(dòng)。,探頭移動(dòng)方式,基本掃查,轉(zhuǎn)角掃查,環(huán)繞掃查,左右掃查,前后掃查,鋸齒掃查發(fā)現(xiàn)缺陷后，采用以下掃查以確定缺陷大小、方向和性質(zhì)。,轉(zhuǎn)角掃查：推斷缺陷的方向； 環(huán)繞掃查：推斷缺陷形狀； 左右掃查：確定缺陷沿焊縫方向的長(zhǎng)度； 前后掃查：確定缺陷水平距離或深度。,探頭移動(dòng)方式,斜平行掃查,檢測(cè)焊縫或熱影響區(qū)橫向缺陷。,探頭移動(dòng)方式,平行掃查,檢測(cè)焊縫或熱影響區(qū)橫向缺陷。,缺陷的水平、深度定位,缺陷指示長(zhǎng)度測(cè)定,6dB相對(duì)靈敏度法,缺陷指示長(zhǎng)度測(cè)定,端點(diǎn)峰值法,缺陷評(píng)定,超過(guò)評(píng)定線的信號(hào)應(yīng)注意其是否具有裂紋等危害性缺陷特征，如有懷疑時(shí)應(yīng)采取改變探頭角度、增加探傷面、觀察動(dòng)態(tài)波形、結(jié)合結(jié)構(gòu)工藝特征做判定。 最大反射波位于區(qū)的缺陷，其指示長(zhǎng)度小于10mm時(shí)，按5mm計(jì)。 相鄰兩缺陷各向間距小于8mm時(shí)，兩缺陷指示長(zhǎng)度之和作為單個(gè)缺陷的指示長(zhǎng)度。,檢驗(yàn)結(jié)果的等級(jí)分類,焊縫質(zhì)量等級(jí)根據(jù)距離-波幅（DAC)曲線進(jìn)行評(píng)定: 最大反射波幅不超過(guò)評(píng)定線的缺陷，均評(píng)為級(jí)； 最大反射波幅超過(guò)評(píng)定線的缺陷，檢驗(yàn)者判定為裂紋等