TOFD工藝計算綜合試題

1、盲區(qū)計算1、計算表面盲區(qū)：若采用5MHz 6mm 60º探頭對40mm工件進行TOFD掃查，直通波周期為1，則表面盲區(qū)高度？解：PCS=2×2/3×K×t =4/3××40=921/f=T=1/5（頻率）=0.2×10-6V×T=ABC-PCS即ABC=V×T+PCS將V=5.9×106縱波聲速，T=1/5=0.2×10-6代入ABC=5.9×0.2+92=93.18OB=盲區(qū)高度為=7.39答：盲區(qū)的高度為7.39mm注：如果直通波周期為2，即T=2/f（f為探頭標稱頻率）

2、直通波周期為n時，T=n/f2、計算底面盲區(qū)：若采用5MHz 6mm 60º探頭，板厚40mm，X型坡口，底面焊寬20mm，求熔合線的底面軸偏離盲區(qū)？解：使用橢圓公式：式中：x為焊縫寬度的一半 y為待求值 a值= （T板厚） b值=工件厚度PCS=4/3×T×tan=4/3×40×tan60=92a=X=焊縫寬度/2=20/2=10b=工件厚度=40將以上值代入 即即則：軸偏離盲區(qū)高度為40-39.44=0.56答：熔合線的底面軸偏離盲區(qū)高度為0.56mm注：底面盲區(qū)通常指軸偏離底面盲區(qū)，最大檢測區(qū)域處通過軸偏離掃查只能減小，并不能消除。案例：

3、已知條件：1、 探頭：10M3mm、7.5M3mm、5M6mm、4M8mm、3.5M12.5mm、4M爬波探頭，K1、K2橫波斜探頭2、 楔塊：70度、65度、60度、55度、50度、45度（前沿：10mm，延時：5.0us）3、 工件厚度136mm，對比試塊/模擬試塊：156mm，鋼中縱波聲速5.9，材質：CF62，楔塊中的聲速2.4；4、 儀器的PRF=1000，擴散因子F=0.7，直通波周期1.55、 焊縫寬度40mm，熱影響區(qū)3mm，要求檢出底面高度大于1mm的缺陷工藝卡填寫如工藝卡已填寫就不要填寫了，如空白就按已知條件填入即可?？瞻滋幎酁橛嬎闾钊?，具體如下：1、 檢測區(qū)域：焊縫寬度+

4、2倍熱影響區(qū)+標準要求（40+2×3+2×6=58）2、 表面耦合補償：標準規(guī)定4dB3、 掃查方式：非平行掃查4、 因板厚為136mm，按標準要求要分層掃查，分層標準見（標準100-200一欄） 分三層：第一層01/5t即01/5×136 027.2 第二層1/5t3/5t即1/5×1363/5×136 27.281.6 第三層3/5tt即3/5×136136 81.61365、 按已知條件選擇探頭： 第一通道應選擇角度大一點：7.5M3mm 70度 第二通道應選擇角度比第一層?。?M6mm 60度 第三通道應選擇角度比第二層?。?

5、M8mm 55度6、 計算PCS 第一通道：PCS=2×2/3×tan70×27.2=99.6 第二通道：PCS=2×tan60×（2/3×（81.6-27.2）+27.2）=219.8 第三通道：PCS=2×tan55×（2/3×（136-81.6）+81.6）336.67、 -12dB聲束擴散角： 第一通道：7.5M3mm 70度 （1）楔塊中縱波入射角： （2）楔塊中聲束擴散角： （3）楔塊中縱波聲束的上下邊界角： （4）計算鋼中縱波的聲束上下邊界角： 第二通道：5M6mm 60度 （1）楔塊中縱波

6、入射角： （2）楔塊中聲束擴散角： （3）楔塊中縱波聲束的上下邊界角： （4）計算鋼中縱波的聲束上下邊界角： 第三通道：4M8mm 55度 （1）楔塊中縱波入射角： （2）楔塊中聲束擴散角： （3）楔塊中縱波聲束的上下邊界角： （4）計算鋼中縱波的聲束上下邊界角： 8、 時間窗口設置： 第一通道時間窗口：不考慮向下覆蓋(21.38-24.23) 時間窗口為直通波到達時間1/5t厚度到達時間 直通波到達時間= =21.38us 1/5t厚度到達時間 即（厚度=27.2）的時間 = =24.23us 第二通道時間窗口：向上覆蓋25%（42.89-51.4） 時間窗口為厚度到達時間厚度到達時間 即：

7、20.4厚度到達時間81.6厚度到達時間 20.4厚度到達時間= =42.89us 81.6厚度到達時間= =51.40us 第三通道時間窗口：向上覆蓋25%（66.53-78.84） 時間窗口為厚度到達時間t厚度到達時間 即：68厚度到達時間136厚度到達時間 68厚度到達時間= =66.53us 136厚度（底波）到達時間=+0.5 =78.84us9、 靈敏度設置: 第一通道：選擇根據第一通道厚度分區(qū)厚度0-27.2范圍找對比試塊上12.5mm和25mm深度側孔，將其中較弱衍射波波幅設置為滿屏的40%80% 第二通道：選擇根據第二通道厚度分區(qū)厚度27.2-81.6范圍找對比試塊上37.5

8、mm和75mm深度側孔，將其中較弱衍射波波幅設置為滿屏的40%80% 第三通道：選擇根據第三通道厚度分區(qū)厚度27.2-81.6范圍找對比試塊上87.5mm和125mm深度側孔，將其中較弱衍射波波幅設置為滿屏的40%80%10、 深度校準： 第一通道：找到對比試塊上25mm深度側孔，誤差小于1.36mm（工件厚度1%） 第二通道：找到對比試塊上75mm深度側孔，誤差小于1.36mm（工件厚度1%） 第三通道：找到對比試塊上125mm深度側孔，誤差小于1.36mm（工件厚度1%）11、 掃查增量：一般填入1mm或0.5mm12、 平均處理次數：（一般告知）13、 掃查速度=儀器的PRF×

9、掃查增量÷平均次數 =1000×1÷2=500mm/s14、 位置傳感器校準：移動距離多少都可以 但誤差<所填入距離數值的1%即可15、 底面盲區(qū)（計算）： 使用橢圓公式：式中：x為檢測區(qū)域寬度的一半 y為待求值 a值= （T板厚） b值=工件厚度 數據已知：第三通道PCS3=336.6工件厚度=136a=X=掃查檢測寬度/2=58/2=29 將以上值代入 即即則：盲區(qū)高度為136-134.77=1.2316、 是否需要偏置非平行掃查？ 要根據已知條件（因有“要求檢出底面高度大于1mm的缺陷”條件），才要看計算數值是否大于（或小于）已知值。如大于，則要進行偏

10、置；如小于，則不要偏置 一、因：計算值為1.23,大于已知值1，所以要進行偏置非平行掃查， 二、偏置檢測通道：第三通道 三、偏置量：檢測區(qū)域寬度的值=58×=14.5mm 四、偏置掃查次數：焊縫兩側各1次 五、偏置底面盲區(qū)： 根據 a值為 b值為工件厚度 X為：檢測區(qū)域寬度/2+偏置量 y為：要求出偏置后底面盲區(qū)高度 將已知數值： a=216.38 b=136 x=2914.5-14.5 代入： y=135.18 則：偏置后的底面盲區(qū)高度為=136-135.18=0.82mm17、 打磨寬度：焊縫每側最小為PCS（第三層）+探頭前沿+偏置量 =+10+14.5=217mm18、 掃查面盲區(qū)：第一通道PCS=99.6mm1/f=T=1/7.