NDT無損檢測(cè)知識(shí)大全

1、(V)NDTSummaryPage #(V)NDTSummaryPage (V)NDTSummaryPage (V)NDTSummaryPage 無損檢測(cè)大全無損檢測(cè)的定義和分類定艾：在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件的內(nèi)部及表面結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。而用人的肉眼為手段稱之為宏觀檢查。無損探傷(NDI):是無損檢測(cè)早期階段的名稱，其涵艾是探測(cè)和發(fā)現(xiàn)缺陷。無損檢測(cè)(NDT):是當(dāng)前階段的名稱，其內(nèi)涵不僅僅是探測(cè)缺陷，還包括探測(cè)試件的一些其他信息，例如結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)等，并試圖通過測(cè)試掌握更多的信息。0無損評(píng)價(jià)(NDE):是將進(jìn)入或目前正

2、在進(jìn)入的新階段的名稱，其內(nèi)涵不僅僅是探測(cè)缺陷、探測(cè)試件的結(jié)構(gòu).性質(zhì)、狀態(tài)，還要獲取更全面、更深刻的、更準(zhǔn)確的綜合信息，例如缺陷的形狀.尺寸、位置、取向.缺陷部位的金相組織、殘余應(yīng)力等。常用常規(guī)無損檢測(cè)方法射線檢測(cè)(Radiographic,簡(jiǎn)稱RT)超聲波檢測(cè)(UltrasonicTesting,簡(jiǎn)稱UT)磁粉檢測(cè)(MagneticTesting,簡(jiǎn)稱MT)滲透檢測(cè)(PenetrantTesting,簡(jiǎn)稱PT)渦流檢測(cè)(EddyCurrent,簡(jiǎn)稱ET)聲發(fā)射檢測(cè)(AcousticEmission,簡(jiǎn)稱AE)以上前四個(gè)為四大常規(guī)檢測(cè)方法，其中RT和UT主要用于檢測(cè)試件內(nèi)部缺陷，MT和PT主要用

3、于探測(cè)試件表面缺陷.其他無損檢測(cè)方法有渦流檢測(cè)聲發(fā)射檢測(cè)等?，F(xiàn)代無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展T0FD,該記憶，超聲成像，熱像/紅外(TIR)無損檢測(cè)的目的一、保證產(chǎn)品質(zhì)量無損檢測(cè)基礎(chǔ)知識(shí).ppt保障使用安全改進(jìn)制造工藝四、降低生產(chǎn)成本無損檢測(cè)注意亨項(xiàng)1、與破壞性檢測(cè)相配合2、正確選擇檢測(cè)時(shí)機(jī)3、合理選擇無損檢測(cè)方法4、各種無損檢測(cè)方法綜合應(yīng)用各類檢測(cè)方法的定義：射線檢測(cè)(Radiographic,簡(jiǎn)稱RT),射線檢測(cè)是指用X射線或r射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的檢測(cè)方法。適用于材料表面和內(nèi)部不連續(xù)的檢測(cè),對(duì)體積狀缺陷有很好的檢測(cè)效果。超聲波檢測(cè)（UltrasonicTesting,簡(jiǎn)稱UT）,在超聲

4、波探傷中，根據(jù)缺陷的回波和底面的回波進(jìn)行判斷的脈沖反射法，目前脈沖發(fā)射法用的最廣泛。這是一種應(yīng)用靈活、發(fā)展速度很快的檢測(cè)方法，主要用于材料內(nèi)部缺陷檢測(cè)和材料厚度測(cè)量。磁粉檢測(cè)（MagneticTesting,簡(jiǎn)稱MT）,鐵糜性材料被糜化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的牘感應(yīng)強(qiáng)度，黴力線密度増大幾百倍到幾千倍如果材料中存在不連續(xù)性（包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等原因造成的不連續(xù)），磁力線會(huì)發(fā)生畸變，部分該力線有可能逸出材料表面，從空間穿過，形成漏牘場(chǎng)漏黴場(chǎng)的局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)。它是發(fā)展最早的一種無損檢測(cè)方法，主要用于鐵磁性材料表面和近表面缺陷檢測(cè)。滲透檢測(cè)（PenetrantTesting

5、,簡(jiǎn)稱PT）,零件表面被施涂含有熒光染料或著色燃料的滲透液以后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一定時(shí)間，滲透液能夠滲透進(jìn)表而開口的缺陷中，經(jīng)過去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管作用下，顯相劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯相劑中，在一定的光源下，缺陷中滲透液的痕跡被顯示，從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。PT是除目視檢測(cè)方法外罠簡(jiǎn)單的_種檢測(cè)方法，適用于一切非多孔性材料表面開口性缺陷檢測(cè)。對(duì)比項(xiàng)目RTUTMTPT主要監(jiān)督手段像質(zhì)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)比試塊標(biāo)準(zhǔn)試片標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)比試塊主要設(shè)備射線機(jī)超探儀磁探儀黑光燈記錄方式底片筆錄、打印錄像、復(fù)制、草圖錄像、復(fù)制、草圖幾何定性條形

6、缺陷圓形抉陷點(diǎn)狀缺陷線性缺陷線性缺陷圓形缺陷線性缺陷圓形抉陷同一直線相鄰缺陷間距W較小缺陷長度為1個(gè)缺陷加間距間距W較小缺陷長度為1個(gè)抉陷不加間距間距W2mm為1條磁痕處理加間距間距為1條缺陷處理加間距評(píng)級(jí)級(jí)別IIIIIIIVIIIIIIIIIIIIIVIIIIIIIV（二）無損檢測(cè)可發(fā)現(xiàn)缺陷的類型缺陷的分類“按加工階段分原材料缺陷：如裂紋、夾雜物等制造過程缺陷：又稱工藝缺陷，如裂紋.夾渣、氣孔.未焊透等使用過程中缺陷：如裂紋、減薄、氫損傷（氫鼓泡、氫致裂紋）、腐蝕等“按檢測(cè)對(duì)象分：鑄件：氣孔、夾渣.夾砂.密集氣孔、冷隔.密集氣孔.縮孔和疏松、裂紋鍛件：縮孔和縮管.非金屬夾雜物、夾砂、龜裂、鍛

7、造裂紋、白點(diǎn)鋼管：縱裂紋、橫裂紋、表面劃傷、翹皮和折疊、夾雜和分層鋼棒：內(nèi)部缺陷（芯部裂紋、偏析、白點(diǎn)、非金屬夾雜物）.外部缺陷（線狀缺陷.裂紋）鋼板：分層、裂紋、線狀缺陷.非金屬夾雜物、夾渣、折疊、偏析等使用缺陷：應(yīng)力腐蝕、氫損傷.蠕變損傷、疲勞裂紋、厚擦、沖刷等各種檢測(cè)方法易檢出的缺陷MT:表面、近表面裂紋、剖口分層、夾雜物等PT:表面開口性裂紋、針孔等ET:表面和近表面裂紋、夾雜物等RT：體積狀缺陷和與射線入射方向一致(平行)的而型缺陷UT:垂直于聲束的平面狀缺陷(裂紋、未熔合.未焊透)及大的體積狀缺陷AE:檢測(cè)在負(fù)載狀態(tài)下裂紋等缺陷的張口位移(發(fā)展)情況無損檢測(cè)方法的選用在充分了解各種

8、無損探傷方法的前提下，根據(jù)零件檢測(cè)部位、檢測(cè)質(zhì)量要求和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行全面分析，合理地選用探傷方法，達(dá)到相互配合，準(zhǔn)確、可靠和經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行檢驗(yàn)。檢測(cè)時(shí)機(jī)檢測(cè)方法綜合運(yùn)用與破壞性試驗(yàn)相結(jié)合舉例：鍋爐壓力容器制造過程中無損檢測(cè)方法的選擇原材料檢測(cè)A、板材：UTB、鍛件和棒材：UT、MT(PT)C、管材：UT(RT)、MT(PT)D、螺栓UT、MT(PT)焊接檢測(cè)A、坡口部位:UT.MT(PT)B、清根部位：PT(MT)C、對(duì)接焊縫RT(UT)、MT(PT)D、角焊縫、T型焊縫：UT(RT).PT(MT)E、工卡具焊疤：MT(PT)F、爆炸復(fù)合層：VT.UTG、坡焊復(fù)合層堆焊前：MT(PT)H、坡焊復(fù)合層堆

9、焊后：UT、PTI、水壓試驗(yàn)后：MT(V)NDTSummaryPage (V)NDTSummaryPage 射線檢測(cè)（RT）所謂射線，就是指X射線、a射線、B射線、Y射線、電子射線和中子射線等。其中，X射線、Y射線和中子射線因易于穿透物質(zhì)而在產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中荻得了應(yīng)用。作用原理：射線在穿過物質(zhì)的過程中，由于受到物質(zhì)的散射和吸收作用而使其徑度降低，強(qiáng)度降低的程度取決于物體材料的種類、射線種類及其穿透距離。這樣，當(dāng)把強(qiáng)度均勻的射線照射到物體（如平板）上一個(gè)側(cè)面，通過在物體的另一側(cè)檢測(cè)射線在穿過物體后的強(qiáng)度（變化），就可檢測(cè)出物體表面或內(nèi)部的缺陷，包括缺陷的種類、大小和分布狀況，這就是射線檢測(cè)的簡(jiǎn)單原

10、理。射線檢測(cè)最主要是探測(cè)試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷。射線照相法是指用X射線或r射線穿透試件,以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測(cè)方法?！吧渚€檢測(cè)是利用射線探測(cè)零件內(nèi)部缺陷的無損探傷方法。利用X射線、Y射線和中子射線易于穿透物體和穿透物體后的衰減程度不同，使膠片感光程度的不同來探測(cè)物體內(nèi)部的缺陷，對(duì)缺陷的種類、大小、位置等進(jìn)行判斷。“射線檢測(cè)主要適用于體積型缺陷，如氣孔等的檢測(cè)；在特定的條件下，也可檢測(cè)裂紋、未焊透、未熔合等缺陷?！肮I(yè)應(yīng)用的射線檢測(cè)技術(shù)有三種：X射線檢測(cè)，r射線檢測(cè)、中子射線檢測(cè)。射線照相法是指用x射線或Y射線穿透試件,試件中因缺陷存在影響射線的吸收而產(chǎn)生強(qiáng)度差異，通過測(cè)量這種差異來

11、探測(cè)缺陷，并以膠片作為記錄信息的器材的無損的檢測(cè)方法。該方法是靈基本的，應(yīng)用靈廣泛的一種射線檢測(cè)方法。x射線和丫射線都是波長極短的電聯(lián)波，從現(xiàn)代物理學(xué)波粒二相性的觀點(diǎn)看也可將其視為能量極高的光子束流，兩者基本區(qū)別在于x射線是從x射線管中產(chǎn)生的，而丫射線是從放射性同位素的原子核中放射出來的。射線檢測(cè)（RT）是一種透射光成像技術(shù)，射線透照的必備條件：射線源（主要作用是提供可穿透被檢工件的透射光）；常用的射線源有X光機(jī)、咖瑪源、電子直線加速器、中子源。X射線機(jī)、高能X射線機(jī)、Y射線機(jī)射線感測(cè)元件（主要作用使投射光成像）；常用射線感測(cè)元件有X光膠片、瑩光屏增感屏、圖象增強(qiáng)器、半導(dǎo)體晶體陣列。合適的工件

12、狀態(tài)；工件表面源側(cè)空間距離滿足透照焦距需要，工件背表面的可接近性。其它附助設(shè)備；象質(zhì)計(jì)、鉛字母鉛標(biāo)記、貼片夾、暗帶及暗室處理設(shè)備膠片處理設(shè)備等。合適的透照?qǐng)鏊ㄖ饕饔檬翘峁┯行У纳渚€防護(hù)）：因射線透照對(duì)人體有傷害，透照?qǐng)鏊墉h(huán)保部門監(jiān)督。射線探傷方法分類；A、按射線源的種類不同，射線探傷可分為分：X射線檢驗(yàn)；主要用于薄壁工件檢驗(yàn)。咖瑪射線檢驗(yàn)；一般用于中、厚板工件檢驗(yàn)。高能X射線檢測(cè)；主要用于厚壁工件檢驗(yàn)。中子射線檢測(cè)；主要用于放射性材料檢測(cè)和有機(jī)材料檢測(cè)。B、按射線感測(cè)元件種類分膠片照象法；鍋爐及壓力容器射線檢驗(yàn)的主要方法，射線感測(cè)元件為膠片。實(shí)時(shí)成象法；一般用于自動(dòng)檢測(cè)線，射線感測(cè)元件為

13、圖象增強(qiáng)器或半字體晶體陣列。C、按記錄方式不同分為射線照相法熒光屏成像法氣體電離法電視成像法射線照相法原理射線穿透物質(zhì)時(shí),其強(qiáng)度會(huì)由于物質(zhì)的吸收和散射而發(fā)生衰減,衰減的程度取決于物質(zhì)厚度和密度物體材料的種類、射線種類及其穿透距離。當(dāng)物體中存在缺陷時(shí)，由于缺陷部位的厚度和密度發(fā)生變化，穿過無缺陷完好部位和有缺陷部位的射線強(qiáng)度不同，因而使膠片的感光程度不同,膠片處理后，就形成了黑白不同的影像。“射線照相法探傷是利用物質(zhì)在密度不同、厚度不同時(shí)對(duì)射線的吸收程度不同（即使射線的衰減程度不同），就會(huì)使零件下而的底片感光不同的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料或零件內(nèi)部質(zhì)量的照相探傷。“當(dāng)射線穿過密度大的物質(zhì)，如金屬或非金屬

14、材料時(shí)，射線被吸收得多，自身衰減的程度大，使底片感光輕；當(dāng)射線穿過密度小的缺陷（空氣）時(shí)。則被吸收得少，衰減小，底片感光重。這樣就獲得反映零件內(nèi)部質(zhì)量的射線底片。/光電效應(yīng)；康普頓效應(yīng)；電子對(duì)效應(yīng)。“射線穿過物質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生衰減。射線穿過的物質(zhì)種類和密度不同，其衰減量不同。I=loeuTo射線在穿透物質(zhì)過程中會(huì)與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強(qiáng)度減弱。強(qiáng)度衰減程度取決于物質(zhì)的衰減系數(shù)和射線在物質(zhì)中穿越的厚度。如果試件的局部存在缺陷，且構(gòu)成缺陷的物質(zhì)的衰減系數(shù)又不同于試件，該局部區(qū)域的透過射線徑度就會(huì)與周圍產(chǎn)生差異。把膠片放在適當(dāng)位置使其在透過射線的作用下感光，經(jīng)暗室處理后得到底片。底片上各點(diǎn)

15、的黑化程度取決于射線照射量（射線強(qiáng)度、照射時(shí)間）,由于缺陷部位和完好部位的透射射線強(qiáng)度不同，底片上相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)黑度差異。把底片放在觀片燈上借助透過光線觀察，評(píng)片人員據(jù)此判斷缺陷情況并評(píng)價(jià)試件質(zhì)量。mi.26射線榆測(cè)抽本冰理為了表示底片的黑化程度，采用底片黑度D表示D=lg（L/L）D底片的黑度Lo透過底片前的光強(qiáng)L透過底片后的光強(qiáng)X射線和Y射線的性質(zhì)X射線和丫射線均為電磁波，波長范圍均在0.OOrinm之間，比可見光的波長短.頻率高、穿透力強(qiáng)。不可見，在真空中以光速直線傳播本身不帶電荷，不受電場(chǎng)和該場(chǎng)的影響(V)NDTSummaryPage #(V)NDTSummaryPage #在媒質(zhì)界

16、而可以發(fā)生反射和折射，但X射線和Y射線只能發(fā)生慢反射，而不能象可見光那樣產(chǎn)生鏡而反射。X射線和Y射線的折射系數(shù)非常接近于1,所以折射的方向改変不明顯可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，但只能在非常小的，例如晶體組成的光柵中才能發(fā)生這種現(xiàn)象能夠穿透可見光不能穿透的物質(zhì)，被物質(zhì)吸收而使自身強(qiáng)度衰減在穿透物質(zhì)過程中，會(huì)與物質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)作用，例如電離作用，熒光作用,熱作用，以及光化學(xué)作用等具有輻射生物效應(yīng)，能夠殺傷生物細(xì)胞，破壞生物組織X射線的產(chǎn)生X射線是在X射線管中產(chǎn)生的，X射線管是一個(gè)具有陰陽兩極的真空管，陰極是鵠絲，陽極是金屬（鵠、銅）制成的靶。在兩極之間加很高的管電壓,當(dāng)陰極加熱到白熾狀態(tài)時(shí)釋放

17、出大量電子，這些電子在電場(chǎng)中被加速，獲得很大的動(dòng)能，從陰極飛向陽極,最終以很大速度撞擊在金屬靶上，失去所具有的動(dòng)能，這些動(dòng)能絕大部分轉(zhuǎn)換為熱能,僅有極少一部分轉(zhuǎn)換為X射線向四周輻射。X射線管是一種兩極電子管，將陰極燈絲通電，使之白熾，電子就在真空中放出,如果兩極之間加幾十千伏以至幾百千伏的電壓（叫做管電壓）時(shí)，電子就從陰極向陽極方向加速飛行，當(dāng)這些高速電子撞擊陽極時(shí),與陽極金屬原子的核外庫侖場(chǎng)作用，發(fā)生韌致幅射而放出X射線。(V)NDTSummaryPage #(V)NDTSummaryPage #(V)NDTSummaryPage (V)NDTSummaryPage 目前使用的X射線機(jī)的射線

18、轉(zhuǎn)換效率約2%。由X射線管所發(fā)出的X射線能譜為連續(xù)譜，因其波長分布是連續(xù)的。連續(xù)譜的最短波長入祇與管電壓千伏值（kVP）的關(guān)系為：Xnin=12.4/kVP（nm）管電壓越高，最短波長入罰的值就越小，平均波長越短，X射線的能董越高，線質(zhì)越硬，穿透物質(zhì)時(shí)衰減越少，穿透力越強(qiáng)。所以在射線檢測(cè)時(shí)，一般是根據(jù)試件的材質(zhì)和厚度來選擇管電壓。X射線的強(qiáng)度大致與管電壓的平方和管電流的大小成正比。管電壓越高，射線波長越短，能量越高，穿透能力越強(qiáng)；管電流越大，射線強(qiáng)度越大；靶材料的原子序數(shù)越大,射線強(qiáng)度越大lT=K.ZiV2&比例常數(shù)）射線照相的原理如圖所示，厚度為蔭米的物體中有厚度為確米的缺陷時(shí)，X射線透過無

19、缺陷部位的底片的黑度為0而X射線透過有缺陷部位的底片黑度應(yīng)為ZAD,把這種曝過光的膠片在暗室中經(jīng)過顯影、定影、水洗和干燥。再將干燥的底片放在觀片燈上觀察，根據(jù)底片上有缺陷部位與無缺陷部位的黑度圖象不一樣，就可判斷出缺陷的種類、數(shù)量、大小。Y射線的產(chǎn)生射線是放射性同位素經(jīng)過a衰變或B衰變后，從激發(fā)態(tài)向穩(wěn)定態(tài)過度的過程中，從原子核內(nèi)發(fā)出的，這一過程稱作Y衰變，又稱Y躍遷。與原子的核外電子的躍遷一樣，都可以放出光子，光子的能董等于躍遷前后兩能級(jí)能值之差。核內(nèi)能級(jí)的躍遷放出的Y光子能量在千電子伏到十幾兆電子伏。不同的放射性同位素具有不同的能董級(jí)，C06O1.25MeV；I門920.355MeV;Se7

20、50.20MeV；同一種放射性同位素，具有不同的活度。-Y射線是通過放射性同位素的衰減產(chǎn)生的-同位素都存在半衰期，一般要求用于Y射線探傷的放射性同位素的半衰期為幾個(gè)月-常用的放射性同位素主要有Co60.Ir192等。射線與物質(zhì)的相互作用在X射線和Y射線能量范圍內(nèi)，光子與物質(zhì)作用的主要形式有：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對(duì)效應(yīng)射線檢測(cè)設(shè)備X射線探傷機(jī)450kV以下、100mm以下高能射線探傷設(shè)備424MeV.500mm以下r射線探傷機(jī)X射線探傷機(jī)有攜帶式，移動(dòng)式兩類。攜帶式X射線機(jī)主要用于現(xiàn)場(chǎng)射線照相，管電壓一般小于320kV,最大穿透厚度約50mm移動(dòng)式X射線機(jī)用在透照室內(nèi)的射線探傷，它具有較高

21、的管電壓和管電流。管電壓可達(dá)450kV,罠大穿透厚度約100mm。高能射線探傷設(shè)備主要有加速器等Y射線機(jī)由射線源、盛裝源容器.操作機(jī)構(gòu)、支撐和移動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。射線檢測(cè)器材膠片增感屏睹袋像質(zhì)計(jì)暗室處理設(shè)備黑度計(jì)觀片燈射線照相工藝特點(diǎn)照相的操作步驟一般把被檢的物體安放在離X射線裝置50厘米到一米的位置處，把膠片盒緊貼在試樣的背后，讓射線照射適當(dāng)長的時(shí)間進(jìn)行曝光.把曝光后的膠片在暗室中進(jìn)行顯影、定影、水洗、干燥，將干燥的底片在觀片燈的顯示屏上觀察，根據(jù)底片的黑度和圖像來判斷存在缺陷的種類，大小和數(shù)量，隨后對(duì)缺陷按照通行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定和分級(jí)。射線照相規(guī)范。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：透照方式的選擇和透照厚度比值K值

22、的控制按射線源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系，透照方式分為縱縫透照法、環(huán)縫外透法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法五種。其中雙壁單影法用于小直徑的容器或大口徑管子焊縫;雙壁雙影法用于89以下管子對(duì)接環(huán)焊縫。除了管道和無法進(jìn)入內(nèi)部的小直徑容器只能采用雙壁透照外，大多數(shù)容器殼體的焊縫照相都采用單壁透照，透照時(shí)可以把射線源放在外面而把膠片貼在內(nèi)壁(稱為外透法)，也可以把射線源放在里而而膠片貼在外而(稱為內(nèi)透法)。外透法的優(yōu)點(diǎn)是操作比較方便，內(nèi)透法的優(yōu)點(diǎn)是透照厚度差小，在滿足透照厚度比的直的情況下，一次透照長度較大。透照厚度比幷矽含義見圖:對(duì)比度：highkV,lowcontrast射線照相底片上有

23、缺陷部位與無缺陷部位的黑度差。D二D廠02二0.434uGT/(1+n)D二Ig(Lo-L):清晰度：固有不清晰度Ui(與射線能量有關(guān)):幾何不淸晰度Ug=bdf/(F-b)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍋爐壓力容器焊縫射線照相，縱縫的幷值.不得大于1.03,環(huán)縫的/T值不得大小于1.1,限制透照厚度比，也就間接控制了橫向裂紋檢出角使之不致過大,過大的6角有可能導(dǎo)致橫向裂紋漏檢。采用源在內(nèi)的透照方式，其&角比源在外方式小得多，尤其是源在中心的內(nèi)透法，的直為1,&角為0,是最佳透照方式。射線源的選擇射線能量的選擇愈是使用低能量的射線，吸收系數(shù)口值就愈大，從而可以得到愿大的缺陷圖象。為了達(dá)到這一目的，在釆用X射線吋要

24、盡可能降低管電壓，在采用丫射線時(shí)，則要選擇能量較低的Y射線源。但是降低管電壓會(huì)導(dǎo)致射線穿透力減小,因而不能得到黑度足夠的底片。所以降低管電壓也是有一定限度的。完整的說法是：在能穿透工件的前提下選用能量盡可能低的射線源(即盡可能地降低X射線管電壓，以提高口值)。透照距離的選擇焦距(射線源到膠片的距離)愈大，被檢物體和膠片貼得愈緊，幾何不清晰度愈小，在選擇透照距離時(shí)，應(yīng)將焦距選得大一些。但是由于射線的徑度I與焦距F的平方成反比，所以不能把焦距選得過大，不然透照時(shí)，射線強(qiáng)度將不夠，所以焦距的選擇應(yīng)在滿足幾何不清晰度要求的前提下合理選擇，一般在透照中，焦距的選擇大多在600800mm間。在保證射線強(qiáng)度

25、足夠的前提下，盡可能選用較長的焦距(減少幾何不清晰度)曝光量的選擇曝光量F為射線強(qiáng)度/與曝光時(shí)間t的乘積，即二lt。曝光量的大小要能保證足夠的底片黑度。如果管電壓偏高，那么小的曝光量也能使底片達(dá)到規(guī)定黑度，但這樣的底片靈敏度不夠好，所以焦距為600mm時(shí)X射線照相的曝光董一般選擇15mA-min以上。保證曝光量在15mAmin以上的前扌是下，盡量選用較低的管電壓膠片、增感屏的選擇contrast,latitude高梯噪比膠片具有細(xì)顆粒、高梯度，其底片對(duì)比度大，顆粒度小，裂紋檢出靈敏度高，檢測(cè)高強(qiáng)度鋼焊縫，或用Y射線探傷吋，宜選擇此種膠片。照相時(shí)根據(jù)射線能董選擇不同厚度的鉛箔增感屏或其它金屬增感

26、屏。鉛箔吸收射線后放出二次電子，由于這種電子對(duì)膠片易于感光，因此用鉛箔時(shí)感光度可提高27倍。而且鉛箔能吸M攵散亂射線，使散射比n減小，從而提高底片的對(duì)比度。盡量選用細(xì)顆粒，高梯度的膠片；并配合鉛增感屏使用底片黑度控制黑度處增大，膠片創(chuàng)直也增大，因此一般來說，應(yīng)使底片黑度Q大些，但黑度過大，觀片燈亮度不夠就不容易看清了，所以底片黑度也不宜太大，一般規(guī)定底片黑度為1.54.0側(cè)范圍內(nèi)。象質(zhì)計(jì)(透度計(jì))的應(yīng)用象質(zhì)計(jì)是用來檢查透照技術(shù)和膠片處理質(zhì)童的。衡量該質(zhì)量的數(shù)值是底片上能識(shí)別出的罠細(xì)鋼絲的線編號(hào)。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用線型象質(zhì)計(jì)，用底片上必須顯示的罠小鋼絲直徑與相應(yīng)的象質(zhì)指數(shù)來表示照相的靈敏度。所謂射

27、線照相的靈敏度是射線照相能發(fā)現(xiàn)罠小缺陷的能力，射線照相靈敏度分為絕對(duì)靈敏度和相對(duì)靈敏度。絕對(duì)靈敏度是指射線透照某工件時(shí)能發(fā)現(xiàn)最小缺陷的尺寸，如JB4730標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定B級(jí)照相時(shí)。母材厚度W3mm時(shí)，應(yīng)能掰認(rèn)出00.1mm的鋼絲，這就是絕對(duì)靈敏度表示法。射線照相的相對(duì)靈敏度K用透照方向上所能發(fā)現(xiàn)缺陷的最小厚度尺寸與該處的穿透厚度d的百分比表示。目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的象質(zhì)指數(shù)，換算成相對(duì)靈敏度，其值大約在1%2%之間。底片評(píng)定評(píng)片是射線檢測(cè)罠重要的一道工序，供評(píng)定的底片本身質(zhì)量必須合格。評(píng)定項(xiàng)目包括缺陷定性、定量和定位，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)評(píng)出工件質(zhì)量等級(jí)，寫出探傷報(bào)告。對(duì)底片的質(zhì)量要求包括：底片的黑度應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，

28、影像清晰，反差適中，靈敏度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的x射線底片黑度為1.54.0,Y射線底片黑度為184.0,靈敏度應(yīng)能識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的象質(zhì)指數(shù)。標(biāo)記齊全，擺放正確。必須擺放標(biāo)記有設(shè)備號(hào)、焊縫號(hào)、底片號(hào)、中心標(biāo)記和邊緣標(biāo)記等標(biāo)記應(yīng)距焊縫邊緣5mm。在評(píng)定區(qū)內(nèi)無影響評(píng)定的偽缺陷：如劃傷、水跡、折痕、壓痕、靜電感光、顯影斑紋、霉點(diǎn)等。射線的安全防護(hù)射線的危害：由于射線對(duì)人體具有危害性，所以在射線照相中，防護(hù)是很重要的。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)職業(yè)放射性工作人員劑量當(dāng)量限值作了規(guī)定：職業(yè)放射性的人員年劑量當(dāng)量限值為50毫希沃特。非職業(yè)放射性的人員年劑量當(dāng)量限值為5毫希沃特。輻射計(jì)量及單位射線防護(hù)主要措施有三種：屏蔽防

29、護(hù)、距離防護(hù)和時(shí)間防護(hù)。在實(shí)際探傷中，可根據(jù)當(dāng)時(shí)的條件選擇，為了得到更好的效果，往往是三種防護(hù)方法同吋使用。射線防護(hù)原則時(shí)間防護(hù)：在保證對(duì)比度的前提下盡董釆用短時(shí)間距離防護(hù)：射線在空氣中隨著距離的增加其強(qiáng)度成平方反比衰減屏蔽防護(hù)：利用建筑物、工件、專用暴光室等射線照相法的特點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果有直接記錄一底片由于底片上記錄的信息十分豐富，且可以長期保存，從而使射線照相法成為各種無損檢測(cè)方法中記錄罠真實(shí)、最直觀、最全而、可追蹤性罠好的檢測(cè)方法?？梢垣@得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確各種無損檢測(cè)方法中，射線照相對(duì)缺陷定性是最準(zhǔn)的。在定量方面，對(duì)體積型缺陷(氣孔、夾渣類)的長度、寬度尺寸的確定也很準(zhǔn)，其誤差

30、大致在零點(diǎn)幾毫米。但對(duì)面積型缺陷(如裂紋.未熔合類),如缺陷端部尺寸(高度和張口寬度)很小，則底片上影像尖端延伸可能辨別不清，此時(shí)定量數(shù)據(jù)會(huì)偏小。對(duì)體積型缺陷檢出率高，而面積型缺陷的檢出率受到多種因素影響體積型缺陷是指氣孔、夾渣類缺陷。一般情況下，直徑在試件厚度的1%以上的體積型缺陷可以檢出。在薄試件中，可檢出缺陷的最小尺寸受人眼分辨率的限制，可達(dá)0.5mm或更小。面積型缺陷是指裂紋、未熔合類缺陷，其檢出率的影響因素包括缺陷形態(tài)尺寸、透照厚度、透照角度、透照幾何條件、源和膠片種類、像質(zhì)計(jì)靈敏度等。雖然如此，一般可以說厚試件中的裂紋檢出率較低，但對(duì)薄試件，除非裂紋或未熔合的高度和張口寬度極小，否

31、則只要照相角度適當(dāng)，底片靈敏度符合要求，裂紋檢出率還是足夠高的。4）適于檢測(cè)厚度較簿的工件而不適宜較厚的工件因?yàn)闄z驗(yàn)厚工件需要高能董的射線探傷設(shè)備。300KV便攜式X射線機(jī)透照厚度一般小于40mm,420KV移動(dòng)式X射線機(jī)和Ir192Y射線機(jī)透照厚度均小于100mm,對(duì)厚度大于100mm的工件照相需使用加速器或Co60,因此是比較困難的。此外，板厚增大，射線照相絕對(duì)靈敏度是下降的，也就是說對(duì)厚工件采用射線照相，小尺寸缺陷以及一些面積型缺陷漏檢的可能性增大。5）適宜檢測(cè)對(duì)接焊縫，檢測(cè)角焊縫效果較差，不適宜檢測(cè)板材、棒材、鍛件。檢測(cè)角焊縫的透照布置比較困難，攝得底片的黑度變化大，成像質(zhì)董不夠好；不

32、適宜檢驗(yàn)板材、棒材、鍛件的原因是板材、鍛件中的大部分缺陷與板平行，射線照相無法檢出。此外棒材、鍛件厚度較大，射線穿透比較困難，效果也不好。6）有些試件結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)條件不適合射線照相由于是穿透法檢驗(yàn)，檢測(cè)吋需要接近工件的兩而，因此結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)條件有時(shí)會(huì)限制檢測(cè)的進(jìn)行。例如有內(nèi)件的容器，有厚保溫層的容器，內(nèi)部液態(tài)或固態(tài)介質(zhì)未排空的容器等均無法檢測(cè)；采用雙壁單影法透照雖然可以不進(jìn)入容器內(nèi)部，但只適用于直徑較小的容器，對(duì)直徑較大（一般大于1000mm）的容器，雙壁單影法透照很難實(shí)施。此外射線照相對(duì)源至膠片的距離（焦距）有一定要求，如焦距太短，則底片清晰度會(huì)很差。7）對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度

33、）的確定比較困難。除了一些根部缺陷可結(jié)合焊接知識(shí)和規(guī)律來確定其在工件中厚度方向的位置，很多缺陷無法用底片提供的信息定位。缺陷高度可通過黑度對(duì)比的方法作出判斷，但精確度不高，尤其影像細(xì)小的裂紋類缺陷，其黑度測(cè)不準(zhǔn)，用黑度對(duì)比方法測(cè)定缺陷高度的誤差較大。8）檢測(cè)成本高射線照相設(shè)備和透照室的建設(shè)投資巨大：穿透能力40mm（鋼）的300KV便攜式X射線機(jī)至少需8萬元，穿透能力100mm（鋼）的420KV移動(dòng)式X射線機(jī)至少需60萬元，穿透能力100mm（鋼）的Ir192y射線機(jī)至少需6萬元，穿透能力大于100mm（鋼）的60Co至少需50萬元，加速器則需100萬元以上。透照室按其面積、高度、防護(hù)等級(jí)等設(shè)

34、計(jì)條件的不同，建設(shè)費(fèi)用在數(shù)十萬乃至數(shù)百萬。此外，與其它無損檢測(cè)方法相比，射線照相的材料成本（膠片、沖洗藥液等）、人工成本也是很高的。9）射線照相檢測(cè)速度慢一般情況下定向X射線機(jī)一次透照長度不超過300mm,拍一張片子需10分鐘，Y射線源的曝光吋間一般更長。射線照相從透照開始到評(píng)定出結(jié)果需數(shù)小吋。與其它無損檢測(cè)方法相比，射線照相的檢測(cè)速度很慢，效率很低。但特殊場(chǎng)合的特殊應(yīng)用另當(dāng)別論，例如周向X射線機(jī)周向曝光或丫射線源全景曝光技術(shù)應(yīng)用則可以大大提高檢測(cè)效率。10）射線對(duì)人體有害射線會(huì)對(duì)人體組織造成多種損傷，因此對(duì)職業(yè)放射性工作人員劑量當(dāng)量規(guī)定了限值。要求在保證完成射線探傷任務(wù)的同時(shí)，使操作人員接受

35、的劑量當(dāng)量不超過限值，并且應(yīng)盡可能的降低操作人員和其他人員的吸收劑量。防護(hù)的主要措施有屏蔽防護(hù).距離防護(hù)和時(shí)間防護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)照相因防護(hù)會(huì)給施工組織帶來一些問題，尤其是Y射線，對(duì)放射同位素的嚴(yán)格管理規(guī)定將影響工作效率和成本。射線照相法適用范圍適用于檢查各種金屬和非金屬材料和工件的內(nèi)部缺陷，常用于鑄件和焊縫。射線探傷優(yōu)缺點(diǎn)綜述：優(yōu)點(diǎn)：成像直觀、照相底片可以長期保存，對(duì)薄壁工件探傷靈敏度很高。對(duì)體積狀缺陷敏感,缺陷影象的平面分布真實(shí).尺寸測(cè)量準(zhǔn)確。對(duì)工件表面光潔度沒有嚴(yán)格要圭，材料晶粒度對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響不大，可以適用于各種材料內(nèi)部缺陷檢測(cè)。所以在壓力容器焊接質(zhì)董檢驗(yàn)中得到廣泛應(yīng)用。一不受材料及表面狀態(tài)限制

36、，適用廣泛一檢測(cè)結(jié)果直觀一定性定量容易一底片可永久性保存局限性：對(duì)面狀缺陷不敏感,射線對(duì)人體有害,射線源昂貴，防護(hù)成本更高。射線照相法底片評(píng)定周期校長，對(duì)厚壁工件檢測(cè)靈敏度低。一檢測(cè)成本高，檢測(cè)速度慢一檢測(cè)靈敏度與材料厚度相關(guān)一對(duì)細(xì)微的密閉性裂紋和未熔合類面狀缺陷可能漏檢一射線對(duì)人體有害，需安全防護(hù)射線照象靈敏度：指射線照象底片上可以觀察到的最小缺陷尺寸之能力。射線照象靈敏度是用象質(zhì)計(jì)（有一組不同直徑的鋼絲組成）進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的。射線照象底片上所能發(fā)現(xiàn)的最細(xì)鋼絲直經(jīng)叫作射線照象的絕對(duì)靈敏度；射線照象底片上所能發(fā)現(xiàn)的最細(xì)鋼絲直經(jīng)與透照厚度之比叫作射線照象的相對(duì)靈敏度；JB/T47302005標(biāo)準(zhǔn)采

37、用絕對(duì)靈敏度法評(píng)價(jià)射線照象質(zhì)董；AB級(jí)射線照象質(zhì)量要求能發(fā)現(xiàn)的最細(xì)鋼絲直經(jīng)由JB/T4730.22005表5、表6、表7作出具體的了規(guī)定；射線照象對(duì)氣孔夾雜等體積狀缺陷有較好的檢出率，象質(zhì)計(jì)靈敏度與氣孔夾雜等體積狀缺陷有較好的相關(guān)性。而射線照象對(duì)裂紋之類方向性很強(qiáng)的面積性缺陷檢出靈敏度較低，影響裂紋檢出率的主要因素是：裂紋的開口寬度和裂紋的傾角及射線照相的清晰度。國外學(xué)者的試驗(yàn)表明：只有當(dāng)裂紋開口寬度大于0.02毫米、裂紋平面對(duì)射線束傾角小于10度.射線照相的不清晰度小于裂紋開口寬度時(shí)才有較高的檢出率。因射線照相的幾何不淸晰度Ug二焦點(diǎn)尺寸X工件厚度/焦距；所以厚壁工件中的細(xì)小裂紋檢出相當(dāng)困難

38、。厚壁工件檢測(cè)靈敏度還與所用射線能董有關(guān)，壁厚越大、為了使膠片感光，所需要的射線能量越高，射線能量越高缺陷影象的對(duì)比度越低，所以厚壁工件中的檢測(cè)靈敏度校低。為了克服厚壁工件射線檢測(cè)檢測(cè)靈敏度低的缺點(diǎn)，我國鍋爐.壓力容器相關(guān)法規(guī)規(guī)定：當(dāng)透照厚度大于38毫米時(shí)，焊縫探傷要增加超聲波檢測(cè)。JB/T4730.22005標(biāo)準(zhǔn)將焊縫射線照相的質(zhì)量分為A級(jí)、AB級(jí)、B級(jí)三個(gè)級(jí)別(級(jí)別不同、照相靈敏度、清晰度、對(duì)比度不同)B級(jí)為罠高級(jí)，一般應(yīng)用于核容器焊縫檢驗(yàn)；A級(jí)為最低級(jí)，可應(yīng)用于一般結(jié)構(gòu)件焊縫檢驗(yàn)；AB為中間級(jí)，主要應(yīng)用于鍋爐、壓力容器受壓對(duì)接焊縫檢驗(yàn)；JB/T4730.22005標(biāo)準(zhǔn)將焊縫質(zhì)量分為四個(gè)級(jí)

39、別；1級(jí)為最高級(jí)，常用于有特別要求設(shè)備之對(duì)接焊縫質(zhì)量驗(yàn)收；2級(jí)主要用于鍋爐、壓力容器的重要受壓對(duì)接焊縫之質(zhì)董驗(yàn)收。3級(jí)主要用于重要結(jié)構(gòu)件及鍋爐、壓力容器一般受壓對(duì)接焊縫之質(zhì)量驗(yàn)收。4極為最低級(jí)，要求焊縫質(zhì)量4級(jí)合格的產(chǎn)品不應(yīng)該再進(jìn)行RT檢驗(yàn)。工業(yè)CT工業(yè)CT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的簡(jiǎn)稱，它能在對(duì)檢測(cè)物體無損傷條件下，以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測(cè)物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽(yù)為當(dāng)今最佳無損檢測(cè)技術(shù)。工業(yè)CT技術(shù)涉及了核物理學(xué)、微電子學(xué)、光電子技術(shù)、儀器儀表、精密機(jī)械與控制、計(jì)算機(jī)圖像處理與模式識(shí)別等多學(xué)科領(lǐng)域，是一個(gè)技術(shù)密集型的高科技產(chǎn)品。cc

40、D、性求扌揃示豆用工業(yè)CT廣泛應(yīng)用在汽車、材料、航天、航空、軍工、國防等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，為檢測(cè)航天運(yùn)載火箭及飛船航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大型武器的檢測(cè)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析以及機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要檢測(cè)手段。(V)NDTSummaryPage #(V)NDTSummaryPage 超聲波檢測(cè)（UT）超直業(yè)迥就是先用發(fā)射探頭向被檢物內(nèi)部發(fā)射超聲波，用接收探頭接收從缺陷處反射回來（反射法）或穿過被檢工件后（穿透法）的超聲波，并將其在顯示儀表上顯示出來，通過觀察與分析反射波或透射波的時(shí)延與衰減情況，即可獲得物體內(nèi)部有無缺陷以及缺陷的位置、大小及其性質(zhì)等方面的信息。蛀逋是一種依靠彈性介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)而傳播的機(jī)械振動(dòng)，即機(jī)械彈性波。聲

41、波屬于機(jī)械波范疇。超過人耳聽覺（16Hz20KHz）,頻率大于20千赫茲的聲波叫超聲波。用于工業(yè)檢測(cè)的超聲波，超聲波檢測(cè)主要用于檢測(cè)試件的內(nèi)部缺陷，頻率為0.425兆赫茲，其中用得最多的是15兆赫茲0.510MHzoBSS7052:115MHz（1,2.25,5,10,15）“超聲波具有頻率高、波長短、傳播能量大、穿透力強(qiáng)、指向性好的特點(diǎn),在異質(zhì)界面上遵循幾何光學(xué)的折射、反射原理。超聲波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，遇到界面時(shí)發(fā)生反射和折射，并且可以在任何彈性介質(zhì)（固體、液體和氣體）中傳播。在工業(yè)超聲波探傷中傳播介質(zhì)主要是固體、液體作為藕合劑以減少聲能損失?！俺暡z測(cè)實(shí)際上就是利用超聲波通過兩種介

42、質(zhì)的界面吋發(fā)生反射和折射的特性來探測(cè)零件內(nèi)部的缺陷?！懊}沖反射波法是利用脈沖發(fā)生器發(fā)出的電脈沖激勵(lì)探頭晶體產(chǎn)生超聲脈沖波。超聲波以一定的速度向零件內(nèi)部傳播。遇到缺陷的波發(fā)生反射，得到缺陷波，其余的波則繼續(xù)傳播至零件底面后發(fā)生反射，得到底波。探頭接收發(fā)射波、缺陷波和底波，放大后顯示在熒光屏上。“較低頻率用于檢測(cè)粗晶材料和衰減較大的材料。較高頻率用于檢測(cè)細(xì)晶材料和要求高靈敏度處。超聲波的特點(diǎn)1）聲波、超聲波和次聲波機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播叫機(jī)械波，機(jī)械波按振動(dòng)頻率分為聲波、超聲波和次聲波。次聲波：頻率W20Hz,人耳聽不到聲波：頻率2020000Hz,人耳能聽到超聲波：頻率20000Hz,人耳聽

43、不到2）超聲波的主要特性具有良好的方向性，可定向發(fā)射直線性，指向性傳播過程中會(huì)因擴(kuò)散和介質(zhì)吸收和散射而發(fā)生衰減在異質(zhì)界面上能產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換（縱波、橫波、表面波）頻率高能量高，在大多介質(zhì)中傳播能量損失小，穿透厚度大能量大，穿透能力強(qiáng)3）超聲波的類型A、按介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向分類：、縱波LongitudinalWave:介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相同的波稱作縱波，常用L表示。縱波是當(dāng)彈性介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)受到交變的拉壓應(yīng)力作用時(shí)產(chǎn)生的，故又稱壓縮波或疏密波?？v波可在任何彈性介質(zhì)（固體、液體和氣體）中傳播。、橫波Shear仃ransverse）Wave:介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向互相垂直的

44、波稱作橫波，常用S或T表示。當(dāng)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)受到交變剪切應(yīng)力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生剪切變形，形成橫波，故橫波又稱為切變波。橫波只能在固體介質(zhì)中傳播。%trsm、表面波瑞利波Surface(Raleigh)Wave:介質(zhì)表面在受到交變應(yīng)力作用時(shí)產(chǎn)生的沿介質(zhì)固體表面?zhèn)鞑サ牟?靠表面的質(zhì)點(diǎn)橢圓振動(dòng))，稱為表面波，常用R表示。表面波只能在固體表面?zhèn)鞑?、表面波的能量隨距表面深度的增加而迅速減弱。當(dāng)傳播深度超過兩倍波長時(shí)，其振幅降至罠大振幅的0.37倍。因此，通常認(rèn)為，表面波檢測(cè)只能發(fā)現(xiàn)距工件表面兩倍波長深度內(nèi)的缺陷。、板波Lamb(Plate)Wave:在板厚與波長相當(dāng)?shù)膹椥员“逯袀鞑サ牟?兩表面質(zhì)點(diǎn)橢圓振動(dòng)，中間層

45、平行或垂直振動(dòng))稱作板波。廣艾上的板波也包括在圓棒、方管和管材中傳播的波，但通常所說的都是指狹艾上的板波即蘭姆波。對(duì)稱型-S型，非對(duì)稱型-A型AA/WB、按照持續(xù)時(shí)間的長短分、連續(xù)波、脈沖波波陣面，是指同一時(shí)刻介質(zhì)中振動(dòng)相位相同的所有質(zhì)點(diǎn)所聯(lián)成的面；而波前則是指某一吋刻波動(dòng)所到達(dá)的空間各點(diǎn)所聯(lián)成的面；波線則是波的傳播方向線。%trsmC、按波形分所謂波形，即波陣面的形狀。根據(jù)波形的不同，通常把不同波源發(fā)出的波分為平而波、柱面波和球面波。平面波：平面波的波陣面為相互平行的平面，其波源為一平面。平面波的波動(dòng)方程為：柱而波：波陣而為同軸圓柱的波稱為柱而波。柱面波的波源為一條線。其波動(dòng)方程為：球面波：

46、波陣面為同心球面的波稱為球而波，其波源為一點(diǎn)。球面波的波動(dòng)方程為：超聲波的發(fā)生及其性質(zhì)超聲波的發(fā)生和接收：壓電效應(yīng)超聲波探傷用的高頻超聲波是通過壓電換能器transducer獲得的。所謂壓電效應(yīng)是指將電振動(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)或?qū)C(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電振動(dòng)物理現(xiàn)象。壓電材料主要采用石英、鈦酸領(lǐng)、皓鈦酸鉛和硫酸鋰。通常在超聲波探傷中只使用一個(gè)晶片，這個(gè)晶片既作發(fā)射又作接收。工業(yè)探傷用的超聲波主要通過壓電換能器產(chǎn)生，壓電換能器具有壓電效應(yīng)，它是可逆的。既可把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；又可把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，從而完成超聲波的發(fā)生和接收。*壓電效應(yīng)*儀器的時(shí)基線線與掃描電壓有關(guān),掃描電壓與時(shí)間成正比，因此發(fā)射波的位置反映

47、了聲波傳播的時(shí)間即聲傳播的距離。反射幅度取決于接受的聲能大小，聲能的大小又與缺陷反射面的形狀尺寸有關(guān)，因此根據(jù)反射波的有無、位置、幅度高低等信息，可以判斷缺陷的有無，以及定位、定量和評(píng)價(jià)缺陷，這就是反射法探傷的基本原理。%trsm/固體與固體I司的反射和折射iM角：一折射角：卜融角R反射波；折射波超聲波的種類：縱波橫波表而波板波根據(jù)波動(dòng)傳播時(shí)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的相互關(guān)系的不同，可將超聲波分為縱波、橫波、表面波和板波等。這是超聲檢測(cè)中罠常見的分類方法。-空氣中和水中只有聲波的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向一致的波能傳播,叫做縱波。-因固體介質(zhì)能承受剪切應(yīng)力,所以可在其中傳播多種波型，除

48、了縱波外還有介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播的方向垂直的波，叫做橫波。-此外，還有在固體介質(zhì)的表面?zhèn)鞑サ谋砻娌ê驮诒“逯袀鞑サ陌宀?它們都可用來探傷。超聲波特征參數(shù)（1）聲速：橫波的聲速大約是縱波聲速的一半，而表面波聲速大約是橫波的0.9倍。聲速是由傳播介質(zhì)的彈性系數(shù)、密度以及聲波的種類決定的，它與頻率和晶片沒有關(guān)系。水中的聲速約為1500米/秒，鋼中縱波的聲速約為5900米/秒，橫波的聲速約為3230米/秒，表面波的聲速約為3007米/秒。（2）波長：波在一個(gè)周期內(nèi)或者說質(zhì)點(diǎn)完成一次振動(dòng)所經(jīng)過的路程稱為波長，用入表示，根據(jù)頻率f和波速C的定狡，三者有下式關(guān)系：C=fK超聲場(chǎng)及其特征量充滿超聲波的空間

49、叫做超聲場(chǎng)，描述超聲場(chǎng)的特征量有聲壓.聲強(qiáng)、聲阻抗、波束指向性及半擴(kuò)散角等。-聲壓：超聲場(chǎng)中某一點(diǎn)在某一瞬間所具有的壓強(qiáng)匕與沒有超聲波存在時(shí)同一點(diǎn)的赫態(tài)壓強(qiáng)P。之差，稱為聲壓P。公式：P二P-Po=PCV（單位：Pa）一聲強(qiáng)：在垂直于超聲波傳播方向上單位面積單位時(shí)間內(nèi)通過的超聲能量。單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積的聲能稱為聲強(qiáng)I:（單位：J/cm2s;常用單位是W/cm2）1I=pcA-聲阻抗：趨聲場(chǎng)中任一點(diǎn)的聲壓于該處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度之比稱為聲阻抗Z。聲阻抗等于介質(zhì)密度Q與聲速c的乘積，即Z=pCo（單位:g/cm2s或kg/cm2s）(V)NDTSummaryPage (V)NDTSummaryP

50、age 散射scatter、透射transmission和折射refraction當(dāng)超聲波傳到缺陷、被檢物底而或者異種金屬結(jié)合面，即兩種不同聲阻抗的物質(zhì)組成的界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射大部分反射。（1）垂直入射時(shí)的反射和透射Z】z2當(dāng)超聲波垂直入射到異質(zhì)界面吋會(huì)發(fā)生透射和反射，一部分超聲波被反射，而剩余的部分就穿透過去，這兩部分的比率取決于兩種介質(zhì)的聲阻抗。其聲壓透射率（t）、聲壓反射率（r）計(jì)算公式為：Pi乙+Z三PiZ+Z：其聲強(qiáng)透射率（T）、聲企反射率（R）計(jì)算公式為:7，丄=上壬尺丄gA（乙+zj厶z1+z/（厶）Zr(Zr)平面波垂直入射到單一平界面i-入射r-反射七-透射幾種常見界面上的聲

51、壓.聲強(qiáng)反射和透射情況。當(dāng)ZZ時(shí)，如鋼/空氣界面。計(jì)算可得：廠一1;才0；后1；介0。t=b=r=lL=hzlL丁亠乙厶r丄Pi乙+Z2PiA+Z2A（Z|+zJZr.Z1+z/當(dāng)時(shí)Z&Z?吋，廠0：t1o如鋼的淬火部分與非淬火部分及普通碳素鋼焊縫的母材與焊接金屬之間的聲阻抗相差很小，一般約為1%。=丄匚，旦=仝三丁丄=4翠R厶（三芻Pt乙+Z2Pi乙+z?厶（乙+zJAZ+z：超聲波垂直入射到某界面時(shí)的聲強(qiáng)反射率與從何種介質(zhì)入射無關(guān)。(2)斜射時(shí)的反射.折射和波型轉(zhuǎn)換modeconversion波型轉(zhuǎn)換：當(dāng)超聲波傾斜入射到異質(zhì)界面時(shí)，除產(chǎn)生與入射波同類型的反射波和折射波之外，還會(huì)產(chǎn)生與入射波

52、不同類型的反射波和折射波，這種現(xiàn)象稱為波型轉(zhuǎn)換。反射、折射定律sina_siny_smpCCC2對(duì)于縱波入射的固/固界面smaJ_sinyL_sinys_sm/7Z_smps%T%csz對(duì)于橫波入射的固/固界面縱波入射固/固sinassinyLsin/5sin/?Lsinps臨界角criticalangle臨界角描述了超聲波傾斜入射到單一平界面時(shí)的某種極限傳播特性，與界面兩側(cè)介質(zhì)的聲學(xué)特性有關(guān)。第一臨界角a.使縱波的折射角3l=90時(shí)的縱波入射角度a(.的稱為第一臨界角。第二臨界角a“使橫波的折射角3s=90時(shí)的縱波入射角度j的稱為第二臨界角。(C)第三臨界角aIII使縱波的反射角yL=90吋

53、的橫波入射角度aS的稱為第三臨界角。例：已知有機(jī)玻礙中縱波聲速為：2730M/S；鋼中縱波聲速為5900M/S;橫波聲速為3230M/So則:第一臨界角為27.6(14.5)第二臨界角為57.7(27.3)第三臨界角為33.2由上述臨界角的物理意義可知:(V)NDTSummaryPage au時(shí)，第二介質(zhì)中既無折射縱波又無折射橫波，但在第二介質(zhì)表面形成表面波，這就是常用表面波探頭的設(shè)計(jì)依據(jù)。超聲波的傳播速度超聲波的傳播速度與介質(zhì)的彈性模量和介質(zhì)的密度有關(guān)，對(duì)一定的介質(zhì)，彈性橫量和密度為常數(shù)，故波速為常數(shù)。不同的介質(zhì)，有不同的波速。超聲波波型不同時(shí)，介質(zhì)彈性變形型式不同，聲速也不一樣。因此超聲波

54、在介質(zhì)中的傳播速度是表征介質(zhì)聲學(xué)特性的重要參數(shù)。在無限大的固體介質(zhì)中，縱波聲速為:5語J（l+“二2“）在無限大的固體介質(zhì)中，橫波聲速為:(V)NDTSummaryPage #%trsm在無限大的固體介質(zhì)中，表面波聲速為:0.87+1.12/1+“(V)NDTSummaryPage #g/cm2s空氣3C2.90.00012933300.003428水25C2.90.997071493.21.489生理辻水25C1.0051504).511浦0.9213901.280有機(jī)圾埸2.251.1827203.2096酚旌卑料2.251425903.626鋁2.252.763007.01黃鍵2.258

55、.5464039.4407.9600047400人體軟姐織（平均）2.51.01615001390在鋼中，縱波傳播速度為橫波速度的18倍，表面波傳播速度為橫波的0.9倍。超聲波的亞加、干涉和衍射（繞射）diffraction。超聲波在傳播過程中遇到障礙物時(shí)，一方面產(chǎn)生反射和折射，另一方面產(chǎn)生繞射。繞射本領(lǐng)的大小取決于障礙物尺寸。和波長A的相對(duì)大小，即：當(dāng)DfA時(shí)，幾乎只繞射而無反射；當(dāng)久時(shí)，幾乎只反射而無繞射；當(dāng)Df%A吋，則既反射又繞射。繞射使反射回波減弱，因此一般認(rèn)為超聲波檢測(cè)所能探測(cè)到的最小缺陷尺為久/2o小物體上的超聲波反射：在超聲波探傷中，缺陷尺寸的檢出極限超聲波波長的一半。缺陷尺寸

56、越大，越容易反射。當(dāng)超聲波碰到缺陷時(shí)，會(huì)反射和散射。可是，如果缺陷的尺寸小于波長的一半?yún)?由于衍射，波就會(huì)繞過缺陷傳播，這樣波的傳播就與缺陷的存在與否沒有關(guān)系了。因此，在超聲波探傷中，缺陷尺寸的檢出極限約為超聲波波長的一半。缺陷的尺寸愈大，愈容易反射。但由于缺陷形狀和方向不同，其反射的方式也有所不同。超聲波與光波十分相似，具有直線前進(jìn)的性質(zhì)，其反射的方式如圖7.3-6o假如超聲波垂直地入射到平面狀的反射體（如裂紋）時(shí)，大部分反射波都返回到晶片，可以得到很高的缺陷回波，可是球形缺陷（如氣孔）的反射波因?yàn)槭歉鱾€(gè)方向的反射，回到晶片的反射波較少，所以缺陷回波較低。另外，雖然是平面狀缺陷，但如果是傾斜

57、的話，也可能幾乎沒有反射波返回晶片。從超聲波入射面（即探傷面）的對(duì)面，即工件的底面，反射回來的超聲波叫做底面回波。TOC o 1-5 h z近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)：在超聲波探頭的聲場(chǎng)中，按聲場(chǎng)變化的規(guī)律分為口？近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。聲束軸線上最后一個(gè)聲壓極大值至聲源的距離，口稱為近場(chǎng)區(qū)（N）o近場(chǎng)區(qū)以外的區(qū)域稱為遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。4入超聲波的衰減Attenuation質(zhì)中傳播時(shí)，隨著傳播距離的增加，超聲波的能量逐漸減弱的現(xiàn)象稱為超聲波的衰減。（1）衰減的原因：擴(kuò)散diffusion衰減；散射衰減；吸收衰減（2）衰減的表示方法用底波多次反射的次數(shù)來表示超聲波的衰減。這種表示方法僅能紐略地比較聲波在不同材料中的衰減程度，

58、也就是對(duì)同樣厚度的不同材料在同樣的儀器靈敏度下,觀察它們的底面反射波（底波）的次數(shù)，底波次數(shù)多的材料，說明聲波在該材料中衰減少；底波次數(shù)少，則聲波衰減比較嚴(yán)重。衰減的定量表示方法：ax平面波的聲壓衰減規(guī)律為：px=pQe平面波的聲強(qiáng)衰減規(guī)律為：/,=IaxPx-距波源X處的聲壓；P。-波源起始處聲壓；0C-介質(zhì)衰減系數(shù)；X-距離超聲波檢測(cè)分類及應(yīng)用PulseEcho（PE）;TransmissionfThruTransmission,TTU）A、按原理分類：脈沖反射法、穿透法、共振法。目前用得最多的是脈沖反射法。B、按探傷波形分類：脈沖反射法大致可分為縱波探傷法（直射探傷法）、橫波探傷法（斜射

59、探傷法）、表而波探傷法和板波探傷法型。用的較多的是縱波和橫波探傷法?？v波法（垂直法）橫波法（斜角法）穿透法共振法脈沖反射法表面波法（瑞利波法）(V)NDTSummaryPage %trsm(V)NDTSummaryPage #%trsm板波法(蘭姆波法)C、按接觸方式分類：直接接觸法.液浸法水浸法i直接接觸法(V)NDTSummaryPage #%trsmD、按波的傳播方式分為脈沖反射法和透射法。目前用得最多的是脈沖反射法，在顯示超聲信號(hào)方面，目前用得罠多而且較為成熟的是逼主。E、按探頭數(shù)目分類：?jiǎn)翁筋^.多探頭F、按超聲波傳播方向分：垂直探傷法、斜射探傷法G、按探傷圖形的顯示方式分類：有A型顯

60、示、B型顯示、C型顯示等。目前用得最多的是A型顯示探傷法。AScanDataII卿欣一細(xì)施科鋪図舷蟻m轆髙卿祇飯融砸由朗確槪阿躺瀏6理由反礪鈿是一脈詹靳.翩腳觀袱弼邱i因麗值期區(qū)示刪工柚一袈wo的郴躺呃c畑齦-解鞠際麻加綁酬腳壊尉曲:件卻猶創(chuàng)t旳整社歸MtfiLT件汕購的平臨知他儲(chǔ)耐矗越瞧超聲波檢測(cè)可用于超聲波探傷和超聲波測(cè)厚,以及超聲波測(cè)晶粒度、測(cè)應(yīng)力等。超聲波探傷的方法有穿透法、共振法.脈沖反射法。現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的是脈沖反射法。脈沖反射法是一種反射波分析技術(shù)，利用脈沖波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,遇到異質(zhì)界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射波的特性，通過分析反射波在介質(zhì)中傳播的時(shí)間和比較反射波的強(qiáng)弱，來判斷介質(zhì)中