超聲波探傷原理及常用的檢測(cè)方法

超聲波探傷原理及常用的檢測(cè)方法超聲波探傷原理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(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)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(shí)就分別發(fā)生反射波，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超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)有多種波型，檢驗(yàn)中最常用的為縱波、橫波、表面波和板波。用縱波可探測(cè)金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡(jiǎn)單的制件中所存在的夾雜物、裂縫、縮管、白點(diǎn)、分層等缺陷；用橫波可探測(cè)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(cè)形狀簡(jiǎn)單的鑄件上的表面缺陷；用板波可探測(cè)薄板中的缺陷。一、按原理分類超聲波探傷方法按原理分類，可分為脈沖反射法、穿透超聲波探頭發(fā)射脈沖波到被檢試件內(nèi)，根據(jù)反射波的情況來檢測(cè)試件缺陷的方法，稱為脈沖反射法。脈沖反射法包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。2.穿透法穿透法是依據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透試件之后的能量變收一發(fā)，分別放置在試件的兩側(cè)進(jìn)行探測(cè)。3.共振法若聲波(頻率可調(diào)的連續(xù)波)在被檢工件內(nèi)傳播，當(dāng)試件的厚度為超聲波的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，將引起共振，儀器顯示出共振頻率。當(dāng)試件內(nèi)存在缺陷或工件厚度發(fā)生變化時(shí)，將改變?cè)嚰墓舱耦l率，依據(jù)試件的共振頻率特性，來判斷缺陷情況和工件厚度變化情況的方法稱為共振法。共振二、按波形分類根據(jù)探傷采用的波形，可分為縱波法、橫波法、表面波1.縱波法使用直探頭發(fā)射縱波進(jìn)行探傷的方法，稱為縱波法。此時(shí)波束垂直入射至試件探測(cè)面，以不變的波型和方向透入試件，所以又稱為垂直入射法，簡(jiǎn)稱垂直法。垂直法分為單晶探頭反射法、雙晶探頭反射法和穿透垂直法主要用于鑄造、鍛壓、軋材及其制品的探傷，該法對(duì)與探測(cè)面平行的缺陷檢出效果最佳。由于盲區(qū)和分辨力的限制，其中反射法只能發(fā)現(xiàn)試件內(nèi)部離探測(cè)面一定距離以在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，縱波速度大于其它波型的速度，穿透能力強(qiáng)，晶界反射或散射的敏感性較差，所以可探測(cè)工件的厚度是所有波型中最大的，而且可用于粗晶材料的探2.橫波法將縱波通過楔塊、水等介質(zhì)傾斜入射至試件探測(cè)面，利用波型轉(zhuǎn)換得到橫波進(jìn)行探傷的方法，稱為橫波法。由于透入試件的橫波束與探測(cè)面成銳角，所以又稱斜射法。此方法主要用于管材、焊縫的探傷；其它試件探傷時(shí)，則作為一種有效的輔助手段，用以發(fā)現(xiàn)垂直法不易發(fā)現(xiàn)的缺3.表面波法使用表面波進(jìn)行探傷的方法，稱為表面波法。這種方法主要用于表面光滑的試件。表面波波長(zhǎng)很短，衰減很大。同反應(yīng)敏感，并被大量地衰減。利用此特點(diǎn)可通過手沾油在聲束傳播方向上進(jìn)行觸摸并觀察缺陷回波高度的變化，對(duì)缺陷4.板波法薄壁管等形狀簡(jiǎn)單的試件探傷。探傷時(shí)板波充塞于整個(gè)試件，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部和表面的缺陷。5.爬波法使用一個(gè)探頭兼作發(fā)射和接收超聲波的探傷方法稱為2.雙探頭法使用兩個(gè)探頭(一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接收)進(jìn)行探傷的方法稱為雙探頭法，主要用于發(fā)現(xiàn)單探頭難以檢出的缺陷3.多探頭法使用兩個(gè)以上的探頭成對(duì)地組合在一起進(jìn)行探傷的方探頭與試件探測(cè)面之間，涂有很薄的耦合劑層，因此可以看作為兩者直接接觸，此法稱為直接接觸法。此法操作方便，探傷圖形較簡(jiǎn)單，判斷容易，檢出缺陷靈敏度高，是實(shí)際探傷中用得最多的方法。但對(duì)被測(cè)試件探2.液浸法將探頭和工件浸于液體中以液體作耦合劑