超聲波探傷原理及常用的檢測方法

超聲波探傷原理及常用的檢測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，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)中傳播時有多種波型，檢驗中最常用的為縱波、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鑄件上的表面缺陷；用板波可探測薄板中的缺陷。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)進行探測。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的整數(shù)倍時，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，將改變試件的共振頻率，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)射縱波進行探傷的方法，稱為縱波法。此時波束垂直入射至試件探測面，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，該法對與探測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)部離探測面一定距離以在同一介質(zhì)中傳播時，縱波速度大于其它波型的速度，穿透能力強，晶界反射或散射的敏感性較差，所以可探測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面，利用波型轉(zhuǎn)換得到橫波進行探傷的方法，稱為橫波法。由于透入試件的橫波束與探測面成銳角，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，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。表面波波長很短，衰減很大。同反應(yīng)敏感，并被大量地衰減。利用此特點可通過手沾油在聲束傳播方向上進行觸摸并觀察缺陷回波高度的變化，對缺陷4.板波法薄壁管等形狀簡單的試件探傷。探傷時板波充塞于整個試件，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.雙探頭法使用兩個探頭(一個發(fā)射，一個接收)進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.多探頭法使用兩個以上的探頭成對地組合在一起進行探傷的方探頭與試件探測面之間，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，探傷圖形較簡單，判斷容易，檢出缺陷靈敏度高，是實際探傷中用得最多的方法。但對被測試件探2.液浸法將探頭和工件浸于液體中以液體作耦合劑