超聲探傷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

工程結(jié)構(gòu)件現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)---課內(nèi)實(shí)驗(yàn)

材料成型與控制工程專業(yè)

1602室徐越蘭

超聲探傷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)2024/6/251實(shí)驗(yàn)一、超聲探傷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

一、試驗(yàn)主要內(nèi)容：

掌握焊接接頭超聲波縱波探傷檢測(cè)基本方法。2024/6/252二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

分別選擇不同頻率的縱波探頭測(cè)試焊接接頭；觀察分析探傷波形，測(cè)定焊接缺陷的位置和大小。掌握判定缺陷性質(zhì)的波形方法。2024/6/253三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和材料1、設(shè)備：CTS-22超聲探傷儀、不同頻率的直探頭、耦合劑；2．試樣：焊接接頭若干、標(biāo)準(zhǔn)試塊（IIW試塊）、人工缺陷試塊（自制）。2024/6/254四、實(shí)驗(yàn)原理參見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。2024/6/255

五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟

1.

試件檢測(cè)面的選擇和準(zhǔn)備

為了保證檢測(cè)面的能良好的聲耦合，進(jìn)行超聲檢測(cè)前應(yīng)目視檢查試件表面，去除松動(dòng)的氧化皮、毛刺、油污等。如果個(gè)別部位不可能清除，應(yīng)作標(biāo)記，供質(zhì)量評(píng)定時(shí)參考。

2024/6/2562.探頭頻率的選擇探頭頻率在很大程度上決定超聲波對(duì)缺陷的探測(cè)能力。頻率高時(shí)，波長(zhǎng)短、聲束窄、擴(kuò)散角小、能量集中、因而發(fā)現(xiàn)小缺陷的能力強(qiáng)，橫向分辨力好，缺陷定位準(zhǔn)確；但掃查空間小，僅能發(fā)現(xiàn)聲束軸線附近的缺陷。材料中超聲波的衰減與頻率有極大的關(guān)系，頻率越高，衰減越大。對(duì)于金屬材料，超聲波的波長(zhǎng)與金屬晶粒大小相當(dāng)或更小時(shí)，即頻率過高或晶粒粗大時(shí)，衰減很顯著，往往得不到足夠的穿透能等。。2024/6/257由此，頻率選擇的一般原則是：對(duì)于小缺陷、近表面缺陷或薄件的檢測(cè)，可選擇較高頻率；而對(duì)于大厚度試件、高衰減材料，應(yīng)選擇較低頻率。在靈敏度滿足要求的情況下，選擇寬帶探頭可提高分辨力和信噪比。針對(duì)具體對(duì)象，適用的頻率需在上述考慮當(dāng)中取得一個(gè)最佳的平衡，即保證所需尺寸缺陷的檢出，并滿足分辨力的要求，也要保證整個(gè)檢測(cè)范圍內(nèi)足夠的靈敏度和信噪比。2024/6/2583.耦合劑的選擇

接觸法檢測(cè)常選用甘油、機(jī)油、化學(xué)漿糊等有一定粘度的耦合劑，但在試件表面非常光滑時(shí)，有時(shí)也采用水作為耦合劑。對(duì)于鋼材等易銹的材料，常采用機(jī)油、變壓器油等，不宜采用甘油和水作為耦合劑。對(duì)于試件表面為豎直狀態(tài)等耦合劑易流失的情況，需選擇粘度較高的耦合劑。液浸法檢測(cè)最常用水作耦合劑，水中的雜質(zhì)會(huì)引起聲波較大的衰減，因此，所用的水必須是潔凈的。本實(shí)驗(yàn)中選甘油作為耦合劑。2024/6/2594.檢測(cè)儀器的調(diào)節(jié)為實(shí)施一項(xiàng)超聲檢測(cè)，先要進(jìn)行檢測(cè)儀器的調(diào)整，對(duì)于A型顯示來說，主要是對(duì)儀器進(jìn)行時(shí)基線調(diào)整和檢測(cè)靈敏度調(diào)整，以保證在確定的檢測(cè)范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)規(guī)定尺寸的缺陷，并對(duì)缺陷的位置和大小進(jìn)行定量評(píng)定。2024/6/2510（1）時(shí)基線的調(diào)整①時(shí)基線調(diào)整比例：確定水平刻度值τ（格）與實(shí)際聲程差χ（mm）的比例，使最大聲程測(cè)量范圍的底波反射顯示在儀器水平基線80～100％。為方便讀數(shù)本實(shí)驗(yàn)一般使其與40格重疊。2024/6/2511②零位調(diào)節(jié)：時(shí)基線比例調(diào)整好后，需采用延尺旋鈕，將聲程零位置于所選定的水平刻度線上，通常接觸法檢測(cè)時(shí)，聲程零位放在時(shí)基線的零點(diǎn)，時(shí)基線的讀數(shù)直接對(duì)應(yīng)反射波的深度。2024/6/2512（2）檢測(cè)靈敏度的調(diào)整

探傷靈敏度是指在確定的探測(cè)范圍內(nèi)的最大聲程處發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。例如探傷某工件的靈敏度為400/Φ2,表示在400mm處Φ2平底孔回波正好達(dá)基準(zhǔn)高，即在400mm處發(fā)現(xiàn)Φ2平底孔當(dāng)量的缺陷。探傷靈敏度一般是根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)要求來確定的。通過調(diào)節(jié)儀器上的“增益”、“衰減器”等靈敏度旋鈕來實(shí)現(xiàn)。常用的靈敏度調(diào)節(jié)方法有1.試塊調(diào)節(jié)法2.工件底波調(diào)節(jié)法2024/6/25131.試塊調(diào)節(jié)法如探傷厚度為200mm鍛件，探傷靈敏度200/Φ2.靈敏度調(diào)節(jié)方法先加工一塊材質(zhì)、聲程與工件相同的Φ2的平底孔試塊，將探頭對(duì)準(zhǔn)試塊上的Φ2平底孔。調(diào)節(jié)儀器使Φ2的最高回波達(dá)50%（或80%）基準(zhǔn)高即可。若試塊與工件耦合不好，還應(yīng)考慮耦合補(bǔ)償。2.工件底波調(diào)節(jié)法利用工件底波調(diào)節(jié)靈敏度是根據(jù)工件底波與同深度（或不同深度）的特定人工缺陷回波高度的分貝差為定值，由以下公式推出，X-探測(cè)面據(jù)底面距離；Φ-要求檢測(cè)的最小平底孔當(dāng)量尺寸。檢測(cè)時(shí)將探頭對(duì)準(zhǔn)工件底面，儀器保留足夠的衰減余量，一般（Δ+5~10dB）,調(diào)節(jié)增益使底波最高達(dá)50%（或80%）基準(zhǔn)高，然后用“衰減器”增益ΔdB(即衰減量減少ΔdB)，這時(shí)探傷靈敏度就調(diào)好了。（2）檢測(cè)靈敏度的調(diào)整

2024/6/25145.掃描

（1）掃查方式：全面掃查和局部掃查兩種方式；（2）掃查速度：掃查速度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，在目視觀察時(shí)應(yīng)能保證缺陷回波被有把握地看清，在自動(dòng)記錄時(shí)，則要保證記錄裝置能有明確的記錄。（3）掃查間距：掃查間距通常根據(jù)探頭的最小聲束寬度，保證兩次掃查之間有一定比例的覆蓋。2024/6/25156.缺陷的評(píng)定（1）缺陷平面位置的確定（2）缺陷埋藏深度的確定（3）缺陷尺寸的評(píng)定2024/6/25167、超聲波探傷儀的使用方法2024/6/2517（1）把探傷儀接上穩(wěn)壓電源，閉合儀器面板上的電源開關(guān)；（2）接好探頭；（3）調(diào)節(jié)探傷儀的“輝度”、“聚焦”、“掃描水平和垂直位置”旋鈕，并使起始波的前沿對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)尺零點(diǎn)；2024/6/2518（4）清理試件表面，涂上耦合劑；（5）調(diào)節(jié)“深度”旋鈕，把“微調(diào)”控制旋鈕調(diào)到零位；把“粗調(diào)”控制旋鈕調(diào)到和試件厚度范圍相當(dāng)?shù)臋n數(shù)；適當(dāng)調(diào)節(jié)“微調(diào)”旋鈕，以便測(cè)讀熒光屏上底（6）用標(biāo)波的位置；準(zhǔn)試塊校驗(yàn)儀器的時(shí)基線和校正零點(diǎn)等；2024/6/2519（7）校驗(yàn)試塊和焊件的缺陷；（8）探傷完畢后，切斷電源，卸下探頭；（9）結(jié)果記錄與報(bào)告的編寫。2024/6/2520實(shí)驗(yàn)二

焊接接頭X射線探傷評(píng)片實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆蘸缚p接頭X射線探傷的質(zhì)量分級(jí)評(píng)定。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容依據(jù)從底片上得到的工件缺陷數(shù)據(jù)，按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件對(duì)焊件質(zhì)量級(jí)別作出評(píng)定。2024/6/2521三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和材料1、不同坡口的焊接接頭X射線探傷底片。2、X射線底片評(píng)片機(jī)。2024/6/2522四、實(shí)驗(yàn)原理射線檢測(cè)的理論基礎(chǔ)為當(dāng)強(qiáng)度均勻的射線束透射物體時(shí)，如果物體局部區(qū)域存在缺陷或結(jié)構(gòu)存在差異，它將改變物體對(duì)射線的衰減，使得不同部位透射射線強(qiáng)度不同，這樣，采用一定的檢測(cè)器（例如，射線照相中采用膠片）檢測(cè)透射射線強(qiáng)度，就可以判斷物體內(nèi)部的缺陷和物質(zhì)分布等。2024/6/2523五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟對(duì)焊件的射線照相檢驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定的基本步驟：1．準(zhǔn)備：充分理解和掌握焊縫接頭質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)

GB3323-1987）；2024/6/25242．整理數(shù)據(jù)：對(duì)從射線底片得到的缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、分析；（1）審查缺陷類型，判斷是否存在不允許存在的缺陷，以便直接確定質(zhì)量級(jí)別；(2）對(duì)允許存在的缺陷，首先審查是否存在尺寸超過質(zhì)量級(jí)別規(guī)定的情況；（3）確定可能的評(píng)定區(qū)，按缺陷類型在評(píng)定區(qū)進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)評(píng)定。2024/6/25253．分級(jí)評(píng)定：依據(jù)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對(duì)工件的質(zhì)量級(jí)別進(jìn)行評(píng)定；4．結(jié)論：依據(jù)質(zhì)量分級(jí)的結(jié)果對(duì)工件質(zhì)量作出結(jié)論。2024/6/2526六、思考題1．討論附圖中導(dǎo)致缺陷與焊縫色差原因。2．討論透度計(jì)的作用。

2024/6/2527實(shí)驗(yàn)四

著色滲透探傷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆罩珴B透探傷檢測(cè)非孔性材料表面開口的缺陷方法（焊件焊縫）。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用溶劑去除型著色滲透檢測(cè)焊縫及其周邊金屬。2024/6/2528三、實(shí)驗(yàn)器材1、噴罐式溶劑去除型著色滲透檢測(cè)材料：一套（其靈敏度符合實(shí)驗(yàn)要求）；2、試板；3、白光燈、放大鏡；4、鋼絲刷、砂紙、銼刀等工具；5、無絨布或紗布。2024/6/2529四、實(shí)驗(yàn)原理著色探傷原理：將含有染料的滲透液涂敷在被檢工件表面，利用液體的毛細(xì)作用，使其滲入表面開口缺陷中，然后再除去工件表面多余的滲透液，干燥后施加顯象劑，將缺陷中的滲透液吸附到工件表面上，再觀察反映缺陷形狀的跡痕，進(jìn)行缺陷的質(zhì)量評(píng)定。下圖1為著色滲透探傷原理示意圖。2024/6/2530著色滲透探傷原理示意圖2024/6/2531五、實(shí)驗(yàn)步驟1、預(yù)處理：先用鋼絲刷、砂紙、銼刀等工具清理試板的檢測(cè)區(qū)域，及檢測(cè)部位四周向外擴(kuò)展約25mm，去除試板表面的銹跡等污物；再用清洗劑清洗試板的受檢表面，以除去油污和污垢。2024/6/25322、滲透：將滲透液噴涂于清洗干凈好的試板受檢面，滲透時(shí)間為10mi，環(huán)境溫度為15～50℃；在整個(gè)滲透時(shí)間內(nèi)，滲透液必須潤(rùn)濕受檢表面，保護(hù)不干狀態(tài)。3、去除：滲透完畢后，先用干布擦去表面多余滲透液，然后用沾有去除劑的無絨布擦拭，擦拭時(shí)，應(yīng)朝一個(gè)方向擦拭，不能往復(fù)擦拭。2024/6/25334、顯像：將顯像劑噴涂于受檢表面，噴涂時(shí)，噴嘴距被檢工件表面一般以300～400mm為宜，噴灑方向與受檢表面夾