鋼中UT指示性缺陷的定性VIP

“不在于掌握了多少知識和技術(shù)，

而在于實實在在解決了多少問題?！?/p>

趙晗鋼中UT指示性缺陷的定性2025/6/1311，常規(guī)UT應(yīng)遵守的規(guī)則。必須明確指定適用的探傷方法標(biāo)準(zhǔn)，并按此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。以UT結(jié)果驗收產(chǎn)品時，必須具備相應(yīng)的探傷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件。如無相應(yīng)的產(chǎn)品探傷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，某一產(chǎn)品如無探傷方法標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，則供需雙方可協(xié)議采用下列任一方法，確定產(chǎn)品的探傷方法和質(zhì)量臉收標(biāo)準(zhǔn)。(1)采用或制訂專用的產(chǎn)品探傷方法和質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。(2)根據(jù)通用探傷方法標(biāo)準(zhǔn)中的不同驗收等級，采用某一等級來驗收產(chǎn)品。(3)采用某個探傷方法標(biāo)準(zhǔn)，并規(guī)定具體的產(chǎn)品驗收質(zhì)量要求。。2025/6/1322UT能力與范圍（鍛件）鍛件:超聲探傷能發(fā)現(xiàn)鍛件中與超聲波束基本垂直的裂紋、白點(diǎn)、分層、大片或密集的夾渣等缺陷。通常用直射法探測內(nèi)部缺陷，用斜射法和表面波法進(jìn)行探傷，可探測與表面不平行的缺陷或表面缺陷。超聲探傷能測定缺陷位置和相對尺寸，缺陷的種類一般較難判定。2025/6/1332UT能力與范圍（焊縫）焊縫:包括熔焊的對接焊縫和角焊縫。超聲探傷能發(fā)現(xiàn)焊縫中的裂紋、未焊透、未熔合、夾渣和氣孔等缺陷。通常采用斜射法，用2.5MHz時最大有效探測深度約為200mm。超聲探傷能測定缺陷位置和相對尺寸，但較難判定缺陷的種類。2025/6/1342UT能力與范圍（型材）型材:包括金屬板材、管材、棒材及其他型材。超聲探傷能發(fā)現(xiàn)材料內(nèi)部及表面的裂紋、折盈、分層、片狀夾渣等缺陷。一般用液浸法或局部水浸法進(jìn)行探傷，對管、棒等材料通常需用聚焦斜射法探傷。能測定缺陷位置和相對尺寸，但較難判定缺陷的種類。2025/6/1352UT能力與范圍（鑄件）鑄件:形狀簡單、表面平整或經(jīng)過加工修整的鑄鋼件或球墨鑄鐵件，可采用超聲方法探傷。能發(fā)現(xiàn)熱裂、冷裂、疏松、夾渣、縮孔等缺陷。能測定缺陷的位置和相對尺寸，但較難判定缺陷的種類。2025/6/1362UT能力與范圍（不適用對象）。

a.粗晶材料:如奧氏體鋼的鑄件和焊縫。

b.形狀復(fù)雜或表面粗糙的工件。2025/6/1373縱波探傷2025/6/1383.1縱波探傷

對于脈沖反射式超聲波探傷儀，顯示屏的時基線和激勵脈沖是被同時觸發(fā)的。時基線的始端出現(xiàn)一個很強(qiáng)的脈沖波形，稱之為“始波”，用T表示。當(dāng)探頭接收到底面反射回來的一個很強(qiáng)的脈沖波形，稱之為“底波”，用B表示。時基線從T掃描到B所需的時間正好等于超聲波脈沖從探頭到底面又返回探頭的傳播時間?？纱砉ぜ穸?。如果工件中有缺陷，時基線上相應(yīng)呈現(xiàn)出一個代表缺陷的脈沖波形。用F表示。F處于T與B之間?？蓪θ毕荻ㄎ?。改變掃描速度（深度調(diào)整旋鈕），可改變檢測范圍或深度。2025/6/139相對于斜探頭，時基線和靈敏度調(diào)整要求取決于試件的幾何形狀和尺寸!試件分五類"3.1縱波探傷

方法當(dāng)量法有兩大類：試塊對比法:對比形狀規(guī)則的反射體（人工缺陷）和AVG法2025/6/13103.1.1當(dāng)量法(1)當(dāng)量法：就是指與一定規(guī)則形狀的人工缺陷相比較的方法。即當(dāng)所發(fā)現(xiàn)缺陷的波高與同樣探測條件下一個人工缺陷的波高相等時，該人工缺陷的尺寸，可稱之為所發(fā)現(xiàn)缺陷的當(dāng)量尺寸。對于規(guī)則形狀的反射體（包括人工缺陷），在一定假設(shè)條件下，可根據(jù)聲場聲壓的變化規(guī)律定量地導(dǎo)出反射體的反射波聲壓、反射體尺寸及反射體深度之間的關(guān)系。。2025/6/13113.1.1當(dāng)量法(2)3.3在母線處根據(jù)工件厚度調(diào)整探傷靈敏度，調(diào)整靈敏度公式如下:Δ底波－傷波＝20lg(2λX2f/ΠD2fXB),Df是平底孔傷的直徑；

λ是探頭的波長；Xf是傷到探頭的距離；XB是探頭到工件底部的距離；根據(jù)公式制作了表一。2025/6/13123.1.1當(dāng)量法(3)2025/6/1313在兩條母線處，探頭以不大于150mm/S的速度探傷進(jìn)行掃查，同時注意觀察探傷儀熒光屏上的回波變化情況。發(fā)現(xiàn)缺陷波，根據(jù)φF＝Φ2*(XF/XB)*10ΔdB/40計算缺陷當(dāng)量或查表2查得缺陷大小，記錄好缺陷位置、當(dāng)量，必要時畫好缺陷波形。按標(biāo)準(zhǔn)或合同要求對探傷結(jié)果評價。需要取樣時，下發(fā)探傷取樣報告單。填寫原始記錄和報告單。3.1.1當(dāng)量法(4)2025/6/13143.1.1當(dāng)量法(5)缺陷形狀的影響缺陷的形狀對缺陷波的波高有很大影響通常分為：園片形，球形和圓柱形。例如從鍛材的鍛壓面探傷時，內(nèi)部缺陷類似于園片形，鋼錠半成品中的縮孔，從側(cè)面探傷時類似于圓柱形；焊縫的氣孔類似于球形。2025/6/1315各種位于遠(yuǎn)場中缺陷波波高都與聲源面積成正比外，圓片形缺陷波波高與缺陷面積成正比、與波長的平方和距離的平方成反比；球形缺陷波的波高與缺陷的直徑成正比，與波長的一次方和距離的平方成反比；長圓柱形缺陷波波高與缺陷直徑的1/2次方成正比、與波長的一次方和距離的3/2次方成反比。此外，工作界面、變形波、寬脈沖與窄脈沖、林狀波與應(yīng)力引起的聲波折射等。2025/6/13162025/6/13172025/6/13184缺陷的定性發(fā)現(xiàn)缺陷和判斷缺陷特征的主要信息是回波。需要探傷人員綜合考慮三方面的因素，做出切合實際的結(jié)論：工件化學(xué)成分及加工工藝；缺陷的特征；缺陷波的波形（波高、密集程度）2025/6/13192025/6/13202025/6/13214.1缺陷特征（1）缺陷特征：缺陷的大小（面積、長度和深度），形狀，分布及密集程度。例如，鑄件中的縮孔和疏松往往成片出現(xiàn)2025/6/13224.1缺陷特征（2）平面形缺陷：不同探測面上的反射波高顯著不同。，通常為裂紋、夾層等缺陷。點(diǎn)狀缺陷，各方向探測波高變化不大，可推斷為氣孔、夾砂、夾渣等缺陷。2025/6/13232025/6/13244.2缺陷波的波形特征（波高、形狀、密集程度）——1

2025/6/1325缺陷界面超聲波反射率取決于鋼材的聲阻抗與缺陷所含物質(zhì)的聲阻抗之差。差值愈大，反射率愈高，缺陷波波峰也就愈高，反之亦然。白點(diǎn)、氣孔內(nèi)含氣體，基體與其聲阻抗相差較大，界面反射率近乎100%。若含硅酸鹽類夾雜物，反射率約為30%，其缺陷波就較低。4.2缺陷波的波形特征（波高、形狀、密集程度）-2

缺陷的形狀

內(nèi)含氣體的缺陷，界面比較平滑，界面反射率高，因而波形陡直尖銳。而夾渣類缺陷，界面反射率較低，除反射外，還有一部分聲能透過夾渣層，在里面形成多次反射，會產(chǎn)生一系列回波緊跟在直接從缺陷表面返回的回波后面，再缺陷表面凹凸不平，使得夾渣波在時基線上的占寬較寬，有時有鋸齒波峰。需注意的是，有些夾渣，其內(nèi)含的夾雜物與界面有縫隙，這也可能形成類似氣孔的波形。2025/6/13264.2缺陷波的波形特征（波高、形狀、密集程度）——3

缺陷波的密集程度一簇缺陷波，密集缺陷的表征。縱波探傷常遇到的缺陷：白點(diǎn)、軸心群裂紋和密集非金屬夾雜物。（1）波的敏感性：與缺陷性質(zhì)相關(guān)、掃查時，是否迅速反應(yīng)；白點(diǎn)，探頭稍一移動，缺陷波此起彼伏，跳躍不停，較敏感；非金屬夾雜物：探頭移動，缺陷波雖有變化，但很遲緩，有時只是左右滾動。2025/6/13274.3波的清晰度——1波的清晰度：密集性缺陷波是否一一分開。白點(diǎn)，分布范圍較大，彼此有一定間距，波形清晰，尖銳。縮孔，也會出現(xiàn)簇波，但其中必有一個很高，脈沖較寬，而在其前后簇?fù)硪恍┬〔ā?025/6/13284.3波的清晰度——2很強(qiáng)缺陷波而底波消失，或因缺陷距探測面近，不僅看不到底波，反而出現(xiàn)缺陷的多次反射波?！竺娣e缺陷的特征（縮孔、夾層、大裂紋等）。2025/6/13294.3波的清晰度-3白點(diǎn)和夾雜物對底波都有影響：白點(diǎn)反射率高，對底波的衰減比夾雜物大。適當(dāng)降低靈敏度，或者將掃描速度調(diào)慢，觀察多次底波的變化。在相同靈敏度條件下，白點(diǎn)的多次底波下降很快，呈現(xiàn)的次數(shù)少，夾雜物的多次底波下降較慢，呈現(xiàn)的次數(shù)較多。大型金屬夾雜物，面積大于聲束截面的缺陷，但同時當(dāng)量又非常小，約ф2～ф4mm，與無缺陷處比較，底波變化不大。鑄鋼疏松，有時會沒有缺陷波和底波，或者二者均很小。不過當(dāng)工件內(nèi)部組織粗大而引起超聲波散射時，也會出現(xiàn)此情況。其區(qū)別：低頻率試驗，對疏松不會有明顯變化，而對組織粗大，底波會有明顯提升。2025/6/13305波的動態(tài)波形——1探頭移動，缺陷波的變化亦與其性質(zhì)相關(guān)。選用適當(dāng)?shù)奶絺`敏度，首先找出反射波最高時探頭的位置，然后前后左右移動探頭，觀察缺陷波高的變化。以波高為縱坐標(biāo)，探頭移動位置為橫坐標(biāo)，繪出波高變化的包絡(luò)線——動態(tài)波形圖。2025/6/13312025/6/13325波的動態(tài)波形——2相對于圓形軸類工件，，圓柱形缺陷（或切向缺陷）、與徑向缺陷的動態(tài)波形圖（探頭不動，工件轉(zhuǎn)動。）2025/6/13335波的動態(tài)波形-3缺陷波的動態(tài)波形比起靜態(tài)波形，與缺陷的內(nèi)在聯(lián)系較為緊密。靜止的波形不僅受缺陷性質(zhì)的影響，在一定程度上又與儀器特性有關(guān)；而動態(tài)波形是波高隨探頭移動的變化，波形本身的形狀是無關(guān)緊要的，儀器特性影響較小，主要取決于缺陷的性質(zhì)。

目前，動態(tài)波形對缺陷的定性遠(yuǎn)比靜止波形更為重要。2025/6/13346多次反射波——1多次反射波缺陷定性，有時需涉及底波的多次反射。例如，薄板材料的近表面缺陷，可用多次反射發(fā)現(xiàn)其缺陷。例如，檢查板材中的重皮嗎，當(dāng)探頭置于無缺陷區(qū)時，底波的多次反射波清晰可見，當(dāng)探頭移入缺陷區(qū)，多次反射條件受到破壞，底波馬上消失。2025/6/13356多次反射波——2檢查薄壁鑄鋼件內(nèi)的疏松、縮孔等缺陷，

圖所示形狀復(fù)雜，尺寸不太大的軸承零件的探傷。2025/6/1336范例1鍛件UT定性_裂紋（單峰、層峰）2025/6/1337范例2鍛件UT定性——白點(diǎn)2025/6/1338范例3鍛件UT定性——疏松2025/6/1339范例4鍛件UT定性——偏析2025/6/1340范例5鍛件UT定性——縮孔2025/6/1341范例6鍛件UT定性——晶粒粗大2025/6/13427鑄鋼的鑄造工藝特點(diǎn)與缺陷

鑄鋼的機(jī)械性能比鑄鐵高，但其鑄造性能卻比鑄鐵差。因為鑄鋼的熔點(diǎn)較高，鋼液易氧化、鋼水的流動性差、收縮大，其體收縮率為10～14%，線收縮為1.8～2.5%。為防止鑄鋼件產(chǎn)生澆不足、冷隔、縮孔和縮松、裂紋及粘砂等缺陷，必須采取比鑄鐵復(fù)雜的工藝措施：2025/6/1343縮孔2025/6/1344縮孔2025/6/1345鑄件中疏松（縮松）

鑄件中疏松（縮松）常采用多次脈沖反射法，利用聲波在缺陷處的反射和缺陷對聲波衰減的原理進(jìn)行探測。2025/6/1346錠型偏析2025/6/13472025/6/13482025/6/13498幾點(diǎn)討論2025/6/13508.1鍛件（范例）其特征是中心不規(guī)則的空洞，屬不允許缺陷，呈扁平狀空洞或雞爪狀裂紋，伴有一些夾渣物和疏松，40CrMnMo輪軸縮孔殘余缺陷實照見圖2，42CrMo軸類的縮孔殘余缺陷及超聲波形情況見圖3。2025/6/13518.2鍛件疏松一般對鍛件疏松缺陷超聲探傷時，采用低靈敏度探傷，缺陷波很低或無缺陷波。提高靈敏度后能呈現(xiàn)出缺陷波。中心疏松缺陷多出現(xiàn)始波與底波的之間的心部，但對底波反射影響不大[2]。2025/6/13528.3鍛件白點(diǎn)2025/6/13538.4鍛件內(nèi)部裂紋較典型的中心鍛件裂紋在進(jìn)行超聲波探傷時，這種缺陷的反射信號較強(qiáng)，一般均出現(xiàn)在相對于工件的中心部位。伴隨著這種缺陷的存在，往往在其附近區(qū)域內(nèi)還會出現(xiàn)數(shù)量較多的單個分散的夾雜物的反射信號。隨