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超聲波探傷方法與分類匯總
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資料來源:河北滄州歐譜檢測儀器 里氏硬度計(jì) www.youqicehouyi.cn
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利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對超聲波傳播的影響來檢驗(yàn)材料內(nèi)部缺陷的無損檢測方法,F(xiàn)在廣泛采用的是觀測聲脈沖在材料中反射情況的超聲脈沖反射法,此外還有觀測穿過材料后的入射聲波振幅變化的穿透法等。常用的頻率在0.5~5MHz之間。
常用的檢驗(yàn)儀器為
A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀。根據(jù)儀器示波屏上反射信號的有無、反射信號和入射信號的時(shí)間間隔、反射信號的高度,可確定反射面的有無、其所在位置及相對大小。
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(diǎn)、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制件上的表面缺陷;用板波可探測薄板中的缺陷。
在A型探傷儀的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的 B型、C型探傷儀,可得到不同方向反射面的信號,也可將B型、C型顯示組合以得到材料的內(nèi)部反射面的三維顯示圖。
上述各種探傷儀均利用脈沖電信號激勵(lì)壓電換能器發(fā)射超聲波,但也可用渦流聲換能器來檢驗(yàn)導(dǎo)電材料。這種換能器的換能過程在被探傷件表面進(jìn)行,無須與材料接觸,也不需要耦合劑,就可檢驗(yàn)表面粗糙和溫度高至500℃以上的金屬材料,在冶金工業(yè)中應(yīng)用較多。
超聲波在材料中傳播,由于吸收和散射等,強(qiáng)度會衰減,因此測量在諸如真空自耗爐中熔煉的合金材料中的衰減,有可能無損地了解材料組織均勻性的情況。
脈沖反射式超聲波法同其他無損檢驗(yàn)方法相比主要優(yōu)點(diǎn)是:
①穿透能力強(qiáng),探測深度可達(dá)數(shù)米;
②靈敏度高,可發(fā)現(xiàn)與直徑約十分之幾毫米的空氣隙反射能力相當(dāng)?shù)姆瓷潴w;
③在確定內(nèi)部反射體的位向、大小、形狀及性質(zhì)等方面較為準(zhǔn)確;
④僅須從一面接近被檢驗(yàn)的物體;
⑤可立即提供缺陷檢驗(yàn)結(jié)果;
⑥操作安全,設(shè)備輕便。
主要缺點(diǎn)是:
①要由有經(jīng)驗(yàn)的人員謹(jǐn)慎操作;
②對粗糙、形狀不規(guī)則、小、薄或非均質(zhì)材料難以檢查;
③對所發(fā)現(xiàn)缺陷作十分準(zhǔn)確的定性、定量表征仍有困難。
機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播過程叫做波。通常,人耳能夠感受到頻率高于16次/秒(赫茲),低于20000赫茲的彈性波,所以在這個(gè)頻率范圍內(nèi)的彈性波又稱為聲波。頻率小于10赫茲的彈性波叫做次聲波,頻率高于20000赫茲的彈性波叫做超聲波。次聲波和超聲波人耳都不能感受,即人耳聽不到。
超聲波與聲波具有下列不同的特點(diǎn):
(1)超聲波的聲束能集中在特定的方向上,在介質(zhì)中沿直線傳播,具有良好的指向性;
(2)超聲波在介質(zhì)中的傳播過程中,會發(fā)生衰減和散射;
(3)超聲波在異種介質(zhì)的界面上將產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換。利用這些特性,可以獲得從缺陷界面反射回來的反射波,從而達(dá)到探測缺陷的目的;
(4)超聲波的能量比聲波大得多;
(5)超聲波在固體中的傳輸損失小,探測深度大。由于超聲波在異質(zhì)界面上會發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象,尤其不能通過氣體與固體的界面。如果金屬中有氣孔、裂紋、分層之類的缺陷(缺陷中有氣體)或夾渣之類的缺陷(缺陷中有異種介質(zhì)),超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處,就會全部或部分被反射。反射回來的超聲波被探頭接收,通過儀器內(nèi)部的電路處理,在儀器的熒光屏上就顯示出不同高度和有一定間距的波形。探傷人員則根據(jù)波形的變化特征,判斷缺陷在工件中的深度、大小和類型。超聲波探傷的優(yōu)點(diǎn)是檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害,能對缺陷進(jìn)行定位和定量。然而,超聲波探傷對缺陷的顯示不直觀,探傷技術(shù)難度大,容易受到主、客觀因素的影響,以及探傷結(jié)果不便保存等,使超聲波探傷也有其局限性。
超聲檢測方法有哪些?
通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。
超聲檢測有哪些應(yīng)用?
水浸(噴水)法檢測鋼管、鍛件;單(雙)探頭檢測焊縫;多探頭檢測大型管。
里氏硬度計(jì) 便攜式硬度計(jì)
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