超聲橫波檢測法

關(guān)于超聲橫波檢測法1

檢測條件的確定

1.1工作頻率、探頭類型與尺寸、儀器等的選擇原則與縱波檢測法基本相同。

1.2耦合條件比之縱波，同頻率下波長短一半左右，更易產(chǎn)生表面干擾，如始波占寬加大，雜波增多等，故對被檢工件的表面光潔度要比縱波高一個等級，而耦合劑大致相同。

1.3折射角選擇在綜合考慮工件形狀、截面厚度和可能產(chǎn)生缺陷的延伸方向等情況下，以最短聲程為原則，確定橫波折射角。

1.4聲能損失補償由于波長更短，因此受表面粗糙度影響造成的表面聲能損失比縱波大，檢測計算是必須注意補償。第2頁,共24頁，2024年2月25日，星期天2主要的檢測方法

2.1直射法超聲探頭激發(fā)的超聲波進入工件后直接投射到缺陷上，稱為直射法或一次波法。

橫波檢測中應(yīng)盡可能采用直射法，該種方法聲程最短，聲衰減最小，受聲束擴散角的影響最小，定位準(zhǔn)確。缺陷埋深、缺陷距探頭的水平位置與缺陷到聲波入射點三者之間成直角三角形關(guān)系。第3頁,共24頁，2024年2月25日，星期天βSyx缺陷第4頁,共24頁，2024年2月25日，星期天2.2一次反射法

超聲波進入工件后，經(jīng)一次底面反射后投射到缺陷上，稱為一次反射法或二次波法。2.3二次反射法超聲波進入工件后，經(jīng)工件上下表面兩次反射后投射到缺陷上，稱為二次反射法或三次波法。在采用一次或二次反射法對缺陷進行定位評定時，必須考慮到聲波的反射問題，在示波屏上所顯示的位置與實際位置之間必須進行修正。第5頁,共24頁，2024年2月25日，星期天a）直射法b）一次反射法c）二次反射法d）多次波法第6頁,共24頁，2024年2月25日，星期天焊縫橫波檢測焊縫的檢測多采用橫波檢測，主要是因為焊縫都有加強高，焊道表面不平整，使得采用直探頭時耦合較為困難，更重要的是焊縫內(nèi)部缺陷如裂紋、未焊透、未熔合等的取向多與檢測面垂直或存在一定角度，采用橫波檢測有利于發(fā)現(xiàn)這些缺陷。第7頁,共24頁，2024年2月25日，星期天3焊縫橫波檢測的一般步驟3.1檢測條件確定3.2調(diào)整儀器，使其處于正常工作狀態(tài)3.3測定斜探頭的前沿長度3.4測定斜探頭的K值(折射率)3.5定標(biāo)3.6檢測靈敏度調(diào)整3.7耦合掃查3.8缺陷評定3.9記錄與報告第8頁,共24頁，2024年2月25日，星期天3.2調(diào)整儀器處于要求的工作狀態(tài)3.3測定斜探頭前沿長度檢測中，斜探頭所標(biāo)志的入射點位置未必就是實際的聲軸線入射點，而使用過的探頭則更會因磨損改變?nèi)肷潼c的位置，因此應(yīng)在檢測前或定期校驗入射點的位置，以保證對缺陷的準(zhǔn)確定位。入射點的校驗一般以探頭前沿長度的測量來進行。主要采用有一定半徑圓弧面的試塊，找到探頭在圓弧面的最大回波高度時，探頭的入射點正好位于圓心上，此時量出探頭端面距離試塊邊緣的距離就可計算出前沿長度。第9頁,共24頁，2024年2月25日，星期天L前沿距離LTB第10頁,共24頁，2024年2月25日，星期天3.4測定斜探頭的K值（折射率）

斜探頭折射角的選擇原則：應(yīng)能使聲軸線直射、一次反射或二次反射后聲束能夠覆蓋整個焊縫截面或被檢測截面并盡可能與主要的危險性缺陷延伸方向相垂直，保證足夠的檢測靈敏度。與測量前沿長度類似，由于誤差或使用磨損等原因，斜探頭的折射角也會發(fā)生改變，在檢測前必須測定斜探頭的K值（折射率），確保在對缺陷進行定位計算時的準(zhǔn)確性。第11頁,共24頁，2024年2月25日，星期天IIW1試塊（荷蘭試塊）或者CSK－IA第12頁,共24頁，2024年2月25日，星期天

標(biāo)稱K值≤1.5在位置②處測試：1.5≤標(biāo)稱K值≤2.5在位置①處測試：

標(biāo)稱K值＞2.5在位置③處測試：第13頁,共24頁，2024年2月25日，星期天IIW2試塊，以Φ5mm橫孔為反射體，則適用于1.5≤標(biāo)稱K值≤2.5的探頭K值測試：第14頁,共24頁，2024年2月25日，星期天3.5定標(biāo)定標(biāo)過程實際是對時基線零位校正的過程，即把斜楔中的聲程移出時基線外，使時基線的零點真正代表檢測面上的入射點，定標(biāo)后的水平時基線刻度將與橫波在工件中的傳播時間或距離成線性關(guān)系。

定標(biāo)的目的：都是為了便于直接從波形顯示位置得出缺陷的實際位置。

定標(biāo)方法：

1、水平定標(biāo)2、深度定標(biāo)3、聲程定標(biāo)定標(biāo)時應(yīng)注意找到反射體的最大回波并用回波前沿對準(zhǔn)相應(yīng)的水平刻度。最好在檢測靈敏度下進行定標(biāo)，因為靈敏度不同時，脈沖回波占寬不同。第15頁,共24頁，2024年2月25日，星期天R10091TB2B1定標(biāo)第16頁,共24頁，2024年2月25日，星期天3.6起始靈敏度調(diào)整焊縫橫波檢測中，通常是在特定的探頭與儀器組合條件下，采用對比試塊預(yù)先實測繪制成孔回波的距離－振幅曲線用于確定起始靈敏度以及檢測過程中對缺陷的定量評定。

距離－振幅曲線的制作：以相同波高為基準(zhǔn)，不同埋藏深度的長橫孔的回波高度分貝值（衰減器或定量增益上的讀數(shù)）為縱坐標(biāo)，長橫孔埋藏深度為橫坐標(biāo)，繪出的實測線作為基礎(chǔ)，按驗收標(biāo)準(zhǔn)要求而相應(yīng)增益一定的分貝構(gòu)成的一組曲線。曲線只適合于檢測時使用的特定探頭與儀器的組合條件。長橫孔用來模擬焊縫中的條狀夾渣、未焊透或未熔合。第17頁,共24頁，2024年2月25日，星期天回波高度dB埋藏深度mmΦ3×40（實測線）Φ3×40－4dB（判廢線）Φ3×40－10dB（定量線）Φ3×40－16dB（評定線）探頭：2.5P13×13K2（L＝15mm）儀器：CTS-22試塊：RB-2第18頁,共24頁，2024年2月25日，星期天距離－振幅曲線用于調(diào)整檢測靈敏度的方法

通常按一個跨距的聲程距離（兩倍板厚）來確定起始靈敏度，即把相應(yīng)兩倍板厚埋藏深度的長橫孔的回波調(diào)到基準(zhǔn)波高，作為評定線靈敏度，然后補償試塊與工件表面之間的聲能損失和兩者聲衰減差值，完成檢測（起始）靈敏度的調(diào)整。檢測靈敏度回波高度dB埋藏深度mmΦ3×40（實測線）Φ3×40－4dB（判廢線）Φ3×40－10dB（定量線）Φ3×40－16dB（評定線）探頭：2.5P13×13K2（L＝15mm）儀器：CTS-22試塊：RB-2第19頁,共24頁，2024年2月25日，星期天3.7耦合掃查掃查范圍按照所使用標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中的具體要求確定。掃查分為單面雙側(cè)和雙面雙側(cè)進行。具體的掃查方式可依據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的要求執(zhí)行。3.8缺陷評定包括定位、定量和定性三個方面。1、定位（1）水平位置和埋藏深度的確定；（2）缺陷高度的確定。2、定量（1）對比試塊法（2）計算法利用距離－振幅曲線進行。缺陷長度測量：半波高度法（也稱6dB法）第20頁,共24頁，2024年2月25