超声波检测基础知识

超声波检测基础知识一、超声波的发生及其性质1、超声波探伤：利用超声波探测材料内部缺陷的无损检验法。2、超声波探伤示意图二、超声波检测的原理：超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在萤光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。三、试块四、焊缝超声波检测工艺要点1.适用范围⑴、用A型脉冲反射式超声探伤仪器，以单斜探头接触法为主的检测方法。⑵、适用于焊接件对接处厚度8～400mm的全熔化焊承压设备对接焊缝的超声波检测。承压设备壁厚大于或等于4mm，外径为32mm～159mm或者壁厚为4～6mm，外径大于或者等于159mm的管子2、检测人员资格：⑴、检测人员必须经过培训，经理论和实际考试合格，取得相应等级资格证书的人员担任。⑵、检测由II级以上人员进行，I级人员仅作检测的辅助工作。3、检测设备、器材和材料⑴、使用的超声波仪器满足①JB/T9214-1999A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法②JB/T10061-1999A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件⑵、仪器、探头和系统性能a.在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB.b.仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于10%.c.仪器和直探头组合的始脉冲宽度(在基准灵敏度下)：对于频率为5HZ的探头，宽度不大于10mm，对于频率为10HZ的探头，宽度不大于15mm。d.直探头的远场分辨力应不小于30dB.斜探头的远场分辨力应不小于6dB。e.探头①、晶片面积一般不应大于500mm2,且任一边长原则上不应大于25mm②、单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向不应有明显的双峰。（3）试块a试块应采用与被检工件相同或近似声学性能的材料制成，该材料用直探头检测时，不得有大于ф2mm平底孔当量直径的缺陷。b试块的制造要求应符合JB/T7913和JB/T10063的规定。c采用的标准试块为CSK-IA，CSK-IIA和CSK-IIIA。现场检测时，也可采用其它形式的等效试块。4、检测工艺和检测技术⑴、检测表面制备①检测面：a)检测区的宽度应是焊缝本身，再加上焊缝两侧各相当于母材宽度30％的一段区域这个区域最小为5mm,最大为10mm。如图所示:b)探头移动区应清除探头移动区的飞溅、锈蚀、油垢及其他污物。探头移动区的应平整，便于探头的扫查，其表面粗造度Ra不得大于6.3μmy一般应打磨平滑。②、采用一次反射法检测时探头移动区应大于或等于1.25PP=2KT或P=2Ttanβ式中P－跨距，mm；T－母材厚度，mm；K－探头K值：β－探头折射角：③、采用直射法检测时探头移动区应大于或等于0.75P⑵、耦合剂：机油、洗洁精、浆糊⑶、探头选用的原则：依据被检焊缝的及焊缝宽度，可参照下表选用探头的K值，条件允许时，应尽量采用K值较大探头。板厚T，mmK值6－253.0－2.0（72º－60º）＞25－462.5－1.5（68º－56º）＞46－1202.0－1.0（60º－45º）＞120－4002.0－1.0（60º－45º）⑷、制作距离一波幅曲线。2、检测操作⑴、试件与工件表面声能损失差一般为4-6dB，应计入距离一波幅曲线。⑵、探头移动方式以锯齿形扫查为主，每次前进齿距d不得超过探头晶片直径，有可能在保持探头与焊缝中心线垂直的同时作大致10°-15°的摆动。为发现焊缝或热影响区的横向缺陷，对于磨平的焊缝可将斜探头直接放在焊缝上作平移动，对于有余高的焊缝可在焊缝两侧边缘，使探头与焊缝成一定夹角（10°-45°）作平行或斜平行移动。但灵敏度要适当提高。⑶、为了确定缺陷的位置方向或区分缺陷波与假讯号，可采用前后、左右、转角、环绕运动等四种探头移动方式（见图）。（4）探头的扫查速度不超过150mm/s。5、校准校准应在标准试块上进行，校准中应使超声主声束垂直对准反射体的轴线，以获得稳定的和最大的反射信号。⑴、仪器校准在仪器开始使用时，在使用过程中，每隔三个月至少应对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测定。⑵、探头校准在仪器开始使用时，应对探头进行一次全面的性能校准。主声束偏离。⑶、仪器和探头系统的复核a复核时机每次检测前均应对扫描线、灵敏度进行复核，遇有下述情况应随时对其进行重新核查：b扫描量程的复核如果距离一波幅曲线上任意一点在扫描线上的偏移超过扫描读数的10％，则扫描量程应予以修正，并在检测记录中加以说明。c距离一波幅曲线的复核复核时，样核应不少于3点。如曲线上任何一点幅度下降2dB,则应对上一次以来所有的检测结果进行复检；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。6、检测结果的评定和质量等级分类：除图样另有规定，一般按标准验收。7.形成的记录、报告和资料存档。