1、焊缝(hn fn)的超声波探伤,汇报(hubo)时间：2014.7,第一页，共四十五页。,汇 报 内 容,超声波探伤(tn shng)物理基础 超声波探伤仪、探头及试块 焊缝超声波探伤,第二页，共四十五页。,什么(shn me)是超声波,超声波是声波的一种，是机械振动在弹性介质中传播而形成的波动(bdng)，通常以其波动(bdng)频率 f 和人的可闻频率加以区分超声波与其它声波种类：,超声波探伤(tn shng)用的频率为 0.25MHz15MHz，金属材料超声波探伤常用频率为0.5MHz 10MHz，其波长约10mm 0.5mm。,第三页，共四十五页。,超声波特性(txng),束射特性(t
2、xng),反射(fnsh)特性,传播特性,波型转换特性,人们正是利用了超声波的这些特性，发展了超声波探伤技术。,第四页，共四十五页。,超声波的波型,纵波(zn b),横波(hngb),板波,表面波,第五页，共四十五页。,超声波声速(shn s),第六页，共四十五页。,超声波的反射、折射(zhsh)、波形转换,入射纵波反射 折射波型转换纵波倾斜入射到不同介质(jizh)的表面时会产生反射纵波反射横折射纵波折射横波，反射、折射角度符合一般的反射折射定律。,第七页，共四十五页。,超声波的反射、折射、波形(b xn)转换,第一临界角 当在第二介质中的折射纵波角等于90度时称这时的纵波入射角为第一临界角
3、 I。这时在第二介质中已没有纵波，只有横波。焊缝探伤用的横波就是，经过界面波型转换(zhunhun)得到的。第二临界角 当纵波入射角继续增大时，在第二介质中的横波折射角也增大，当S达90度时，第二介质中没有超声波，超声波都在表面，为表面波。,第八页，共四十五页。,超声波的反射、折射、波形(b xn)转换,在有机玻璃与钢的介面：第一临界角为=27.2，S=33.3第二临界角为=56.7，S=90用于焊缝检测的超声波斜探头的入射角必须大于第一临界角而小于第二临界角。我国习惯(xgun)：斜探头的横波折射角用横波折射角度的正切值表示，如K=2,第九页，共四十五页。,超声波探伤仪,第十页，共四十五页。
4、,超声波探伤仪,第十一页，共四十五页。,超声波探头(tn tu),第十二页，共四十五页。,超声波探头(tn tu),第十三页，共四十五页。,超声波探头参数(cnsh)表示,基本(jbn)频率,晶片材料(cilio),晶片尺寸,探头种类,特征,2.5 20,直探头,园晶片直径20,钛酸钡陶瓷,频率2.5MHz,5 P 66 3,表示折射角,矩形晶片66,钛酸铅陶瓷,频率5MHz,值为3,第十四页，共四十五页。,超声波探伤(tn shng)用试块,第十五页，共四十五页。,超声波探伤(tn shng)用试块,CSK-IA,第十六页，共四十五页。,超声波探伤(tn shng)用试块,调节：探头的前沿(
5、qinyn)、K值、声速,第十七页，共四十五页。,超声波探伤(tn shng)用试块,CSK-IIIA,第十八页，共四十五页。,距离-波幅（DAC)曲线(qxin)绘制,三条曲线生成后，按“增益”键，使用方向键调节曲线的高底，使判废线达到屏幕的高度，进入探伤(tn shng)界面，进行探伤(tn shng)检测。,第十九页，共四十五页。,探测(tnc)灵敏度的选定,探测(tnc)灵敏度决定了检测缺陷的能力 灵敏度高，检测缺陷的能力大，探伤时反射的杂波太多,影响缺陷波的识别；灵敏度低，检测缺陷的能力也低，会漏掉缺陷。,表 距离-波幅(bf)（DAC)曲线的灵敏度,第二十页，共四十五页。,焊接(h
6、nji)接头类型,角接接头(ji tu),对接(du ji)接头,T型接头,搭接接头,第二十一页，共四十五页。,焊接(hnji)坡口形式,第二十二页，共四十五页。,常见(chn jin)焊接缺陷,裂纹(li wn),气孔(qkng),咬边,夹渣,未熔合,未焊透,焊瘤,烧穿,下塌,第二十三页，共四十五页。,超声波探伤基本(jbn)方法直接接触法,垂直入射法采用直探头将声束垂直入射工件探伤(tn shng)面进行探伤(tn shng)的方法。,第二十四页，共四十五页。,斜角(xi jio)探伤法是采用斜探头将声束倾斜入射工件探伤面进行探伤的方法。,超声波探伤(tn shng)基本方法直接接触法,第
7、二十五页，共四十五页。,探测(tnc)面的修整,采用二次波探伤，探测面修整宽度(kund)为：S 2KT+50(mm)采用一次波探伤，探测面修整宽度为：SKT+50(mm)式中:K-探头的K值；T-工件厚度。,第二十六页，共四十五页。,耦合剂的选用(xunyng),耦合剂流动性、粘度、附着力适当，易清洗；声阻抗高，透声性好；价格便宜;对工件无腐蚀，对人无害，不污染环境；性能稳定，不易变质，能长期保存。常用耦合剂有 机油、水、水玻璃、甘油(n yu)、浆糊等。,第二十七页，共四十五页。,探头（K值）角度(jiod)的选择,推荐采用(ciyng)的斜探头K值,探头K值（角度）使声束能扫查到整个焊缝
8、（检测区）截面使声束中心线尽量与主要(zhyo)危险性缺陷垂直保证有足够的探伤灵敏度,注：条件允许时，尽量采用大K值探头。,第二十八页，共四十五页。,探头频率(pnl)的选择,GB1134589标准规定：检验频率f一般在25MHz范围(fnwi)内选择，推荐选用22.5MHz公称频率检验。,探测频率增高，则其波长减小，可检测的缺陷极限尺寸也小，一般为/2。从这一角度出发，则频率增高，有利于缺陷检出。另一方面，焊缝中的危险性缺陷大都与超声束入射方向成一定角度，在这种情况下，若频率过高，则缺陷的反射指向性也越好，回波反而不易(b y)被探头接收，故频率不宜太高。保证有足够的探伤灵敏度。,第二十九页
9、，共四十五页。,检验(jinyn)等级,A级检验 采用一种角度(jiod)的探头在焊缝的单面单侧进行检验,只对允许扫查到的焊缝截面进行探测.一般不要求作横向缺陷的检验.母材厚度大于50mm时,不得采用A级检验。,第三十页，共四十五页。,检验(jinyn)等级,B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行(jnxng)检验,对整个焊缝截面进行探测；母材厚度大于100mm时,采用双面双侧检验；受几何条件的限制,可在焊缝的双面单侧采用两种角度探头进行探伤.条件允许时应作横向缺陷的检验。,第三十一页，共四十五页。,检验(jinyn)等级,C级检验 至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验.
10、同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验.母材厚度大于100mm时,采用双面侧检验.其他附加要求是:对接焊缝余高要磨平,以便探头在焊缝上作平行扫查;焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要用直探头作检查;受焊缝母材厚度大于等于(dngy)100mm,窄间隙焊缝母材厚度大于等于 40mm时,一般要增加串列式扫查。,第三十二页，共四十五页。,探伤(tn shng)面及使用折射角,第三十三页，共四十五页。,探头移动(ydng)方式,锯齿形扫查是最常用的一种扫查方式(fngsh)，一般在初始检测中使用，速度快，易于发现缺陷，保持探头垂直焊缝做前后移动的同时，还应做1015左右转动。,第三十四页，共四
11、十五页。,探头移动(ydng)方式,基本(jbn)扫查,转角(zhunjio)扫查,环绕扫查,左右扫查,前后扫查,锯齿扫查发现缺陷后，采用以下扫查以确定缺陷大小、方向和性质。,转角扫查：推断缺陷的方向；环绕扫查：推断缺陷形状；左右扫查：确定缺陷沿焊缝方向的长度；前后扫查：确定缺陷水平距离或深度。,第三十五页，共四十五页。,探头(tn tu)移动方式,斜平行(pngxng)扫查,检测焊缝或热影响区横向(hn xin)缺陷。,第三十六页，共四十五页。,探头移动(ydng)方式,平行(pngxng)扫查,检测焊缝(hn fn)或热影响区横向缺陷。,第三十七页，共四十五页。,缺陷的水平(shupng)
12、、深度定位,第三十八页，共四十五页。,缺陷(quxin)指示长度测定,6dB相对(xingdu)灵敏度法,第三十九页，共四十五页。,缺陷指示长度(chngd)测定,端点(dun din)峰值法,第四十页，共四十五页。,缺陷(quxin)评定,超过评定线的信号应注意(zh y)其是否具有裂纹等危害性缺陷特征，如有怀疑时应采取改变探头角度、增加探伤面、观察动态波形、结合结构工艺特征做判定。最大反射波位于区的缺陷，其指示长度小于10mm时，按5mm计。相邻两缺陷各向间距小于8mm时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。,第四十一页，共四十五页。,检验(jinyn)结果的等级分类,焊缝质量等级根
13、据距离-波幅（DAC)曲线进行评定:最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评为级；最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹(li wn)等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何，均评为级；反射波幅位于区的非裂纹性缺陷，均评为级;最大反射波幅位于区的缺陷，根据缺陷的指示长度按下表规定予以评级；最大反射波幅超过判废线进入区的缺陷，无论其指示长度如何，均评定为级。,第四十二页，共四十五页。,焊缝质量(zhling)评定,缺陷(quxin)的等级分类,第四十三页，共四十五页。,谢 谢 大 家！,第四十四页，共四十五页。,内容(nirng)总结,焊缝的超声波探伤。20Hzf20KHz。20KHzf103 MHz。第一(dy)临界角为=27.2，S=33.3。第二临界角为=56.7，S=90。园晶片直径20。矩形晶片66。调节：探头的前沿、K值、声速。式中:K-探头的K值。流动性、粘度、附着力适当，易清洗。68 56。6045。GB1134589标准规定：检验频率f一般在25MHz范围内选择，。缺陷的等级分类,第四十五页，共四十五页。,
