人工模擬缺陷超聲波UT探傷培訓(xùn)考核試板

一、原理 超聲波是頻率高于20千赫的機(jī)械波。在超聲探傷中常用的頻率為0.5~5兆赫。這種機(jī)械波在材料中能以一定的速度和方向傳播，遇到聲阻抗不同的異質(zhì)界面(如缺陷或被測(cè)物件的底面等)就會(huì)產(chǎn)生反射。這種反射現(xiàn)象可被用來(lái)進(jìn)行超聲波探傷，常用的是脈沖回波探傷法探傷時(shí)，脈沖振蕩器發(fā)出的電壓加在探頭上(用壓電陶瓷或石英晶片制成的探測(cè)元件)，探頭發(fā)出的超聲波脈沖通過(guò)聲耦合介質(zhì)(如機(jī)油或水等)進(jìn)入材料并在其中傳播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途徑返回探頭，探頭又將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，經(jīng)儀器放大而顯示在示波管的熒光屏上。根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置和幅度(與參考試塊中人工缺陷的反射波幅度作比較)，即可測(cè)定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外，還有用另一探頭在工件另一側(cè)接受信號(hào)的穿透法。利用超聲法檢測(cè)材料的物理特性時(shí)，還經(jīng)常利用超聲波在工件中的聲速、衰減和共振等特性。

二、應(yīng)用 脈沖回波探傷法通常用于鍛件、焊縫及鑄件等的檢測(cè)。可發(fā)現(xiàn)工件內(nèi)部較小的裂紋、夾渣、縮孔、未焊透等缺陷。被探測(cè)物要求形狀較簡(jiǎn)單，并有一定的表面光潔度。為了成批地快速檢查管材、棒材、鋼板等型材，可采用配備有機(jī)械傳送、自動(dòng)報(bào)警、標(biāo)記和分選裝置的超聲探傷系統(tǒng)。除探傷外，超聲波還可用于測(cè)定材料的厚度,使用較廣泛的是數(shù)字式超聲測(cè)厚儀,其原理與脈沖回波探傷法相同，可用來(lái)測(cè)定化工管道、船體鋼板等易腐蝕物件的厚度。利用測(cè)定超聲波在材料中的聲速、衰減或共振頻率可測(cè)定金屬材料的晶粒度、彈性模量(見(jiàn)拉伸試驗(yàn))、硬度、內(nèi)應(yīng)力、鋼的淬硬層深度、球墨鑄鐵的球化程度等。此外，穿透式超聲法在檢驗(yàn)纖維增強(qiáng)塑料和蜂窩結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用也已日益廣泛。超聲全息成象技術(shù)也在某些方面得到應(yīng)用。

三、超聲檢測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)是:穿透能力較大，例如在鋼中的有效探測(cè)深度可達(dá)1米以上;對(duì)平面型缺陷如裂紋、夾層等，探傷靈敏度較高，并可測(cè)定缺陷的深度和相對(duì)大小;設(shè)備輕便，操作安全，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢驗(yàn)。缺點(diǎn)是:不易檢查形狀復(fù)雜的工件，要求被檢查表面有一定的光潔度，并需有耦合劑充填滿探頭和被檢查表面之間的空隙，以保證充分的聲耦合。對(duì)于有些粗晶粒的鑄件和焊縫，因易產(chǎn)生雜亂反射波而較難應(yīng)用。此外，超聲檢測(cè)還要求有一定經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員來(lái)進(jìn)行操作和判斷檢測(cè)結(jié)果。

板板對(duì)接焊縫試塊

0點(diǎn)為檢測(cè)起點(diǎn)

可以根據(jù)實(shí)際需求，制作不同的板厚和缺陷類型。

四、技術(shù)要求：

1.缺陷距離端部及兩端缺陷之間的距離應(yīng)大于mm。

2.每塊焊板至少包含裂紋、夾渣、未焊透、未熔合、氣孔等缺陷中的2種缺陷。

超聲檢測(cè)局限性:1.由于操作者操作誤差導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的差異。

2.對(duì)操作者的主觀因素(能力、經(jīng)驗(yàn)、狀態(tài))要求很高。

3. 定性困難。

4.無(wú)直接見(jiàn)證記錄(有些自動(dòng)化掃查裝置可作記錄)。

5.對(duì)小的(但有可能超標(biāo)的缺陷)不連續(xù)性重復(fù)檢測(cè)結(jié)果的可能性小。

6.對(duì)粗糙、形狀不規(guī)則、小而薄及不均質(zhì)的零件難以檢查。

7.需使用耦合劑使波能量在換能器和被檢工件之間有效傳播。

超聲波的一般特性:超聲波是機(jī)械波(光和X射線是電磁波)。超聲波基本上具有與可聞聲波相同的性質(zhì)。它們能在固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的彈性介質(zhì)中傳播。但不能在真空中傳播。在很多方面，一束超聲波類似一束光。向光束一樣，超聲波可以從表面被反射:當(dāng)其穿過(guò)兩種聲速不同物質(zhì)的邊界時(shí)可被折射(實(shí)施橫波檢測(cè)基理);在邊緣處或在障礙物周圍可被衍射(裂紋測(cè)高:端點(diǎn)衍射法基理)。

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