超声检测课程设计报告—杨思达

超声检测课程设计（论文）课题：管衍架焊缝Y型学院：南昌航空大学科技学院专业名称：测控技术与仪器班级学号：138201228学生姓名：杨思达指导老师：李坚二O一六年六月课程设计任务书班级：1382012学生：杨思达学号：138201228课题名称：管衍架焊缝Y型课题设计要求：1.编制所指定工件的超声探伤工艺规程，工艺卡。2.说明编制规程、工艺卡所依据的标准的条目，所选择参数的计算方法和过程。3.通过实践验证所编的规程、工艺卡的合理性和可靠性，如不能正确检测缺陷，则对所编规程进行修改，直到能检出。分析影响检测结果的相关因素，根据自己的实际的检测过程，重点分析其中一种的原因以及解决方法。4.根据自己选定的标准中的验收规定，对缺陷定量、定性、定位。课题内容：1.给定定工件实物名称、材料、热处理状态等。2.根据超声检测原理和工艺步骤，设计探伤规程和工艺卡。3.编写设计根据和原理说明。4.对实物进行检测，验证设计的合理性，或做修改，反复，达到设计上合理，实践上可行的要求。5.撰写课程设计报告（内含工件的检测报告）。主要参考资料:1.GJB1580A-2004变形金属超声检验方法2.JB4730-2005特种设备无损检测3.郑辉等编《超声检测》中国劳动社会保障出版社2007年管衍架焊缝Y型学生姓名：杨思达班级：138201228指导老师：李坚摘要：超声检测是指用超声波来检测材料和工件、并以超声检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。超声检测是利用超声波的众多特性（如反射和衍射），通过观察显示在超声检测仪上的有关超声波在被检材料或工件中发生的传播变化，来判定被检材料和工件的内部和表面是否存在缺陷，从而在不破坏或不损害被检材料和工件的情况下，评估其质量和使用价值。本次课程设计利用超声检测的方法对管衍架焊缝进行检测。关键词：管衍架焊缝、超声检测、缺陷指导老师签名:目录前言.................................................5一、超声检测的原理......................................61.1超声检测原理：....................................61.2超声波的特点：....................................6二、检测工艺卡..........................................7三、编制说明............................................8四、缺陷的测定..........................................10五、缺陷评定............................................11六、课设总结............................................12七、致谢................................................13参考文献.............................................13前言近年来，作为五大常规无损检测方法之一的超声检测（ultrasonic）在工业上有着非常广泛的应用。超声检测是一门新兴的应用科学技术。在工科高等院校中，应用物理，检测技术及仪器制造开设无损检测的课程很多。它以物理学、力学、电子学、计算机与材料科学为基础，在不破坏材料的前提下，应用近代物理学、电子学、和计算机科学提供的各种信息检测与信息处理技术，及时准确的发现工程材料及其表面的各种缺陷；测定材料的各种性能与物理量，并给与评价。其应用范围广泛检测结果准确，是检测领域畅谈的热题之一。目前在工业生产中已成熟应用的常规无损检测方法包括五大类，他们分别是：射线检测技术（RT）、超声检查(UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）与涡流检测（ET）。超声检测是常规无损检测的重要方法之一。超声检测是声源产生超声波采用一定的方式使超声波进入工件。超声波在构件中传播并与工件中的材料及其中的缺陷发生作用，使传播方向或特征被改变。改变后的超声波被检测设备接收并对其进行处理分析。根据接收的超声波的特征评估工件本身及其内部是否存在缺陷。可以检测工件的内部叫深的缺陷，这是磁粉检测无法达到的，比射线更安全效率也更高，检测也比较方便。材料基本不受限制。应用广泛。超声检测在五大常规检测中具有极其重要的位置，通过本次实践与理论的结合让我提高了对超声检测理论的理解和实际的应运。本次课程设计利用超声检测的方法对管衍架焊缝进行编写工艺卡。一、超声检测的原理1.1超声检测原理：以脉冲法为例：声源产生的脉冲进入到工件中，超声波在工件中以一定的方向和速度向前传播，遇到两侧声阻抗有差异的界面是部分声波被反射检测系统接受和显示，分析声波幅度和位置等信息，评估缺陷是否存在或存在确信的大小、位置等。两侧声阻抗有差异的界面可能是材料中某种不连续，如裂纹、气孔、夹杂等。声波反射的程度取决于界面两侧声阻抗差异的大小、入射叫以及界面的面积等。通过测量入射声波和接收声波之间声阻抗差异的大小、入射角以及界面的面积等。通过测量入射声波和接受声波之间声传播的时间，可以得知反射点距入射点的距离。1.2超声波的特点：1）超声波方向性好：2）超声波能量高3）能在界面上产生反射、衍射、折射、和波形转换4）超声波穿透能力强二、检测工艺卡工艺参数工件名称管衍架的斜对接焊缝工件编号36材质牌号Q345B工件尺寸Ф105×10，θ=45°热处理状态焊后毛面检验工序周面检测波型横波探头型号5P8*10K2.5耦合剂机油验收标准JB4730-2005编制日期2016-06-23检测方式周面检测扫查方式周面轴向锯齿形扫查表面补偿+4dB试块Csk-III试块仪器PXUT-27检测标准JB4730-2005检测点焊缝检测范围热影响区等工件草图编制校对审核批准三、编制说明参数选择说明选择结果探伤仪器应选择动态范围大，水平线性和垂直线性好，并且要组合分辨率高、灵敏度高、盲区小的仪器，且具有足够大的功率。增益，调整范围在80dB以上，步进级每档不大于2dB，精度1dB；时基线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%，通道为单探头模式。PXUT-27探头型号选择高的频率有利于发现更小的缺陷；声束指向性好，但频率越高，近场区长度越大，衰减越大。所以一般选择低频率的，常选择0.5~2.5MHZ。探头晶片尺寸越大，半扩散角越小，声束指向性越好，实际检测大面积工件时，经常选择晶片大的，提高效率。但实际检测中，考虑到检测工件在检测面很窄，一般选择合适的晶片尺寸本次检测中综合选择的条件选择2.5P14N2.5P14N扫查方式扫查前将仪器的增益调到起始灵敏度。再把要扫查的工件表面涂好耦合剂(30#机油)，注意扫查间距不应大于探头直径的一半。扫查速度不应超过150m/s；保证工件的全部被检测区域都能被超声束所覆盖；应尽量使主声束与缺陷反射面相垂直，以获得最大的回波高度。探头声速指向轴向前后移动，作锯齿齿形移动扫查速度扫查速度应不大于150mm/s。120mm/s耦合剂超声检测中使用的耦合剂，一般要求：容易附着在工件表面上，有足够的浸润性，以排除探头与检测面之间由工件表面污渍造成的空气薄膜。声特性阻抗尽量与被检测材料的声特性阻抗相差小，有利于超声进入工件；对人体没有伤害，容易清除，价格廉价，来源广，对工件没有损害，本次实验选择的是30#机油。30#机油缺陷评定见GJB1580-2004定标比例定标比例的选择应充分考虑工件的厚度和缺陷波的分辨难易。声程1:1定标定标方式第一次底波用始偏调节，第二次底波用声速调节。二次底波法扫查灵敏度探头置于对比试块上作周向扫查检测，然后将试块上内壁尖槽的回波高度调至满幅度的80%，再移动探头找到外壁尖槽的最高回波，二者波峰的连线为距离-波幅曲线，作为基准灵敏度二、将起始灵敏度提高6dB再加上表面补偿。6dB试块的选择四、缺陷的测定测定缺陷时灵敏度应调节到定量线灵敏度。对所有反射波幅达到或超过定量线的缺陷，均应确定其最大反射波幅、指示长度、距端面距离和缺陷所在钻杆的内壁或外壁位置。缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。4.1缺陷最大反射波幅的测定4.1.1发现反射信号后，周向和径向往复移动探头至缺陷出现最大反射波信号的位置。如反射波已高出示波屏的满幅度，可调节衰减器使该波降至便于观察的高度，以便确认最大反射波信号的位置。4.1.2确认最大反射波信号的位置后，调节衰减器使该波高度至相应的定量线处，此时的衰减器读数与定量线灵敏度dB数之差即为该信号的最大反射波幅，记为SL±××dB，并确定它在距离-波幅曲线中的区域。4.2缺陷指示长度的测定4.2.1当缺陷反射波只有一个高点，且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时，用定量线的绝对灵敏度法测其指示长度。4.2.2当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时，应以端点6dB法测其指示长度。4.3缺陷位置的测定4.3.1发现缺陷并确认最大反射波信号在钻杆上的位置后，测量该位置至钻杆接头端面的距离。4.3.2根据缺陷在示波屏上水平刻度的读数确定其在壁厚方向的深度位置。如在0.5和1.5跨距附近出现的缺陷反射波信号，则该缺陷位于内表面，在1.0和2.0跨距附近出现的缺陷反射波信号，则该缺陷位于外表面。五、缺陷评定5.1低于定量线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征，如检测人员有怀疑时，应采取改变探头K值，观察缺陷动态波型进行综合分析。5.2缺陷指示长度小于10mm时，按5mm计。5.3相邻两缺陷在一直线上，其间距小于其中较小的缺陷长度时，应作为一条缺陷处理，以两缺陷长度之和作为其单个缺陷指示长度(间距不计入缺陷长度)。5.4不允许的缺陷a)位于判废线及判废线以上的缺陷;b)位于判废线以下至定量线且周向指示长度大于等于10mm的缺陷;c)检测人员认为的裂纹等危害性缺陷六、课设总结此次的课程设计我通过查阅有关资料和同学讨论等一系列的方法完成了本次的课程设计。通过本次课程设计，让我发现了自身存在的许多不足之处。虽然理论上的知识可以理解，但在实践中却依然有着许多问题和困惑。通过这次设计，让我知道了理论知识与实践相结合的重要意义，学会了多问、多看，这为以后的学习与工作做好了坚实的基础。七、致谢本次课程设计圆满的完成，我首先得感谢老师在课程设计上对于我的指导帮助，还有与同学之间的互相帮助。期中最主要的就是在设计中的探头和机器选择方面的问题，在老师与同学的帮助下顺利的完成了。课程设计的过程，是学习的过程，也是锻炼的过程。同时，我还要感谢学院给予了我这次设计的机会与环境。最后，再一次感谢在课程设计中帮助过我的老师与同学们。参考文献1、JB/T4730.3—2005特种设备无损检测超声部分2、GJB1580A-2004变形金属超声检验方法3、郑辉林树青主编《超声检测》中国劳动社会保障出版社2007