第5章板材和管材探伤改

辽宁机电职业技术学院教案用纸No1授课内容备注第五章板材和管材超声波探伤第一节板材超声波探伤一、常见缺陷钢板中常见缺陷有分层、折迭、白点等，裂纹少见。航空规定的薄板：厚度≤4㎜，能够用兰姆波检测。压力容器标准规定的薄板：6㎜≤≤20㎜，用双晶探头探测。二、探伤方法1.接触法定义：接触法是探头通过薄层偶合剂与工件接触进行探伤。产生迭加效应条件①薄板②小缺陷③缺陷位于板中心2.水浸法使水/工件界面的第二回波（界面波）与工件的第n次底波重合的方法称为多次重合法。一次重合法：第二次界面波走过4H钢水水CCHCH/2/2/4∴41钢水CCHn次重合法：nH41三、扫查方式全面扫查、列线扫查、边缘扫查、格子扫查辽宁机电职业技术学院教案用纸No2授课内容备注四、探测范围和灵敏度调整1.调整一般根据板厚来确定2.灵敏度度调整大平底调节灵敏度优点：不需考虑表面补偿，也不需考虑材质衰减补偿。灵敏度方法：①对比试块法②计算法)lg(40/2lg202112122ffffffffxxDDPPxD）（平底孔大平底③AVG曲线法五、缺陷的判别JB4730—94确定以下几种情况作为缺陷：1.缺陷第一次反射波F1≥%502.第一次底波B1＜100%，第二次缺陷波F1与第一次底波B1之比F1/B1≥%503.第一次底波B1＜50%辽宁机电职业技术学院教案用纸No3授课内容备注第二节复合材料超声波探伤一、常见缺陷复合材料中常见缺陷是脱层（脱接）二、缺陷的判别1.两种材料声阻抗接近若存在脱接缺陷，则在示波屏上出现缺陷波F。2.两种材料声阻抗相差较大☆当两种材料声阻抗相差较大时，即使复合良好也会出现界面回波。这时缺陷波判别困难，为此长利用试块来比较。①当从复合材料侧探伤时，若工件复合界面反射波宽度小于试块上的反射波宽度，且工件底波高于试块底波，则复合良好，反之复合不好。②当从母材侧探伤时若工件中界面反射波低于试块中界面反射波，工件中底波高于试块中底波，则复合良好，反之复合不好。☆对于重要的复合材料还可以结合底波与复合界面反射波高度的dB差来判别其复合情况。①当不考虑介质衰减和扩散衰减，且底面全反射时底波B1与复合界面反射波S的dB差为：rrBS21lg20②若底面不是全反射，其反射率为r则rrrBS)1(lg202辽宁机电职业技术学院教案用纸No4授课内容备注第四节管材的超声波探伤一、常见缺陷管材中常见缺陷与加工方法有关。无缝钢管中常见缺陷有裂纹、折迭、夹层等；焊接管中常见缺陷与焊缝类似，一般为裂纹、气孔夹渣、未焊透等；锻轧管常见缺陷与锻件类似，一般为裂纹、白点、重皮等。二、小口径管探伤（外径＜100㎜）其主要缺陷为平行于管轴的径向缺陷（称为纵向缺陷），有时也有垂直于管轴的径向缺陷（称为横向缺陷）。对于管内纵向缺陷，一般用横波进行周向扫查探测；对于管内横向缺陷，一般用横波进行轴向扫查探测。按耦合方式不同，小口径管探伤分为接触法探伤和水浸法探伤。(一)接触法探伤（适用于单件小批量及规格多的情况）1.纵向缺陷探测探头沿径向按螺旋线进行扫查探测。具体扫查方式有三种：一是探头不动，管材旋转的同时作轴向移动；二是探头作轴向移动，管材作转动；三是管材不动，探头沿螺旋线运动。2.横向缺陷探测探头沿轴向按螺旋线进行扫查。(二)水浸探伤1.探伤参数的选择⑴偏心距x的选择偏心距范围由以下两个条件决定：①纯横波探测条件2111LLCCSin（I）②横波探测内壁条件纵向缺陷探测横向缺陷探测辽宁机电职业技术学院教案用纸No5授课内容备注∵212LLSCCSinSin∴)(2112RrCCSinLL(II)同时满足纯横波探测内壁的条件为：III即)Rr(211211lLLLCCSinCCSin又RxSin1∴rCCxRCCSLLL2121(2)水层厚度的选择要求水层厚度大于钢管中横波全声程的1/2（即SxH）(3)焦距的选择用水浸聚焦探伤小径管，应使探头的焦点落在与声束轴线垂直的管上。在△OAB中，OA=R，OB=F-H，则22xRHF式中F——焦距；H——水层厚度TS1F内F外S2辽宁机电职业技术学院教案用纸No6授课内容备注R——钢管外半径；X——偏心距例题：水浸聚焦探伤φ60×8小径管，声透镜曲率半径r/=36㎜，求偏心x距和水层厚度H0。解：（1）偏心距xR=30,r=30-8=228.8222458.030251.02458.0251.0rRx(㎜)（2）求焦距FF=2.2r/=2.2×36=79.2(㎜)（3）求水层厚度H5.508.8302.792222xRFH(㎜)2.探测条件的确定⑴探头探头的频率为25~50MHz。聚焦探头声透镜的曲率半径r应符合下述条件：FCCCr121式中C1——声透镜中纵波声速；C2——水中波速F——水中焦距⑵扫查方式小径管探伤时探头扫查方式为螺旋线。一是探头不动，钢管作螺旋运动；二是探头沿管轴转动，钢管直线运动；三是探头沿管移动，钢管转动。辽宁机电职业技术学院教案用纸No7授课内容备注三、大口径管探伤（外径＞100㎜）探伤方法选择：⑴纵波垂直探伤法⑵横波周向探伤法⑶横波轴向探伤法辽宁机电职业技术学院教案用纸No8授课内容备注⑷水浸聚焦探伤法