《超声探伤检测实验》PPT课件

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1、超 声 探 伤 检 测 实 验 1 2021-5-2 一 、 试 验 主 要 内 容 ： 掌 握 焊 接 接 头 超 声 波 纵 波 探 伤 检 测 基 本 方法 。 2021-5-2 2 分 别 选 择 不 同 频 率 的 纵 波 探头 测 试 焊 接 接 头 ； 观 察 分 析 探 伤波 形 ， 测 定 焊 接 缺 陷 的 位 置 和 大小 。 掌 握 判 定 缺 陷 性 质 的 波 形 方法 。 3 2021-5-2 三 、 实 验 仪 器 设 备 和 材 料 4 2021-5-21、 设 备 ： CTS-22超 声 探 伤 仪 、 不同 频 率 的 直 探 头 、 耦 合 剂 ；2 试

2、 样 ： 焊 接 接 头 若 干 、 标 准 试块 （ IIW试 块 ） 、 人 工 缺 陷 试 块（ 自 制 ） 。 参 见 实 验 指 导 书 。 5 2021-5-2 2021-5-2 6 探 头 频 率 在 很 大 程 度 上 决 定 超 声 波 对 缺 陷 的 探测 能 力 。 频 率 高 时 ， 波 长 短 、 声 束 窄 、 扩 散 角小 、 能 量 集 中 、 因 而 发 现 小 缺 陷 的 能 力 强 ， 横向 分 辨 力 好 ， 缺 陷 定 位 准 确 ； 但 扫 查 空 间 小 ，仅 能 发 现 声 束 轴 线 附 近 的 缺 陷 。材 料 中 超 声 波 的 衰 减 与

3、 频 率 有 极 大 的 关 系 ， 频率 越 高 ， 衰 减 越 大 。 对 于 金 属 材 料 ， 超 声 波 的波 长 与 金 属 晶 粒 大 小 相 当 或 更 小 时 ， 即 频 率 过高 或 晶 粒 粗 大 时 ， 衰 减 很 显 著 ， 往 往 得 不 到 足够 的 穿 透 能 等 。 2021-5-2 7 由 此 ， 频 率 选 择 的 一 般 原 则 是 ： 对 于 小缺 陷 、 近 表 面 缺 陷 或 薄 件 的 检 测 ， 可 选 择 较 高频 率 ； 而 对 于 大 厚 度 试 件 、 高 衰 减 材 料 ， 应 选择 较 低 频 率 。 在 灵 敏 度 满 足 要 求

4、 的 情 况 下 ， 选择 宽 带 探 头 可 提 高 分 辨 力 和 信 噪 比 。 针 对 具 体对 象 ， 适 用 的 频 率 需 在 上 述 考 虑 当 中 取 得 一 个最 佳 的 平 衡 ， 即 保 证 所 需 尺 寸 缺 陷 的 检 出 ， 并满 足 分 辨 力 的 要 求 ， 也 要 保 证 整 个 检 测 范 围 内足 够 的 灵 敏 度 和 信 噪 比 。 2021-5-2 8 接 触 法 检 测 常 选 用 甘 油 、 机 油 、 化 学 浆糊 等 有 一 定 粘 度 的 耦 合 剂 ， 但 在 试 件 表 面 非 常光 滑 时 ， 有 时 也 采 用 水 作 为 耦 合

5、 剂 。 对 于 钢 材等 易 锈 的 材 料 ， 常 采 用 机 油 、 变 压 器 油 等 ， 不宜 采 用 甘 油 和 水 作 为 耦 合 剂 。 对 于 试 件 表 面 为竖 直 状 态 等 耦 合 剂 易 流 失 的 情 况 ， 需 选 择 粘 度较 高 的 耦 合 剂 。 液 浸 法 检 测 最 常 用 水 作 耦 合 剂 ，水 中 的 杂 质 会 引 起 声 波 较 大 的 衰 减 ， 因 此 ， 所用 的 水 必 须 是 洁 净 的 。 本 实 验 中 选 甘 油 作 为 耦合 剂 。 2021-5-2 9 为 实 施 一 项 超 声 检 测 ， 先 要 进 行检 测 仪 器

6、的 调 整 ， 对 于 A型 显 示 来 说 ，主 要 是 对 仪 器 进 行 时 基 线 调 整 和 检 测灵 敏 度 调 整 ， 以 保 证 在 确 定 的 检 测 范围 内 发 现 规 定 尺 寸 的 缺 陷 ， 并 对 缺 陷的 位 置 和 大 小 进 行 定 量 评 定 。 10 2021-5-2 （ 1） 时 基 线 的 调 整 时 基 线 调 整 比 例 ： 确 定 水 平 刻 度 值（ 格 ） 与 实 际 声 程 差 （ mm） 的 比例 ， 使 最 大 声 程 测 量 范 围 的 底 波 反 射显 示 在 仪 器 水 平 基 线 80 100 。 为方 便 读 数 本 实 验

7、 一 般 使 其 与 40格 重 叠 。2021-5-2 11 零 位 调 节 ： 时 基 线 比 例 调 整 好 后 ， 需 采用 延 尺 旋 钮 ， 将 声 程 零 位 置 于 所 选 定 的水 平 刻 度 线 上 ， 通 常 接 触 法 检 测 时 ， 声程 零 位 放 在 时 基 线 的 零 点 ， 时 基 线 的 读数 直 接 对 应 反 射 波 的 深 度 。 2021-5-2 12 探 伤 灵 敏 度 是 指 在 确 定 的 探 测 范 围 内 的 最 大 声 程处 发 现 规 定 大 小 缺 陷 的 能 力 。 例 如 探 伤 某 工 件 的灵 敏 度 为 400/2,表 示

8、在 400mm处 2平 底 孔 回 波 正好 达 基 准 高 ， 即 在 400mm处 发 现 2平 底 孔 当 量 的缺 陷 。探 伤 灵 敏 度 一 般 是 根 据 有 关 标 准 或 技 术 要 求 来 确定 的 。 通 过 调 节 仪 器 上 的 “ 增 益 ” 、 “ 衰 减 器 ”等 灵 敏 度 旋 钮 来 实 现 。常 用 的 灵 敏 度 调 节 方 法 有 1.试 块 调 节 法 2.工 件 底 波调 节 法 2021-5-2 13 1.试 块 调 节 法如 探 伤 厚 度 为 200mm锻 件 ， 探 伤 灵 敏 度 200/ 2.灵 敏 度 调 节 方 法 先 加工 一 块

9、 材 质 、 声 程 与 工 件 相 同 的 2的 平 底 孔 试 块 ， 将 探 头 对 准 试 块 上的 2平 底 孔 。 调 节 仪 器 使 2的 最 高 回 波 达 50%（ 或 80%） 基 准 高 即 可。 若 试 块 与 工 件 耦 合 不 好 ， 还 应 考 虑 耦 合 补 偿 。2.工 件 底 波 调 节 法利 用 工 件 底 波 调 节 灵 敏 度 是 根 据 工 件 底 波 与 同 深 度 （ 或 不 同 深 度 ） 的特 定 人 工 缺 陷 回 波 高 度 的 分 贝 差 为 定 值 ， 由 以 下 公 式 推 出 ，X-探 测 面 据 底 面 距 离 ； -要 求 检

10、 测 的 最 小 平 底 孔 当 量 尺 寸 。检 测 时 将 探 头 对 准 工 件 底 面 ， 仪 器 保 留 足 够 的 衰 减 余 量 ， 一 般 （+510dB） ,调 节 增 益 使 底 波 最 高 达 50%（ 或 80%） 基 准 高 ， 然 后 用 “衰 减 器 ” 增 益 dB(即 衰 减 量 减 少 dB)， 这 时 探 伤 灵 敏 度 就 调 好 了 。2021-5-2 14 15 2021-5-2（ 1） 扫 查 方 式 ： 全 面 扫 查 和 局 部 扫 查 两种 方 式 ；（ 2） 扫 查 速 度 ： 扫 查 速 度 应 当 适 当 ， 在目 视 观 察 时 应

11、能 保 证 缺 陷 回 波 被 有 把 握地 看 清 ， 在 自 动 记 录 时 ， 则 要 保 证 记 录装 置 能 有 明 确 的 记 录 。（ 3） 扫 查 间 距 ： 扫 查 间 距 通 常 根 据 探 头的 最 小 声 束 宽 度 ， 保 证 两 次 扫 查 之 间 有一 定 比 例 的 覆 盖 。 （ 1） 缺 陷 平 面 位 置 的 确 定（ 2） 缺 陷 埋 藏 深 度 的 确 定（ 3） 缺 陷 尺 寸 的 评 定 16 2021-5-2 17 2021-5-27、 超 声 波 探 伤 仪 的 使 用 方 法 （ 1） 把 探 伤 仪 接 上 稳 压 电 源 ， 闭 合 仪

12、器 面板 上 的 电 源 开 关 ；（ 2） 接 好 探 头 ；（ 3） 调 节 探 伤 仪 的 “ 辉 度 ” 、 “ 聚 焦 ” 、“ 扫 描 水 平 和 垂 直 位 置 ” 旋 钮 ， 并 使 起 始波 的 前 沿 对 准 标 准 尺 零 点 ； 2021-5-2 18 19 2021-5-2（ 4） 清 理 试 件 表 面 ， 涂 上 耦 合 剂 ；（ 5） 调 节 “ 深 度 ” 旋 钮 ， 把 “ 微 调 ” 控制 旋 钮 调 到 零 位 ； 把 “ 粗 调 ” 控 制 旋 钮调 到 和 试 件 厚 度 范 围 相 当 的 档 数 ； 适 当调 节 “ 微 调 ” 旋 钮 ， 以

13、便 测 读 荧 光 屏 上底（ 6） 用 标 波 的 位 置 ； 准 试 块 校 验 仪 器 的时 基 线 和 校 正 零 点 等 ； 20 2021-5-2（ 7） 校 验 试 块 和 焊 件 的 缺 陷 ；（ 8） 探 伤 完 毕 后 ， 切 断 电 源 ， 卸 下 探头 ；（ 9） 结 果 记 录 与 报 告 的 编 写 。 实 验 二 焊 接 接 头 X射 线 探 伤 评 片 实 验一 、 实 验 目 的掌 握 焊 缝 接 头 X射 线 探 伤 的 质 量 分 级 评 定 。 二 、 实 验 内 容依 据 从 底 片 上 得 到 的 工 件 缺 陷 数 据 ， 按 照 验 收标 准 或

14、 技 术 条 件 对 焊 件 质 量 级 别 作 出 评 定 。2021-5-2 21 三 、 实 验 仪 器 设 备 和 材 料1、 不 同 坡 口 的 焊 接 接 头 X射 线 探 伤 底 片 。2、 X射 线 底 片 评 片 机 。 2021-5-2 22 四 、 实 验 原 理射 线 检 测 的 理 论 基 础 为 当 强 度 均 匀 的 射 线 束 透射 物 体 时 ， 如 果 物 体 局 部 区 域 存 在 缺 陷 或 结 构存 在 差 异 ， 它 将 改 变 物 体 对 射 线 的 衰 减 ， 使 得不 同 部 位 透 射 射 线 强 度 不 同 ， 这 样 ， 采 用 一 定的

15、 检 测 器 （ 例 如 ， 射 线 照 相 中 采 用 胶 片 ） 检 测透 射 射 线 强 度 ， 就 可 以 判 断 物 体 内 部 的 缺 陷 和物 质 分 布 等 。 2021-5-2 23 五 、 实 验 方 法 和 步 骤对 焊 件 的 射 线 照 相 检 验 结 果 ， 进 行 质 量 评 定 的基 本 步 骤 ：1 准 备 ： 充 分 理 解 和 掌 握 焊 缝 接 头 质 量 验 收 标准 （ 钢 熔 化 焊 对 接 接 头 射 线 照 相 和 质 量 分 级 GB 3323-1987） ； 2021-5-2 24 2 整 理 数 据 ： 对 从 射 线 底 片 得 到 的

16、 缺 陷 数 据 进行 归 纳 、 分 析 ；（ 1） 审 查 缺 陷 类 型 ， 判 断 是 否 存 在 不 允 许 存 在的 缺 陷 ， 以 便 直 接 确 定 质 量 级 别 ； (2） 对 允 许 存 在 的 缺 陷 ， 首 先 审 查 是 否 存 在 尺寸 超 过 质 量 级 别 规 定 的 情 况 ；（ 3） 确 定 可 能 的 评 定 区 ， 按 缺 陷 类 型 在 评 定 区进 行 质 量 分 级 评 定 。 2021-5-2 25 3 分 级 评 定 ： 依 据 质 量 验 收 标 准 的 规 定 对 工 件的 质 量 级 别 进 行 评 定 ；4 结 论 ： 依 据 质 量

17、 分 级 的 结 果 对 工 件 质 量 作 出结 论 。 2021-5-2 26 六 、 思 考 题1 讨 论 附 图 中 导 致 缺 陷 与 焊 缝 色 差 原 因 。2 讨 论 透 度 计 的 作 用 。 2021-5-2 27 实 验 四 着 色 渗 透 探 伤 检 测 实 验一 、 实 验 目 的掌 握 着 色 渗 透 探 伤 检 测 非 孔 性 材 料 表 面 开 口 的缺 陷 方 法 （ 焊 件 焊 缝 ） 。二 、 实 验 内 容用 溶 剂 去 除 型 着 色 渗 透 检 测 焊 缝 及 其 周 边 金 属。 2021-5-2 28 三 、 实 验 器 材1、 喷 罐 式 溶

18、剂 去 除 型 着 色 渗 透 检 测 材 料 ： 一 套（ 其 灵 敏 度 符 合 实 验 要 求 ） ；2、 试 板 ；3、 白 光 灯 、 放 大 镜 ；4、 钢 丝 刷 、 砂 纸 、 锉 刀 等 工 具 ；5、 无 绒 布 或 纱 布 。 2021-5-2 29 四 、 实 验 原 理 着 色 探 伤 原 理 ： 将 含 有 染 料 的 渗 透 液 涂 敷在 被 检 工 件 表 面 ， 利 用 液 体 的 毛 细 作 用 ， 使 其渗 入 表 面 开 口 缺 陷 中 ， 然 后 再 除 去 工 件 表 面 多余 的 渗 透 液 ， 干 燥 后 施 加 显 象 剂 ， 将 缺 陷 中

19、的渗 透 液 吸 附 到 工 件 表 面 上 ， 再 观 察 反 映 缺 陷 形状 的 迹 痕 ， 进 行 缺 陷 的 质 量 评 定 。 下 图 1为 着色 渗 透 探 伤 原 理 示 意 图 。 2021-5-2 30 2021-5-2 31 五 、 实 验 步 骤1、 预 处 理 ： 先 用 钢 丝 刷 、 砂 纸 、 锉 刀 等 工 具 清理 试 板 的 检 测 区 域 ， 及 检 测 部 位 四 周 向 外 扩 展约 25mm， 去 除 试 板 表 面 的 锈 迹 等 污 物 ； 再 用清 洗 剂 清 洗 试 板 的 受 检 表 面 ， 以 除 去 油 污 和 污垢 。 2021-5

20、-2 32 2、 渗 透 ： 将 渗 透 液 喷 涂 于 清 洗 干 净 好 的 试 板 受检 面 ， 渗 透 时 间 为 10mi， 环 境 温 度 为 1550 ； 在 整 个 渗 透 时 间 内 ， 渗 透 液 必 须 润 湿受 检 表 面 ， 保 护 不 干 状 态 。3、 去 除 ： 渗 透 完 毕 后 ， 先 用 干 布 擦 去 表 面 多 余渗 透 液 ， 然 后 用 沾 有 去 除 剂 的 无 绒 布 擦 拭 ， 擦拭 时 ， 应 朝 一 个 方 向 擦 拭 ， 不 能 往 复 擦 拭 。2021-5-2 33 4、 显 像 ： 将 显 像 剂 喷 涂 于 受 检 表 面 ，

21、喷 涂 时 ，喷 嘴 距 被 检 工 件 表 面 一 般 以 300 400mm为宜 ， 喷 洒 方 向 与 受 检 表 面 夹 角 为 30 40， 以 形 成 薄 而 均 匀 的 显 像 剂 层 ， 显 像 剂 层 厚 度以 0.05 0.07mm为 宜 。5、 观 察 检 测 ： 显 像 结 束 后 ， 应 在 白 光 下 进 行 检测 ， 必 要 时 ， 可 用 5 10倍 放 大 镜 观 察 。6、 记 录 并 出 具 报 告 ： 做 好 记 录 并 根 据 标 准 、 规范 或 技 术 文 件 进 行 质 量 评 定 ， 最 后 出 具 报 告 。2021-5-2 34 六 、 思 考 题1 渗 透 探 伤 有 那 些 种 类 ？ 适 合 的 应 用 场 合 有 那些 ？2 渗 透 探 伤 过 程 应 注 意 那 些 事 项 ？ 2021-5-2 35