超声波重点.doc

1.何谓绕射（衍射）？绕射现象的发生与哪些因素有关？答：波在传播过程中遇到与波长相当的障碍物时，能绕过障碍物的边缘继续前进的现象，称为波的绕射（衍射）。衍射的产生与障碍物的尺寸Df和波长的相对大小有关：Df时，几乎只绕射无反射；Df时，几乎只反射无绕射；Df与相当时，既反射又绕射。2.什么叫波型转换？波型转换与哪些因素有关？答：超声波倾斜入射到异质界面时，除产生与入射波同类型的反射和折射波外，还会产生与入射波不同类型的反射与折射波，这种现象称为波型转换。波型转换只发生在倾斜入射的场合，与界面两侧介质的特性（状态、声束等）以及波的入射角有关。3.什么是缺陷的当量尺寸？在超声检测中为什么要引进当量尺寸的概念？答：A型反射法是根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。然而工件中的缺陷形状性质各不相同，目前的检测技术还难以确定缺陷的真实大小和形状。回波声压相同的缺陷的实际大小可能相差很大，为此引用当量法。 当量法是指在同样的探测条件下，当自然缺陷的实际回波与某人工规则反射体回波等高时，则该人工规则反射体的尺寸就是此自然缺陷的当量尺寸。自然缺陷的尺寸往往大于当量尺寸。4.超声波斜探头的技术指标有哪些？答：除了频率、晶片材料、晶片尺寸等影响声场性能的指标外，超声波斜探头还有以下技术指标：斜探头的入射点和前沿长度：是指其主声束轴线与探测面的交点，入射点至探头前沿的距离称探头前沿长度，测定入射点和前沿长度是为了便于对缺陷定位和测量探头的K值。斜探头K值和折射角S：斜探头K值是指被探工件中横波折射角S的正切值，K=tgS。探头主声束偏离：是指探头实际主声束与其理论几何中心轴线的偏离程度，常用偏离角来表示。5.聚焦探头的焦点有什么特点？聚焦探头有哪些优点和不足？答：聚焦探头的焦点不是一个点，而是一个聚焦区，该聚焦区呈柱形，称为焦柱，焦柱直径d及长度L与波长、焦距F、波源半径R有关。优点：聚焦探头声束细，产生散乱反射的几率小，用于铸钢件及奥氏体钢晶粒粗大、衰减严重的材料检测，可降低草状回波，提高信噪比的灵敏度，有利于缺陷的检出。使用聚焦探头有利于提高定量精度。不足：最大缺点是声束细，每次扫查范围小，探测效率低。另外，探头通用性差，每只探头仅适用于探测某一深度范围的缺陷。6.试块应满足哪些基本要求？使用试块应注意什么?答：试块材质要均匀，内部杂质少，无影响使用的缺陷。加工容易，不易变形和锈蚀，具有良好的声学性能。试块的平行度、垂直度、光洁度和尺寸精度都要符合一定的要求。注意事项：试块要在适当部位编号，以防混淆。试块在使用和搬运过程中应注意保护，防止碰伤或擦伤。使用试块时应注意清楚反射体内的油污和锈蚀。注意防止试块锈蚀，使用后停放时间较长，要涂敷防锈剂。注意防止试块变形，平板试块尽可能立放，防止重压。7.什么叫检测灵敏度？常用的调节检测灵敏度的方法有几种?答：检测灵敏度是指在确定的范围的最大声程处发现规定大小缺陷的能力。有时也称为起始灵敏度或评定灵敏度。通常以标准反射体的当量尺寸表示。实际检测中，常常将灵敏度适当提高后者成为搜索灵敏度或 扫差灵敏度。调节检测灵敏度常用的方法有试块调节法和工件底波调节法。 试块上人工反射体调节和以试块底波调节两种方式。工件底波调节法包括计算法、AVG曲线法、底面回波高度法等多种形式。8.何谓缺陷定量？简述缺陷定量方法有几种？答：超声波检测中,确定工件中缺陷的大小和数量，称为缺陷定量。缺陷的大小包括缺陷的面积和长度。缺陷的定量方法很多，常用的有当量法、底波高度法和测长法。9.什么是缺陷的指示长度？确定缺陷的指示长度的方法有哪些？答：按确定的灵敏度基准，根据探头移动距离测定的缺陷长度称为缺陷的指示长度。测定缺陷指示长度的方法分为相对灵敏度法、绝对灵敏度法和端点峰值法。相对灵敏度法：是以缺陷最高回波为相对基准，沿缺陷长度方向移动探头，以缺陷波幅降低一定的dB值得探头位置作为缺陷边界来测定缺陷长度的方法。绝对灵敏度法：是沿缺陷长度方向移动探头，以缺陷波幅降到规定的测长灵敏度的探头位置作为缺陷边界来测定长度的方法。端点峰值法：是缺陷反射波峰起伏变化，有多个高点时，以缺陷两端反射波极大值处的探头位置作为缺陷边界来测定长度的方法。10.简要说明钢板检测中，引起底波消失的几种可能情况？答：表面氧化皮与钢板结合不好。近表面有大面积缺陷。钢板中有吸收性缺陷（如疏松或密集小夹层）。钢板中有倾斜的大缺陷。11.在钢板超声波检测中，常采用什么方法来调节检测灵敏度？答：阶梯试块法，板厚不大于20mm时，用CB I试块将工件等厚部位第一次底波高度调整到满刻度的50%，再提高10dB作为基准灵敏度。平底孔试块法，板厚大于20mm时，应将CB II试块5平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50%作为基准灵敏度。底波法，板厚不小于探头的3倍近场区时，也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度，其结果应与上条的要求相一致。12.试说明小径管纵向、横向缺陷的一般检测方法。答：超声波检测中的小径管是指外径小于或等于100mm的管材。小径管一般为无缝管，其主要缺陷平行于管轴的纵向缺陷，也有垂直于管轴的横向缺陷。对于纵向缺陷一般利用横波进行周向扫差。对于横向缺陷，一般利用横波进行轴向扫差探测。13.在锻件超声波检测中，调节灵敏度的常用方法有哪几种？各适用于什么情况？答：调节锻件检测灵敏度方法有两种，一是利用锻件的底波来调节，另一是利用试块来调节。当锻件被检部位厚度大于或等于3倍近场区，且锻件具有平行底面或圆柱曲底面时，常用底波来调节检测灵敏度。当锻件被检部位厚度小于3倍近场区，或由于几何形状所限或底面粗糙时，应利用具有人工缺陷的试块来调节检测灵敏度。应注意：当试块表面形状、粗糙度与锻件不同时，要进行耦合补偿；当试块与工件的材质衰减相差较大时，还要考虑介质的衰减补偿。14.铸件超声波检测的困难是什么？答：透声性差：铸件重要特点是组织不致密、不均匀和晶粒粗大，透声性差。声耦合差：铸件表面粗糙，声耦合差，检测灵敏度低，波束指向性不好，且探头磨损严重。干扰杂波多：一是由于粗晶和组织不均匀引起的散乱反射，形成草状回波，使信噪比下降。二是铸件形状复杂，一些轮廓回波和迟到变形波引起的非缺陷信号多。此外，铸件粗糙表面也会产生一些反射回波，干扰对缺陷的正确判定。15.横波检测焊缝时，选择探头K值应依据哪些原则？答：应从三个方面考虑：使声束能扫查到整个焊缝截面。使声束中心线尽量与主要危险性缺陷垂直。保证有足够的检测灵敏度。16.焊缝检测中，常见的伪缺陷波有哪几种？答：仪器杂波：仪器接上探头的情况下，由于仪器性能不良，灵敏度调节过高，荧光屏上出现单峰或者多峰波形，接上探头工作时，此波在荧光屏上的位置固定不变。一般情况下，降低灵敏度后，信号既消失。探头杂波：仪器接上探头后，在荧光屏上显示出脉冲幅度很高、很宽的信号，无论探头是否接触工件，它都存在且位置不随探头移动而移动。耦合剂反射波：如果探头的折射角较大，而检测灵敏度又调的很高，则有一部分能力转换成表面波，这种表面波传播到探头前沿耦合剂堆积处，造成反射信号。只要探头固定不动，随着耦合剂的流失、波幅慢慢降低、很不稳定，用手擦掉探头前面的耦合剂时，信号就消失。焊缝表面沟槽反射波：在多道焊的焊缝表面形成一道道沟槽。当超声波扫查到沟槽时，会引起沟槽反射。鉴别的方法是，一般一次、二次波处或稍偏后位置，这种反射信号的特点是不强烈，迟钝。焊缝上下错位引起的反射波：由于焊缝上下焊偏，在一次检测时，焊角反射波很像焊缝内的缺陷，当探头移动到另一侧检测时，在一次波前没有反射波或测得探头的水平距离在焊缝母材上。17.焊缝检测中，如何选择探头的频率?答：焊缝检测中，探头的频率选择应依据所探测对象的材质来确定。对碳钢和铝，由于晶粒比较细小，可选用较高的频率检测，一般为2.55.0MHZ。对于板厚较小的焊缝，可采用较高的频率，对于板厚较大，衰减明显的焊缝，应选用较低的频率。铝焊缝要用专用探头，一般频率为5.0MHZ。对奥氏体不锈钢，频率对衰减的影响较大。频率越高，衰减越大，穿透力越低，又因焊缝晶粒粗大，宜选用较低的检测频率，通常为0.52.5MHZ。18.超声检测时，对灵敏度的补偿有哪几种？耦合补偿，在检测和缺陷定量时，对表面粗造度引起的耦合损失进行补偿。衰减补偿，检测和缺陷定量时，对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。曲面补偿，对检测面是曲面的工件，采用曲率半径与工件相同或相近的对比试块，通过对比试验进行曲面补偿。19.对缺陷的类型识别如何规定的？答：对缺陷类型主要分为点状、线状、体积状、平面状和多重性五种缺陷。缺陷类型识别一般是通过探头从两个方向扫查（即前后和左右扫查），观察其回波动态波形来进行的。必要时，宜采用两种以上声束方向做多种扫查，包括前后、左右、转动和环绕扫查，以此对各种超声信息进行综合评定识别缺陷。20.对探伤仪、探头以及探伤仪和探头组合系统的性能规定了哪些要求？探伤仪：频率：0.5-10MHZ。垂直线性：在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性，误差5%。水平线性：误差1%。探头：晶片面积一般500m，且任一边长原则上25mm。单晶斜探头声束轴线水平偏离角2，主声束垂直方向不应有明显的双峰。系统性能：在达到所探工件的最大检查声程时，其有效灵敏度余量应10dB。仪器和探头的组合频率与公称频率误差10%。仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）的要求有，对于频率为5MHZ的探头，宽度10mm；对于频率为2.5MHZ的探头，宽度15mm。直探头的远场分辨力应30dB，斜探头的远场分辨力应6dB。21.对超声波检测的缺陷性质估判依据有哪些？答：工件结构与坡口形式。母材与焊材种类。焊接方法和焊接工艺。缺陷几何位置。缺陷最大反射回波高度。缺陷定向反射特性。缺陷回波静态波形。缺陷回波动态波形。22.钢板的超声检测中，当板厚大于探头的三倍近场区时，如何用底波来校准灵敏度？答：板厚大于探头的三倍近场区时，可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度，第一次反射波高调整到满刻度的50%作为基准灵敏度。其结果应和板厚20mm时，CB II试块5mm平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50%的基准灵敏度相一致。23.基准灵敏度和扫查灵敏度区别？答：基准灵敏度一般是指记录灵敏度，通常用于缺陷的定量和等级评定。扫查灵敏度是指实际检测灵敏度。为了不漏掉记录缺陷或某些特定的缺陷，确保承压设备安全，实际检测时通常采用较高的检测灵敏度进行扫查。原则上扫查灵敏度不得低于基准灵敏度。24.超声检测面得选择？答：当超声波工件中缺陷延伸方向垂直，此时反射波频率最高，因此在探伤中被检工件应选择能让超声波声束尽量与缺陷延伸方向垂直。25.采用底波探伤法应满足的条件？答：工件探伤面与底面相互平行，确保产生多次反射。钢板的材质晶粒均匀，保证无缺陷底波。材质衰减较少的材质。26.缺陷的识别？答：一般通过探头从两个方面扫查，观察回波的动态波形来进行的，必要时宜采用两种以上的声束方向多种扫查。包括前后、左右和环绕扫查，以此时对各种超声信息进行综合评定来识别缺陷。27.对试块的基本要求？答：材质相同或相近。不得有2mm平底孔当量以上的缺陷。5mm平底孔底面与探测面垂直且光滑。平底孔距离应符合标准。28.缺陷定量需要确定的因素？答：缺陷位置的确定。缺陷当量大小的确定。估判缺陷的性质。29.缺陷性质的估判？答：分层：缺陷波形整齐均匀，波峰陡直。大面积分层只有缺陷回波，无底波，指示面积长。小面积分层有缺陷波，底波降低或消失，有一定长度。分层大多数在中部，平行于钢板表面测定方向性强，垂直于检测面不易探测到。白点：波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，移动探头，回波此起彼伏。折叠：存在于钢材表面或近表面，在探测面附近时不一定直接产生缺陷波，对底波多次反射波减少次数。分散夹杂物：缺陷位置无规律性，缺陷分布有一定范围，呈分散性。30.复合板探伤时的检测形式有哪些？答：复合板探伤可以从母材一侧或复合材一侧扫查。扫查方式：100%扫查，沿钢板方向间隔50mm平行扫查；坡口预定线两侧各50mm范围内100%扫查。31.复合板超声检测从母材侧与从复合材侧扫查的区别？答：从母材侧探测：无缺陷波，只有底波B1，复合完好。B1下降，底波降低，在底波前出现缺陷波，不完全未接和。底波消失，只有缺陷波，完全脱离区，未接和。从复合材侧探测：无缺陷波，只有底波B1，复合良好。底波B1下降，始波底波之后有缺陷波，不完全脱接。底波消失，在始波之后缺陷波宽度增大，完全脱接。32.无缝管缺陷的分布方向？答：平行于钢管的径向分布。垂直于钢管的径向分布。平行于钢管的表面层状分布。33.小径管水浸法探伤应确定三个重要参数：X偏心距；H水层厚度；F-焦距。34.焦距应如何选择？答：焦点落在与声束轴线垂直的管子中心线上，此时进入管壁中的横波声束基本成平行波束，使声束边缘与声束中心入射到管壁的入射角基本相等，减少声束发散。35.小径管探伤的特点是什么？答：纯横波探伤。不适用于分层缺陷的检测。采用夹角槽作为对比试块的人工缺陷，若回波比尖角槽高时，视为不合格。36.锻造的过程：加热、形变、成型和冷却。锻件的主要缺陷：缩孔、疏松、夹杂和裂纹。锻造的缺陷：折叠、白点、裂纹和热处理缺陷。奥氏体钢和低碳铁素体钢一般不出现白点。轴类锻件探测方向：与轴线平行。直探头径向探测为主。饼类、碗类锻件：厚度400mm时用直探头两端面进行探测。37.筒形锻件探伤时机？答：粗加工以后精加工以前。热处理后，槽、孔、台阶等加工前。如热处理前检验，则在热处理后仍要进行检测。38.需要补偿的条件？答：表面曲率，工件与试块不同。探测面粗糙度，工件与试块不同。工件材质与试块不同。39.游动波产生的原因？答：随着探头的移动不同声束射至缺陷：中心波束射至缺陷，回波高，声程小；边缘波束射至缺陷，回波低，声程大。40.白点与夹杂物的区分？答：白点多出现在锻件的大截面段，而中心夹杂物和各种偏析，只出现在锻件的某一端。白点为清晰地