《焊接检测技术》声发射检测

1、焊接检验焊接检验 机械系：杨广臣机械系：杨广臣 授课内容授课内容 模块一模块一 焊接检验基础焊接检验基础 模块七模块七 其他无损检测方法其他无损检测方法 模块八模块八 焊接质量管理及质量控制焊接质量管理及质量控制 模块七模块七 其它探伤方法其它探伤方法 声发射探伤声发射探伤 红外线探伤红外线探伤 激光全息探伤激光全息探伤 热中子照相法探伤热中子照相法探伤 液晶探伤液晶探伤 模块七模块七 其它探伤方法其它探伤方法 声发射探伤声发射探伤 声发射声发射材料局部或结构在外力和内力作用材料局部或结构在外力和内力作用 下产生变形或断裂时，以下产生变形或断裂时，以弹性波的形式释放出弹性波的形式释放出 应变能

2、的现象应变能的现象。即：局部区域快速卸载使弹性。即：局部区域快速卸载使弹性 波得以释放的结果波得以释放的结果 声发射探伤声发射探伤 用仪器检测、分析声发射信号，并利用声发射用仪器检测、分析声发射信号，并利用声发射 信号来推断声发射源的技术，称为信号来推断声发射源的技术，称为声发射技术。声发射技术。 应力集中（高能状态）应力集中（高能状态） 塑性变形导塑性变形导 致微观硬化形成裂纹使应力得到松弛致微观硬化形成裂纹使应力得到松弛 低能状态。同时，多余的能量以弹性波的形式低能状态。同时，多余的能量以弹性波的形式 释放出来。释放出来。 声发射信号的表征参数声发射信号的表征参数 声发射换能器所检测到的信

3、号是经过多次反射和波形变换声发射换能器所检测到的信号是经过多次反射和波形变换 的复杂信号，所以是指仪器输出波形而言。主要包括：的复杂信号，所以是指仪器输出波形而言。主要包括： 声发射事件计数、平均事件计数；声发射事件计数、平均事件计数； 振铃计数、平均振铃计数；振铃计数、平均振铃计数； 振铃事件比；振铃事件比； 幅度分布；幅度分布； 能量和能量率。能量和能量率。 声发射信号的表征参数声发射信号的表征参数 声发射事件计数、平均事件计数：声发射事件计数、平均事件计数： 声发射脉冲激发传感器，产生突发声发射脉冲激发传感器，产生突发 信号波形，包络检波后波形超过预信号波形，包络检波后波形超过预 置的阀

4、值电压所形成的矩形脉冲称置的阀值电压所形成的矩形脉冲称 为一个事件。在检测中得到的事件为一个事件。在检测中得到的事件 总数称为事件计数。单位时间内的总数称为事件计数。单位时间内的 事件数称为平均事件计数。事件数称为平均事件计数。 声发射信号的表征参数声发射信号的表征参数 声发射振铃计数和平均振铃计数：声发射振铃计数和平均振铃计数： 超过阀值电压的脉冲状信号称为振超过阀值电压的脉冲状信号称为振 铃。在试验过程中所测取的总振铃铃。在试验过程中所测取的总振铃 数称为振铃计数。单位时间内的振数称为振铃计数。单位时间内的振 铃数称为平均振铃计数。铃数称为平均振铃计数。 振铃事件比：单个事件中的振铃振铃事

5、件比：单个事件中的振铃 数。数。 声发射信号的表征参数声发射信号的表征参数 能量和能量率能量和能量率 虽然信号幅度可以代表能量，但是在常虽然信号幅度可以代表能量，但是在常 用的声发射能量测量方法中是把声发射事件所包含的面用的声发射能量测量方法中是把声发射事件所包含的面 积作为能量测量参数。积作为能量测量参数。 总能量总能量在试验过程中测得的累计能量值；在试验过程中测得的累计能量值； 能量率能量率单位时间内的声发射能量。单位时间内的声发射能量。 声发射探伤的特点声发射探伤的特点 属于一种无损动态探伤方法。属于一种无损动态探伤方法。特点如下：特点如下： （1）显示和记录那些在力的作用下扩展的危险缺

6、陷。）显示和记录那些在力的作用下扩展的危险缺陷。 常规方法按缺陷尺寸评价，此方法按活动性和声发射强常规方法按缺陷尺寸评价，此方法按活动性和声发射强 度分类评价；度分类评价； （2）声发射探伤对扩展中的缺陷有很高的灵敏度，可）声发射探伤对扩展中的缺陷有很高的灵敏度，可 以探测到零点几微米数量级的裂纹增量；以探测到零点几微米数量级的裂纹增量； 声发射探伤的特点声发射探伤的特点 （3）用若干个声发射传感器固定在工件表面构）用若干个声发射传感器固定在工件表面构 成几个阵列来检查整个工件，不需要将传感器在成几个阵列来检查整个工件，不需要将传感器在 工件表面移动。因此对工件表面状态和加工质量工件表面移动。

7、因此对工件表面状态和加工质量 要求不高；要求不高； （4）缺陷尺寸、位置及走向不影响声发射探伤）缺陷尺寸、位置及走向不影响声发射探伤 结果；结果； 声发射探伤的特点声发射探伤的特点 （5）受材料的限制比较小。例如：奥氏体不锈钢的热裂）受材料的限制比较小。例如：奥氏体不锈钢的热裂 纹，用纹，用X射线和超声波探伤都有较大困难，但声发射探伤射线和超声波探伤都有较大困难，但声发射探伤 有明显优势。有明显优势。 缺点：易受到环境的干扰需要丰富的数据库和检查经验；缺点：易受到环境的干扰需要丰富的数据库和检查经验； 只能给出声发射源的部位、活度和强度，不能给出缺陷的只能给出声发射源的部位、活度和强度，不能给

8、出缺陷的 性质和大小，需要配合其他方法，。性质和大小，需要配合其他方法，。 声发射探伤设备基本原理声发射探伤设备基本原理 声发射探伤设备基本原理声发射探伤设备基本原理 基本要求：基本要求： （1）较高的检查灵敏度）较高的检查灵敏度 单个事件持续时间短，单个事件持续时间短，0.01- 100微妙之间；微妙之间； （2）较宽的频率选择范围）较宽的频率选择范围 ； （3）对各种噪音具有较强的抑制和鉴别能力）对各种噪音具有较强的抑制和鉴别能力 ； 声发射探伤在焊接中的应用声发射探伤在焊接中的应用 1、在役压力容器结构完整性检测评定、在役压力容器结构完整性检测评定 （1）意义：压力容器普遍存在先天或后天缺陷，若按）意义：压力容器普遍存在先天或后天缺陷，若按 制造检验标准检验、检修，速度慢、费用高。声发射检制造检验标准检验、检修，速度慢、费用高。声发射检 查应用于在役容器的水压试验，发现活动性缺陷源，定查应用于在役容器的水压试验，发现活动性缺陷源，定 位后再用其他无损检查方式重点复查。提高了经济效益。位后再用其他无损检查方式重点复查。提高了经济效益。 （2）检查评定：我国已经有了相应的标准）检查评定：我国已经有了相应的标准 （3）实例分析：容积为）实例分析：容积为20.6立米的液化气储罐，材料立米的