超声波无损检测原理及应用VIP

1超声波无损检测原理及应用超声波无损检测原理及应用第1页2前苏联Sokolv首先提出用超声波探查金属物体内部缺点提议美国和英国开发出A型脉冲回波式超声检测仪发展了自动检测系统，配置了自动报警、统计等装置B、C型显示超声检测仪数字式超声检测仪出现20世纪30年代20世纪60年代20世纪80年代超声波检测发展简史超声波无损检测原理及应用第2页超声检测基本原理1.超声波定义指质点振动频率高于20kHz机械波。无损检测用超声波频率范围为0.2-25MHz。2.超声波特征指向性好穿透能力强在界面处会发生反射、折射和波型转换超声波对人体基本无害，不存在类似射线检测安全隐患，操作安全3超声波无损检测原理及应用第3页超声检测基本原理3.超声波产生和接收声波是一个机械波，超声波是一个频率很高声波。使用含有压电或磁致伸缩效应材料便可产生超声波。当在压电材料两面电极上加上电压，他就会按照电压正负和大小，在厚度方向产生伸、缩特点。利用这一性质，若加上高频电压，就会产生高频伸缩现象。假如把这个伸缩振动设法加到被检工件材料上，材料质点也会随之产生振动，从而产生声波，在材料内传输。超声波接收是同超声波发射完全相反过程，即超声波传到被检材料表面，使表面产生振动，并使压电晶片随之产生伸缩，在电极就可在仪器示波屏上进行观察和测定。4超声波无损检测原理及应用第4页51.缺点回波法依据仪器示波屏上显示缺点波形进行判断方法，称为缺点回波法。该方法以回波传输时间对缺点定位，以回波幅度对缺点定量，是脉冲反射法基本方法。图5—l所表示为缺点回波检测法基本原理，当工件完好时，超声波可顺利传输抵达底面，检测图形中只有表示发射脉冲T及底面回波B两个信号，如图5—1a所表示。若工件中存在缺点，则在检测图形中，底面回波前有表示缺点回波F超声检测技术超声波无损检测原理及应用第5页6超声检测技术2.屡次底波法当透入工件超声波能量较大，而工件厚度较小时，超声波可在检测面与底面之间往复传输屡次，示波屏上出现屡次底波B1、B2、B3、…。假如工件存在缺点，则因为缺点反射以及散射而增加了声能损耗，底面回波次数降低，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减规律，并显示出缺点回波，如图5—3所表示。这种依据屡次底面回波改变，判断工件有没有缺点方法，称为屡次底波法。屡次底波法主要用于厚度不大、形状简单、检测面与底面平行工件检测，缺点检出灵敏度低于缺点回波法。a）无缺点b）小缺点c）大缺点超声波无损检测原理及应用第6页超声检测技术垂直入射法是采取直探头将声束垂直入射工件表面进行探伤。该法是利用纵波进行探伤，故又称纵波法垂直法探伤能发觉与探伤面平行或近似于平行缺点，适合用于厚钢板、轴类、轮等几何形状简单工件。7超声波无损检测原理及应用第7页超声检测技术斜角探伤法是将纵波经过楔块、水等介质倾斜入射至工件探测面，利用波型转换得到横波进行检测方法该法是利用横波进行探伤，故又称横波法横波法主要用于管材、焊缝等检测对于其它工件检测，则经常作为一种有效辅助伎俩。8超声波无损检测原理及应用第8页超声检测应用1.金属板材超声波检测钢板缺点可分为表面缺点和内部缺点两大类。表面缺点主要有裂缝、重皮和折叠；内部缺点主要有分层和白点，普通超声波能够检测钢板中重皮、折叠、分层和白点，且以探测分层缺点为主。分层折叠白点9超声波无损检测原理及应用第9页超声检测应用（1）中厚板检测声耦正当T

S大尺寸缺点探伤图形T—始冲波；S—延迟块界面波；F—缺点波T

S密集分布小缺点探伤图形T—始冲波；S—延迟块界面波；F—缺点波10T

ST—始冲波；S—延迟块界面波；B—底面回波超声波无损检测原理及应用第10页超声检测应用（2）复合钢板检测SBTSB不完全脱层SBTS完全脱层复合钢板脱层探伤图形T—始冲波；S—界面波；F—缺点波11SBTSB复合钢板脱层探伤图形T—始冲波；S—界面波；B—底波超声波无损检测原理及应用第11页超声检测应用2.管材超声波检测接触法小口径无缝管常见缺点有分层、夹杂、重皮和裂纹等大口径厚壁管常见缺点有折叠、重皮、白点和裂纹等大口径壁厚较薄和小口径有缝钢管常见缺点有气孔、夹渣、未焊透和裂纹等3.锻件超声波检测接触法（1）轴类锻件检测方式以纵波径向和横波周向检测为主，同时未发觉各种取向缺点，也可辅以纵波和横波轴向检测。（2）盘类锻件锻坯探伤，常采取纵波直探头在端面进行探测；精坯探伤，除横波和纵波直探头端面检测外，必要时还用联合双晶探头垂直法进行检测。12超声波无损检测原理及应用第12页超声检测应用4.金属焊缝超声波检测（1）对接焊缝超声波检测，普通采取斜探法。（2）对其它接头形式焊缝超声波检测，可参考对接焊缝进行。所采取扫查方式，应使超声波发射声束覆盖焊缝整个横断面。13超声波无损检测原理及应用第13页超声检测应用5.非金属材料超声波检测超声波在非金属材料中衰减普通都比金属大，为了降低衰减而多采取低频检测。塑料零件检测，多采取纵波法。陶瓷材料可用纵波，横波或液浸聚焦探头探测。橡胶可用穿透法探测。14超声波无损检测原理及应用第14页超声波检测新近进展传统超声检测一个主要局限是接触式检测，对于直接接触检测，需要在被检测工件表面施加耦合剂；对于液浸法检测，需要将被检件置于水槽中，或在工件与探头之间喷水流，所以在有些场所应用不方便，为了克服传统超声检测不足，人们开始探索