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文档简介
“不在于掌握了多少知识和技术,
而在于实实在在解决了多少问题。”
赵晗钢中UT指示性缺陷的定性2025/6/1311,常规UT应遵守的规则。必须明确指定适用的探伤方法标准,并按此标准执行。以UT结果验收产品时,必须具备相应的探伤质量标准或技术条件。如无相应的产品探伤质量标准,某一产品如无探伤方法标准和质量验收标准,则供需双方可协议采用下列任一方法,确定产品的探伤方法和质量脸收标准。(1)采用或制订专用的产品探伤方法和质量验收标准。(2)根据通用探伤方法标准中的不同验收等级,采用某一等级来验收产品。(3)采用某个探伤方法标准,并规定具体的产品验收质量要求。。2025/6/1322UT能力与范围(锻件)锻件:超声探伤能发现锻件中与超声波束基本垂直的裂纹、白点、分层、大片或密集的夹渣等缺陷。通常用直射法探测内部缺陷,用斜射法和表面波法进行探伤,可探测与表面不平行的缺陷或表面缺陷。超声探伤能测定缺陷位置和相对尺寸,缺陷的种类一般较难判定。2025/6/1332UT能力与范围(焊缝)焊缝:包括熔焊的对接焊缝和角焊缝。超声探伤能发现焊缝中的裂纹、未焊透、未熔合、夹渣和气孔等缺陷。通常采用斜射法,用2.5MHz时最大有效探测深度约为200mm。超声探伤能测定缺陷位置和相对尺寸,但较难判定缺陷的种类。2025/6/1342UT能力与范围(型材)型材:包括金属板材、管材、棒材及其他型材。超声探伤能发现材料内部及表面的裂纹、折盈、分层、片状夹渣等缺陷。一般用液浸法或局部水浸法进行探伤,对管、棒等材料通常需用聚焦斜射法探伤。能测定缺陷位置和相对尺寸,但较难判定缺陷的种类。2025/6/1352UT能力与范围(铸件)铸件:形状简单、表面平整或经过加工修整的铸钢件或球墨铸铁件,可采用超声方法探伤。能发现热裂、冷裂、疏松、夹渣、缩孔等缺陷。能测定缺陷的位置和相对尺寸,但较难判定缺陷的种类。2025/6/1362UT能力与范围(不适用对象)。
a.粗晶材料:如奥氏体钢的铸件和焊缝。
b.形状复杂或表面粗糙的工件。2025/6/1373纵波探伤2025/6/1383.1纵波探伤
对于脉冲反射式超声波探伤仪,显示屏的时基线和激励脉冲是被同时触发的。时基线的始端出现一个很强的脉冲波形,称之为“始波”,用T表示。当探头接收到底面反射回来的一个很强的脉冲波形,称之为“底波”,用B表示。时基线从T扫描到B所需的时间正好等于超声波脉冲从探头到底面又返回探头的传播时间。可代表工件厚度。如果工件中有缺陷,时基线上相应呈现出一个代表缺陷的脉冲波形。用F表示。F处于T与B之间。可对缺陷定位。改变扫描速度(深度调整旋钮),可改变检测范围或深度。2025/6/139相对于斜探头,时基线和灵敏度调整要求取决于试件的几何形状和尺寸!试件分五类"3.1纵波探伤
方法当量法有两大类:试块对比法:对比形状规则的反射体(人工缺陷)和AVG法2025/6/13103.1.1当量法(1)当量法:就是指与一定规则形状的人工缺陷相比较的方法。即当所发现缺陷的波高与同样探测条件下一个人工缺陷的波高相等时,该人工缺陷的尺寸,可称之为所发现缺陷的当量尺寸。对于规则形状的反射体(包括人工缺陷),在一定假设条件下,可根据声场声压的变化规律定量地导出反射体的反射波声压、反射体尺寸及反射体深度之间的关系。。2025/6/13113.1.1当量法(2)3.3在母线处根据工件厚度调整探伤灵敏度,调整灵敏度公式如下:Δ底波-伤波=20lg(2λX2f/ΠD2fXB),Df是平底孔伤的直径;
λ是探头的波长;Xf是伤到探头的距离;XB是探头到工件底部的距离;根据公式制作了表一。2025/6/13123.1.1当量法(3)2025/6/1313在两条母线处,探头以不大于150mm/S的速度探伤进行扫查,同时注意观察探伤仪荧光屏上的回波变化情况。发现缺陷波,根据φF=Φ2*(XF/XB)*10ΔdB/40计算缺陷当量或查表2查得缺陷大小,记录好缺陷位置、当量,必要时画好缺陷波形。按标准或合同要求对探伤结果评价。需要取样时,下发探伤取样报告单。填写原始记录和报告单。3.1.1当量法(4)2025/6/13143.1.1当量法(5)缺陷形状的影响缺陷的形状对缺陷波的波高有很大影响通常分为:园片形,球形和圆柱形。例如从锻材的锻压面探伤时,内部缺陷类似于园片形,钢锭半成品中的缩孔,从侧面探伤时类似于圆柱形;焊缝的气孔类似于球形。2025/6/1315各种位于远场中缺陷波波高都与声源面积成正比外,圆片形缺陷波波高与缺陷面积成正比、与波长的平方和距离的平方成反比;球形缺陷波的波高与缺陷的直径成正比,与波长的一次方和距离的平方成反比;长圆柱形缺陷波波高与缺陷直径的1/2次方成正比、与波长的一次方和距离的3/2次方成反比。此外,工作界面、变形波、宽脉冲与窄脉冲、林状波与应力引起的声波折射等。2025/6/13162025/6/13172025/6/13184缺陷的定性发现缺陷和判断缺陷特征的主要信息是回波。需要探伤人员综合考虑三方面的因素,做出切合实际的结论:工件化学成分及加工工艺;缺陷的特征;缺陷波的波形(波高、密集程度)2025/6/13192025/6/13202025/6/13214.1缺陷特征(1)缺陷特征:缺陷的大小(面积、长度和深度),形状,分布及密集程度。例如,铸件中的缩孔和疏松往往成片出现2025/6/13224.1缺陷特征(2)平面形缺陷:不同探测面上的反射波高显著不同。,通常为裂纹、夹层等缺陷。点状缺陷,各方向探测波高变化不大,可推断为气孔、夹砂、夹渣等缺陷。2025/6/13232025/6/13244.2缺陷波的波形特征(波高、形状、密集程度)——1
2025/6/1325缺陷界面超声波反射率取决于钢材的声阻抗与缺陷所含物质的声阻抗之差。差值愈大,反射率愈高,缺陷波波峰也就愈高,反之亦然。白点、气孔内含气体,基体与其声阻抗相差较大,界面反射率近乎100%。若含硅酸盐类夹杂物,反射率约为30%,其缺陷波就较低。4.2缺陷波的波形特征(波高、形状、密集程度)-2
缺陷的形状
内含气体的缺陷,界面比较平滑,界面反射率高,因而波形陡直尖锐。而夹渣类缺陷,界面反射率较低,除反射外,还有一部分声能透过夹渣层,在里面形成多次反射,会产生一系列回波紧跟在直接从缺陷表面返回的回波后面,再缺陷表面凹凸不平,使得夹渣波在时基线上的占宽较宽,有时有锯齿波峰。需注意的是,有些夹渣,其内含的夹杂物与界面有缝隙,这也可能形成类似气孔的波形。2025/6/13264.2缺陷波的波形特征(波高、形状、密集程度)——3
缺陷波的密集程度一簇缺陷波,密集缺陷的表征。纵波探伤常遇到的缺陷:白点、轴心群裂纹和密集非金属夹杂物。(1)波的敏感性:与缺陷性质相关、扫查时,是否迅速反应;白点,探头稍一移动,缺陷波此起彼伏,跳跃不停,较敏感;非金属夹杂物:探头移动,缺陷波虽有变化,但很迟缓,有时只是左右滚动。2025/6/13274.3波的清晰度——1波的清晰度:密集性缺陷波是否一一分开。白点,分布范围较大,彼此有一定间距,波形清晰,尖锐。缩孔,也会出现簇波,但其中必有一个很高,脉冲较宽,而在其前后簇拥一些小波。2025/6/13284.3波的清晰度——2很强缺陷波而底波消失,或因缺陷距探测面近,不仅看不到底波,反而出现缺陷的多次反射波。——大面积缺陷的特征(缩孔、夹层、大裂纹等)。2025/6/13294.3波的清晰度-3白点和夹杂物对底波都有影响:白点反射率高,对底波的衰减比夹杂物大。适当降低灵敏度,或者将扫描速度调慢,观察多次底波的变化。在相同灵敏度条件下,白点的多次底波下降很快,呈现的次数少,夹杂物的多次底波下降较慢,呈现的次数较多。大型金属夹杂物,面积大于声束截面的缺陷,但同时当量又非常小,约ф2~ф4mm,与无缺陷处比较,底波变化不大。铸钢疏松,有时会没有缺陷波和底波,或者二者均很小。不过当工件内部组织粗大而引起超声波散射时,也会出现此情况。其区别:低频率试验,对疏松不会有明显变化,而对组织粗大,底波会有明显提升。2025/6/13305波的动态波形——1探头移动,缺陷波的变化亦与其性质相关。选用适当的探伤灵敏度,首先找出反射波最高时探头的位置,然后前后左右移动探头,观察缺陷波高的变化。以波高为纵坐标,探头移动位置为横坐标,绘出波高变化的包络线——动态波形图。2025/6/13312025/6/13325波的动态波形——2相对于圆形轴类工件,,圆柱形缺陷(或切向缺陷)、与径向缺陷的动态波形图(探头不动,工件转动。)2025/6/13335波的动态波形-3缺陷波的动态波形比起静态波形,与缺陷的内在联系较为紧密。静止的波形不仅受缺陷性质的影响,在一定程度上又与仪器特性有关;而动态波形是波高随探头移动的变化,波形本身的形状是无关紧要的,仪器特性影响较小,主要取决于缺陷的性质。
目前,动态波形对缺陷的定性远比静止波形更为重要。2025/6/13346多次反射波——1多次反射波缺陷定性,有时需涉及底波的多次反射。例如,薄板材料的近表面缺陷,可用多次反射发现其缺陷。例如,检查板材中的重皮吗,当探头置于无缺陷区时,底波的多次反射波清晰可见,当探头移入缺陷区,多次反射条件受到破坏,底波马上消失。2025/6/13356多次反射波——2检查薄壁铸钢件内的疏松、缩孔等缺陷,
图所示形状复杂,尺寸不太大的轴承零件的探伤。2025/6/1336范例1锻件UT定性_裂纹(单峰、层峰)2025/6/1337范例2锻件UT定性——白点2025/6/1338范例3锻件UT定性——疏松2025/6/1339范例4锻件UT定性——偏析2025/6/1340范例5锻件UT定性——缩孔2025/6/1341范例6锻件UT定性——晶粒粗大2025/6/13427铸钢的铸造工艺特点与缺陷
铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大,其体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷,必须采取比铸铁复杂的工艺措施:2025/6/1343缩孔2025/6/1344缩孔2025/6/1345铸件中疏松(缩松)
铸件中疏松(缩松)常采用多次脉冲反射法,利用声波在缺陷处的反射和缺陷对声波衰减的原理进行探测。2025/6/1346锭型偏析2025/6/13472025/6/13482025/6/13498几点讨论2025/6/13508.1锻件(范例)其特征是中心不规则的空洞,属不允许缺陷,呈扁平状空洞或鸡爪状裂纹,伴有一些夹渣物和疏松,40CrMnMo轮轴缩孔残余缺陷实照见图2,42CrMo轴类的缩孔残余缺陷及超声波形情况见图3。2025/6/13518.2锻件疏松一般对锻件疏松缺陷超声探伤时,采用低灵敏度探伤,缺陷波很低或无缺陷波。提高灵敏度后能呈现出缺陷波。中心疏松缺陷多出现始波与底波的之间的心部,但对底波反射影响不大[2]。2025/6/13528.3锻件白点2025/6/13538.4锻件内部裂纹较典型的中心锻件裂纹在进行超声波探伤时,这种缺陷的反射信号较强,一般均出现在相对于工件的中心部位。伴随着这种缺陷的存在,往往在其附近区域内还会出现数量较多的单个分散的夹杂物的反射信号。随
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