焊缝超声波探伤(第三节焊缝超声波探伤定位)

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1、第四章焊缝超声波探伤第三节焊缝超声波探伤定位超声波探伤定位的方法是利用已知尺寸的试块(或工件)作为反射体来调节探伤仪的时间轴，然后根据反射波出现在时间轴上的位置，确定缺陷的位置。一、斜探头定位与直探头定位的区别纵波探伤时定位比较简单，如探测100mm厚的工件，可把底面回波调在10格，则每格代表工件中的声程(或垂直距离)为100/10=10(mm)。(因耦合层极薄，可忽略不计)。探伤时，若在6格出现缺陷波，则缺陷离工件表面的距离为6×10=60mm。图4–7横波探伤定位示意图横波探伤时的定位比较复杂(见图5–7所示)，与纵波探伤相比有三点区别：①超声波射到底面时无底面回波(故时间轴需

2、在试块上预先调节)；②有机玻璃斜楔内一段声程OO¢(称斜探头本体声程)在中薄板焊缝探伤定位时不能忽略，必须加以考虑。③超声波的传播路线为O¢OAB(或O¢OB)折线，定位时，必须得用三角公式进行计算。二、斜探头探伤定位基本原理焊缝探伤前，一般先进行斜探头入射点和折射角的测定，以及时间轴的调节。故入射点O和折射角b是已知的，示波屏上扫描线每格所代表的距离(可以是水平距离、垂直距离或声程)也是可知的。这样，在直角三角形中，知道一只角、一条边、则其他两条边也可求出，故缺陷位置(缺陷离探头入射点的水平距离和深度)便可确定。根据时间扫描线调节方法的不同，可分三种定位法：1.水平定位法即时间扫

3、描线与水平距离成相应的比例关系。2.垂直定位法即时间扫描线与深度距离成相应的比例关系。3.声程定位法即时间扫描线与声程距离成相应的比例关系。一般板厚≤24mm时，用水平定位法、板厚≥32mm时用垂直定位法。时间轴的调节，其最大测定范围应在1S～1.5S之间(1S为一个跨距的声程距离)。三、焊缝超声波探伤定位的常用方法多年来，不少厂矿企业中的检测人员根据自己产品的特点，经过不断摸索、反复实践，已总结出了好多简便、有效的定位方法，下面仅介绍几种常用的定位方法。图4–8计算法定位原理1.计算法计算法定位是应用得比较早的一种方法。由于采用计算法定位比较麻烦，故目前已很少应用。但此法是探伤定

4、位的基础，掌握其原理后，在实际探伤中将有很大帮助，故作为一种方法介绍。其定位原理见图4–8所示。图中：A—横孔；d—孔深；O—入射点；b—折射角；l—横波在钢中声程；l0—有机玻璃本体声程；S1—入射点到横孔的水平距离；x0—探头中纵波声程在示波屏上所占格数；x1—钢中横波声程在示波屏上所占格数；x—整个声程所占的格数；l¢0—有机玻璃中本体声程转换成相当于钢中横波声程。根据声速比则有：从图中可看出：则示波屏上每格所代表的水平距离为：(4–4)当使用探头折射角b=67°、l0=12mm、x取5格，则根据式(4–4)可求得不同板厚时的Sx值，见表4–3：表4–3不同板厚时的Sx值板厚

5、T(mm)12141618202224262830Sx(mm)8.39.210.211.212.113.014.014.915.916.3探伤时，若已知缺陷波在波屏上的格数x¢，则缺陷离探头入射点的水平距离为：同理，当采用深度定位法时，则每格所代表的垂直距离Sy为：(4–5)当采用声程定位法时，则每格所代表的声程距离为：(4–6)计算法水平定位步骤如下：①测入射点O；②测折射角b；③扫射孔深等于板厚的横孔A，找到最高回波，调至5格(x=5)；④按式(4–4)计算Sx值，或查表Sx值；⑤探伤中出现缺陷波，其缺陷水平距离；⑥缺陷深度。例如，用上述探头探测板厚(T)为20mm的焊缝，探伤

6、中在示波屏4格出现一个缺陷波，求缺陷到探头入射点的水平距离。解：缺陷到探头入射点的水平距离式中：x=5，=4；则=47－(5－4)×12.135mm答：缺陷离探头入射点的水平距离为35mm。计算法定位具有如下优点：a.定位原理比较清楚；b.底波位置明确；c.一次底波调到5格时，示波屏最大测定范围肯定大于1S；d.调节时间轴可用试块，也可在工件上进行调节；e.对于厚度较大的工件，如T=200mm以上，则斜探头本体声程l0可忽略，其定位方法和直探头相似。例如工件厚度T=200mm，将一次底波调到10格，则每格就代表深度20mm。探伤时若5格出现缺陷波，则缺陷的深度即为100mm。2.圆

7、弧面试块比较法由于此法调节时间轴比较简便，故目前应用最普遍。时间扫描线调节可利用下述圆弧面试块：IIW试块的R100圆弧面和圆心槽口；IIW2试块的R25和R50圆弧面；CSK–IA的R50、R100圆弧面，以及半圆试块的两个圆弧面等。调节时只要将探头入射点对准圆心，通过调节仪器的水平和细调，将圆弧面反射波(和圆心处槽口的反射波)调到所需要的位置。时间轴调节方法举例如下：例题1：要求用K2探头在CSK–IA试块上以水平1∶1调节时间轴。调节方法如下：①探头入射点对准圆