板材和管材超声波探伤

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1、第五章板材和管材超声波探伤第一节板材超声波探伤一、板材分类6≤δ≤20mm薄板20mm<δ≤40mm中板δ>40mm厚板二、钢板中常见缺陷存在于内部分层——钢锭中非金属夹杂物，金属氧化物，硫化物以及夹渣在轧制过程中被轧扁而形成。这些缺陷有的是钢水本身产生，如脱氧时加脱氧剂造成，或炼钢炉混入钢水中的耐火材料等，这些缺陷在钢锭中位置没有一定规律，故出现在钢板中位置也无序。分层是以上缺陷轧制而成，大多与钢平行，且具有固定走向。为平面状缺陷，严重时形成完全剥离的层状裂纹，对小的点状夹杂物则形成小的局部分层。白点——存在于内部钢中氢在加工

2、过程来不及向外扩散，在钢板成型后，氢原子逐渐在钢板中的微缺陷（如非金属夹杂物）旁缓慢地以氢气形式析出，造成氢裂纹。其断面呈白色故称白点。常见于锻钢中和厚钢板中。折迭和重皮——存在于表面钢板表面因局部折、轧形成的双层金属，基本平行于表面。裂纹——轧制工艺和温度不合适时造成。存在于钢板表面，偶尔在内部。裂纹较少见，如轧制工艺稳定，这类缺陷不常见。三、探伤方法1.接触法探头通过耦合层直接与钢板接触，当探头位于完好区时，仪器上出现底波多次反射。采用底波多次反射法探伤应满足下面三条件：①工件的探伤面与底面互相平行，确保产生多次反射。（如工

3、件加工倾斜就不合适）。②钢板材质晶粒度必须均匀，保证无缺陷处底面多次反射波次数的稳定。（各次相同）。③材质对超声波的衰减要小。保证反射底波有足够数量，以利探伤观察。一般碳钢、不锈钢均能满足这些条件。2.水浸法探头晶片离开钢板一段距离，通过水耦合。在探伤仪荧光屏上将同时出现水层多次反射和钢板底面多次反射波，如水层厚度控制不好会互相干扰，不利探伤。探伤时调节水层厚度，使水层波与某次底波重合。水层厚H和板厚δ关系为：H=，n为重合次数。△对充水直探头的要求：①为满足多次重合法要求，水层厚度要连续可调。②调至不同厚度时，必须保证发射的声

4、束与钢板表面垂直。③充水探头内水套管内径必须大于最大水层厚度时声束直径。④进出水口位置应大于最大水层可调厚度，且出水口应小于进水口，保证水套充满水。⑤探伤时应及时注意排除水中气泡。或采用消泡剂去除气泡。3.探伤图形分析：图形：当钢板中出现缺陷，则缺陷波出现在钢板一次波之前，如一次重合法，则缺陷波在第二次波之前，如二次重合法，则缺陷亦出现在第二次波之前，第三波为钢板二次波和水层二次波重合。叠加效应：当缺陷比较小时，缺陷回波从第一次开始会随着出现的二次、三次波高逐渐增高，几次以后又逐渐降低，这是由于对同一个小缺陷会产生不同反射路径且

5、互相迭加后造成的一种波形动态现象，随探头移动有所变化。出现这种现象，在中板中较多（即6～40mm范围）。利用F1评价缺陷。当δ<20mm时用F2评价缺陷减少近场区影响。三、探头与扫查方式1.频率2.5～5MHZ晶片直径：Ф14～Ф25mm探头形式：单晶直探头δ较大，用于20mm以上钢板检测联合双晶直探头δ较薄时，盲区小一般用δ=6-20mm钢板2.扫查方式根据标准要求，一般可采用全面扫查，列线扫查、边缘扫查和格子扫查，当发现缺陷后应在缺陷周围附近认真细查测缺陷面积。四、探测范围和灵敏度调整1.探测范围调整（扫描线要求有400mm

6、范围）δ≤80mmB5（仪器有400mm范围）δ>80mm时B2～B5由实际情况决定，但B2以上必须出现。2.灵敏度调整①阶梯试块法：δ≤20mm，将与工件等厚度的试块底面第一次底波高50%满幅再提高10dB。②平底孔试块：δ>20mm，试块上Ф5平底孔第一次底波50%满幅。注意：a.试块钢板与被探钢材质相近。b.试块钢板不得有Ф2当量以上缺陷。c.试块上Ф5平底孔垂直于表面，平底孔底面与表面平行，光滑。d.平底孔距离按JB/T4730-2005标准表2CBⅡ标准试块要求。③底波法：δ>3N，可用B1达50%当δ>20mm时也可

7、用B5达50%计，但要和Ф5平底孔波作试验比较，使灵敏度一致。五、缺陷判别与测定1.缺陷判别按JB/T4730-2005标准要求执行。2.缺陷位置测定：深度位置测定：可直接从荧光屏上缺陷波与底波相对位置中测出。平面位置测定：可根据直探头在钢板上位置画出在板材表面的位置直接确定。最后记录在报告上。3.缺陷性质判断：结合：波型特点和钢板制造工艺综合判断。波型特点大致为：①分层或夹层缺陷波形整齐、均匀、陡直、规律性强，大多处在钢板中心部位，底波明显下降或消失。②折迭在探测面附近时不一定直接产生缺陷波，对底波多次反射波次数。（减少次数，

8、并使多次反射波位置改变）始波加宽，有时使底波消失。在底面附近时反射条件变差，使底波位置前移。（缩短声波路程）③白点波形尖锐活跃，重复性差，底波明显降低，次数减少，移动探头时回波起伏大，此起彼落，且在板厚方向对称。④分散夹杂物：缺陷位置无规律性。缺陷分布有一定范围