现代制造工程技术实践 第2版 教学课件 作者 宋昭祥 主编第十章.ppt

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1、第十章　制品内部缺陷测试实训一　超声波探伤仪的使用和性能测试实训二　纵波实用距离—波幅—当量曲线的测试与锻件探伤实训一　超声波探伤仪的使用和性能测试一、实训目的利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。二、超声波探伤仪的工作原理超声波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。用纵波可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、

2、缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；用表面波可探测形状简单的制件上的表面缺陷；用板波可探测薄板中的缺陷。三、仪器的主要性能1.水平线性仪器荧光屏上时基线水平刻度值与实际声程成正比的程度，称为仪器的水平线性或时基线性。水平线性主要取决于扫描锯齿波的线性。仪器水平线性的好坏直接影响测距精度，进而影响缺陷定位。2.垂直线性仪器荧光屏上的波高与输入信号幅度成正比的程度称为垂直线性或放大线性。垂直线性主要取决于放大器的性能。垂直线性的好坏影响应用面板曲线对缺陷定量的精度。3.动态范围仪器的动态范围是指反射信号从垂直极限衰减到消失时

3、所需的衰减量，也就是仪器荧光屏容纳信号的能力。四、仪器与探头的主要综合性能1)盲区。2)分辨力。3)灵敏度余量。五、实训用品1)仪器：CTS-22。2)探头：2.5P20Z或2.5P14z。3)试块：IIW、CSK—IA、200/φ1平底孔试块等。4)耦合剂：全损耗系统用油。5)其他：压块、坐标纸等。六、实训内容与步骤1.水平线性的测试1)调有关旋钮使时基线清晰明亮，并与水平刻度线重合。2)将探头通过耦合剂置于CSK—IA或IIW试块上，见图2-10-1a。3)调［微调］、［水平］或［脉冲移位］等旋钮，使荧光屏上出现五次底波B1～B5，且使B1、B5前沿分别对准水平刻度值2.0和10.0。

4、4)观察记录B2、B3、B4与水平刻度值4.0、6.0、8.0的偏差值a2、a3、a4。5)计算水平线性误差2.垂直线性的测试1)将［抑制］至“0”，［衰减器］保留30dB衰减余量。2)探头通过耦合剂置于CSK—IA或IIW试块上，见图2-10-1b，并用压块恒定压力。3)调(增益］使底波达荧光屏满幅度100%，但不饱和，作为0dB。4)固定［增益］，调［衰减器］，每次衰减2dB，并记下相应回波高度Hi填入表2-10-1中，直至消失。5)计算垂直线性误差：3.动态范围的测试1)将［抑制］至“0”，［衰减器］保留30dB。2)探头置于图2-10-1a，调［增益］使底波(图2-10-1b)达满

5、幅度100%。3)固定［增益］，记录这时衰减余量N1，调［衰减器］使底波B1降至1mm，记录这时的衰减余量N2。4)计算动态范围：4.盲区的测试1)将［抑制］调至“0”，使其他旋钮位置适当。2)将直探头置于图2-10-2所示的Ⅰ、Ⅱ处。3)调［增益］、［水平］等旋钮，观察始波后有无独立的回波。4)盲区范围估计：5.分辨力的测定(直探头)1)将［抑制］调至“0”，使其他旋钮位置适当。2)探头置于图2-9-8所示的CSK—IA或IIW块上m处，前后左右移动探头，使荧光屏上出现声程为85、91、100的三个反射波A、B、C。3)当A、B、C不能分开时，见图2-10-3a，则分辨力F1为4)当A、

6、B、C能分开时，见图2-10-3b，则分辨力F2为6.灵敏度余量的测试1)将［抑制］调至“0”，使［增益］最大，［发射强度］至强。2)连接探头，调节［衰减器］使仪器噪声电平为满幅度的10％，记录这时［衰减器］的读数N1。3)探头置于图2-10-4所示的灵敏度余量试块上(200／φ1平底孔试块)，调［衰减器］使φ1平底孔回波达满幅度的80％。4)计算：灵敏度余量ΔN=N2-N1。实训二　纵波实用距离—波幅—当量(AVG)一、实训目的1)掌握纵波探伤时扫描速度的调整方法。2)掌握纵波探伤时灵敏度的调整方法。3)掌握纵波探伤时缺陷定位、定量的方法。4)掌握纵波平底孔AVG曲线的测绘方法。二、原理

7、1.纵波发射声场与规则反射体的回波声压超声振动所波及的部分介质称为超声场，超声场分为近场区和远场区。近场区波源轴线上声压起伏变化，存在极大极小值，纵波声场的近场区长度N=磁／4A。至波源的距离大于近场区长度的区域称为远场区。远场区内波源轴线上声压随距离x增加单调减少，当x≥3N时，声压与距离成反比，符合球面规律2.距离—波幅—当量曲线(AVG曲线)图2-10-5平底孔AVG曲线3.扫描速度与探伤灵敏度(1)扫描速度仪器荧