板材和管材超声波探伤、第8章-锻件与铸件超声波探伤.doc

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1、第7章板材和管材超声波探伤姚志忠7.1板材超声波探伤板材分类：δ<6mm薄板6mm≤δ≤40mm中板δ>40mm厚板7.1.1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

2、分层。白点——存在于内部100钢中氢在加工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。7.1.2探伤方法1.直接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

3、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。100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

4、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。1.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

5、水层二次波重合。100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。实际上，应根据晶片直径及F1不清晰时，可用F2来评价缺陷，用F2和B2评价时，基准灵敏度以第二次反射波校正。7.1.3探头与扫查方式1.频率2.5～5MHz，40

6、mm以下钢板检测频率为5MHz，40mm以上钢板检测频率为2.5MHz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，100当发现缺陷后应在缺陷周围附近认真细查测缺陷面积。1.扫查速度手工检测扫查速度≤0.2m/s。水浸自动检测，脉冲间隔时间>60t（t为脉冲在钢板中往返一次所需时间）。7.1.4探测范围和灵敏度调整1.探测范围调整（

7、扫描线要求有400mm范围）δ＜30mm时，要求B1030mm≤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。100c.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/T4

8、730-2005标准表2CBⅡ标准试块要求。①底波法（必须与CBⅡΦ5平底孔灵敏度比较，下面是经验数据，不可作为定量评定的灵敏度）：δ>3N，可用B1达50%当δ>20mm时也可用B5达50%计，但要和Ф5平底孔波作试验比较，使灵敏度一致。7.1.5缺陷判别与测定1.缺陷判别按JB/T4730-2005标准要求执行。①缺陷第一次反射波F1≥50％；②第一次底波B1＜100％，第一次缺陷波F1与第一次底波B1之比F1/B1≥50％；③第一次底波B1＜50％2.缺陷位置测定：深度位置测定：可直接从荧