超声波壁厚测定方法-论文.pdf

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1、X。超声波壁厚测定方法公涛(福建省锅炉压力容器检验研究院，福建福州350001)[摘要】壁厚测定是检验检测最常用的方法之一。根据有关文献及大量工程实践，综述了超声波壁厚测定方法及应用。【关键词】测厚；方法；运用1壁厚测定的准备吉∈兰一■曩圈■1．1探头选择频率为2．5MHZ的探头主要用于铸件、大工件等的壁厚测定，通常使用的5MHz探2探头与工件的接触方式头，精度只有±0．1mm，10MHz精度可以达到±0．01mm。探头与工件表面的接触方式是保持探头中测曲面工件时，采用曲面探头护套或选用间分隔线与工件的小圆弧轴线垂直。复合外形小径管专用探头，可较精确的测定。的工件也必须如此。测高温

2、工件时，应选用高温专用探头。弧形工件测量时候应轻轻摇动探头，摇动1．2试块方向与工件小圆弧的弧线平行，取摇动过程中准备至少两个声速与被测工件相同的试的最小值。块，一个接近被测工件最大壁厚，另一个接近被测工件最小壁厚。3壁厚测定方法对于常见工程材料声速与碳钢不同时，如不锈钢和高合金工件(合金元素含量大于3．1一般方法40％)等，应做专用试块。没有专用试块时，可(1)在一点处用探头进行两次测厚，在两次以到现场找与被测工件材料相同或相近的不测量中探头的分割面要互为90o，取最小值。同壁厚法兰等工件，用游标卡尺或螺旋千分尺(2)30mm多点测量法：当示值不稳定时，测量厚度后，对探头校准。以

3、一个测定点为中心，在直径约30mm的圆内1．3校准进行多次测量，取最小值。在每次更换探头、改变声速、更换电池、3．2精确测量法环境温度变化较大或者测量出现偏差时应进在规定的测量点周围增加测量数目，厚度行探头校准，如有必要，可重复多次。变化用等厚图表示。X。3．3连续测量法(8)金属表面氧化物或涂层的影响。金属表面的用单点测量法沿指定路线连续测量。致密氧化物或涂层，虽与基体材料结合紧密，无明显界3．4网格测量法面，但声速在两种物质中的传播速度是不同的，从而造在指定区域划上网格，按点测量。成误差。4示值失真原因5示值失真的预防措施4．1无示值或示值闪烁不稳5．1正确选用探头(1)工件表

4、面粗糙度过大，造成探头与接触面耦详见上文。合差，反射回波低。5．2对被检物表面进行处理(2)工件曲率半径太小，尤其是小径管，常用探头降低粗糙度，露出金属光泽，使探头与被检物耦合与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低。良好。注意打磨面积尽量小，必须留最深部位的淡淡印(3)检测面与底面不平行，声波遇到底面产生散记，避免纠纷。射，探头无法接受到底波信号．5．3按材料正确选择声速(4)铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超测量前一定要查清被测物材料牌号，正确预置声声波产生严重的散射衰减，被散射的超声波沿着复杂速。对于高温工件，根据实际温度，按修正后的声速预的路径传播，可能使回波湮没。置

5、，或按常温测量后，将厚度值予以修正。也可以直接(5)探头接触面磨损。探头长期使用后表面粗糙把试块放在工件表面，当试块与工件外表面温度接近度增加，导致灵敏度下降，从而造成不显示或闪烁。时，快速测量试块，校准声速。(6)被测物背面有大量腐蚀坑。造成声波衰减，导5．4正确使用耦合剂致读数无规则变化。当使用在光滑材料表面时，使用低粘度的耦合剂；4．2示值偏差当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用粘(1)被测物体内有沉积物，当沉积物与工件声阻度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。现场使抗相差不大时，示值为壁厚加沉积物厚度。用的耦合剂必须与校准的耦合剂相同。(2)当材料内部存在缺陷(如

6、夹杂、夹层等)时，显5．5有涂层的工件。除下列情况外，必须去除涂层再测量示值偏小。(1)购买带涂层测厚仪。(3)温度的影响。固体材料中的声速随其温度升(2)整体喷漆或烤漆、漆层均匀且漆层较薄(带漆高而降低，厚壁工件的材料热膨胀系数也应被考虑。与不带漆测量偏差小于0．2mm)，可以带漆测量后扣(4)层叠、复合(非均质)材料。要测量未经耦合的除偏差。但数据接近计算壁厚时，必须去除油漆。材料是不可能的，而且不能在复合材料中匀速传播。对5．6特殊情况于由多层材料包扎制成的设备，测厚时要特别注意，示(1)检测时发现数值明显偏离预期值，应用超声值仅表示与探头接触的那层材料厚度。波探伤仪进行辅助

7、判断。(5)耦合剂影响。耦合剂是用来排除空气，使超(2)被测工件的另一表面必须与被测面尽量平声波能有效地穿人工件。如果选择种类或使用方法不行，否则将导致测量误差或无读数显示。当，将造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。耦合剂使(3)对于层叠材料、复合(非均质)材料以及内部用过多，造成探头离开工件时，示值为耦合剂层厚度。结构特异的，常见的回波法测量厚度仪器不适用。(6)声速选择错误。预置声速与材料声速不同时产生错误的结果。6壁厚测定部位选择(7)应力的影响。当应力方向与波的