超声探伤方法讲义

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1、姚志忠单位：三浦工业设备（苏州）有限公司地址：苏州工业园区胜港街南前巷8号电话：0512----8816833313306261810传真：0512----88168261邮编：215024超声波探伤方法与探伤工艺《超声波探伤》补充教材(修改版)编写：姚志忠中国锅炉压力容器检验协会教育工作委员会二00六年四月超声波探伤方法与探伤工艺(修改版)编写说明根据锅炉压力容器压力管道特种设备无损检测人员Ⅲ级资格考核培训班组织委员会的安排，于2004年4月将将本人负责超声波探伤方法和工艺讲课部分的讲稿编印成册，作为Ⅲ级人员超声波探

2、伤专业培训的补充教材。阅读本补充教材时，应同时阅读《超声波探伤》教材。本补充教材内容为：第四章超声波探伤方法和通用探伤技术，第五章板材和管材超声波探伤，第六章锻件与铸件超声波探伤，第七章焊缝超声波探伤，第八章超声波探伤工艺。每章中的内容和顺序均与《超声波探伤》教材全部对应。自JB/T4730-2005《承压设备无损检测》颁布后发现原补充教材涉及超声检测标准部分的相关内容与JB/T4730-2005《承压设备无损检测》第3部分超声检测中相应规定不完全符合，为了更好地贯彻执行JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准，对原

3、补充教材涉及JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准的相关内容均按JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准第3部分超声检测规定内容要求进行了修改，现印刷的为修改版。由于本人的局限性、缺点和错误难免，请阅读本补充教材的人员提出宝贵意见和建议，使本补充教材更加完善。本补充教材编写过程中得到中国锅炉压力容器检验协会教育工作委员会杜京社同志的支持与帮助，在此表示感谢！编写者：姚志忠2006.4第四章超声波探伤方法和通用探伤技术第一节超声波探伤方法概述超声波探伤方法按波的类型可分为脉冲波法和连续波法，按探伤方法原理可

4、分为反射法、穿透法和共振法，按波形可分为纵波法、横波法、表面波法、板波法和爬波法，按耦合方式可分为直接接触法和液浸法，按探头个数可分为单探头法、双探头法和多探头法，现将各种探伤方法分类列于下图4.1：超声波探伤方法图例4-1.doc第二节仪器与探头的选择一、探伤仪选择1.仪器和各项指标要符合检测对象标准规定的要求。2.其次可考虑检测目的，如对定位要求高时，应选择水平线性误差小的仪器，选择数字式探伤仪更好。对定量要求高时，应选择垂直线性误差小，衰减器精度高的仪器，对大型工件或粗晶材料工件探伤，可选择功率大，灵敏度余量高，信噪比高

5、，低频性能好的仪器。对近表面缺陷检测要求高时，可选择盲区小，近区分辨好的仪器。主要考虑：灵敏度、分辨力、定量要求，定位要求和便携、稳定等方面。二、探头选择1.型式选择：原则为根据检测对象和检测目的决定：如：焊缝——斜探头钢板、铸件——直探头钢管、水浸板材——聚焦探头（线、点聚集）近表面缺陷——双晶直探头表面缺陷——表面波探头2.探头频率选择超声波检测灵敏度一般是指检测最小缺陷的能力，从统计规律发现当缺陷大小为时，可稳定地发现缺陷波，对钢工件用2.5~5MHZ，λ为：纵波2.36~1.18，横波1.29~0.65，则纵波可稳定检

6、测缺陷最小值为：0.6~1.2mm之间，横波可稳定检测缺陷最小值为：0.3~0.6之间。这对压力容器检测要求已能满足。故对晶粒较细的铸件、轧制件、焊接件等常采用2.5~5MHZ。对晶粒较粗大的铸件、奥氏体钢等因会出现许多林状反射，（由材料中声阻抗有差异的微小界面作为反射面产生的反射），也和材料噪声干扰缺陷检测，故采用较低的0.5~2.5MHZ的频率比较合适，主要是提高信噪比，减少晶粒反射。此外应考虑检测目的和检测效果，如从发现最小缺陷能力方面，可提高频率，但对大工件因声程大频率增加衰减急剧增加。对粗晶材料如降低频率，且减小晶片

7、尺寸时，则声束指向性变坏，不利于检测远场缺陷，所以应综合考虑。3.晶片尺寸选择：原则：①晶片尺寸要满足标准要求，如满足JB/T4730-2005要求，即晶片面积≤500mm2，任一边长≤25mm。②其次考虑检测目的，有利于发现缺陷，如工件较薄，则晶片尺寸可小些，此时N小。铸件、厚工件则晶片尺寸可大些，N大、θ0小。发现远距离缺陷能力强。③考虑检测面的结构情况如对小型工件，曲率大的工件复杂形状工件为便于耦合要用小晶片，对平面工件，晶片可大一些。4.斜探头K值选择：原则：①保证声束扫到整个检测断面，对不同工件形状要具体分析选择。②

8、尽可能使检测声束与缺陷垂直，在条件许可时，尽量用K大些的探头。薄工件K大些，厚工件K可小些。③根据检测对象选K：如单面焊根部未焊透，选K=0.7-1.5，即在K=0.84-1时检测灵敏度最高。第三节耦合与补偿耦合就是实现声能从探头向工件的传递，它可用探测面上声强透过率来表示耦