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1、超聲波探傷方法與探傷工藝《超聲波探傷》補充教材(修改版)編寫：姚志忠中國鍋爐壓力容器檢驗協(xié)會教育工作委員會二00六年四月超聲波探傷方法與探傷工藝(修改版)編寫說明根據(jù)鍋爐壓力容器壓力管道特種設備無損檢測人員Ⅲ級資格考核培訓班組織委員會的安排，于2004年4月將將本人負責超聲波探傷方法和工藝講課部分的講稿編印成冊，作為Ⅲ級人員超聲波探傷專業(yè)培訓的補充教材。閱讀本補充教材時，應同時閱讀《超聲波探傷》教材。本補充教材內容為：第四章超聲波探傷方法和通用探傷技術，第五章板材和管材超聲波探傷，第六章鍛件與鑄件超聲波探傷，第七章焊縫超聲波探傷，第八章超聲波探傷工藝
2、。每章中的內容和順序均與《超聲波探傷》教材全部對應。自JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》頒布后發(fā)現(xiàn)原補充教材涉及超聲檢測標準部分的相關內容與JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》第3部分超聲檢測中相應規(guī)定不完全符合，為了更好地貫徹執(zhí)行JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》標準，對原補充教材涉及JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》標準的相關內容均按JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》標準第3部分超聲檢測規(guī)定內容要求進行了修改，現(xiàn)印刷的為修改版。由于本人的局限性、缺點和錯誤難免，請閱讀本補充教材的人員提出寶
3、貴意見和建議，使本補充教材更加完善。本補充教材編寫過程中得到中國鍋爐壓力容器檢驗協(xié)會教育工作委員會杜京社同志的支持與幫助，在此表示感謝！編寫者：姚志忠2006.4第四章超聲波探傷方法和通用探傷技術第一節(jié)超聲波探傷方法概述超聲波探傷方法按波的類型可分為脈沖波法和連續(xù)波法，按探傷方法原理可分為反射法、穿透法和共振法，按波形可分為縱波法、橫波法、表面波法、板波法和爬波法，按耦合方式可分為直接接觸法和液浸法，按探頭個數(shù)可分為單探頭法、雙探頭法和多探頭法，現(xiàn)將各種探傷方法分類列于下圖4.1：超聲波探傷方法圖例4-1.doc第二節(jié)儀器與探頭的選擇一、探傷儀選擇1
4、.儀器和各項指標要符合檢測對象標準規(guī)定的要求。2.其次可考慮檢測目的，如對定位要求高時，應選擇水平線性誤差小的儀器，選擇數(shù)字式探傷儀更好。對定量要求高時，應選擇垂直線性誤差小，衰減器精度高的儀器，對大型工件或粗晶材料工件探傷，可選擇功率大，靈敏度余量高，信噪比高，低頻性能好的儀器。對近表面缺陷檢測要求高時，可選擇盲區(qū)小，近區(qū)分辨好的儀器。主要考慮：靈敏度、分辨力、定量要求，定位要求和便攜、穩(wěn)定等方面。二、探頭選擇1.型式選擇：原則為根據(jù)檢測對象和檢測目的決定：如：焊縫——斜探頭鋼板、鑄件——直探頭鋼管、水浸板材——聚焦探頭（線、點聚集）近表面缺陷——
5、雙晶直探頭表面缺陷——表面波探頭2.探頭頻率選擇超聲波檢測靈敏度一般是指檢測最小缺陷的能力，從統(tǒng)計規(guī)律發(fā)現(xiàn)當缺陷大小為時，可穩(wěn)定地發(fā)現(xiàn)缺陷波，對鋼工件用2.5~5MHZ，λ為：縱波2.36~1.18，橫波1.29~0.65，則縱波可穩(wěn)定檢測缺陷最小值為：0.6~1.2mm之間，橫波可穩(wěn)定檢測缺陷最小值為：0.3~0.6之間。這對壓力容器檢測要求已能滿足。故對晶粒較細的鑄件、軋制件、焊接件等常采用2.5~5MHZ。對晶粒較粗大的鑄件、奧氏體鋼等因會出現(xiàn)許多林狀反射，（由材料中聲阻抗有差異的微小界面作為反射面產生的反射），也和材料噪聲干擾缺陷檢測，故采用
6、較低的0.5~2.5MHZ的頻率比較合適，主要是提高信噪比，減少晶粒反射。此外應考慮檢測目的和檢測效果，如從發(fā)現(xiàn)最小缺陷能力方面，可提高頻率，但對大工件因聲程大頻率增加衰減急劇增加。對粗晶材料如降低頻率，且減小晶片尺寸時，則聲束指向性變壞，不利于檢測遠場缺陷，所以應綜合考慮。3.晶片尺寸選擇：原則：①晶片尺寸要滿足標準要求，如滿足JB/T4730-2005要求，即晶片面積≤500mm2，任一邊長≤25mm。②其次考慮檢測目的，有利于發(fā)現(xiàn)缺陷，如工件較薄，則晶片尺寸可小些，此時N小。鑄件、厚工件則晶片尺寸可大些，N大、θ0小。發(fā)現(xiàn)遠距離缺陷能力強。③考
7、慮檢測面的結構情況如對小型工件，曲率大的工件復雜形狀工件為便于耦合要用小晶片，對平面工件，晶片可大一些。4.斜探頭K值選擇：原則：①保證聲束掃到整個檢測斷面，對不同工件形狀要具體分析選擇。②盡可能使檢測聲束與缺陷垂直，在條件許可時，盡量用K大些的探頭。薄工件K大些，厚工件K可小些。③根據(jù)檢測對象選K：如單面焊根部未焊透，選K=0.7-1.5，即在K=0.84-1時檢測靈敏度最高。第三節(jié)耦合與補償耦合就是實現(xiàn)聲能從探頭向工件的傳遞，它可用探測面上聲強透過率來表示耦合的好壞，聲強透過率高，表示聲耦合好。一、耦合劑——在工件與探頭之間表面，涂敷液體、排除空
8、氣，實現(xiàn)聲能傳遞該液體即耦合劑。實際耦合劑聲阻抗在1.5~2.5×106公斤/米2，而鋼聲阻抗為45×106
