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超声波探伤原理

发布时间:2011-03-06   点击次数:2648次

 

超声波探伤原理
 
      超声波探伤是利用超声波在物质中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。与射线探伤相比,超声波探伤具有灵敏度高、探测速度快、成本低、操作方便、探测厚度大、对人体和环境无害,特别对裂纹、未熔合等危险性缺陷探伤灵敏度高等优点。但也存在操作者的水平和经验有关缺点。在探伤中,常与射线探伤配合使用,提高探伤结果的可靠性。超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷。
 

超声波探伤仪器和探头的选择方法介绍

•         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,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
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二、超声波探头选择
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 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
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 2. 探头频率选择
•         超声波检测灵敏度一般是指检测zui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,则纵波可稳定检测缺陷zui小值为:0.6~1.2mm之间,横波可稳定检测缺陷zui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zui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。
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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。
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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zui高。

 

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