模块锻件超声检测课程设计

1、课程设计任务书学生 课题名称： 模块锻件的超声检测课题设计要求：1. 编制所指定工件的超声探伤工艺规程，工艺卡。2. 说明编制的规程、工艺卡所依据的标准的条目，所选择参数的计算方法和过程。3. 通过实践验证所编的规程、工艺卡的合理性和可靠性，如不能正确检测缺陷，则对所编规程进行修改，直到能检出。分析影响检测结果的相关因素，根据自己的实际的检测过程，重点分析其中一种的原因以及解决方法。4. 根据自己选定的标准中的验收规定，对缺陷定量、定位。 课题内容：1. 给定定工件实物名称、材料、热处理状态等。2. 根据超声检测原理和工艺步骤，设计探伤规程和工艺卡。3. 编写设计根据和原理说明。4. 对实物进

2、行检测，验证设计的合理性，或做修改，反复，达到设计上合理，实践上可行的要求。5. 撰写课程设计报告（内含工件的检测报告）。 主要参考资料:1. 超声检测 2. JB4730-2005 特种设备无损检测系负责人： 指导教师： 李坚 2015年6月模块锻件的超声检测学生姓名：边慧宇 班级：1282011 指导老师：李坚 摘要: 超声检测是指用超声波来检测材料和工件、并以超声检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。超声检测是利用超声波的众多特性（如反射和衍射），通过观察显示在超声检测仪上的有关超声波在被检材料或工件中发生的传播变化，来判定被检材料和工件的内部和表面是否存在缺陷，从而在不破坏或不损害被检

3、材料和工件的情况下，评估其质量和使用价值。本次课程设计利用超声检测的方法对锻件进行检测。关键词：超声检测、缺陷、锻件。指导老师签字：目 录1 钢锻件超声检测和质量分级 . .11.1 范围. 11.2 探头. 11.3 单直探头标准试块. 11.4 检测方法. 31.5 灵敏度的确定. 51.6 工件材质衰减系数的测定. 51.7 缺陷当量的确定. 61.8 缺陷记录. 71.9 质量分级等级评定. 82锻件超声检测工艺卡 . .93编制说明 .123.1 调试好仪器.123.2 探头的选择.123.3 深度定标.133.4 确定起始灵敏度.133.5 扫查方式.133.6 耦合剂的选择.13

4、3.7 缺陷评定 ( 见GJB1580A-2004 .144总结 .145致谢 .146参考文献 .1411 钢锻件超声检测和质量分级1.1 范围条适用于承压设备用碳钢和低合金钢锻件的超声检测和质量分级。本条不适用于奥氏体钢等粗晶材料锻件的超声检测，也不适用于内、外半径之比小于80%的环形和模块锻件的周向横波检测。1.2 探头双晶直探头的公称频率应选用5MHz 。探头晶片面积不小于150mm 2；单晶直探头的公称频率应选用25MHz ，探头晶片一般为1425mm 。1.3 单直探头标准试块采用CS 试块，其形状和尺寸应符合图4和表4的规定。如有需要也可采用其它对比试块。 2图4 CS标准试块表

5、4 CS标准试块尺寸 mm加工前进行，检测面的表面粗糙度Ra 6.3m 。 图6 CS 标准试块1.4 检测方法锻件应进行纵波检测，对模块和环形锻件还应增加横波检测a ） 原则上应从两个相互垂直的方向进行检测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要检测方向如图7所示。其它形状的锻件也可参照执行；b ） 锻件厚度超过400mm 时，应从相对两端面进行100%的扫查。 注：为应检测方向； 为参考检测方向图7 检测方向(垂直检测法钢锻件横波检测应按附录C （规范性附录）的要求进行。1.5 灵敏度的确定当被检部位的厚度大于或等于探头的3倍近场区长度，且探测面与底面平行时，原则上可采用底波计算法确定基准灵敏度

6、。对由于几何形状所限，不能获得底波或壁厚小于探头的3倍近场区时，可直接采用CS 标准试块确定基准灵敏度。 扫查灵敏度一般不得低于最大检测距离处的2mm 平底孔当量直径。1.6 工件材质衰减系数的测定=（B n -B m ）-6/2（m -n ）T （1）式中：衰减系数，dB/m（单程）；（B n -B m ）两次衰减器的读数之差，dB ；T 工件检测厚度，mm ；N 单直探头近场区长度，mm ；m 、n 底波反射次数。=（B 1-B 2）-6/2T （2）式中：（B 1-B 2）两次衰减器的读数之差，dB ；式中其余符号意义同式（1）的规定。1.7 缺陷当量的确定单直探头或双晶直探头的距离-波

7、幅曲线来确定缺陷当量。也可采用其它等效方法来确定。1.8 缺陷记录表6 由缺陷引起底波降低量的质量分级 1.9 质量分级等级评定表7 单个缺陷的质量分级 表8 密集区缺陷的质量分级 2 锻件超声检测工艺卡 3纵波检测模块锻件编制说明3.1 调试好仪器声速调准到5900m/s；调节声程键使检测范围为一个合适的值；折射角度设为零度；通道为单探头模式。（实验使用仪器PXUT-27型）3.2 探头的选择选择高的频率有利于发现更小的缺陷；声束指向性好。但频率越高，近场区长度越大，衰减越大。所以一般选择低频率的，常选择0.52.5MHZ。探头晶片尺寸越大，半扩散角越小，声束指向性越好，实际检测大面积工件

8、时，经常选择晶片大的，提高效率。但实际检测中，考虑到检测工件在检测 面很窄， 一般选择合适的晶片尺寸。 本次检测中综合选择的条件选择 2.5p20Z 3.3 深度定标 使用一个标准的试块， 用它的一次底波和二次底波进行深度方向的 1:1 定标。 1 2 3 用波门框住第一次底波，调节始波偏移使仪器的 PS=试块的厚度; 再用波门框住第二次底波，调节声速使仪器的 PS=试块厚度的两倍； 重复 1） 、2）的步骤直到两次底波被框住时，在仪器上的显示分别为试 块厚度的一倍和两倍。 3.4 确定起始灵敏度 计算起始灵敏度公式： （表面补偿 4dB） 3.5 扫查方式 扫查前将仪器的增益调到起始灵敏度。

9、 再把要扫查的工件表面涂好耦合 剂(30#机油，注意扫查间距不应大于探头直径的一半。扫查速度不应超过 150m/s； 保证工件的全部被检测区域都能被超声束所覆盖； 应尽量使主声束 与缺陷反射面相垂直，以获得最大的回波高度。 3.6 耦合剂的选择 超声检测中使用的耦合剂，一般要求：容易附着在工件表面上，有足够 的浸润性， 以排除探头与检测面之间由工件表面污渍造成的空气薄膜。 声特 性阻抗尽量与被检测材料的声特性阻抗相差小， 有利于超声进入工件； 对人 体没有伤害，容易清除，价格廉价，来源广，对工件没有损害，本次实验选 择的是 30#机油。 13 3.7 缺陷评定 ( 见 GJB1580A-2004 4 总结 通过本次课程设计我不但巩固超声检测的理论知识，还提 升了我的动手能力。我掌握了钢板、锻件、焊缝的检测的理论知 识，并能够熟练地进行钢板、锻件、焊缝的检测。写课程设计的 过程中我也掌握了超声检测工艺卡的编写。这次课设设计给我最 大的感受是，学过的东西要及时去巩固，最好是能运用于实践。 在实践的过程中不但可以巩固知识还可以加深对知识的理解。 5 致谢 通过本次毕业设计，我在李