《超声检测方法》ppt课件

1、2-2 超声检测方法超声检测方法2-2-1 超声检测用仪器与探头的选择超声检测用仪器与探头的选择 (1) 仪器选择仪器选择 探伤仪器的选择，应从探伤对象的探伤仪器的选择，应从探伤对象的资料和缺陷的情况思索，假设仪器选资料和缺陷的情况思索，假设仪器选得不正确，不但导致不可靠的探伤结得不正确，不但导致不可靠的探伤结果，而且在经济上也带来损失。果，而且在经济上也带来损失。 仪器的选择应从选择最适宜的探头开场，由仪器的选择应从选择最适宜的探头开场，由于探头的性能是检测缺陷的关键，而探伤安装于探头的性能是检测缺陷的关键，而探伤安装本身那么应使探头的性能获得最充分地发扬。本身那么应使探头的性能获得最充分地

2、发扬。 在思索探伤操作要求的同时，还要思索仪器的在思索探伤操作要求的同时，还要思索仪器的自动化程度，同时思索选择试块、辅助工具以自动化程度，同时思索选择试块、辅助工具以及耦合介质等。及耦合介质等。探头探头耦合剂耦合剂工件工件缺陷缺陷 超声波探伤仪是根据超声波传播原理、电声转超声波探伤仪是根据超声波传播原理、电声转换原理和无线电丈量原理设计的，其中运用最广换原理和无线电丈量原理设计的，其中运用最广泛的是脉冲式超声波探伤仪。泛的是脉冲式超声波探伤仪。 按照超声波在两个不同声阻抗介质的界面上将按照超声波在两个不同声阻抗介质的界面上将发生反射，反射能量将取决于界面两种介质声阻发生反射，反射能量将取决于

3、界面两种介质声阻抗的差别大小以及界面的取向和大小。抗的差别大小以及界面的取向和大小。探头探头耦合剂耦合剂工件工件缺陷缺陷超声波超声波脉冲式超声波探伤仪主要分为脉冲式超声波探伤仪主要分为A型显示和平面显型显示和平面显示两大类，其中示两大类，其中A型显示超声波探伤仪如图型显示超声波探伤仪如图荧光屏上纵坐标代表反射波幅度，横坐标代表荧光屏上纵坐标代表反射波幅度，横坐标代表声波传播时间，以缺陷波的幅度和位置来确定声波传播时间，以缺陷波的幅度和位置来确定缺陷的大小和在工件中的位置。缺陷的大小和在工件中的位置。这种仪器具有构造简单、运用方便和适用面广这种仪器具有构造简单、运用方便和适用面广等许多优点，因此

4、在目前运用最为广泛，在我等许多优点，因此在目前运用最为广泛，在我国已构成系列产品。国已构成系列产品。 A型显示超声探伤仪的缺陷，是难以判别缺陷型显示超声探伤仪的缺陷，是难以判别缺陷的几何外形和缺乏直观性。的几何外形和缺乏直观性。 为了更好地进展定量、定位探伤，设计了可为了更好地进展定量、定位探伤，设计了可对缺陷几何外形作出判别的仪器，如对缺陷几何外形作出判别的仪器，如B型显示、型显示、C型显示、准三维显示和超声透视等。型显示、准三维显示和超声透视等。B型显示是一种型显示是一种可以显示出工件可以显示出工件的某一纵断面的的某一纵断面的显示方法，探头显示方法，探头挪动间隔作为横挪动间隔作为横轴，探伤

5、间隔轴，探伤间隔(深深度度)作为纵轴作为纵轴假设对应于探头假设对应于探头各个位置的纵向各个位置的纵向扫查有反射，把扫查有反射，把它作为辉度变化它作为辉度变化显示，以固定速显示，以固定速度挪动探头，即度挪动探头，即完成探伤图形。完成探伤图形。在在B型显示中所型显示中所用示波管的荧光用示波管的荧光屏是由长余辉荧屏是由长余辉荧光物质组成，当光物质组成，当声束照射大缺陷声束照射大缺陷时，其后面小缺时，其后面小缺陷和底面反射就陷和底面反射就无法记录。无法记录。C型显示是使探头工型显示是使探头工件上纵、横交替扫件上纵、横交替扫查，把在探伤间隔查，把在探伤间隔特定范围内的反射特定范围内的反射作为辉度变化的显

6、作为辉度变化的显示方式，能得到平示方式，能得到平面的横截面图。面的横截面图。C型显示利用探头型显示利用探头在探伤面上的位移在探伤面上的位移与荧光屏上亮点的与荧光屏上亮点的位移同步，工件如位移同步，工件如有缺陷，那么在荧有缺陷，那么在荧光屏上相应位置就光屏上相应位置就显示出亮点。显示出亮点。 早期早期C型显示的缺陷是只能检测出缺陷的长度型显示的缺陷是只能检测出缺陷的长度和宽度，不能测出缺陷埋藏深度，现改用彩色和宽度，不能测出缺陷埋藏深度，现改用彩色荧光屏显示，以不同颜色来表示埋藏深度。荧光屏显示，以不同颜色来表示埋藏深度。 C型显示是很直观的显示方法，同时采用高分型显示是很直观的显示方法，同时采

7、用高分辨力探头，主要用于要求高的工件的探伤。辨力探头，主要用于要求高的工件的探伤。假设把接纳探头放在假设把接纳探头放在发射探头的对面，也发射探头的对面，也就是说把探头放在被就是说把探头放在被检工件的两侧，那么检工件的两侧，那么所得图象已不是显示所得图象已不是显示的某断面，而是超声的某断面，而是超声投影面，称为超声透投影面，称为超声透视。视。 当然在获得当然在获得B型显示和型显示和C型显示的根底上，经型显示的根底上，经过计算机信号处置技术，可以获得缺陷图象的过计算机信号处置技术，可以获得缺陷图象的准三维显示，具有立体笼统。准三维显示，具有立体笼统。 选择探伤安装时，首先要思索所要求的探伤条选择探

8、伤安装时，首先要思索所要求的探伤条件如频率高低。例如，铸件应选用低频率。要件如频率高低。例如，铸件应选用低频率。要探伤安装能否配合采用高分辨率探头，能否满探伤安装能否配合采用高分辨率探头，能否满足高灵敏度探伤的高信噪比要求等。足高灵敏度探伤的高信噪比要求等。(2)探头选择探头选择 目前运用最广、数量最多的超声换能器目前运用最广、数量最多的超声换能器是以压电效应为原理的超声换能器，它未是以压电效应为原理的超声换能器，它未来自发射电路的电脉冲加到压电晶片上，来自发射电路的电脉冲加到压电晶片上，变成同频率的机械振动，从而向被检测对变成同频率的机械振动，从而向被检测对象辐射出超声波。象辐射出超声波。探

9、头探头耦合剂耦合剂工件工件缺陷缺陷超声波超声波同时，它又将从声场中反射回来的声信号转换同时，它又将从声场中反射回来的声信号转换成电信号，送入接纳、放大电路，变为可供在成电信号，送入接纳、放大电路，变为可供在荧光屏上察看和判别的检荧光屏上察看和判别的检 测信号。测信号。探头探头耦合剂耦合剂工件工件缺陷缺陷超声波超声波探头的根本方式是直探头和斜探头，直探头用探头的根本方式是直探头和斜探头，直探头用于发射和接纳纵波，斜探头常用的有横波探头于发射和接纳纵波，斜探头常用的有横波探头、外表波探头和板波探头、外表波探头和板波探头 其它各种探头其它各种探头(例如聚焦探头、组合探头、高例如聚焦探头、组合探头、高

10、分辨力探头和高温探头分辨力探头和高温探头)都是它们的变型。都是它们的变型。 探头的迅速开展给人们留下了深化的印象，使探头的迅速开展给人们留下了深化的印象，使人们充分认识到探头虽小，但它集中了大量声人们充分认识到探头虽小，但它集中了大量声学中的根本问题。学中的根本问题。 例如，探头中存在吸收衰减、电声能量转换例如，探头中存在吸收衰减、电声能量转换以及多层波传导传播等，因此它是探伤仪的主以及多层波传导传播等，因此它是探伤仪的主体，而不是探伤安装的附件。体，而不是探伤安装的附件。在探头中，最重要的是压电晶片和阻尼块在探头中，最重要的是压电晶片和阻尼块(吸收吸收块块)，压电晶片下面的维护膜也很重要。压

11、电晶，压电晶片下面的维护膜也很重要。压电晶片是探头的中心，由压电资料加工而成，压电片是探头的中心，由压电资料加工而成，压电资料近年来开展很快，种类繁多。资料近年来开展很快，种类繁多。在超声检测中用得最广泛的压电资料是锆钛酸在超声检测中用得最广泛的压电资料是锆钛酸铅铅(PZT)，灵敏度高，本钱低和工艺简单。其次，灵敏度高，本钱低和工艺简单。其次是石英和钛酸钡，晶片厚度取决于所需频率。是石英和钛酸钡，晶片厚度取决于所需频率。吸收块是对压电晶片的振动起阻尼作用，目的吸收块是对压电晶片的振动起阻尼作用，目的是提高探头分辨缺陷的才干，常用环氧树脂加是提高探头分辨缺陷的才干，常用环氧树脂加钨粉，要求吸收系

12、数要大，能使声波散射。钨粉，要求吸收系数要大，能使声波散射。 同时，吸收块在接近压电晶片的地方、其声同时，吸收块在接近压电晶片的地方、其声阻抗尽能够接近压电晶片的声阻抗。阻抗尽能够接近压电晶片的声阻抗。 通常是从工艺上采取措施，提高环氧树脂钨通常是从工艺上采取措施，提高环氧树脂钨粉吸收块的声阻抗值、使之接近压电晶片，是粉吸收块的声阻抗值、使之接近压电晶片，是制造高分辨力探头的关键。制造高分辨力探头的关键。 当然采用高阻尼吸收块将显著降低超声检测当然采用高阻尼吸收块将显著降低超声检测的灵敏度，因此应视详细情况综合思索这两方的灵敏度，因此应视详细情况综合思索这两方面的要求。面的要求。 普通来说，由

13、于产生纵波最容易，而且转换效普通来说，由于产生纵波最容易，而且转换效率也高，因此在需求其它波型时，大都思索首先率也高，因此在需求其它波型时，大都思索首先获得纵波，然后用波型转换来得到其它波形。获得纵波，然后用波型转换来得到其它波形。 斜探头就是采用斜楔对波型转换的作用原理，斜探头就是采用斜楔对波型转换的作用原理，利用纵波在斜楔与工件界面上的波型转换而在工利用纵波在斜楔与工件界面上的波型转换而在工件产生所需的波型。件产生所需的波型。 对斜探头来说，除了思索获得所需的波型及足对斜探头来说，除了思索获得所需的波型及足够的声能外，还应留意不致由于斜楔的存在而使够的声能外，还应留意不致由于斜楔的存在而使

14、杂波添加，影响缺陷波形的判别。杂波添加，影响缺陷波形的判别。 必需仔细设计斜楔的外形，使斜楔中由界面反必需仔细设计斜楔的外形，使斜楔中由界面反射回来的声能不回到压电晶片上来。射回来的声能不回到压电晶片上来。 斜楔的资料普通都采用有机玻璃，在斜楔的某斜楔的资料普通都采用有机玻璃，在斜楔的某些部位增填吸收资料，以便把从斜楔与工件界面些部位增填吸收资料，以便把从斜楔与工件界面反射回来的杂波尽能够吸收掉。反射回来的杂波尽能够吸收掉。双晶探头，由两块分别发射和接超声波的晶片双晶探头，由两块分别发射和接超声波的晶片所组成。双晶斜探头的构造，透声楔分为两部所组成。双晶斜探头的构造，透声楔分为两部分，中间设有

15、隔声层。分，中间设有隔声层。透声楔上放置晶片的斜面，除具有斜探头的入透声楔上放置晶片的斜面，除具有斜探头的入射角外，还有对称倾角射角外，还有对称倾角(普通普通=4o10o)。双晶探头采用收发分别的两块晶片，消除了有双晶探头采用收发分别的两块晶片，消除了有机玻璃与工件界面上的反射杂波，始脉冲不能机玻璃与工件界面上的反射杂波，始脉冲不能进入接纳放大器，盲区减小，可以发现近外表进入接纳放大器，盲区减小，可以发现近外表缺陷。缺陷。 双晶探头具有聚焦双晶探头具有聚焦作用，其声场主声束作用，其声场主声束轴线相交于轴线相交于Q点。点。 在由在由a，b， c、d 点点构成菱形区，是检测构成菱形区，是检测灵敏度

16、较高的部位。灵敏度较高的部位。 检测灵敏度随深度改检测灵敏度随深度改动，动，b到到Q逐渐升高，逐渐升高，Q到到d逐渐降低，逐渐降低，Q点点的灵敏度最高。的灵敏度最高。多分量换触器同时产生和接纳多分量换触器同时产生和接纳2个以上信号，例个以上信号，例如如2分量换能器可以产生和接纳一个纵波和一个分量换能器可以产生和接纳一个纵波和一个横波分量，或两个相互垂直的横波分量。横波分量，或两个相互垂直的横波分量。3分量换能器可以产生和接纳一个纵波分量和两分量换能器可以产生和接纳一个纵波分量和两个相互垂直的横波分量。多分量换能器的任务个相互垂直的横波分量。多分量换能器的任务原理如下图。原理如下图。多分量换能器

17、用于声发射检测和应力测试。包多分量换能器用于声发射检测和应力测试。包括纵波括纵波-横波横波(L-T)二分量、横波二分量、横波-横波横波(T-T)二分二分量、纵波量、纵波-横波横波-横波横波(L-T-T)三分量换能器。三分量换能器。箭头和箭头和 为晶片为晶片2的振动方向，的振动方向， 和和为信号电为信号电极的极性。由于晶片之间不能共用信号线，彼极的极性。由于晶片之间不能共用信号线，彼此之间采用了隔离层此之间采用了隔离层(G)，其中，其中G1为背衬。为背衬。有时需求不同入射角，可采用可变角度探头。例有时需求不同入射角，可采用可变角度探头。例如在板波探伤中，为选择适宜板波，采用变角度如在板波探伤中，

18、为选择适宜板波，采用变角度探头。图是几种可变角度探头的构造原理。探头。图是几种可变角度探头的构造原理。图图a经过转动上面楔块来改动入射角，缺陷是没经过转动上面楔块来改动入射角，缺陷是没有吸收块。图有吸收块。图b缺陷是当改动入射角时探头入射缺陷是当改动入射角时探头入射点、折射角和在透声楔内声程改动。图点、折射角和在透声楔内声程改动。图c缺陷是缺陷是在透声楔内声程较大、衰减大、灵敏度下降。在透声楔内声程较大、衰减大、灵敏度下降。 近年来出现了一种新型薄膜探头，用高聚合物近年来出现了一种新型薄膜探头，用高聚合物压电薄膜制造，适用于任何外形的工件。压电薄膜制造，适用于任何外形的工件。 该探头具有良好的

19、宽频带特性，高压电常数，该探头具有良好的宽频带特性，高压电常数，密度小，特性阻抗小，加工性好，性能稳定。密度小，特性阻抗小，加工性好，性能稳定。 其缺陷是灵敏度偏低，加工难度较大。其缺陷是灵敏度偏低，加工难度较大。 探头的主要目的除频率外，还有检测灵敏度探头的主要目的除频率外，还有检测灵敏度和分辨力，检测灵敏度是指探头与探伤仪配合和分辨力，检测灵敏度是指探头与探伤仪配合起来，在最大深度上发现最小缺陷的才干、它起来，在最大深度上发现最小缺陷的才干、它与探头的换能特性有关，辐射效率高、接纳灵与探头的换能特性有关，辐射效率高、接纳灵敏度高的探头的检测灵敏度高。敏度高的探头的检测灵敏度高。 辐射面积愈

20、大、检测灵敏度愈高。辐射面积愈大、检测灵敏度愈高。检测分辨才干可分为横向分辨率和纵向分检测分辨才干可分为横向分辨率和纵向分辨率，纵向分辨力是指声波传播方向对两个相辨率，纵向分辨力是指声波传播方向对两个相邻缺陷的分辨才干。脉冲愈窄那么分辨才干愈邻缺陷的分辨才干。脉冲愈窄那么分辨才干愈高，频率愈高那么分辨才干愈高，灵敏度愈高高，频率愈高那么分辨才干愈高，灵敏度愈高那么分辨力愈低。那么分辨力愈低。 横向分辨力是指传播方向上对两个并排缺陷横向分辨力是指传播方向上对两个并排缺陷的分辨才干，探伤用声束愈窄、频率愈高、那的分辨才干，探伤用声束愈窄、频率愈高、那么横向分辨力愈高。么横向分辨力愈高。 上述分析知

21、，探头频率和频率特性以及辐射上述分析知，探头频率和频率特性以及辐射特性，对超声检测均有很大的影响。特性，对超声检测均有很大的影响。 要探出以任何方式及任何位置上的缺陷，要求要探出以任何方式及任何位置上的缺陷，要求探头的声场可以以同样的灵敏度覆盖试件的最大探头的声场可以以同样的灵敏度覆盖试件的最大范围。但指向角大时检测灵敏度降低。范围。但指向角大时检测灵敏度降低。 高强度细声束的探头能探出小缺陷，但是探伤高强度细声束的探头能探出小缺陷，但是探伤的范围非常小，同时能探出的缺陷也只限于其反的范围非常小，同时能探出的缺陷也只限于其反射面接近垂直于声束中心轴上的缺陷，用这种探射面接近垂直于声束中心轴上的

22、缺陷，用这种探头必需用比较小的扫查间隔。头必需用比较小的扫查间隔。即使如此，仍有漏检的缺陷。很明显，只需牺牲即使如此，仍有漏检的缺陷。很明显，只需牺牲检查速度才干提高检测灵敏度。检查速度才干提高检测灵敏度。 大多数探头直径为大多数探头直径为540mm，直径大于，直径大于40mm时，由于很难获得与之对应的平坦接触面，故不时，由于很难获得与之对应的平坦接触面，故不适于大部分检测。适于大部分检测。 直径小于直径小于5mm时，灵敏度显著下降，这是由于时，灵敏度显著下降，这是由于近场区底波高度与换能器面积成正比，而远场区近场区底波高度与换能器面积成正比，而远场区与换能器面积的平方成正比。与换能器面积的平

23、方成正比。 一个良好的超声换能器，应该在远场区具有一个良好的超声换能器，应该在远场区具有良好的灵敏度，而在近场区那么具有良好的分良好的灵敏度，而在近场区那么具有良好的分辨力，但两者往往是矛盾的。辨力，但两者往往是矛盾的。 选择探头时，应思索不同的探伤对象。外形选择探头时，应思索不同的探伤对象。外形复杂工件，选用直径复杂工件，选用直径10mm和和5mm小振子探头。小振子探头。 厚壁大件选择频率低、直径厚壁大件选择频率低、直径20mm探头。薄探头。薄壁件那么相反，可采用分割式探头。大衰减资壁件那么相反，可采用分割式探头。大衰减资料选用频率低、脉冲窄、直径料选用频率低、脉冲窄、直径20mm探头。探头

24、。 选择探头时，对缺陷的情况应做思索。选择探头时，对缺陷的情况应做思索。 超声波束轴线要尽能够与缺陷主要扩展方向超声波束轴线要尽能够与缺陷主要扩展方向正交，用斜角探伤时、要选择适宜的折射角。正交，用斜角探伤时、要选择适宜的折射角。 根据缺陷在工件中的大致位置选择适宜的频根据缺陷在工件中的大致位置选择适宜的频率与振子尺寸。率与振子尺寸。例如，近外表缺陷，可选用分割式探头。例如，近外表缺陷，可选用分割式探头。薄工件，要用高分辨力探头。薄工件，要用高分辨力探头。为了不漏检，散乱的缺陷要选用较低的频率。为了不漏检，散乱的缺陷要选用较低的频率。固定缺陷位置的水浸探伤，要选用聚焦探头。固定缺陷位置的水浸探

25、伤，要选用聚焦探头。对微小缺陷，普通采用高频探头。对微小缺陷，普通采用高频探头。 频率上限由衰减大小决议，下限那么由检测频率上限由衰减大小决议，下限那么由检测灵敏度、脉冲宽度和声束指向性决议。灵敏度、脉冲宽度和声束指向性决议。 对横波斜探头来说，为了使工件中的折射角对横波斜探头来说，为了使工件中的折射角度范围能覆盖到度范围能覆盖到90o，探头斜楔中的声速应小，探头斜楔中的声速应小于工件中的声速。于工件中的声速。 普通斜探头主要用于横波，因此设计时要求普通斜探头主要用于横波，因此设计时要求斜楔中的纵波速度小于工件中的横波速度。斜楔中的纵波速度小于工件中的横波速度。 对钢来说常用有机玻璃或聚乙烯做

26、斜楔。斜对钢来说常用有机玻璃或聚乙烯做斜楔。斜楔采用有机玻璃的另一个优点是，具有明显的楔采用有机玻璃的另一个优点是，具有明显的衰减特性，有利于消除干扰反射波。衰减特性，有利于消除干扰反射波。 折射角为折射角为45o70o的斜探头，由于干扰反射的斜探头，由于干扰反射波引起的费事最少，而且在这个角度范围内的波引起的费事最少，而且在这个角度范围内的一切换能器具有大致一样的灵敏度，换能器的一切换能器具有大致一样的灵敏度，换能器的方向特征也不失真，因此运用最广。方向特征也不失真，因此运用最广。 斜楔的存在对压电晶片的振动可起到一定的斜楔的存在对压电晶片的振动可起到一定的阻尼作用，而且即使脉冲继续时间较长

27、，普通阻尼作用，而且即使脉冲继续时间较长，普通也不会超越在斜楔内的传播时间，因此晶片反也不会超越在斜楔内的传播时间，因此晶片反面往往不再附加吸收块。面往往不再附加吸收块。 为了防止斜楔内回波影响缺陷回波的识别或为了防止斜楔内回波影响缺陷回波的识别或近外表缺陷的发现，需在斜楔的顶面和端面粘近外表缺陷的发现，需在斜楔的顶面和端面粘加吸声资料，以消除楔内回波。加吸声资料，以消除楔内回波。 (3) 探头与仪器的连结探头与仪器的连结 探头用高频电缆与探伤仪相连结，为消探头用高频电缆与探伤仪相连结，为消除外来电波对探头鼓励脉冲及回波脉冲的除外来电波对探头鼓励脉冲及回波脉冲的影响，并防止这种高频脉冲以电波方

28、式向影响，并防止这种高频脉冲以电波方式向外辐射，常采用同轴电缆连结。外辐射，常采用同轴电缆连结。2-2-2 试块的选用试块的选用 脉冲反射法超声探伤根本的测定对象脉冲反射法超声探伤根本的测定对象，是反射源反射波的位置及其大小，是反射源反射波的位置及其大小，测定其绝对值比较困难，实践上都是测定其绝对值比较困难，实践上都是采用与知量相比较的方法来确定被检采用与知量相比较的方法来确定被检物情况。物情况。 超声检测对缺陷的定量主要以试块为比较的根超声检测对缺陷的定量主要以试块为比较的根据，通常把被检物中的缺陷反射声压的声源位置据，通常把被检物中的缺陷反射声压的声源位置与试块中规那么反射体与试块中规那么

29、反射体(如平底孔、横通孔等如平底孔、横通孔等)的的反射声压的声源位置相比，称为当量法。反射声压的声源位置相比，称为当量法。 常用试块来确定适宜的探伤方法，来确定和调常用试块来确定适宜的探伤方法，来确定和调整探伤仪的测定范围、检验仪器和探头的性能以整探伤仪的测定范围、检验仪器和探头的性能以 及确定探伤灵敏度和评价缺陷大小。及确定探伤灵敏度和评价缺陷大小。 试块主要可分两种：即规范试块试块主要可分两种：即规范试块(简称简称STB)和和参考试块参考试块(简称简称RB)。 规范试块的材质、外形、几何尺寸及性能等规范试块的材质、外形、几何尺寸及性能等是由有关技术权威机关规定的，用以测试探伤是由有关技术权

30、威机关规定的，用以测试探伤仪的性能、调整灵敏度和时间的测定范围。仪的性能、调整灵敏度和时间的测定范围。 例如国际规范试块例如国际规范试块IIW、IIW2，我国规范试，我国规范试块块CSK-1B等。等。 超声波探伤用的规范试块的资料均为低碳镇超声波探伤用的规范试块的资料均为低碳镇静钢，如静钢，如20号钢，经正炽热处置。号钢，经正炽热处置。 参考试块是针对特定条件，而设计的非规范参考试块是针对特定条件，而设计的非规范试块，大都采用与被检测工件材质一样或类似试块，大都采用与被检测工件材质一样或类似的资料制造。的资料制造。 参考试块中可以设置人工缺陷参考试块中可以设置人工缺陷(反射体反射体)，或，或者

31、存在自然缺陷，从本质上说，它与规范试块者存在自然缺陷，从本质上说，它与规范试块是一致的。是一致的。超声波探伤规超声波探伤规范试块为范试块为IIW试试块，如下图块，如下图 IIW试块是国际焊接协会在试块是国际焊接协会在1958年确定为用于年确定为用于焊缝超声探伤用的规范试块，由于它是荷兰人于焊缝超声探伤用的规范试块，由于它是荷兰人于1955年首先提出的，故又名荷兰试块。年首先提出的，故又名荷兰试块。 用于测定斜探头的入射点、折射角、最大灵敏用于测定斜探头的入射点、折射角、最大灵敏度、修正时间轴原点和调整时间轴的测定范围。度、修正时间轴原点和调整时间轴的测定范围。 运用直探头时，可用来测定直探头的

32、分辨率、运用直探头时，可用来测定直探头的分辨率、盲区、时间轴的程度线性，以及调整时间轴的测盲区、时间轴的程度线性，以及调整时间轴的测定范围等。定范围等。 IIW2试块如下图试块如下图， 是 国 际 焊 接 学， 是 国 际 焊 接 学1974年经过的规范年经过的规范试块。试块。 其优点是容易加其优点是容易加工，便于携带。工，便于携带。 我国我国GB11345-89规范引荐该试块为规范引荐该试块为现场校验检测灵敏现场校验检测灵敏度和时基线试块。度和时基线试块。 我国我国GB11345-89规范规定规范规定CSK-1B试试块为新规范试块，构块为新规范试块，构造与造与IIW试块类似。试块类似。 它是

33、国际规范化组它是国际规范化组织织ISO-2400规范试块规范试块(即即IIW-1型试块型试块)的的改动型。改动型。 在原有在原有CSK-1A根根底上添加了测试斜探底上添加了测试斜探头折射角的刻度面。头折射角的刻度面。 美国资料实验美国资料实验学会学会(ASTM)提出提出了一套铝合金超了一套铝合金超声波规范试块。声波规范试块。 这套试块用铝这套试块用铝合金制造，是由合金制造，是由于不同成分的铝于不同成分的铝合金透声性能根合金透声性能根本一样。本一样。试块由下述三组组成。试块由下述三组组成。 1) 根本组，由根本组，由3种不同孔径、种不同孔径、8种不同金属间种不同金属间隔的隔的8个试块组成；个试块

34、组成； 2) 面积幅度组，由面积幅度组，由8种不同孔径、一样金属种不同孔径、一样金属间隔的间隔的8个试块组成；个试块组成； 3) 间隔幅度组，由间隔幅度组，由30种不同金属间隔、每种不同金属间隔、每种又有种又有3种不同孔径的共种不同孔径的共90个试块组成。个试块组成。 这套试块主要用于纵波检测，可用于探头、这套试块主要用于纵波检测，可用于探头、探伤仪的性能测试，灵敏度的调整、和丈量范探伤仪的性能测试，灵敏度的调整、和丈量范围的调整等。围的调整等。2-2-5 超声检测方法分类超声检测方法分类 (1) 脉冲反射法与穿透法脉冲反射法与穿透法 穿透法，在工件两侧各放一探头，一穿透法，在工件两侧各放一探

35、头，一个探头向工件内发射超声波，另一个个探头向工件内发射超声波，另一个探头接纳超声波探头接纳超声波当工件完好时，可接纳到较强信号。当工件内有当工件完好时，可接纳到较强信号。当工件内有面积大于声束截面的缺陷时，声能被缺陷全部反面积大于声束截面的缺陷时，声能被缺陷全部反射，另一个探头完全收不到超声信号。射，另一个探头完全收不到超声信号。穿透法的优点是不存在盲区，声程衰减少。缺陷穿透法的优点是不存在盲区，声程衰减少。缺陷是检测灵敏度低，不能对缺陷定位，现场操作不是检测灵敏度低，不能对缺陷定位，现场操作不便，运用比较少。便，运用比较少。脉冲反射法如下图，只需采用一个又发又收的探脉冲反射法如下图，只需采

36、用一个又发又收的探头进展检测。当工件完好无缺陷时，荧光屏上只头进展检测。当工件完好无缺陷时，荧光屏上只需始脉冲和底波显示。需始脉冲和底波显示。工件中有小缺陷时，在始波和底波之间有缺陷波工件中有小缺陷时，在始波和底波之间有缺陷波显示，经过缺陷波在时基轴上的位置来确定缺陷显示，经过缺陷波在时基轴上的位置来确定缺陷在工件中位置，缺陷波的高度取决于缺陷大小在工件中位置，缺陷波的高度取决于缺陷大小当有缺陷波出观时，底波高度下降。当工件中有当有缺陷波出观时，底波高度下降。当工件中有大于声束截面的大缺陷时，全部声能被缺陷所反大于声束截面的大缺陷时，全部声能被缺陷所反射，荧光屏上只需始波和缺陷波，底波消逝。射

37、，荧光屏上只需始波和缺陷波，底波消逝。脉冲反射法的优点是检测灵敏度高，缺陷可以定脉冲反射法的优点是检测灵敏度高，缺陷可以定位，操作灵敏方便，适用范围广，是当前国内外位，操作灵敏方便，适用范围广，是当前国内外运用最广泛的超声检测方法。运用最广泛的超声检测方法。脉冲反射法的缺陷是存在盲区，对近外表缺陷的脉冲反射法的缺陷是存在盲区，对近外表缺陷的检测才干差，当缺陷反射面与声束轴线不垂直时检测才干差，当缺陷反射面与声束轴线不垂直时容易漏检，以及往复声程的超声波衰减大。容易漏检，以及往复声程的超声波衰减大。(2)直接接触法与液浸法直接接触法与液浸法接触法，探头经过耦合薄层、与工件检测接触法，探头经过耦合

38、薄层、与工件检测面接触的探伤方法，具有方便、灵敏、耦面接触的探伤方法，具有方便、灵敏、耦合层薄、声能损失小等优点，运用广泛，合层薄、声能损失小等优点，运用广泛，可用于纵波检测、横波检测、外表波检测可用于纵波检测、横波检测、外表波检测和板波检测等。和板波检测等。探头探头耦合剂耦合剂工件工件该方法对探头所加压力大小、耦合层厚薄、接触该方法对探头所加压力大小、耦合层厚薄、接触面积大小等影响要素难于支配，以及探头容易磨面积大小等影响要素难于支配，以及探头容易磨损、检测速度低等缺陷，使其运用遭到限制。损、检测速度低等缺陷，使其运用遭到限制。探头探头耦合剂耦合剂工件工件液浸法检测，就是在探头与工件间设置一层一定液浸法检测，就是在探头与工件间设置一层一定厚度的液体耦合层，常用水做耦合剂，故又称水厚度的液体耦合层，常用水做耦合剂，故又称水浸法检测。浸法检测。探头探头液体液体工件工件液浸法检测时，探头与工件不发生直接接触，既液浸法检测时，探头与工