材料加工分析测试技术-超声波探伤课件

超声波探伤专业班级：材硕1502学生姓名：李显龙学生学号：S20150323主要内容超声波探伤原理超声波探伤设备超声波探伤在焊接接头中的应用工作原理超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透试件的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检验方法。超声波具有较强的穿透性，因此从一个工件的表面向内部发射时，可以穿透工件，如果途中遇有缺陷，一部分超声波就会被反射而回，而返回的信号被阴极射线管接收。超声波探伤的应用主要用于检测金属材料和部分非金属材料的内部缺陷。在焊接接头可以用来检测焊缝中可能存在的气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等缺陷。主要介绍超声波在焊接中的探伤。焊缝超声波探伤超声波探伤一般包括探伤前的准备、实时探伤操作、缺陷的评定、检验结果的分级、记录与报告等过程。焊缝超声波探伤是通过探伤仪示波屏上反射回波的位置、高度、波形的静态和动态特征来显示被探焊件质量优劣的采用超声波探伤法对焊缝探伤时,应根据焊件的材质、结构、焊接方法、使用条件、载荷等,确定不同的探伤方案常见接头形式：(1)对接(2)角接

(3)T接焊接接头及常见缺陷(4)搭接焊接坡口形式超声波探伤方法脉冲反射法超声波以持续极短的时间发射脉冲到被检试件内,根据反射的情况来检测试件缺陷的一种方法。穿透法穿透法是根据脉冲波或连续波穿透试件之后的能量变化来判断缺陷情况的一种方法。共振法声波在工件内传播,当试件的厚度为超声波的半波长或半波长的整数倍时,由于入射波和反射波的位置相同,则引起共振,因而仪器可显示出共振频率点.TTTFB’

斜角探伤法——是采用斜探头将声束倾斜入射工件探伤面进行探伤的方法。超声波探伤基本方法—直接接触法1）A级检测：

原则上适用于与承压设备有关的支承件和结构件焊接接头的检测。

技术要求：仅适用于母材厚度8mm～46mm的对接焊接接头。可用一种K值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面单侧进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。A级检验示意图2）B级检测：适用于一般承压设备对接接接头的检测。技术要求：

母材厚度8mm～46mm时，一般用一种K值探头，采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。B级检验示意图

3）C级检测：适用于重要承压设备对接接接头的检测。a)采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平，对焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测。b)母材厚度8mm～46mm时，一般用两种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10°，其中一个折射角应为45°。c)母材厚度大于46mm～400mm时，一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10°。对于单侧坡口角度小于5°的窄间隙焊缝，如有可能应增加对检测与坡口表面平行缺陷有效的检测方法。d)应进行横向缺陷的检测。检测时，将探头放在与焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查。

C级检验示意图超声波探伤的操作一、探测条件1.探测面的修整工件表面的粗糙度直接影响探伤结果，一般要求表面粗糙度不大于6.3μm，否则应予以修整。焊缝两侧探测面的修整宽度P一般根据母材厚度而定。厚度为8-46mm的焊缝采用二次波探伤，探测面修整宽度为P≤2KT+50

(mm)厚度为大于46mm的焊缝采用一次波探伤，探测面修整宽度为

P≤KT+50

(mm)

试中K--探头的K值；T--工件厚度。

P二次波探伤P一次波探伤三、频率选择焊缝的晶粒比较细小，可选用比较高的频率探伤，一般为2.5-5.0MHz。对于板厚较小的焊缝，可采用较高的频率；对于板厚较大，衰减明显的焊缝，应选用较低的频率。四、K值选择探头K值的选择应从以下三个方面考虑：（1）使声束能扫查到整个焊缝截面；（2）使声束中心线尽量与主要危险性缺陷垂直；（3）保证有足够的探伤灵敏度

K值示意图标准中K值选择：

8mm≤T≤25mmK=3.0~2.025mm<T≤46mmK=2.5~1.546mm<T≤400mmK=2.0~1.0五、检测方式的选择纵向缺陷检测：T=6-46mm用一种K值探头，一、二次波（即直射波和一次反射波），A级在对接焊缝单面单侧检测，B及检测为单面双侧检测，C级检测为用两种K值的直探头在焊缝单面双侧用一次波或二次波检测，其中一个探头K＝1，两个探头折射角相差＞10°。2.横向缺陷C级检测应磨平焊缝：一种或两种K值，用一次波在焊缝上平行焊缝扫查。B级检测不必将焊缝磨平即有余高焊缝：在焊缝两侧平行焊缝或斜平行焊缝扫查（一种或二种K值）电渣焊缝：K1探头45°斜平行扫查焊缝双侧。3.母材检测C级检测，应先用直探头检测，检测是否有影响斜探头检测结果的分层或其他缺陷。该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。技术要点：接触式脉冲反射法、2~5MHz直探头、探头直径10-25mm；灵敏度：母材完好处二次底波100%，记录20%以上的回波信号。检验结果的等级分类焊缝超声检验结果分为四级：

1）最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评为Ⅰ级。

2）最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波