超声经典焊缝计算

超声波计算题2

焊缝部分1.用tgγ=2.5的探头，探测厚度16mm的对接焊缝，探头移动区宽度应为多少毫米？解1：探头移动区宽度l≥1.25P=1.25·2δ·tgγ=1.25×2×16×2.5=100mm解2：探头移动区宽度

l=2δ·tgγ+50=2×16×2.5+50=130mm2.用折射角为γ的斜探头的一次反射波发现一缺陷，当用水平距离1：1调节仪器的扫描时，怎样确定缺陷的埋藏深度？

答：缺陷的埋藏深度h=2δ-水平距离/tgγ3.对Φ60x6钢管的对接焊缝进行探伤，焊缝宽14mm，若探头前沿距离L=8mm，探头折射角至少应选多大？

答：如图：按一次扫查到焊根计算，则：tgγ=[(焊缝宽度/2)+L]/δ=(7+8)/6=2.5，γ=68.2°注：探伤曲率半径R>w2/4时，同平板对接接头探伤（W：探头接触面宽度,20~30mm）

4.假设有一厚度δ为30mm的平板对接焊缝，上表面焊缝宽为60mm，下焊缝宽为30mm，探头前沿距离L=15mm，为保证声束扫查到整个焊缝，探头的折射角最小应取多大？

解：根据题意，探头的水平跨距最小应是上焊道和下焊道的半数和，所以探头的：tgγ≥[1/2(b+a)+L]/δ=(15+30+15)/30=2，式中：b：上焊道宽；a：下焊道宽，即γ≥63.4°5.当板厚δ=20mm时，利用2.5MHz，tgγ=2的斜探头进行超声波探伤，试计算直射法、一次反射波法的跨距P0.5和P1。

解：P0.5=δ·tgγ=2x20=40mm；P1=2δ·tgγ=2x40=80mm。6.试计算出厚度δ=46mm对接焊缝的探头移动区。（选用tgγ=1和tgγ=2探头）

解1：厚度δ=46mm时应采用单面两侧探伤，故探头移动区长度l≥2δtgγ+50mm，对于tgγ=1探头：l≥2×46×1+50=142mm；对于tgγ=2探头：l≥2×46×2+50=234mm解2：探头移动区长度l≥1.25P=1.25×2δtgγ，对于tgγ=1探头：l≥1.25×2×46×1=115mm。对于tgγ=2探头：l≥1.25×2×46×2=230mm。7.求直径为20毫米，频率为2.5兆赫的探头在水中的半扩散角（已知水中声速C水=1480m/s）。

解：水中波长λ=c/f=1.48×106/2.5×106=0.59mm，水中半扩散角sinθ=1.22(λ/D)=1.22（0.59/20）=0.03599，θ=2.06°≈2°。或近似算法：θ≈70°(λ/D)θ≈70°(0.59/20)=2.06°≈2°。8.当纵波从有机玻璃楔块通过耦合剂斜入射钢制工件时，得到横波折射角为45°，已知有机玻璃中的纵波速度CL=2730米/秒，钢中横波声速Cs=3230米/秒，试计算楔块的角度θ是多少度？

解：按折射定律:sinθ/CL=sin45°/CS，即：sinθ=sin45°(CL/CS)=sin45°(2730/3230)=0.598

θ=36.7°

9.声波在钢材中的纵波速度为5900m/s，

试以钢材为例，计算2.5MHzΦ20直探头的近场区长度。

解：λ钢=Ｃ钢／f=5900x103/2.5x106=2.36mm

N钢=D2/4λ=202/（4×2.36）=42mm答：2.5MHzΦ20直探头近场区长度为