超声波探伤试验与实做要求

超声波探伤试验与实做要求第一页，共八十九页，编辑于2023年，星期一1、仪器水平线性的测试。

基本概念：水平线性也称为时基线性或扫描线性，是时基线水平刻度值与实际声程成正比关系的程度。也就是说，扫描线上显示的反射波距离与反射体距离成正比的关系。或者说是探伤仪水平扫描速度的均匀程度。因此，水平扫描线（时间基线）的非线性会引起定位误差。

第二页，共八十九页，编辑于2023年，星期一抑制：---作用是抑制荧光屏上幅度较低或认为不必要的杂乱反射波，使之不予显示。从而使荧光屏显示的波形清晰。延迟旋钮：---或称脉冲移位（水平旋钮）；作用是调节开始发射脉冲时刻与开始扫描时刻之间的时间差。调节延迟可以使扫描线上的回波位置大幅度左右移动而不改变回波之间的距离。所以可调节延迟旋钮进行零位校正。第三页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验目的：1、熟练掌握探伤仪器各旋钮的功能作用及正确操作。2、掌握仪器水平线性的测试方法。注意事项：水平线性测试应在探伤仪各个档上分别进行，测试时使用探伤面与底面平行且表面光滑的任何试块，试块的厚度原则上相当于探测声程的1/5，采用任意的常用探头。探伤仪的抑制置于“0”或“断”，其它调整取适当值。第四页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验器材：1、 A型探伤仪××××；（例如：CTS-22型超探仪）2、 直探头××××；3、 CSK-IA试块或其他试块第五页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验步骤：JB/T9214-1999《A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法》1、抑制置“0”或“关”，其它旋钮置合适位置。2、将探头置于CSK-IA试块25㎜厚表面上，中间加适当的耦合剂，保持稳定的声耦合。调节探伤仪的增益和扫描范围（粗调和细调），使荧光屏上显示出第6次底波。3、当底波B1和B6的幅度分别为50%满刻度时，将他们的前沿分别对准刻度0和100（设水平全刻度为100格），由于B1和B6的前沿位置在调整中相互影响，则应反复进行调整直至调好。第六页，共八十九页，编辑于2023年，星期一4、再依次分别地将B2、B3、B4、B5底波调到50%满刻度，并分别读出各底波的前沿与刻度20、40、60、80的偏差值（以格数计）填入表中。注意：B1-B6这六个底波是分别调到同一幅度，即50%满刻度高度，而不是同时达到此幅度。注意：此为模拟仪器做法，数字仪器自动调校按25,125即B1B5完毕，看B2，B3，B4误差即可。第七页，共八十九页，编辑于2023年，星期一5、然后取其中最大的偏差值amax，则水平线性误差为△L=∣amax∣%（标准规定△L≤2%），或水平线性误差为△L=∣amax∣/B×100%实验结果：△L=？第八页，共八十九页，编辑于2023年，星期一表：水平线性测量纪录底波多次回波B1B2B3B4B5B6理想水平刻度读数实际水平刻度读数误差Lx第九页，共八十九页，编辑于2023年，星期一2、垂直线性（动态范围）测试方法（JB/T10061-1999标准规定垂直线性误差≤8%）：为了检测超声波探伤仪增益线性和衰减器精度两者的综合效果。对于根据回波幅度评定缺陷大小时具有重要意义。仪器的垂直线性的准确测定需用外接设备。本实验只是对仪器的放大线性做一般的评定。垂直线性也称为放大线性，是荧光屏上的波高与输入信号幅度成正比的程度，主要取决于放大器的性能。垂直线性的好坏直接影响对缺陷的定量精度,引起定量误差。接收电路包括：高频放大器、衰减器、检波电路及视频放大器。第十页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验器具：1、A型探伤仪；2、直探头；3、试块DB-PZ20-2（相当于CS-1-5）或Z20-4试块第十一页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验步骤：1、“抑制”置零，调节仪器其它旋钮置合适位置。2、探头至于试块CS-1-5上，中间加适当的耦合剂，保持稳定的声耦合，移动探头，找出Φ2平底孔回波并置于荧光屏满刻度的中间位置上。3、调节仪器（增益、衰减器）使其波幅高度达到100%满刻度，此时衰减器至少应有30dB衰减余量。记录分贝数值N1。4、以每次衰减2Db的增量调节衰减器，每次记下满刻度的回波幅度百分值，直至衰减值为26分贝，观察其波高变化，将测试结果填入表中，计算相对偏差值（测试值与波高理论值之差为偏差值）。第十二页，共八十九页，编辑于2023年，星期一5、计算垂直线性偏差，即：从表中取最大正偏差d（＋）和最大负偏差d（－）的绝对值之和。△d=∣d（＋）∣＋∣d（－）∣（%）6、继续衰减到30分贝，判定是否能清楚的确认回波的存在，观察回波即将消失前，记录此时的分贝数值N2。仪器探伤系统的动态范围即为△=N2-N1。（标准规定动态范围⊿≥26dB）注意：衰减器是用来调节探伤灵敏度和测量回波振幅。衰减读数大，灵敏度低，回波振幅高；第十三页，共八十九页，编辑于2023年，星期一表：垂直线性测试纪录（利用公式⊿=20㏒L理/L总计算波高理论值填入表中，⊿取负值）计算波高理论值：△=20㏒（L理/L总）；L理—衰减A分贝时相应理论波高，L总-垂直刻度的100%波高。第十四页，共八十九页，编辑于2023年，星期一3、分辨力的测定测试探伤仪和探头性能时，要把仪器和探头组合在一起，这样测得的性能时仪器和探头特性的综合反映。因此，我们把这些性能称为探伤仪和探头的组合性能。主要有信噪比、灵敏度余量、始波宽度、盲区和分辨力等。深度分辨力指两个相邻的反射体（可以是相邻的缺陷或缺陷与界面）所显示的回波能被清楚分辨的最小距离。能区分的距离越小，则称分辨力愈高。第十五页，共八十九页，编辑于2023年，星期一影响分辨力的主要因素有发射强度、回波宽度、和探头的阻尼特性等。分辨力与脉冲宽度有关，脉冲宽度小，分辨力高。发射强度大，可提高仪器灵敏度，但是脉冲变宽，分辨力变差。第十六页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验目的：1、理解超探仪的分辨力的物理含义。2、熟练超探仪的操作。3、掌握超探仪的分辨力的测试方法。实验器材：1、A型超探仪CTS-22型2、CSK—ⅠA试块3、2.5P20Z探头4、耦合剂第十七页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验步骤：1、（抑制）至“0”位或“断”，其他旋钮取适当位置。(深度粗调置于10挡，即第一挡位置)2、探头置于试块CSK-IA（或IIW）上R100曲面圆心处，中间加适当的耦合剂以保持稳定的声耦合，调节仪器的增益并前后左右移动探头荧光屏上出现声程为85、91、100的三个反射波A、B、C。3、适当调节探伤仪增益和发射强度，同时使A、B两底面反射波波峰同高，均为垂直满刻度的20-30%，记下衰减器读数S1第十八页，共八十九页，编辑于2023年，星期一4、调节衰减器，使A、B两反射波波峰之间的波谷上升到原波峰高度，记下衰减器读数S2。5、衰减器所释放的dB数，即以dB值表示的超声探伤系统的分辨力。标准规定分辨力≤6㎜）。测得仪器和探头组合分辨力X为：X=S1-S2（dB）

第十九页，共八十九页，编辑于2023年，星期一探伤盲区测试本实验是为了测定超声波探伤系统在规定的探伤灵敏度下，从探伤表面至可探测缺陷的最小距离，即探伤盲区。盲区是衡量仪器和探头组合探测近表面缺陷能力的尺度。盲区小，可探测出离探测面较近的缺陷，反之，则只能探出离探测面较远的缺陷。影响盲区的主要因素有发射强度、始波宽度、放大器恢复时间、探头的阻尼特性等。测试时，以反射回波大于50%，反射回波前沿与始波后沿相交的波谷低于10%，此时，平底孔孔底距探测面的最小距离即为盲区。第二十页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验目的：1、了解盲区的概念以及影响盲区的主要因素。2、掌握盲区的测试方法。3、熟练超声波探伤仪的操作。第二十一页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验器材：1、A型超声波探伤仪2、DZ-1型试块或CSK-1试块3、2.5P20Z直探头第二十二页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验方法：1、探伤仪的抑制置于“0”或“关”，其它旋钮调整取适当位置。2、调节超声探伤仪灵敏度，使符合探伤规范的要求。如使来自DB-PZ20-2型或Z20-4试块上的平底孔回波达到50%满刻度。（相当于CS-1-5试块）3、将探头置于DZ-1型试块上，中间加适当耦合剂以保持稳定的声耦合。选择能够分辨开的最短探测距离的Φ2mm横孔，并将孔的回波幅度调至大于50%满刻度，如回波的前沿和始波后沿相交的波谷低于10%满刻度，则此最短距离即为盲区。第二十三页，共八十九页，编辑于2023年，星期一5、灵敏度余量测试

灵敏度是表示检测系统对缺陷探测能力的一种量度，灵敏度高意味着在一定声程处能探测出较小的缺陷。噪声电平是探伤仪自身电路、探头、耦合剂和工件等所产生的噪声信号，太大的噪音（电子的或声学的）可埋没缺陷的指示，因此会限制缺陷的可探测性。小缺陷波难于辨认。一般说来，灵敏度、分辨力、和信噪比是相互有关的，对他们的评价应当在相似的条件下进行。本实验是为了检查探伤系统灵敏度的变化情况，用灵敏度余量值表示。灵敏度余量也称综合灵敏度或组合灵敏度。当其反射波幅将至指定高度时探伤仪所剩余的放大能力。第二十四页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验目的：1、了解探伤系统灵敏度的含义。2、熟练探伤仪的操作。3、掌握灵敏度余量的测试方法。实验器材：1、仪器—A型显示超探仪。（CTS-22型）2、探头—纵波直射单探头3、试块—CS-1-5第二十五页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验方法：1、“抑制”至“0”位或“断”，其他旋钮取适当位置。最好选择在随后探伤工作中将使用的调整值。2、将仪器的增益调至最大，但如电噪声较大时，应降低增益或调节衰减器，使电噪声电平降至10%以下，记录此时的衰减器读数为S0。3、将探头置于试块上，中间加适当的耦合剂，保持稳定的声耦合，调节衰减器使平底孔回波高度降至50%满刻度，记录此时的衰减器读数为S1。4、计算探伤系统的灵敏度余量S=S0-S1第二十六页，共八十九页，编辑于2023年，星期一6、信噪比的测试

在超声波探伤中，信噪比是指界面反射波幅与最大杂波幅度之比，以dB计。（﹥20Db）。另外，对于噪声电平也可以在避免外界干扰的条件下（即将探头和探伤仪连接置于空气中），将探伤仪的灵敏度和探测范围调至最大，读取时基线上噪声平均幅度在垂直刻度上的百分数表示噪声电平。

（注意，超探仪工作频率分若干档级时，应对各频率档级分别进行测试。)第二十七页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验目的：1、了解信噪比的概念。2、熟练探伤仪的操作。3、掌握信噪比的测试方法。实验器材：

1、仪器—A型显示超探仪。（CTS-22型）2、探头—纵波直射单探头3、试块—CS-1-5。第二十八页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验步骤：

1、调节增益旋钮至最大，抑制旋钮置于“0”或“关”。2、将探头放在试块上，在荧光屏上出现（Φ1）平底孔的反射波和杂波。记下此时最大杂波的高度。3、调节仪器衰减器使平底孔反射波高度与记下的杂波高度相等，此时衰减器衰减的分贝值即为信噪比。以N表示，按JB1834标准规定，N>20dB。

第二十九页，共八十九页，编辑于2023年，星期一7、始波宽度的测试

始波宽度也称始脉冲宽度，它是指发射脉冲的持续时间，以一定灵敏度条件下荧光屏水平“0”刻度至始波后沿与垂直刻度20%线交点间的水平距离所相当的超声波传播距离表示。始波宽度大，仪器和探头组合的盲区就大，探测近表面缺陷的能力就差，影响始波宽度的主要因素是探头阻尼特性、探伤仪放大器带宽和放大器功能等。始波宽度分负载始波宽度和空载始波宽度，前者是探头置于试块或工件表面时的始波宽度，后者是探头置于空气中的始波宽度。第三十页，共八十九页，编辑于2023年，星期一试验器材：1、A型超探以CTS-22型。2、CSK-1A（或ⅡW）试块和CS-1-5Φ2(15号Φ4)试块。3、被测直探头。第三十一页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验步骤：1、抑制置“0”或“关”，其它置合适位置。2、将被测直探头置于CSK-1A试块厚100mm处，调节探伤仪深度和水平（或延迟）旋钮，是第一次底波B1前沿对准水平刻度5格，第二次底波B2前沿对准水平刻度10格（水平刻度满刻度），并使B2的幅度为垂直刻度的50-80%。3、将探头移至CS-1-5(15)试块上，移动探头使平底孔反射波最高，调节衰减器，使孔的反射波波幅为垂直刻度的50%。4、（再把衰减器的衰减量减少12dB,）然后读取从刻度板的零点至始波后沿于垂直刻度20%线交点所对应的水平距离W1，W1即为负载始波宽度，以钢中纵波传播距离表示。5、将探头置于空气中，擦去其表面油层，读取从刻度板零点至始波后沿于垂直刻度20%线交点所对应的水平距离W0，W0即为负载始波宽度，以钢中纵波传播距离表示。第三十二页，共八十九页，编辑于2023年，星期一纵波检测(锻件）在实际探伤中，为了在确定的探测范围内发现规定大小的缺陷，并对缺陷定位和定量，就必须在探伤前调节好探伤仪器的扫描速度和灵敏度。实验目的：1、掌握纵波探伤时扫描速度的调整方法（标定）。2、掌握纵波探伤时灵敏度的调整方法。3、掌握纵波探伤时对缺陷定位、定量的方法。第三十三页，共八十九页，编辑于2023年，星期一探头的选择：锻件超声波探伤时，主要使用纵波直探头，晶片尺寸为直径14mm至28mm，常用直径20mm。对于较小的锻件，考虑到近场区和耦合损耗原因，一般采用小晶片探头。对于近距离缺陷，由于直探头的盲区和近场区的影响，常采用双晶直探头探伤。探伤频率常采用2.5至5.0MHz，对于少数材质晶粒粗大衰减严重的锻件，为了避免出现“林状回波”的影响，提高信噪比，应选用较低的频率，一般为1.0至1.25MHz。第三十四页，共八十九页，编辑于2023年，星期一耦合选择：

在锻件探伤中，为了实现较好的声耦合，探测面粗糙度一般不大于6.3微米，表面平整均匀、无划伤、油垢、污物等。在试块上和工件上采用相同的耦合剂。扫差方式的选择：

原则上应在探伤面上从两个相互垂直的方向进行全面扫差，扫差覆盖面应为探头直径的15%，探头移动速度不大于150mm/s。第三十五页，共八十九页，编辑于2023年，星期一1、扫描速度的调节（标定）定义：仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度值τ与实际声程x（a）的比例关系称为扫描速度或时基扫描线比例。即τ：X=1：n；它类似于地图比例尺，如扫描速度1：2表示仪器示波屏上水平刻度1㎜表示实际声程2㎜。注意：一般我们将仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度值τ定义为100㎜（或100格）。探伤前应根据探测范围来调节扫描速度，以此能在规定的范围内发现缺陷并对缺陷定位。调节扫描速度的一般方法是根据探测范围利用已知尺寸的试块或工件上的两次不同反射波的前沿分别对准相应的水平刻度值来实现。不能利用一次反射波和始波来调节，因为始波与一次反射波的距离包括超声波通过保护膜、耦合剂或有机玻璃斜楔的时间，所以这样调节扫描速度误差大。纵波探伤一般按纵波声程来调节扫描速度。

第三十六页，共八十九页，编辑于2023年，星期一调节方法：将纵波探头对准厚度适当（已知）的平底面或曲底面，调节仪器使两次不同的底波分别对准相应的水平刻度值。例如：已知探测厚度为400mm，要调节扫描速度为1：4。可利用CSK-1A试块来调节。方法如下，将探头对准试块上厚度为100mm的底面，调节仪器上“深度微调”和水平等旋钮，使底波B2和B4分别对准水平刻度50和100，这时扫描线水平刻度值与声程的比例正好为1：4。即为调好了。第三十七页，共八十九页，编辑于2023年，星期一探测灵敏度的调整探伤灵敏度是指在确定的探伤范围内的最大声程处发现规定大小缺陷的能力。例如，探伤某工件的灵敏度为400/Φ2，表示在400mm处应能发现Φ2平底孔当量的缺陷。探伤灵敏度一般是根据有关标准或技术要求来确定的。通过调节仪器上的“增益”、“衰减器”等灵敏度旋钮来实现。探伤前调节灵敏度的目的在于发现被检工件中规定大小的缺陷，并对缺陷定位、定量，探伤灵敏度过高或过低都对探伤不利。高--杂波多，探伤判定困难；低—易发生漏检。第三十八页，共八十九页，编辑于2023年，星期一调节探伤灵敏度的常用方法有试块调节法和工件底波调节法两种。1、利用试块调节法：试块调节法是根据工件对灵敏度的要求选择适当的试块来调节探伤灵敏度。(X<3N)举例说明：例如探伤厚度为200mm锻件，要求探伤灵敏度为200/Φ2，其探伤灵敏度调节方法是：a、先加工一块材质、声程与工件相同的Φ2平底孔试块，或利用已知材质相同或相近的适当试块（如：CS-1-5）。b、然后将探头对准试块上Φ2平底孔找出其最高回波位置。c、保持探头不动，调节仪器使Φ2平底孔的最高回波达到50%或80%基准高即可。注意：如果试块与工件表面耦合不同，还应考虑耦合补偿。当试块与工件的材质衰减相差较大时,还要考虑介质衰减补偿.第三十九页，共八十九页，编辑于2023年，星期一例2:用2.5P20探头探测底面粗糙度厚400mm的锻件,问如何利用100/4mm平底孔试块调节400/2mm灵敏度?解:1、计算100/4mm与400/2mm回波分贝差：分贝差值=20lgp1/p2=40lgΦ1/Φ2×x2/x1=36dB调节：探头对准100/4mm平底孔试块，调节增益使平底孔回波达到基准波高，然后用“衰减器”增益36dB，这时400/2mm灵敏度就调好了。第四十页，共八十九页，编辑于2023年，星期一2、利用工件底波调节法利用工件底波调节灵敏度是根据工件底波与同深度或不同深度的特定的人工缺陷回波高度的分贝差为定值，这个定值可由以下理论公式推算出来：（计算法）⊿=20LgPB/Pφ=20Lg2λX/πφ2（x≥3N）式中X-探测面至底面的距离；Φ-要求检出的最小平底孔当量直径。调节方法：例见117页1、根据探伤要求利用公式计算工件底波处与同距离处Φ2平底孔回波的分贝差值Δ。2、将探头对准工件底面，仪器保留Δ+（5-10）dB衰减余量,调增益使底波B1最高达到50%或80%基准高。3、调节衰减器增益ΔdB，即衰减量减少ΔdB，此是探伤灵敏度就调好了。4、再增益6dB，即可得到探伤扫差灵敏度。第四十一页，共八十九页，编辑于2023年，星期一

利用试块法调节探伤灵敏度比较直观、操作简单方便，缺点是需要加工大量的试块和进行耦合补偿，在试块与工件材质不同时，还要测定材料的衰减系数，以便考虑材质衰减损失的补偿。成本高、携带不方便。多在X﹤3N的情况下或特别重要的零件精确定量时采用。利用工件底波调节探伤灵敏度不需要试块，也不考虑耦合和材质衰减补偿，但这种方法只使用于X≥3N的大平底面或曲底面，要求底面光洁干净，与探测面平行。

当底面粗糙或有水有油时，当大平底底面与探测面不平形时，将使底面反射率降低，底波高度下降，这时调节的灵敏度将会偏高。

利用底波调节探伤灵敏的方法常用于锻件探伤。第四十二页，共八十九页，编辑于2023年，星期一例1：用2.5P20探头探测直径500mm的实心圆柱体锻件，问如何利用底波调节500/2mm灵敏度？解：由题意：波长=声速/频率=5.9/2.5=2.36mm500mm处底波与直径2mm平底孔回波分贝差值为:计算得：分贝差=45.5dB调节：探头对准完好区圆柱底面，衰减55dB，调节增益使底波最高达50%波高，然后用“衰减器”增益46dB，保留9dB，这时直径2mm平底孔灵敏度就调好了。第四十三页，共八十九页，编辑于2023年，星期一缺陷位置和大小的测定：缺陷位置的测定，可从仪器水平扫描直接读出,即：Xf=nτf可见，与前期所定扫描速度有关。缺陷当量大小测定，找到缺陷最高波位置，测出dB差值。（x≥3N）计算：⊿=20LgPB/Pφ=20Lg2λX2φ/πφ2XB

缺陷长度测定：6dB法（半波高度法），用于测定尺寸大于声束截面的缺陷的指示长度或面积。第四十四页，共八十九页，编辑于2023年，星期一记录报告：第四十五页，共八十九页，编辑于2023年，星期一横波检测（焊缝探伤）实验目的：1、掌握横波斜探头入射点、K值（或折射角）的测试方法。2、掌握按深度或水平距离调节横波扫描速度的方法。3、掌握横波探伤时灵敏度的调节方法。4、掌握横波距离—波幅曲线的测试方法。5、掌握对缺陷的定位、定量的方法。第四十六页，共八十九页，编辑于2023年，星期一目前探伤中广泛应用的横波是通过波形转换得到的，整个声场实际上由斜楔中的纵波声场和工件中的横波声场组成。第一临界角为αI=27.6°，第二临界角为αII=57.7°,实用的折射角范围在38°—80°之间，横波声场声压分布类似于纵波声场，同样存在近场区、远场区和半扩散角，只是在入射平面内半扩散角不对称，θ上﹥θ下。（折射定律）

第四十七页，共八十九页，编辑于2023年，星期一横波声场的理论推导计算比较复杂，也不成熟。因此常常利用距离-波幅曲线来对缺陷定量和评价。距离波幅曲线是描述某一特定规则反射体的回波高度随距离变化的曲线，可以通过试块实测得到，也可由通用AVG曲线或理论计算得到，但后两种方法只适用于x≥3N的情况。而横波探伤往往是在x﹤3N内，如：焊缝探伤等。第四十八页，共八十九页，编辑于2023年，星期一横波斜探头入射点和前沿距离的测定探头上标定的折射角或K值代表标定值，用横波确定反射体位置时，必须了解斜探头的入射点和真实的折射角。入射点系指探头发射的波束轴线与探头楔块底面的交点，（进入试件之点），前沿距离是指探头入射点到探头前端面之间的距离。知道了入射点位置，才能测定斜探头的前沿距离和K值。入射点和前沿距离的测试精度误差直接影响到折射角的真实大小，乃至直接影响对缺陷的精确定位。第四十九页，共八十九页，编辑于2023年，星期一

由于探头制作工艺出现的偏差，入射点位置往往与标称位置存在一定偏差，况且探头使用磨损后，入射点位置也会发生变化。因此，斜探头使用前和使用过程中都要测定入射点位置。实验目的：1、理解斜探头入射点和前沿距离在探伤中的作用。2、掌握斜探头入射点和前沿距离的测试方法。设备和仪器：1、仪器—A型显示超探仪2、探头---横波斜探头；1、折射角45°；2、折射角60°K=tgβ如2.5PK113×133、试块—1#试块（CSK-IA）；15#试块4、直尺第五十页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验步骤：1、将横波斜探头置于1#试块上R100圆心处，中间加耦合剂保持耦合良好，调节仪器深度、增益、衰减器等旋钮，找出R100圆弧面回波并使其不高于满刻度。2、然后做平行于侧面的前后微移动，找出圆弧面反射波达到最大值的位置，此时斜楔上与R100弧面圆心对准的位置就是入射点。3、入射点位置可以在探头上直接标记，也可用直尺测量出前沿距离。读数精确到0.5mm。4、记录其前沿长度X0，经测定X1=㎜；X2=㎜。第五十一页，共八十九页，编辑于2023年，星期一探头K值选择：超声波探伤选择探头K值有哪三条原则？1、声束扫查到整个焊缝截面；2、声束尽量垂直于主要缺陷；3、有足够的灵敏度。第五十二页，共八十九页，编辑于2023年，星期一第五十三页，共八十九页，编辑于2023年，星期一第五十四页，共八十九页，编辑于2023年，星期一斜探头折射角（K直）的测量：折射角系指折射进入试件的波束轴线和入射点处法线间的夹角。入射点和折射角的精确度误差直接影响对缺陷的定位。由于制造精度和材料声速差异的影响，探头实际K值与标称值存在一定的偏差，探头使用磨损后，K值也会发生变化。同时，折射角随试件声速的变化而变化，因此，折射角的测定应尽可能在相同材料的试块上测定。因此，斜探头在使用前和使用过程中要测量K值，否则对缺陷的定位会产生偏差。第五十五页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验目的：1、了解斜探头折射角、K值测量的重要意义。2、掌握斜探头折射角、K值测量方法。实验器材：1、超探仪2、试块：CSK-1A2、斜探头3、耦合剂第五十六页，共八十九页，编辑于2023年，星期一实验步骤：1、测量出斜探头入射点及前沿距离。同上2、斜探头在钢中的折射角，一般在1#试块上利用φ50圆弧面和1.5横孔进行测定。根据斜探头标称值，当K值≤1.5时将探头置于（B）位置，探测φ50圆弧面，当1.5≤K≥2.5时置于（C）位置探测φ50圆弧面，当K>2.5时置于（D）位置探测φ1.5通孔。3、调节仪器，使回波显示在荧光屏上。4、测定时斜探头置于试块上标注相应折射角度的位置附近，并作平行侧面的前后移动，使回波幅度达到最高，固定探头，测出距离X。第五十七页，共八十九页，编辑于2023年，星期一5、读取试块侧面上与探头入射点对应的K值读数即为斜探头的K值。也可通过计算求得。精确到0.5mm。β=tg-1（L0+L1-35）/30如此：探头1折射角标称值为度，实测值为度。β=tg-1（L0+L2-35）/70探头2折射角标称值为度，实测值为度。β=tg-1（L0+L3-35）/15第五十八页，共八十九页，编辑于2023年，星期一横波扫描速度的调节：在横波检测时，为了定位准确与方便，须将声波在斜楔中的传播时间扣除，以便用探头的入射点作为声程计算的起点，扣除这段声程的作业就是零点校正。时间基线按声程的校准可与零点校正同时进行。时间基线的校准一般有三种方法：声程法、深度法和水平距离法。在薄板探伤中，如焊缝探伤中常用深度法和水平距离法，一般当板厚T≥20㎜时采用深度法，当板厚T﹤20㎜时采用水平距离法。这也和个人的习惯有关。顾名思义，深度法是调节仪器使荧光屏上水平刻度值与反射体的深度成比例，仪器直接显示反射体的深度。同样，水平距离法是调节仪器使荧光屏上水平刻度值与反射体的水平距离成比例，仪器直接显示反射体至入射点的水平距离。第五十九页，共八十九页，编辑于2023年，星期一1、按声程调节法按声程调节法是使示波屏上水平刻度值τ与横波声程S成比例，即τ：S=1：n。这时仪器示波屏上直接显示横波声程。利用IIW试块调节，以横波1：1为例。先将直探头对准91mm底面，调节仪器使底波B1、B2分别对准水平刻度50、100，这时扫描线与横波声程的比例正好为1：1。然后换上横波探头，并使探头入射点对准R100圆心，调节水平旋钮使R100圆弧面回波B1对准水平刻度100，这时零位才算校准。水平刻度0位对应与斜探头的入射点，而始波的前沿位于0刻度线的左侧。第六十页，共八十九页，编辑于2023年，星期一1、按声程调节法上述调节法是因为IIW试块R100圆心处未切槽，因此横波不能在R100圆弧面上形成多次反射，这样就不能直接利用R100圆弧面来调节横波扫描速度。另外由于钢中纵波声程91mm相当于横波声程50mm的时间，（t纵=91/5900=0.0154；t横=50/3240=0.0154）所以可利用调节横波扫描速度。以上调节方法比较麻烦，针对这一情况，我国的CSK-IA试块在R100圆弧处增加了一个R50的同心圆弧面，这样就可以将横波探头直接对准两圆弧面，较快地完成横波扫描速度1：1的校准。第六十一页，共八十九页，编辑于2023年，星期一2、按水平距离调节法按水平距离调节横波扫描速度是指示波屏上水平刻度值τ与反射体的水平距离L成比例，即τ：L=1：n。这时示波屏上水平刻度值直接显示反射体的水平投影距离，简称水平距离，此法多用于薄板工件焊缝横波探伤。具体调节可在CSK-IA试块、半圆试块和横孔试块上进行。利用CSK-IA试块调节：水平距离L与声程W的关系是：L=Wtgβ/（1+tg2β）-2=WK/（1+K2）-2第六十二页，共八十九页，编辑于2023年，星期一⑴先计算R50、R100对应的水平距离L1、L2L1=50K/（1+K2）-2；L2=100K/（1+K2）-2=2L1（因为在直角三角形中有：L2+D2=W2所以L2（1+D2/L2）=W2---L2×（1+1/tg2β）=W2）L2×（1+tg2β）/tg2β=W2---L2=W2×tg2β/（1+tg2）,故：L=Wtgβ/（1+tg2β）-2⑵将斜探头对准R50、R100，调整仪器使其回波B1、B2分别对准时间基线刻度L1、L2即完成。如K=1时，L1=35mm，L2=70mm，调节仪器示B1-35，B2-70，则水平距离扫描速度为1：1。第六十三页，共八十九页，编辑于2023年，星期一3、按深度调节法按深度调节横波扫描速度是使示波屏上的水平刻度值τ与反射体的深度d成比例，即τ：d=1：n。这时示波屏上水平刻度值直接显示反射体的深度距离。此法常用于较厚工件焊缝的横波探伤。具体调节可在CSK-IA试块、半圆试块和横孔试块上进行。利用CSK-IA试块调节深度d与声程W的关系为：d=W/（1+tg2β）-2第六十四页，共八十九页，编辑于2023年，星期一⑴先计算R50、R100对应的深度距离d1、d2d1=50/（1+K2）-2；d2=100/（1+K2）-2=2d1⑵将斜探头对准R50、R100，调整仪器使其回波B1、B2分别对准时间基线刻度d1、d2即完成。如K=2时，d1=22.4mm，d2=44.8mm，调节仪器使B1、B2分别对准水平刻度22.4mm和44.8mm，则深度1：1就调好了。第六十五页，共八十九页，编辑于2023年，星期一利用横孔试块调节探头分别对准深度d1=40，d2=80mm的CSK-IIIA试块上的Φ1×6横孔，调节仪器使d1、d2对应的Φ1×6回波H1、H2分别对准水平刻度40、80，这时深度1：1就调好了。需要注意的是，这里同样要分别反复调节，使H1对准40时的H2正好对准80，波高一致。第六十六页，共八十九页，编辑于2023年，星期一距离波幅曲线制作：第六十七页，共八十九页，编辑于2023年，星期一距离波幅曲线（荧光屏线）第六十八页，共八十九页，编辑于2023年，星期一探测方向的选择为了发现纵向缺陷，常采用以下三种方式进行探测；8-46mm板厚—以一种K值探头用一、二次波单面双侧进行探测；46-120mm板厚---以两种探头用一次波在焊缝两侧进行探测；以两种K值探头用一次波在焊缝两面双侧进行探测，并且加上K1探头在焊缝单面双侧进行串列式探测。为了发现横向缺陷，常采用以下三种方式探测：第六十九页，共八十九页，编辑于2023年，星期一在以磨平的焊缝及热影响区表面以一种或两种K值探头用一次波在焊缝两面做正反两个方向的全面扫查；以一种或两种K值探头用一次波在焊缝两面双侧作斜平行探测，声束轴线与焊缝中心线夹角10-15度；对于电渣焊中的人字形横裂，可用一种或两种K值探头在45度方向以一次波在焊缝两面双侧进行探测。第七十页，共八十九页，编辑于2023年，星期一扫查方式a、锯齿形扫查。b、前后扫查。c、左右扫查。d、转角扫查。e、环绕扫查。f、平行或斜平行扫查。g、串列式扫查。四种基本扫查方式主要用来确定缺陷的位置、方向、形状等情况。第七十一页，共八十九页，编辑于2023年，星期一探头移动区域：采用一次反射法或串列式扫查探伤时，探头移动区应大于1.25p；

P=2Ktt—板厚移动区域应消除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他外部杂质，探伤面应光洁平滑，其表面粗糙度不低于6.3微米，必要时应进行打磨。第七十二页，共八十九页，编辑于2023年，星期一缺陷大小的测定探伤中发现位于定