超聲波探傷鍛件用什麼頻率探頭

㈠ 超聲波探頭的頻率選擇問題，穿透一張普通塑料紙要用多少KHZ

探頭與被測物之間必須通過固體或液體介質，才能最大限度減少超聲波的衰減。20到40千赫茲都是常用超聲波頻率值，雖然，不改變傳導介質的情況下，只變頻率不會有什麼效果，但是仍建議使用低端頻率。具體使用參數由於受到多種條件影響，必須經實驗決定。可以通過改變被測物與發射頭間的介質厚度或材質，來調整收發間距離及靈敏度。

㈡ 怎樣選擇超聲波探頭和試塊，有什麼標准，依據是什麼

看一下網路的資料：

超聲波探頭
以構造分類
1.直探頭: 單晶縱波直探頭 雙晶縱波直探頭
2.斜探頭: 單晶橫波斜探頭a1<aL<aⅡ ， 雙晶橫波斜探頭
單晶縱波斜探頭 aL<a1為小角度縱波斜探頭
aL在a1附近為爬波探頭 爬波探頭；沿工件表面傳輸的縱波，速度快、能量大、波長長探測深度較表面波深，對工件表面光潔度要求較表面波松。（頻率2.5MHZ波長約2.4mm，講義附件11、12、17題部分答案）。
3.帶曲率探頭: 周向曲率 徑向曲率。
周向曲率探頭適合---無縫鋼管、直縫焊管、筒型鍛件、軸類工件等軸向缺陷的檢測。工件直徑小於2000mm時為保證耦合良好探頭都需磨周向曲率。
徑向曲率探頭適合---無縫鋼管、鋼管對接焊縫、筒型鍛件、軸類工件等徑向缺陷的檢測。工件直徑小於600mm時為保證耦合良好探頭都需磨徑向曲率。
4.聚焦探頭: 點聚焦 線聚焦。
5.表面波探頭:(當縱波入射角大於或等於第二臨界角,既橫波折射角度等於90形成表面波).
沿工件表面傳輸的橫波，速度慢、能量低、波長短探測深度較爬波淺，對工件表面光潔度要求較爬波嚴格。
第一章「波的類型」中學到：表面波探傷只能發現距工件表面兩倍波長深度內的缺陷。（頻率2.5MHZ波長約1.3mm，講義附件11、12題部分答案）。
壓電材料的主要性能參數
1.壓電應變常數d33:
d33=Dt/U在壓電晶片上加U這么大的應力,壓電晶片在厚度上發生了Dt的變化量,d33越大,發射靈敏度越高(82頁最下一行錯)。
2.壓電電壓常數g33:
g33=UP/P在壓電晶片上加P這么大的應力.在壓電晶片上產生UP這么大的電壓,g33越大,接收靈敏度越高。
3.介電常數e:
e=Ct/A[C-電容、t-極板距離(晶片厚度)、A-極板面積(晶片面積)];
C小→e小→充、放電時間短.頻率高。
4.機電偶合系數K:
表示壓電材料機械能(聲能)與電能之間的轉換效率。
對於正壓電效應:K=轉換的電能/輸入的機械能。
對於逆壓電效應:K=轉換的機械能/輸入的電能.
晶片振動時,厚度和徑向兩個方向同時伸縮變形,厚度方向變形大,探測靈敏度高,徑向方向變形大,雜波多,分辨力降低,盲區增大,發射脈沖變寬.（講義附件16、19題部分答案）。
聲 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00MM 探頭頻率: 2.500MC
探頭K值: 1.96 探頭前沿: 7.00MM 坡口類型: X
坡口角度: 60.00 對焊寬度: 2.00MM 補 償: -02 dB
判 廢: +05dB 定 量: -03dB 評 定: -09 dB
焊口編號: 0000 缺陷編號: 1. 檢測日期: 05.03.09
聲 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00 MM 探頭頻率: 5.00 MC
探頭K值: 1.95 探頭前沿: 7.00 MM 坡口類型: X
坡口角度: 60.00 對焊寬度: 2.00 MM 補 償: -02 dB
判 廢: +05 dB 定 量: -03 dB 評 定: -09 dB
焊口編號: 0000 缺陷編號: 1. 檢測日期: 05.03.09
5.機械品質因子qm:
qm=E貯/E損,壓電晶片諧振時,貯存的機械能與在一個周期內(變形、恢復)損耗的能量之比稱……損耗主要是分子內摩擦引起的。
qm大,損耗小,振動時間長,脈沖寬度大,分辨力低。
qm小,損耗大,振動時間短,脈沖寬度小,分辨力高。
6.頻率常數Nt:
Nt=tf0,壓電晶片的厚度與固有頻率的乘積是一個常數,晶片材料一定,厚度越小,頻率越高. （講義附件16、19題部分答案）。
7.居里溫度Tc:
壓電材料的壓電效應,只能在一定的溫度范圍內產生,超過一定的溫度,壓電效應就會消失,使壓電效應消失的溫度稱居里溫度(主要是高溫影響)。
8．超聲波探頭的另一項重要指標：信噪比---有用信號與無用信號之比必須大於18 dB。（為什麼？）
探頭型號
(應注意的問題)
1．橫波探頭只報K值不報頻率和晶片尺寸。
2．雙晶探頭只報頻率和晶片尺寸不報F(菱形區對角線交點深度)值。
例：用雙晶直探頭檢12mm厚的板材，翼板厚度12mm的T型角焊縫，怎樣選F值？
講義附件（2題答案）。
應用舉例
1.斜探頭近場N=a´b´COSb/plCOSa。 λ =CS/¦.
直探頭近場N=D/4l。 λ=CL/¦.
2.橫波探傷時聲束應用范圍:1.64N-3N。
縱波探傷時聲束應用范圍:³3N。
雙晶直探頭探傷時,被檢工件厚度應在F菱形區內。
3.K值的確定應能保證一次聲程的終點越過焊縫中心線，與焊縫中心
線的交點到被檢工件內表面的距離應為被檢工件厚度的三分之一。
4.檢測16mm厚的工件用5P 9×9 K2、2.5P9X9K2、2.5P13X13K2那一種探頭合適(聚峰斜楔).以5P9X9K2探頭為例。
(1).判斷一次聲程的終點能否越過焊縫中心線?
（焊縫余高全寬+前沿）/工件厚度
(2).利用公式：
N?(工件內剩餘近場長度)=N(探頭形成的近場長度)—N?(探頭內部佔有的近場長度) =axbxcosβ/πxλxcosα–Ltgα/tgβ,計算被檢工件內部佔有的近場長度。講義附件（14題答案）。
A． 查教材54頁表:
材料 K值 1.0 1.5 2.0 2.5 3
有機玻璃 COSb/ COSa 0.88 0.78 0.68 0.6 0.52
聚碸 COSb/ COSa 0.83 0.704 0.6 0.51 0.44
有機玻璃 tga /tgb 0.75 0.66 0.58 0.5 0.44
聚碸 tga /tgb 0.62 0.52 0.44 0.38 0.33
COSb/COSa、tga/tgb與K值的關系
查表可知cosβ/cosα=0.6, tgα/tgβ=0.44, 計算可知α=41.35°.
B． λ=Cs/?=3.24/5=0.65mm
C． 參考圖計算可知：
tgα=L1/4.5, L1=tg41.35°X4.5=0.88X4.5=3.96mm.
cosα=2.5/L2, L2=2.5/cos41.5°=2.5/0.751=3.33mm,
L=L1+L2=7.3mm, Ltgα/tgβ=7.3×0.44=3.21mm,(N?)
由（1）可知，IS=35.8mm, 2S=71.6mm
N=axbxcosβ/pxλxcosa=9×9×0.6/3.14×0.65=23.81mm,
1.64N=39.1mm, 3N=71.43mm.
工件內部剩餘的近場(N?)=N-N?=20.6mm(此范圍以內均屬近場探傷).
(1.64N-N?)與IS比較, (3N-N?)與2S比較,
使用2.5P13X13K2探頭檢測16mm厚工件,1.64N與3N和5P9X9K2探頭基本相同,但使用中仍存在問題，2.5P9X9K2探頭存在什麼問題？
一.探傷過程中存在的典型問題:
不同探頭同一試塊的測量結果

反射體深度 1#探頭 2#探頭
橫波折射角 聲程 橫波折射角 聲程
mm ( ) mm ( ) mm
20 21.7 21.7 32.8 24.3
40 24.4 45.0 32.5 49.8
60 25.8 70 30.9 75.6
80 28.9 101.8 29.1 102.0
注:1.晶片尺寸13´13 2.晶片尺寸10´20.
試驗中發現:同一探頭(入射角不變)在不同深度反射體上測得的橫波折射角不同,進一步試驗還發現,折射角的變化趨勢與晶片的結構尺寸有關,對不同結構尺寸的晶片,折射角的變化趨勢不同,甚至完全相反,而對同一
晶片,改變探頭縱波入射角,其折射角變化趨勢基本不變,上表是兩個晶片尺寸不同的探頭在同一試塊上測量的結果.
1#探頭聲束中心軌跡 2#探頭聲束中心軌跡
1.縱波與橫波探頭概念不清.
第一臨界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbL/CL2,當CL2>CL1時,bL>aL,隨著aL增加,bL也增加,當aL增加到一定程度時,bL=90,這時所對應的縱波入射角稱為第一臨界角aI,
aI=SinCL1/CL2=Sin2730/5900=27.6,當aL<aI時,第二介質中既有折射縱波L¢¢又有折射橫波S¢¢.
第二臨界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbS/CS2, 當Cs2>CL1時,bS>aL,隨著aL增加,bS也增加,當aL增加一定程度時,bS=90,這時所對應的縱波入射角稱為第二臨界角aⅡ.aⅡ
=SinCL1/CS2=Sin2730/3240=57.7.當aL=aI--aⅡ時,第二介質中只有折射橫波S,沒有折射縱波L,常用橫波探頭的製作原理。
利用折射定律判斷1#探頭是否為橫波探頭。
A. 存橫波探傷的條件:Sin27.6/2730=Sinb/3240, Sinb=Sin27.6´3240/2730=0.55,b=33.36,K=0.66。
B.折射角為21.7時： Sina/2730=Sin21.7/3240,Sina=Sin21.7´2730/3240,a=18.15,
小於第一臨界角27.6。
折射角為28.9時：
Sina/2730=Sin28.9/3240,Sina= Sin28.9´2730/3240,a=24,也小於第一臨界角27.6。
C.如何解釋1#探頭隨反射體深度增加,折射角逐漸增大的現象,由A、B
可知,1#探頭實際為縱波斜探頭,同樣存在上半擴散角與下半擴散角,而且上半擴散角大於下半擴散角。（講義附件9題答案）。
縱波入射角aL由0逐漸向第一臨界角aI(27.6)增加時,第二介質中的縱波能量逐漸減弱,橫波能量逐漸增強,在聲束的一定范圍內,q下區域內的縱波能量大於q上區域內的縱波能量,探測不同深度的孔,實際上是由q下區域內的縱波分量獲得反射回波最高點。
由超聲場橫截面聲壓分布情況來看,A點聲壓在下半擴散角之內,B點聲壓在上半擴散角之內,且A點聲壓高於B點聲壓。再以近場長度N的概念來分析,2.5P 13´13 K1探頭N=36.5mm,由此可知反射體深度20mm時,聲程約21.7mm,b=21.7時N=40.07mm為近場探傷。
在近場內隨著反射體深度增加聲程增大,A點與B點的能量逐漸向C點增加,折射角度小的探頭角度逐漸增大,折射角度大的探頭角度逐漸減少。
2.盲目追求短前沿:
以2.5P 13´13 K2探頭為例,b=15mm與b=11mm,斜楔為有機玻璃材料;
(1).檢測20mm厚,X口對接焊縫,缺陷為焊縫層間未焊透.
(2).信噪比的關系:有用波與雜波幅度之比必須大於18dB.
(3).為什麼一次標記點與二次標記點之間有固定波？
由54頁表可知：COSb/COSa=0.68，K2探頭b=63.44°，
COS63.44°=0.447，COSa=0.447/0.68=0.66，
COSa=6.5/LX，前沿LX=6.5/0.66=9.85mm。（講義附件6題答案）。
3.如何正確選擇雙晶直探頭:
(1).構造、聲場形狀、菱形區的選擇;
(2).用途:為避開近場區,主要檢測薄板工件中面積形缺陷.
(3).發射晶片聯接儀器R口,接收晶片聯接T口(匹配線圈的作用).
4.探頭應用舉例:
二.超聲波探頭的工作原理:
1．通過壓電效應發射、接收超聲波。
2．640V的交變電壓加至壓電晶片銀層，使面積相同間隔一定距離的兩塊金屬極板分別帶上等量異種電荷形成電場，有電場就存在電場力，壓電晶片處在電場中，在電場力的作用下發生形變，在交變電場力的作用下，發生變形的效應，稱為逆壓電效應，也是發射超聲波的過程。
3．超聲波是機械波，機械波是由振動產生的，超聲波發現缺陷引起缺陷振動，其中一部分沿原路返回，由於超聲波具有一定的能量，再作用到壓電晶體上，使壓電晶體在交變拉、壓力作用下產生交變電場，這種效應稱為正壓電效應，是接收超聲波的過程。正、逆壓電效應統稱為壓電效應。
※以儀器的電路來說，只能放大電壓或電流信號，不能放大聲信號。
試塊
※強調等效試塊的作用。
1．常用試塊的結構尺寸、各部位的用途，存在問題；（講義附件8、10、13、18題答案）。
2．三角槽與線切割裂紋的區別；
3．立孔與工件中缺陷的比較：
4．幾種自製試塊的使用方法；
A．奧氏體試塊：
B．雙孔法校準（主要用於縱波斜探頭探傷,如螺栓）（講義附件5、7題答案）。
計算公式：令h2/h1=n；
a=[n（t1+f/2）-（t2+f/2）]/(n-1) …… 1式
t1與t2為一次聲程分別發現h1與h2孔時的聲程（包含a）；
COSb=h1/（t1+f/2-a），b=COSh1/（t1+f/2-a）；
tgb=K，K=tgCOSh1/（t1+f/2-a） …… 2式
b=（L2-nL1）/（n-1） …… 3式
C．外圓雙孔法校準原理（外徑f>100mm的工件周向探傷用）：
計算公式：q=（ - ）180/Rp …… 1式
…… 2式
j=Sin[Sinq（R-h2）/A¢B] …… 3式
b=Sin（R-h1）Sinj/R …… 4式
tgb=K=tgSin（R-h1）Sinj/R …… 5式
=ÐeR/57.3- …… 6式
Ðe=Ðj-Ðb.
D.雙弧單孔法校準（外徑Φ<100mm的工件周向探傷用）:
(1)距離校準同CSK-ⅠA校圓弧;
(2).K值校準 b=COS[R2+(S+f/2)-(R-h)]/2R2(S+f/2) tgb=K
（講義附件3、15題答案）。
常用的兩種探傷方法
1.曲線法;
2.幅值法.

㈢ 超聲波探傷標准

標准規定：對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為一級時評定等級為Ⅱ級時規范規定要求做100%超聲波探傷；

對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為二級時評定等級為Ⅲ級時規范規定要求做20%超聲波探傷；

對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為三級時不做超聲波內部缺陷檢查。

探傷過程中，首先要了解圖紙對焊接質量的技術要求。鋼結構的驗收標準是依據GB50205- 2001《鋼結構工程施工質量驗收規范》來執行的。

(3)超聲波探傷鍛件用什麼頻率探頭擴展閱讀

在每次探傷操作前都必須利用標准試塊（CSK- IA、CSK- ⅢA）校準儀器的綜合性能，校準面板曲線，以保證探傷結果的准確性。

（1)探測面的修整：應清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮、凹坑及銹蝕等，光潔度一般低於▽4。焊縫兩側探傷面的修整寬度一般為大於等於2KT+50mm， （K：探頭K值，T：工件厚度）；

一般的根據焊件母材選擇K值為2.5 探頭。例如：待測工件母材厚度為10mm，那麼就應在焊縫兩側各修磨100mm。

（2)耦合劑的選擇應考慮到粘度、流動性、附著力、對工件表面無腐蝕、易清洗，而且經濟，綜合以上因素選擇漿糊作為耦合劑。

（3)由於母材厚度較薄因此探測方向採用單面雙側進行

（4)由於板厚小於20mm所以採用水平定位法來調節儀器的掃描速度。

（5)在探傷操作過程中採用粗探傷和精探傷。為了大概了解缺陷的有無和分布狀態、定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左右掃查、前後掃查、轉角掃查、環繞掃查等幾種掃查方式以便於發現各種不同的缺陷並且判斷缺陷性質。

㈣ 超聲波探傷中探頭頻率如何選擇求解答

由於用接觸法檢測時一般會碰到金屬結構的變化，所以常常希望使用最低來確定規定的最小尺寸和類型的不連續性的位置，並且結果一致。超聲直聲束縱波脈沖回波檢測應用的典型頻率范圍頻率范圍應用范圍25~100kHz混凝土，木棒，岩石和粗晶非金屬材料0.2~2.25MHz鑄件（灰鑄鐵，球墨鑄鐵），相對地粗晶材料（銅，奧氏體不銹鋼，鎳基合金），塑料（固體火箭推進劑）以及火葯柱0.4~5MHz鑄件（鋼、鋁、黃銅）和晶粒細化材料1~2.25MHz焊縫（黑色和有色金屬）1~5MHz鍛造金屬產品（薄板、棒、方坯）1~10MHz鍛件（黑色和有色金屬）2.25~10MHz拔和壓的有色金屬或黑色金屬產品（棒、管、帶）、玻璃和陶瓷 合理地選擇檢測頻率需要有檢測類似材料的經驗，注意分析或試驗。可能需要標准試塊以檢查檢測方法的重復性和結果的唯一性。 對晶粒細化的鋼，當用接觸法檢測探測小尺寸的鍛造開裂、表面剝落、重皮和不連續性時，通常檢測頻率選用2.25MHz或5MHz。通常選用10MHz的檢測頻率探測細微夾雜物和分層。 大型的中碳鋼鍛件一般選用超聲束穿透能力達3m或更大的1~5MHz檢測頻率。小鍛件檢測頻率選用5~10MHz，而大鍛件檢測頻率則選用2.25MHz~5MHz。透平轉子這樣的鍛件雖在鍛造時較大范圍熱加工使用近表面材料已接受很多晶粒細化，但在鍛件中心部分可能有原始鍛造狀的大晶粒尺寸。 高碳鋼和高合金鋼若超聲穿透能力需要超過1m則應使用500kHz~1MHz的低檢測頻率。這也依賴於材料加工或熱處理程度。較低的檢測頻率常用於鑄鐵，在這里類似片狀石墨結構引起超聲束的散射，並且即使用採用低頻也降低了超聲束的穿透能力。 在大多數金屬和合金中，較大的晶粒經過鍛造、機加工或熱處理等精加工工藝產生更均勻的金屬組織結構以致能採用較高檢測頻率。由於控制了冷卻或熱處理工藝，許多銅合金鑄件具有細化的晶粒組織，所以可以採用2.25MHz的檢測頻率。其它類似的合金鑄件因有非常大的晶粒尺寸，即使採用500kHz的檢測頻率也是困難的。大多數鍛造鋁合金有相對細化的晶粒組織，所以超聲波在該種材料中有良好的穿透能力。對這些材料，推薦採用對小的不連續性有高分辨力的5、7.5MHz或10MHz的檢測頻率。不定的晶粒尺寸是鑄鋁合金、鎂、鈦和其他合金的特徵，對其可以使用2.25~5MHz的檢測頻率。 奧氏體不銹鋼和核電力系統中使用的高合金鑄件(如錳鋼)常常有2.5mm或更高數的量級的晶粒尺寸。這些材料要求結合使用低檢測頻率，高脈沖能量級或聚焦超聲聲束來補償嚴重散射和衰減。正如大多數無損檢測方法一樣，當工作狀況或靈敏度有懷疑時，應將結果與已知類似材料組織或類似直穿透能力的參考試塊進行比較。CTS-1008超聲波探傷儀CTS-1008PLUS超聲波探傷儀CTS-1003超聲波探傷儀（防水型）CTS-1002超聲波探傷儀CTS-1002PLUS超聲波探傷儀CTS-8008超聲波探傷儀CTS-8008PLUS超聲波探傷儀CTS-9008陶瓷絕緣子超聲波探傷儀CTS-9003超聲波探傷儀CTS-9003PLUS超聲波探傷儀CTS-9002超聲波探傷儀CTS-9002PLUS超聲波探傷儀CTS-9009超聲波探傷儀CTS-9008超聲波探傷儀CTS-9006超聲波探傷儀CTS-2020超聲波探傷儀CTS-3020超聲波探傷儀CTS-4020超聲波探傷儀CTS-2030超聲波探傷儀CTS-3030超聲波探傷儀CTS-4030超聲波探傷儀CTS-22A超聲波探傷儀CTS-22B超聲波探傷儀CTS-22超聲波探傷儀CTS-23超聲波探傷儀CTS-23A超聲波探傷儀CTS-23B超聲波探傷儀CTS-26超聲波探傷儀CTS-26A超聲波探傷儀USM86超聲波探傷儀|USM 86超聲波探傷儀|美國GE/德國KK超聲探傷儀

㈤ 鋼板超聲波探傷主要採用什麼探頭

直探頭縱波檢測一般對鋼板，鍛件等原材料或者正火過後的材料檢測。斜探頭對焊縫檢測（一般）需要根據規格，厚度，材質等決定探頭的型號。還有就是一些特殊探頭比如雙晶直探頭是做＜20的，縱波斜探頭等具體看你做什麼，根據什麼標准。

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㈥ 超聲波探傷4~6厘米厚的鐵板用多大的探頭

用1.25MHz的探頭就可以的，超聲波在鋼板裡面傳播的效率高。