① 超声波探伤原理和方法,缺陷判断
利用超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来,在荧光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。超声波探伤仪的种类繁多,但脉冲反射式超声波探伤仪应用最广。脉冲反射式超声波探伤仪大部分都是a扫描式的,在a型探伤仪的基础上发展而成的
b型、c型探伤仪,可得到不同方向反射面的信号。网络一下oupu17
② 超声波探伤与X射线探伤的的原理与区别
运用超声检测的方法来检测的仪器称之为超声波探伤仪。它的原理是:超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。穿透能力强,探测深度可达数米; x射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。其穿透能力的强弱,与x射线的波长以及被穿透物质的密度和厚度有关。x射线波长愈短,穿透力就愈大;密度愈低,厚度愈薄,则x射线愈易穿透。在实际工作中,通过球管的电压伏值(kV)的大小来确定x射线的穿透性(即x射线的质),而以单位时间内通过x射线的电流(mA)与时间的乘积代表x射线的量。 能测的最大厚度与 x射线强度有关,一般金属厚度在0.3米以下
③ 简述使用超声波探伤判断金属内部裂纹的方法
钢结构在现代工业中占有重要地位,更是海洋石油行业重要的基础设施,在国民经济和社会发展中起到十分重要的作用。钢结构在建造焊接过程中受到各种因素的影响,难免产生各种缺陷,甚至是裂纹等危害性较大的缺陷,若在建造过程中不及时发现并将其移除,将可能发生重大突发事件,甚至危及生命安全。因此,无损检测在建造环节中尤为重要,目前常用的无损检测方法有:射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等,而超声波检测由于其效率高、灵敏度高、无辐射无污染等优点,在海洋钢结构的建造中得到广泛的应用。
1 超声波检测基础
超声检测是指超声波与工件相互作用,就反射、透射和散射波进行研究,对工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。
1.1 超声波检测原理
利用超声波对材料中的宏观缺陷进行探测,依据的是超声波在材料中传播时的一些特性,如:声波在通过材料时能量会有损失,在遇到两种介质的分界时,会发生反射等等,其工作原理是:
1)用某种方式向被检试件中引入或激励超声波;
2)超声波在试件中传播并与其中的物体相互作用,其传播的方向或特征会被改变;
3)改变后的超声波又通过检测设备被检测到,并可对其处理和分析;
4)根据接收的超声波的特征评估试件本身及其内部存在的缺陷特征。
通常用以发现缺陷并对缺陷进行评估的基本信息为:
1)来自材料内部各种不连续的反射信号的存在及其幅值;
2)入射信号与接收信号之间的传播时间;
3)声波通过材料以后能量的衰减。
图1 超声检测示意图
1.2 超声波检测的优点和局限性
1.2.1 优点
与其他无损检测方法相比,超声检测方法的主要优点有:
(1)适用于金属、非金属、复合材料等多种材料的无损评价。
(2)穿透能力强,可对较大厚度范围的试件内部缺陷进行检测,可进行整个试件体积的扫查。
(3)灵敏度高,可检测到材料内部很小的缺陷。
(4)可较准确的测出缺陷的深度位置,这在很多情况下世十分必要的。
(5)设备轻便,对人体和环境无害,可作现场检测。
1.2.2 局限性
(1)由于纵波脉冲反射法存在盲区,和缺陷取向对检测灵敏度的影响,对位于表面和近表面的某些缺陷常常难以检测。
(2)试件形状的复杂性,如不规则形状,小曲率半径等,对超声波检测的课实施性有较大影响。
(3)材料的某些内部结构,如晶粒度,非均匀性等,会使灵敏度和信噪比变差。
2 横向裂纹检验
横向裂纹不仅给生产带来困难,而且可能带来灾难性的事故。裂纹焊接中最危险的缺陷之一,他严重削弱了工件的承载能力和腐蚀能力,即使不太严重的裂纹,由于使用过程中造成应力集中,成为各种断裂的断裂源。正因为裂纹有如此大的危害性,像JB/T 4730, GB 11345,AWS D1.1, API RP 2X等国内外各大标准中都有“裂纹不可接受”等类似描述。而超声波检测对缺陷性质判定没有射线检测直观,如果检测方法不当等原因造成横向裂纹的漏检或误判,其都有不良结果:若把其他缺陷判为横向裂纹造成不必要的返修,进而影响材料韧性等性能;把裂纹判为点状缺陷放过,则工程就存在较大的安全隐患。所以正确选择探测方法和对回波特性分析,对横向裂纹的超声波检测尤为重要。
2.1 探头角度的选择
纵波直探头:横向裂纹属面状缺陷,一般和探测面垂直,而0°直探头适用于发现与探测面平行的缺陷,所以直探头不能有效的探测出横向裂纹。
横波斜探头:对同一缺陷,70°和60°探头声程较大,声波能量由于被吸收和散射造成衰减严重,尤其只在检测母材厚度较大的焊缝时,回波高度较低,对发现缺陷波和波形分析不利,进而影响是否为横向裂纹的判定。而45°探头具有声束集中、声程短衰减小,声压往复透射率高的特点,所以选用45°探头具有良好的效果。图2是70°,60°和45°探头在相同的基准灵敏度的前提下,对同一横向裂纹的回波比较:
(a)70°探头回波 (b)60°探头回波
(c)45°探头回波
图2 70°,60°和45°探头对同一横向裂纹的回波
2.2 横向裂纹的扫查
图3 焊缝UT扫查方式平面图
常见的焊接缺陷(如夹渣、未熔合、未焊透等)大多与焊缝轴线平行或接近平行,或以点状形式存在,针对这种情况,综合使用图3中的方式A、方式B和方式C即可,但该三种扫查方式对横向裂纹等与焊缝轴线垂直(与声束方向平行)的横向缺陷无回波显示,即无法被检出。为能有效探出焊缝横向裂纹应尽可能使声束尽可能平行于焊缝。可用如下几种扫查方式探测横向裂纹:
2.2.1 骑缝扫查
如果焊缝较平滑或焊缝加强高已经打磨处理,探头“骑”在焊缝上探测是检查横向裂纹的极为有效的方法,可采用在焊缝上直接扫查的方式,如图3方式D所示。
2.2.2 斜平行扫查
若焊缝表面较为粗糙且不宜进行打磨处理,为探测出焊缝中的横向裂纹,可用探头与焊缝轴线成一个小角度或以平行于焊缝轴线方向移动扫查,如图3方式E所示。 2.2.3 用双探头横跨焊缝扫查法
将两个斜探头放在焊缝两侧,组成一发一收装置,此时若焊缝中有横向裂纹,发射的超声波经反射后会被接收探头接收从而检出缺陷,如图4所示。
图4 双探头横跨焊缝扫查法
该三种方法各有特点,斜平行扫查操作简单、效率高、焊缝无需处理、耦合较好,但由于声束方向与裂纹不能完全垂直而造成灵敏度不高;双探头横跨焊缝扫查法操作精度要求高困难大、效率不高;骑缝扫查对焊缝表面要求较高,对埋弧焊或其他焊接方法但焊缝表面进过处理的焊缝,表面相对较平滑,能够有效的耦合,该方法较为直接,且效率高,灵敏度高,所以在很多情况下“骑缝扫查”是首选。
2.3 扫查灵敏度
按照各项目业主所规定的标准调节。
3 横向裂纹的判别
根据形状,我们把缺陷分为点状缺陷、线状缺陷和面状缺陷(裂纹、未熔合)。显然,反射体形状不同,超声波反射特性必然存在一定的差异,反过来,通过分析反射波、缺陷位置、焊接工艺等信息,就可以推测缺陷的性质。
横向裂纹具有较强的方向性,当声束与裂纹垂直时,回波高度较大,波峰尖锐,探头转动时,声束与裂纹角度变化,声束能量被大量反射至其他位置而无法被探头接收,回波高度急剧下降,这一特性是判定横向裂纹的主要依据。
检测过程中横向裂纹的判别可以按以下步骤:
1)在扫查灵敏度下将探头放在的焊缝缝上扫查(参考2.2节扫查方式);
2)发现横向显示后,找到最高波,确定是否为缺陷回波;
3)定缺陷回波后,定出缺陷的具体位置,并在焊缝上做出标记;
4)探头围绕缺陷位置做环绕扫查(如图5所示);
图5 环绕扫查示意图 图6 动态波形图1
环绕扫查时回波高度基本相同,变化幅值不大,其动态波形如图6所示,则可以判定其为点状缺陷;若环绕扫查时其动态波形如图7或图8所示,结合静态波形,可判断为横向裂纹,在条件允许的情况下可用同样的方法到焊缝背面扫查确认。
图7 动态波形图2 图8 动态波形图3
5)若条件允许可打磨到裂纹深度,借助磁粉检验(MT)进一步验证。
图9 横向裂纹MT验证
4 结论
超声波探伤是检出焊缝横向裂纹的有效手段,尤其是厚壁焊缝,射线检测灵敏度下降,难以发现其中的横向裂纹。用超声波检测方法,选择正确的参数、合适的扫查方式,掌握横向裂纹的静态和动态波形特点,能够有效的判别横向裂纹,这已举措已经在海洋石油工程的各个项目中得到应用,并多次准确成功检测出横向裂纹,保证了多项工程质量。
④ 什么是超声导波检测技术
超声导波检测技术是采用机械应力波沿着延伸结构传播,传播距离长而衰减小。超声导波检测技术广泛应用于检测和扫查大量工程结构,特别是全世界各地的金属管道检验。有时单一的位置检测可达数百米。同时超声导波检测技术还些应用于检测铁轨、棒材和金属平板结构。
管道的导波测试,低频率传感器阵列覆盖管道的整个圆周,产生的轴向均匀的波沿着管道上的传感器阵列的前后方向传播。扭转波模式是最常使用的,纵向模态的使用有所限制。设备运用传感器阵列的脉冲设置激发和探测信号。
在管道横截面变化或局部变化的地方会产生回波,基于回波到达的时间,通过特定频率下导波的传播速度,能准确地计算出该回波起源与传感器阵列位置间的距离。
导波检测使用距离波幅曲线修正衰减和波幅下降来预计从某一距离反射回的横截面变化。距离波幅曲线通常通过一系列已知的反射体信号波幅例如焊缝进行校准。
(4)超声波探伤技术是什么扩展阅读:
超声导波检测技术的优越性:
1、只要在管道上某一段部位(约0.5米长)安装探头卡环,便可对卡环两侧各数十米长度的管道进行100%的快速检测。
2、可以检测空中和水下管道而无需在空中或水下作业 。
3、可以检测被保温或绝热材料包覆的管道,除安放探头的位置外,无需破坏包覆层。
4、可以检测难以接近区段的管道,例如有管夹,支座,套环的管段,被墙壁,容器壁,其它管子或结构件阻碍的管段,桥梁下的管道以及穿越道路,堤坝的管道,而无需破坏造成障碍的结构。
5、可在运行状态下进行在线检测。
6、检测现场无需用电,无污染、不影响周围工作,2~3人即可进行操作,每天检测长度达5公里(视现场条件)。
⑤ 超声波探伤检测的作用是什么
超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室,也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。
超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。
数字式超声波探伤仪通常是对被测物体(比如工业材料、人体)发射超声,然后利用其反射、多普勒效应、透射等来获取被测物体内部的信息并经过处理形成图像。
无锡杰博仪器科技有限公司SUB100系列便携式超声波探伤仪 专为满足无损检测工程人员使用而设计, 是一种便携式工业无损探伤仪器,用于检测,定位,评估和诊断各种损伤,可以自如精确地对焊接缺陷,裂纹,工件内部气孔等缺陷进行无损检测。广泛应用于电力工程,锅炉压力容器,钢结构,军工,航空,铁路运输,自动机械设备等行业。是无损检测领域不可或缺的检测工具。
⑥ 什么是超声波探伤仪
超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内 部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。
还可以使用在实验室,也可以用于工程现场.
超声波探伤仪的探伤方式可分为A型、B型、D型和M型四大类。 超声波探伤仪可全面、客观地采集和存储数据,并对采集到的数据进行实时
处理或后处理,对信号进行时域、频域或图像分析,可通过模式识别对工件质量进行分级,从而减少了人为因素的影响,提高了检索的可靠性和稳定性。更多相关的定义资料可以参看上海亿平仪器仪表有限公司网站网络直接搜索即可!
⑦ 超声波探伤什么意思
利用超声波打在物体上不同结构和材质的反射回波不同,测算出材料内部有无裂缝、空洞、气泡或沙眼等损伤的技术。
⑧ 超声波探伤技术的优缺点
超声波探伤仪器是一种集先进的科技为一体的检测仪器,它在医院的治疗过程中发挥着很重要的角色,同也能够对零件等进行快速而又准确的检查,以达到使用安全的目的。与其它的探测仪相比,超声波的探测仪能够在短时间内完成作业,而且它在使用的时候比较的简单,精确度和灵敏度也是同类产品无法相比的。
(一)超声波探伤仪器的工作原理
顾名思义超声波探伤仪器主要依靠的是超声波独特的性能来实现探伤的,当然这主要还是因为超声波它具有多种的波型,适应于多种的传播介质。
在使用的时候它的横波能够对管材进行准确的监测,特别是对那些裂缝、划伤以及气孔等能够准确的检测出来。它的纵波则对金属铸锭、坯料、大型的锻件等能够进行快速的检测,特别是能够检测出那些出现白点、分层的现象。而它的板波却能够检测薄板的正常与否,与之不同的是表面波则可只可以检测一些形状比较简单的铸件是否存在缺陷。所以说超声波探伤仪器在使用的时候能够很好的帮助到人们的工作。
(二)超声波探伤仪器的优点
由于使用的是超声波进行检测的,所以这种探伤仪具有比较强的穿透力,在工作的时候它甚至能够检测到数米以下的情况。而且它的灵敏度也是很不错的,在使用的时候它能够在短时间内发现其他探测仪不能够发现的反射体,而且能够对物质的位向、形状以及大小等进行准确的确认,并且它能够快速的将检测到的结果进行反应。与同类产品相比,它在使用的时候只需要从被测物体的一面进行测量就可以了,这在很大的程度上节省了人力和时间,而且它的体积比较的小便于携带,操作起来的时候不仅比较的简单,而且具有很不错的安全性能。
(三)超声波探伤仪器的不足之处
目前来说,超声波探伤仪器对那些形状比较不规则的或者是非均质材料的检查不够精确,而且它不适合有空腔的结构的测量。
综上可以看出的是超声波探伤仪器虽然存在一定的不足,但是它整体的性能还是很不错的。而且它在工业、水利工程、医疗设备、救援设备等中都发挥着非常重要的作用,对人们而言使用产生波探伤仪能够在很大的程度上提高精确度,也节省了大量的人力,是实际操作过程中不错的选择。
⑨ 什么是超声波无损探伤
就是利用超声波检测物品内部是否有异常损坏现象,这种技术不会对被检测的物体带来损害。
⑩ 超声波探伤仪原理
超声波探伤仪是利用超声波在材料中的反射波,在材料内部的反射波形的变化得知材料内部是否有缺陷。比如一根铜棒,铸造时内部有个孔隙,仪器开始扫描时,显示屏上显示平直的细波纹,当探头到达缺陷的位置时,因为反射的时间变长,波形出现尖峰,表示这里有缺陷。根据异常波形的形状大小,还可判断缺陷的大小,埋藏的深度。