超声波探伤锻件用什么频率探头

㈠ 超声波探头的频率选择问题，穿透一张普通塑料纸要用多少KHZ

探头与被测物之间必须通过固体或液体介质，才能最大限度减少超声波的衰减。20到40千赫兹都是常用超声波频率值，虽然，不改变传导介质的情况下，只变频率不会有什么效果，但是仍建议使用低端频率。具体使用参数由于受到多种条件影响，必须经实验决定。可以通过改变被测物与发射头间的介质厚度或材质，来调整收发间距离及灵敏度。

㈡ 怎样选择超声波探头和试块，有什么标准，依据是什么

看一下网络的资料：

超声波探头
以构造分类
1.直探头: 单晶纵波直探头 双晶纵波直探头
2.斜探头: 单晶横波斜探头a1<aL<aⅡ ， 双晶横波斜探头
单晶纵波斜探头 aL<a1为小角度纵波斜探头
aL在a1附近为爬波探头 爬波探头；沿工件表面传输的纵波，速度快、能量大、波长长探测深度较表面波深，对工件表面光洁度要求较表面波松。（频率2.5MHZ波长约2.4mm，讲义附件11、12、17题部分答案）。
3.带曲率探头: 周向曲率 径向曲率。
周向曲率探头适合---无缝钢管、直缝焊管、筒型锻件、轴类工件等轴向缺陷的检测。工件直径小于2000mm时为保证耦合良好探头都需磨周向曲率。
径向曲率探头适合---无缝钢管、钢管对接焊缝、筒型锻件、轴类工件等径向缺陷的检测。工件直径小于600mm时为保证耦合良好探头都需磨径向曲率。
4.聚焦探头: 点聚焦 线聚焦。
5.表面波探头:(当纵波入射角大于或等于第二临界角,既横波折射角度等于90形成表面波).
沿工件表面传输的横波，速度慢、能量低、波长短探测深度较爬波浅，对工件表面光洁度要求较爬波严格。
第一章“波的类型”中学到：表面波探伤只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。（频率2.5MHZ波长约1.3mm，讲义附件11、12题部分答案）。
压电材料的主要性能参数
1.压电应变常数d33:
d33=Dt/U在压电晶片上加U这么大的应力,压电晶片在厚度上发生了Dt的变化量,d33越大,发射灵敏度越高(82页最下一行错)。
2.压电电压常数g33:
g33=UP/P在压电晶片上加P这么大的应力.在压电晶片上产生UP这么大的电压,g33越大,接收灵敏度越高。
3.介电常数e:
e=Ct/A[C-电容、t-极板距离(晶片厚度)、A-极板面积(晶片面积)];
C小→e小→充、放电时间短.频率高。
4.机电偶合系数K:
表示压电材料机械能(声能)与电能之间的转换效率。
对于正压电效应:K=转换的电能/输入的机械能。
对于逆压电效应:K=转换的机械能/输入的电能.
晶片振动时,厚度和径向两个方向同时伸缩变形,厚度方向变形大,探测灵敏度高,径向方向变形大,杂波多,分辨力降低,盲区增大,发射脉冲变宽.（讲义附件16、19题部分答案）。
声 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00MM 探头频率: 2.500MC
探头K值: 1.96 探头前沿: 7.00MM 坡口类型: X
坡口角度: 60.00 对焊宽度: 2.00MM 补 偿: -02 dB
判 废: +05dB 定 量: -03dB 评 定: -09 dB
焊口编号: 0000 缺陷编号: 1. 检测日期: 05.03.09
声 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00 MM 探头频率: 5.00 MC
探头K值: 1.95 探头前沿: 7.00 MM 坡口类型: X
坡口角度: 60.00 对焊宽度: 2.00 MM 补 偿: -02 dB
判 废: +05 dB 定 量: -03 dB 评 定: -09 dB
焊口编号: 0000 缺陷编号: 1. 检测日期: 05.03.09
5.机械品质因子qm:
qm=E贮/E损,压电晶片谐振时,贮存的机械能与在一个周期内(变形、恢复)损耗的能量之比称……损耗主要是分子内摩擦引起的。
qm大,损耗小,振动时间长,脉冲宽度大,分辨力低。
qm小,损耗大,振动时间短,脉冲宽度小,分辨力高。
6.频率常数Nt:
Nt=tf0,压电晶片的厚度与固有频率的乘积是一个常数,晶片材料一定,厚度越小,频率越高. （讲义附件16、19题部分答案）。
7.居里温度Tc:
压电材料的压电效应,只能在一定的温度范围内产生,超过一定的温度,压电效应就会消失,使压电效应消失的温度称居里温度(主要是高温影响)。
8．超声波探头的另一项重要指标：信噪比---有用信号与无用信号之比必须大于18 dB。（为什么？）
探头型号
(应注意的问题)
1．横波探头只报K值不报频率和晶片尺寸。
2．双晶探头只报频率和晶片尺寸不报F(菱形区对角线交点深度)值。
例：用双晶直探头检12mm厚的板材，翼板厚度12mm的T型角焊缝，怎样选F值？
讲义附件（2题答案）。
应用举例
1.斜探头近场N=a´b´COSb/plCOSa。 λ =CS/¦.
直探头近场N=D/4l。 λ=CL/¦.
2.横波探伤时声束应用范围:1.64N-3N。
纵波探伤时声束应用范围:³3N。
双晶直探头探伤时,被检工件厚度应在F菱形区内。
3.K值的确定应能保证一次声程的终点越过焊缝中心线，与焊缝中心
线的交点到被检工件内表面的距离应为被检工件厚度的三分之一。
4.检测16mm厚的工件用5P 9×9 K2、2.5P9X9K2、2.5P13X13K2那一种探头合适(聚峰斜楔).以5P9X9K2探头为例。
(1).判断一次声程的终点能否越过焊缝中心线?
（焊缝余高全宽+前沿）/工件厚度
(2).利用公式：
N?(工件内剩余近场长度)=N(探头形成的近场长度)—N?(探头内部占有的近场长度) =axbxcosβ/πxλxcosα–Ltgα/tgβ,计算被检工件内部占有的近场长度。讲义附件（14题答案）。
A． 查教材54页表:
材料 K值 1.0 1.5 2.0 2.5 3
有机玻璃 COSb/ COSa 0.88 0.78 0.68 0.6 0.52
聚砜 COSb/ COSa 0.83 0.704 0.6 0.51 0.44
有机玻璃 tga /tgb 0.75 0.66 0.58 0.5 0.44
聚砜 tga /tgb 0.62 0.52 0.44 0.38 0.33
COSb/COSa、tga/tgb与K值的关系
查表可知cosβ/cosα=0.6, tgα/tgβ=0.44, 计算可知α=41.35°.
B． λ=Cs/?=3.24/5=0.65mm
C． 参考图计算可知：
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.
工件内部剩余的近场(N?)=N-N?=20.6mm(此范围以内均属近场探伤).
(1.64N-N?)与IS比较, (3N-N?)与2S比较,
使用2.5P13X13K2探头检测16mm厚工件,1.64N与3N和5P9X9K2探头基本相同,但使用中仍存在问题，2.5P9X9K2探头存在什么问题？
一.探伤过程中存在的典型问题:
不同探头同一试块的测量结果

反射体深度 1#探头 2#探头
横波折射角 声程 横波折射角 声程
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.
试验中发现:同一探头(入射角不变)在不同深度反射体上测得的横波折射角不同,进一步试验还发现,折射角的变化趋势与晶片的结构尺寸有关,对不同结构尺寸的晶片,折射角的变化趋势不同,甚至完全相反,而对同一
晶片,改变探头纵波入射角,其折射角变化趋势基本不变,上表是两个晶片尺寸不同的探头在同一试块上测量的结果.
1#探头声束中心轨迹 2#探头声束中心轨迹
1.纵波与横波探头概念不清.
第一临界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbL/CL2,当CL2>CL1时,bL>aL,随着aL增加,bL也增加,当aL增加到一定程度时,bL=90,这时所对应的纵波入射角称为第一临界角aI,
aI=SinCL1/CL2=Sin2730/5900=27.6,当aL<aI时,第二介质中既有折射纵波L¢¢又有折射横波S¢¢.
第二临界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbS/CS2, 当Cs2>CL1时,bS>aL,随着aL增加,bS也增加,当aL增加一定程度时,bS=90,这时所对应的纵波入射角称为第二临界角aⅡ.aⅡ
=SinCL1/CS2=Sin2730/3240=57.7.当aL=aI--aⅡ时,第二介质中只有折射横波S,没有折射纵波L,常用横波探头的制作原理。
利用折射定律判断1#探头是否为横波探头。
A. 存横波探伤的条件:Sin27.6/2730=Sinb/3240, Sinb=Sin27.6´3240/2730=0.55,b=33.36,K=0.66。
B.折射角为21.7时： Sina/2730=Sin21.7/3240,Sina=Sin21.7´2730/3240,a=18.15,
小于第一临界角27.6。
折射角为28.9时：
Sina/2730=Sin28.9/3240,Sina= Sin28.9´2730/3240,a=24,也小于第一临界角27.6。
C.如何解释1#探头随反射体深度增加,折射角逐渐增大的现象,由A、B
可知,1#探头实际为纵波斜探头,同样存在上半扩散角与下半扩散角,而且上半扩散角大于下半扩散角。（讲义附件9题答案）。
纵波入射角aL由0逐渐向第一临界角aI(27.6)增加时,第二介质中的纵波能量逐渐减弱,横波能量逐渐增强,在声束的一定范围内,q下区域内的纵波能量大于q上区域内的纵波能量,探测不同深度的孔,实际上是由q下区域内的纵波分量获得反射回波最高点。
由超声场横截面声压分布情况来看,A点声压在下半扩散角之内,B点声压在上半扩散角之内,且A点声压高于B点声压。再以近场长度N的概念来分析,2.5P 13´13 K1探头N=36.5mm,由此可知反射体深度20mm时,声程约21.7mm,b=21.7时N=40.07mm为近场探伤。
在近场内随着反射体深度增加声程增大,A点与B点的能量逐渐向C点增加,折射角度小的探头角度逐渐增大,折射角度大的探头角度逐渐减少。
2.盲目追求短前沿:
以2.5P 13´13 K2探头为例,b=15mm与b=11mm,斜楔为有机玻璃材料;
(1).检测20mm厚,X口对接焊缝,缺陷为焊缝层间未焊透.
(2).信噪比的关系:有用波与杂波幅度之比必须大于18dB.
(3).为什么一次标记点与二次标记点之间有固定波？
由54页表可知：COSb/COSa=0.68，K2探头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。（讲义附件6题答案）。
3.如何正确选择双晶直探头:
(1).构造、声场形状、菱形区的选择;
(2).用途:为避开近场区,主要检测薄板工件中面积形缺陷.
(3).发射晶片联接仪器R口,接收晶片联接T口(匹配线圈的作用).
4.探头应用举例:
二.超声波探头的工作原理:
1．通过压电效应发射、接收超声波。
2．640V的交变电压加至压电晶片银层，使面积相同间隔一定距离的两块金属极板分别带上等量异种电荷形成电场，有电场就存在电场力，压电晶片处在电场中，在电场力的作用下发生形变，在交变电场力的作用下，发生变形的效应，称为逆压电效应，也是发射超声波的过程。
3．超声波是机械波，机械波是由振动产生的，超声波发现缺陷引起缺陷振动，其中一部分沿原路返回，由于超声波具有一定的能量，再作用到压电晶体上，使压电晶体在交变拉、压力作用下产生交变电场，这种效应称为正压电效应，是接收超声波的过程。正、逆压电效应统称为压电效应。
※以仪器的电路来说，只能放大电压或电流信号，不能放大声信号。
试块
※强调等效试块的作用。
1．常用试块的结构尺寸、各部位的用途，存在问题；（讲义附件8、10、13、18题答案）。
2．三角槽与线切割裂纹的区别；
3．立孔与工件中缺陷的比较：
4．几种自制试块的使用方法；
A．奥氏体试块：
B．双孔法校准（主要用于纵波斜探头探伤,如螺栓）（讲义附件5、7题答案）。
计算公式：令h2/h1=n；
a=[n（t1+f/2）-（t2+f/2）]/(n-1) …… 1式
t1与t2为一次声程分别发现h1与h2孔时的声程（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．外圆双孔法校准原理（外径f>100mm的工件周向探伤用）：
计算公式：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.双弧单孔法校准（外径Φ<100mm的工件周向探伤用）:
(1)距离校准同CSK-ⅠA校圆弧;
(2).K值校准 b=COS[R2+(S+f/2)-(R-h)]/2R2(S+f/2) tgb=K
（讲义附件3、15题答案）。
常用的两种探伤方法
1.曲线法;
2.幅值法.

㈢ 超声波探伤标准

标准规定：对于图纸要求焊缝焊接质量等级为一级时评定等级为Ⅱ级时规范规定要求做100%超声波探伤；

对于图纸要求焊缝焊接质量等级为二级时评定等级为Ⅲ级时规范规定要求做20%超声波探伤；

对于图纸要求焊缝焊接质量等级为三级时不做超声波内部缺陷检查。

探伤过程中，首先要了解图纸对焊接质量的技术要求。钢结构的验收标准是依据GB50205- 2001《钢结构工程施工质量验收规范》来执行的。

(3)超声波探伤锻件用什么频率探头扩展阅读

在每次探伤操作前都必须利用标准试块（CSK- IA、CSK- ⅢA）校准仪器的综合性能，校准面板曲线，以保证探伤结果的准确性。

（1)探测面的修整：应清除焊接工作表面飞溅物、氧化皮、凹坑及锈蚀等，光洁度一般低于▽4。焊缝两侧探伤面的修整宽度一般为大于等于2KT+50mm， （K：探头K值，T：工件厚度）；

一般的根据焊件母材选择K值为2.5 探头。例如：待测工件母材厚度为10mm，那么就应在焊缝两侧各修磨100mm。

（2)耦合剂的选择应考虑到粘度、流动性、附着力、对工件表面无腐蚀、易清洗，而且经济，综合以上因素选择浆糊作为耦合剂。

（3)由于母材厚度较薄因此探测方向采用单面双侧进行

（4)由于板厚小于20mm所以采用水平定位法来调节仪器的扫描速度。

（5)在探伤操作过程中采用粗探伤和精探伤。为了大概了解缺陷的有无和分布状态、定量、定位就是精探伤。使用锯齿形扫查、左右扫查、前后扫查、转角扫查、环绕扫查等几种扫查方式以便于发现各种不同的缺陷并且判断缺陷性质。

㈣ 超声波探伤中探头频率如何选择求解答

由于用接触法检测时一般会碰到金属结构的变化，所以常常希望使用最低来确定规定的最小尺寸和类型的不连续性的位置，并且结果一致。超声直声束纵波脉冲回波检测应用的典型频率范围频率范围应用范围25~100kHz混凝土，木棒，岩石和粗晶非金属材料0.2~2.25MHz铸件（灰铸铁，球墨铸铁），相对地粗晶材料（铜，奥氏体不锈钢，镍基合金），塑料（固体火箭推进剂）以及火药柱0.4~5MHz铸件（钢、铝、黄铜）和晶粒细化材料1~2.25MHz焊缝（黑色和有色金属）1~5MHz锻造金属产品（薄板、棒、方坯）1~10MHz锻件（黑色和有色金属）2.25~10MHz拔和压的有色金属或黑色金属产品（棒、管、带）、玻璃和陶瓷 合理地选择检测频率需要有检测类似材料的经验，注意分析或试验。可能需要标准试块以检查检测方法的重复性和结果的唯一性。 对晶粒细化的钢，当用接触法检测探测小尺寸的锻造开裂、表面剥落、重皮和不连续性时，通常检测频率选用2.25MHz或5MHz。通常选用10MHz的检测频率探测细微夹杂物和分层。 大型的中碳钢锻件一般选用超声束穿透能力达3m或更大的1~5MHz检测频率。小锻件检测频率选用5~10MHz，而大锻件检测频率则选用2.25MHz~5MHz。透平转子这样的锻件虽在锻造时较大范围热加工使用近表面材料已接受很多晶粒细化，但在锻件中心部分可能有原始锻造状的大晶粒尺寸。 高碳钢和高合金钢若超声穿透能力需要超过1m则应使用500kHz~1MHz的低检测频率。这也依赖于材料加工或热处理程度。较低的检测频率常用于铸铁，在这里类似片状石墨结构引起超声束的散射，并且即使用采用低频也降低了超声束的穿透能力。 在大多数金属和合金中，较大的晶粒经过锻造、机加工或热处理等精加工工艺产生更均匀的金属组织结构以致能采用较高检测频率。由于控制了冷却或热处理工艺，许多铜合金铸件具有细化的晶粒组织，所以可以采用2.25MHz的检测频率。其它类似的合金铸件因有非常大的晶粒尺寸，即使采用500kHz的检测频率也是困难的。大多数锻造铝合金有相对细化的晶粒组织，所以超声波在该种材料中有良好的穿透能力。对这些材料，推荐采用对小的不连续性有高分辨力的5、7.5MHz或10MHz的检测频率。不定的晶粒尺寸是铸铝合金、镁、钛和其他合金的特征，对其可以使用2.25~5MHz的检测频率。 奥氏体不锈钢和核电力系统中使用的高合金铸件(如锰钢)常常有2.5mm或更高数的量级的晶粒尺寸。这些材料要求结合使用低检测频率，高脉冲能量级或聚焦超声声束来补偿严重散射和衰减。正如大多数无损检测方法一样，当工作状况或灵敏度有怀疑时，应将结果与已知类似材料组织或类似直穿透能力的参考试块进行比较。CTS-1008超声波探伤仪CTS-1008PLUS超声波探伤仪CTS-1003超声波探伤仪（防水型）CTS-1002超声波探伤仪CTS-1002PLUS超声波探伤仪CTS-8008超声波探伤仪CTS-8008PLUS超声波探伤仪CTS-9008陶瓷绝缘子超声波探伤仪CTS-9003超声波探伤仪CTS-9003PLUS超声波探伤仪CTS-9002超声波探伤仪CTS-9002PLUS超声波探伤仪CTS-9009超声波探伤仪CTS-9008超声波探伤仪CTS-9006超声波探伤仪CTS-2020超声波探伤仪CTS-3020超声波探伤仪CTS-4020超声波探伤仪CTS-2030超声波探伤仪CTS-3030超声波探伤仪CTS-4030超声波探伤仪CTS-22A超声波探伤仪CTS-22B超声波探伤仪CTS-22超声波探伤仪CTS-23超声波探伤仪CTS-23A超声波探伤仪CTS-23B超声波探伤仪CTS-26超声波探伤仪CTS-26A超声波探伤仪USM86超声波探伤仪|USM 86超声波探伤仪|美国GE/德国KK超声探伤仪

㈤ 钢板超声波探伤主要采用什么探头

直探头纵波检测一般对钢板，锻件等原材料或者正火过后的材料检测。斜探头对焊缝检测（一般）需要根据规格，厚度，材质等决定探头的型号。还有就是一些特殊探头比如双晶直探头是做＜20的，纵波斜探头等具体看你做什么，根据什么标准。

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㈥ 超声波探伤4~6厘米厚的铁板用多大的探头

用1.25MHz的探头就可以的，超声波在钢板里面传播的效率高。