❶ 压力容器超声波探伤试块有哪些,,具体点
常用的试块就两种:CSK-IA 、 CSK-IIIA,具体就看您检测工件了。北京星辰梅ccndt.cn。
(1):CSK-IA是我国锅炉和钢制压力容器对焊缝超声波探伤JB1152-81标准规定的标准试块,是基于IIW试块改进得到的。
①、台阶孔ø50、ø44、ø40,便于测定横波斜探头的分辨力;
②、R100、R50阶梯圆弧,便于调整横波扫描速度和探测范围;
③、标定的折射角开为K值(K=tgβ),可直接测出横波斜探头的K值。
(2):CSK-IIA是国家行业标准试块,CSK-IIA适用于壁厚范围为8-120mm的焊缝。
❷ 奥氏体不锈钢焊接接头能否采用超声波检测为什么
一.材料组织特点
奥氏体不锈钢焊缝凝固时未发生相变,室温下仍以铸态柱状奥氏体晶粒存在,这种柱状晶的晶粒粗大,组织不均,具有明显的各向异性,给超声波探伤带来许多困难,奥氏体不锈钢对接焊缝晶粒取向大致垂直与坡口柱状晶的特点是同一晶粒从不同方向测定有不同的尺寸,对于这种晶粒从不同方向探测引起的衰减与信噪比不同,当波束与柱状晶垂直时其衰减较大,信噪比较低。
手工多道焊成的奥氏体不锈钢焊缝,由于焊接工艺、规范存在差异,致使焊缝中不同部位的组织不同,声速及声阻抗也随之发生变化,从而使声速传播方向产生偏离,给缺陷定位带来困难。
二.探测条件的选择
1.波形:
超声波探伤中的信噪比及衰减与波长有关,当材质晶粒较粗,波长较短时信噪比低,衰减大。因此在奥氏体不锈钢焊缝中,一般选用纵波探伤,横波在奥氏体焊缝中不传播。
2.探头角度(k值):
奥氏体焊缝中危险性缺陷方向大多与探测面成一定角度,为了有效地检出焊缝中这种危险性缺陷,一般采用纵波斜探头探伤。由于奥氏体不锈钢焊缝为柱状晶,不同方向探测信噪比和衰减不同,因此纵波斜探头的折射角度选择要合理。实践证明,对于对接焊缝采用纵波折射角bl=45°既k1纵波斜探头探测信噪比高衰减较小。当焊缝较薄时也可采用bl=60°的探头探测,但灵敏度降低较为明显。
3.频率;
探伤奥氏体不锈纲焊缝时频率对衰减的影响很大,频率愈高,衰减愈大,穿透力愈低,奥氏体不锈钢焊缝晶粒粗大,宜选用较低的探伤频率,通常为0、5----2、5mhz,实践证明2mhz较好。
4.校准试块、对比试块的选择
由“一”材料组织特点可知,奥氏体不锈钢材料本身及焊缝与普通钢材有很大差别,目前很多标准要求用csk---ia试块做距离校准,用csk—iia试块做距离波幅曲线,通过下述试验可以看出误差很大,由于不同型号的奥氏体材料纵波声速差异很大,最好检测那一种型号的就用该种材料制作图二试块,并用同样的焊接方法形成焊缝。
❸ 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.
❹ 无损检测超声波探伤时用双晶斜探头时如何调校如何做DAC曲线选用何种试块
lcr22092012-9-20 15:02JB/T4730-2005标准规定 双晶探头一般用在20mm以下钢板JB/T4730-2005标准规定 双晶探头一般用在20mm以下钢板
❺ 超声波探伤什么时候要用试块
探伤之前仪器需要校准就要用(标准)试块,调整灵敏度就要用(对比)试块;探伤过程中所有得出的缺陷当量值都是与试块比对而来的。可见试块的重要性。
也有时会用工件底波校验但不多;绝大多数的标准是有指定试块的且是强制性规定。
❻ 如何评定焊缝内部缺陷位置和大小
一、那么,我们究竟是如何利用超声波评定焊缝内部缺陷位置和大小?
目前焊接接头超声检测通常采用一种称为A型显示的超声波脉冲反射法,该反射法是根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。
超声波检测仪可以测得并显示的回波声压的幅值,简称波幅,于是我们就根据波幅的高低来评价缺陷的大小了。
然而工件中的缺陷形状,性质各不相同(焊缝内部一般都有什么缺陷?),目前的常规超声检测技术还难以确定缺陷的真实大小和形状,即使回波声压相同的缺陷的实际大小可能相差很大,怎么克服这个技术难题呢?
于是,我们为解决这个制约超声检测可靠性的问题,特意引用了当量法。所谓当量法,是指在同样的检测条件下,当自然缺陷回波与某人工规则反射体回波等高时,则该人工规则反射体的尺寸就是此自然缺陷的当量尺寸。
此外,我们还面临一个问题:缺陷波幅高度除了和其大小有关,还与缺陷的距离有关,因为超声波存在扩散衰减,大小相同的缺陷由于距离不同,回波高度也不同。
扩散衰减:超声波在传播过程中,由于波束的扩散,使超声波的能量随距离增加而逐渐减弱的现象。
于是我们引入用于描述某一确定反射体回波高度随距离变化的关系曲线,用业内术语来说就是DAC曲线,即Distance Amplitude Correction Curve,直译为:距离波幅修正曲线,简称:距离波幅曲线。
我们就是通过DAC曲线来修正超声波传播过程中扩散衰减值,再结合当量法,就可以对不同距离、大小不一的缺陷进行有效比较和定位了。
二、实际工程应用中,我们如何结合当量法绘制DAC曲线呢?
国内外关于焊缝超声检测方法的标准,几乎都利用对比试块中已知尺寸的人工反射体来绘制DAC曲线,以此用于检测校准以及评估缺陷的当量尺寸。对比试块一般是一块长方体钢材,具有一定尺寸的人工反射体,试块与被检材料声学特性相似,内部杂质少,无影响使用的其他缺陷。
我工作常用的是RB-2对比试块,那是一块长方体钢材,在不同深度钻5个直径为3mm横通孔,适合厚度8~100mm的对接焊缝检测。
RB-2对比试块详细规格如下:
我所在行业由于没有制定对应的超声检测标准,所以采用了国家推荐标准GB/T11345-1989 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》,该标准所采用的是直径为3mm的横通孔人工规则反射体,横通孔具有轴对称特点,反射波幅比较稳定,有线性缺陷特征,一般代表焊缝内部有一定长度的裂纹、未焊透、未熔合和条状夹渣。
根据GB/T11345-1989的要求,焊缝超声检测的DAC曲线由选用的仪器、探头系统在对比试块上的实测数据绘制而成,以直径3mm标准反射体绘制的距离波幅曲线,即DAC基准线,即记录下同一尺寸大小的横通孔在不同深度距离时的反射波声压幅值,然后以深度距离(mm)为横坐标,波幅(dB)为纵坐标,再将各深度对应的波幅点平滑地连接起来。
每一个探头都需要通过RB-2对比试块实测直径为3mm的横通孔的反射波幅值,得到DAC基准曲线,可是谁也不会根据DAC基准曲线去评定缺陷的大小,因为其当量尺寸太大了,为直径为3mm的孔当量值,焊缝一般都不会出现如此大的孔洞吧。
因此我们需要根据不同级别的灵敏度进行DAC曲线的绘制,人为地降低基准DAC曲线,调低若干个dB值,一般按中级灵敏度调节,即将基准DAC调低16dB为评定线、基准DAC调低10dB为定量线、基准DAC调低4dB为判废线。
于是就可以得到下图的三条DAC曲线组:
评定线以上至定量线以下为I 区(弱信号评定区),定量线至判废线以下为II区(长度评定区),判废线及以上区域为III区(判废区)。一般情况下,我们对位于II区的反射源测长,然后根据长度进行评价,超过标准允许最大长度则判定为不合格,而对位于III区的反射源直接判不合格,无论其长度如何。
超声波检测仪上的DAC曲线,横坐标代表缺陷的深度值(mm),纵坐标代表波幅(dB)。在仪器上绘制DAC曲线是每个超声波无损检测人员的基本功,曲线以平滑过渡为佳。
下图是检测到缺陷的超声检测仪画面,这里显示的反射波位于DAC曲线的I 区(弱信号评定区),这里说明距离探头前端12.4mm处,存在一个埋深为6.7mm的弱信号反射源,有可能是微小气孔。
❼ 超声波无损检测所用的对比试块有什么作用
试块一般是用来校准仪器的,就类似你称重前先把秤归零差不多,先找到一个基准,作为后面测量数据的参考。
❽ UT表面要求
油漆层对超声波检测灵敏度不会造成影响。实际工作中只要油漆层均匀且粘合良好就可以不去除表面油漆层,超声波检测灵敏度不受影响。如现场安装球形储罐球壳板的现场抽检、大型储罐的壁板档烂陵现场检测、安装工程的涂漆管线、涂过油漆的焊历缺缝等均可直接进行超声波检测。焊缝超声波检测用标准试行戚块调节灵敏度,在进行焊缝检测时表面补偿可只考虑由于表面光洁的影响,不必考虑油漆层的影响。但是,工件表面的油漆层有老化严重、表面不均匀、不平滑、有脱层或开裂现象,此时应清除油漆层,不然将影响超声波的传输,从而影响检测结果。
❾ 为什么超声波检测时用的对比试块要与所检工件有相同材质.2.不是同材质试块调
一般超声波探伤标准都要求,被检工件与试块应有相同或相似的声学性能(相同材质肯定声学性能 相同,故有些标准干脆要求对比试块与所检测工件材质相同),因为不同材料之间有时超声波衰减系数偏差会很大,会导致灵敏度调节不准确导致检测结果判定偏差会很大。
❿ 超声波检测用的试块可以用来精确判定自然缺陷的性质。
超声检测试块是一种用来调试的超声检测器。

超声波检测原理:
C-SAM检测(超声波检测)即最利用此首则特性来检出材料内部的缺陷并依所接收之讯号变化将之成像。
因此,只并枝要被检测的IC上表面或内部晶片构装材料的界面有离层、空洞、裂缝等缺陷时,即可由C-SAM影像得知缺陷相对位置。