⑴ 超声波检测超声波检测步骤
超声波检测是通过超声波的传播特性来检测工件内部缺陷的一种无损检测方法。本篇文章主要介绍超声波检测的步骤,包括检测前的准备、检测操作、检验结果及评级和出具检测报告。
在检测前的准备阶段,需要熟悉被检测工件的相关信息,如工件名称、材质、规格、坡口形式、焊接方法、热处理状态、工件表面状态、检测标准、合格级别、检测比例等。同时,选择适当的仪器和探头,根据标准规定及现场情况确定探伤仪、探头、试块、扫描比例、探测灵敏度、探测方式。进行仪器校准,包括在对比试块或其他等效试块上对扫描线、灵敏度进行校验,对仪器的水平线性和垂直线性进行测定。同时,进行探头的校准,包括前沿、折射角、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力校准。最后进行仪器的调整,如时基线刻度可按比例调节为代表脉冲回波的水平距离、深度或声程。
检测操作阶段,包括母材的检验和焊接接头的检验。母材的检验在检验前应测量管壁厚度,至少每隔90°测量一点,以便检验时参考。将无缺陷处二次底波调节到荧光屏满刻度做为检测灵敏度。焊接接头的检验扫查灵敏度应不低于评定线(EL线)灵敏度,探头的扫查速度不应超过150mm/s,扫查时相邻两次探头移动间隔应保证至少有10%的重叠。
在检验结果及评级阶段,根据缺陷性质、幅度、指示长度依据相关标准进行评级。
最后,出具检测报告。对于有超标缺陷的焊接接头,其返修部位及返修时受影响的区域,均应按原检验条件进行复检。
超声波检测也叫超声检测,Ultrasonic Testing缩写UT,超声波探伤,是五种常规无损检测方法的一种。
⑵ 焊缝未焊透超声波检测是什么样的波型
未焊透指焊缝金属没有填充到接头根部而形成的。分布在焊缝根部,两端较钝,有一定长度,属于面状缺陷。超声波检测时主要特征是当探头平移时,未焊透反射波波形稳定;从焊缝两侧探测,均能得到大致相同的反射波幅。
静态波形示意
⑶ 超声波无损检测技术详解
作为一种常见的检测技术,超声波探伤在工业领域被广泛应用。
接下来的系列文章里,我们将分上下两篇,就超声波探伤进行详尽的解析。本期推文着重讲述超声波无损检测的基础知识、检测原理以及超声信号的显示方式。而在下期的文章里,您将了解到超声波探伤的实际应用,如测定金属材料的弹性模量和泊松比、金属材料的硬度、厚度以及对残余应力的检测,欢迎感兴趣的读者持续关注我们下期文章。
超声检测一般是指利用超声波与工件相互作用,对反射、透射和散射的回波进行分析,从而对工件进行宏观缺陷、几何特性、组织结构和力学性能的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。
超声波是在弹性介质中传播的机械波,人们日常听到的声音,是由于声源的振动通过空气等弹性介质传播到耳膜引起的耳膜振动,牵动听觉神经产生听觉,但并不是任何频率的机械振动都能引起听觉,只有频率在一定的范围内的振动才能引起听觉。人们把能引起听觉的机械波成为声波,频率在20~20000Hz之间。频率低于20Hz的机械波成为次声波,频率高于20000Hz的机械波称为超声波。
对于宏观缺陷检测的超声波,其常用频率为0.5~25MHz,对钢等金属材料的检测,常用频率为0.5~10MHz。超声波频率很高,由此决定了超声波具有一些重要特性,使其能广泛应用于无损检测:
超声检测主要是基于超声波在工件中的传播特性,如声波在通过材料时能量会损失,在遇到声阻抗不同的两种介质分界面时会发生反射等。
其工作原理是:
超声检测按照原理分类,可分为脉冲反射法、衍射时差法、穿透法和共振法,此处主要介绍脉冲反射法和衍射时差法。
(一)脉冲反射法
声源产生的脉冲波进入到工件中——超声波在工件中以一定方向和速度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射——检测设备接收和现实——分析声波幅度和位置等信息,评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。两侧声阻抗有差异的界面可能是材料中某种缺陷(不连续),如裂纹、气孔、夹渣等、也可能是工件的外表面。声波反射的程度取决于界面两侧声阻抗差异的大小、入射角以及界面的面积等。通过测量入射声波和接收声波之间声传播的时间,可以得知反射点距入射点的距离。
(二)衍射时差法
衍射时差法(Time of Flight Diffraction,简称TOFD),是利用缺陷部位的衍射波信号来检测和测定缺陷尺寸的一种超声检测方法,通常使用纵波斜探头,采用一发一收模式。缺陷处的衍射现象如图4所示。
TOFD方法一般将探头对称分布于焊缝两侧。在工件无缺陷部位,发射超声脉冲后,首先到达接收探头的是直通波,然后是底面反射波。有缺陷存在时,在直通波和底面反射波之间,接收探头还会接收到缺陷处产生的衍射波。除上述波外,还有缺陷部位和底面因波形转换产生的横波,因为声速小于纵波,因为一般会迟于底面反射波达到接收探头。工件中超声波传播路径如图5所示,缺陷处A扫描信号如图6所示。
按照超声信号的显示方式,可将超声检测方法分为A型显示和超声成像方法。
A型显示是一种波形显示,是将超声信号的幅度和传播时间的关系以直角坐标的形式显示出来,横坐标代表声波的传播时间,纵坐标代表信号幅度,如图1至图7所示。
超声成像就是采用超声波获得物体可见图像的方法,又称为超声扫描成像技术。由于声波可以穿透很多不透光的物体,故利用声波可以获得这些物体内部结构声学特性的信息,超声成像技术将这些信息变成人眼可见的图像,即可以获得不透光物体内部声学特性分布的图像。
超声相控阵检测是一种典型运用超声成像方法的检测技术,它的基本思想来自于雷达电磁波相控阵技术。
超声无损检测技术(UT)作为五大常规检测技术之一,具有被测对象范围广、检测深度大、缺陷定位准确、检测灵敏度高、成本低、使用方便、速度快、对人体无害以及便于现场使用等特点,世界各国都对超声无损检测给予了高度的重视。
目前,国外工业发达国家的无损检测技术已逐步从无损探伤和无损检测向无损评价过渡。全球超声检测的一个发展趋势是自动化和人工智能化。
中国工业超声检测近几十年来发展迅速,几乎涵盖了所有的工业领域,如钢铁工业、机械制造业、锅炉压力容器、石油化工、铁路运输、造船、航空航天、电力核电等。
理论研究方面,我国也在逐渐缩小与国际先进技术的差距,很多超声数字信号处理包括人工智能、神经网络、模式识别、多种扫描成像等技术已达到或接近国际先进水平。
设备研发方面,超声检测设备中,国内几家为首的公司已经研发出最先进的全聚焦技术。
超声检测行业也渐渐有与大数据融合的趋势。
⑷ 超声波探伤和射线探伤的区别
一、方法不一样
1、超声检测:是利用超声波能透化金属复合材料的最深处,并由一横截面进到另一断面时,在页面边沿产生反射的特性来查验零件缺陷的一种办法。
2、射线检验:是利用某类射线来查验焊接内部结构缺陷的一种办法。
二、基本原理不一样
1、超声波探伤:波束天线自零件表面由摄像头通至金属材料内部结构,碰到缺陷与零件底边时就各自产生反射波,在荧屏上产生脉冲波形,依据这种脉冲波形来分辨缺陷部位和尺寸。
2、射线探伤检测:射线根据被检测的焊接时,因焊接缺陷对射线的吸收不一样,使射线落在胶卷里的抗压强度不一样,胶卷光感应水平都不一样,如此就可准确、靠谱、非破坏地表明缺陷的样子、地方和尺寸。
三、优点和缺点不一样
1、超声波探伤:超声波探伤比X射线探伤检测具备较强的探伤检测敏感度、周期时间短、低成本、灵便便捷、高效率,对身体没害等优势;主要缺点对工作中表面规定光滑、需要富有经验的检验人员才可以鉴别缺陷类型、对缺陷并没有形象性;超声波探伤适用于薄厚比较大的零件检查。
2、射线探伤检测:透照时间较短、速度更快,查验薄厚低于30mm时,表明缺陷的灵敏度高,但设施繁杂、花费大,透过工作能力比γ射线小。射线对大小型缺陷比较敏感,但对条状缺陷,尤其是厚钢板中细微的未熔透(熔入不够)或微裂痕等难以发觉,而超声波对条状缺陷比较敏感,却对斑点状缺陷的定量分析不易定准。
总的来说,射线的检验优点就在于容积型缺陷的检验,超音波优点取决于面缺陷的检验。必须注重的是各种各样无损检测技术方式各自优点和缺点,要依据实际的状况深入分析,选用最有益于检验很有可能缺陷的检测方法。