超声波检测课件.ppt

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1、焊接检验讲解人：韩兆波超声波检测本章提要：超声检测（UT）是利用其在物质中传播、界面反射、折射(产生波型转换)和衰减等物理性质来发现缺陷的一种无损检测方法，应用较为广泛。按其工作原理不同分为：共振法、穿透法、脉冲反射法超声检测；按显示缺陷方式不同分为：A型、B型、C型、3D型超声检测；按选用超声波波型不同分为：纵波法、横波法、表面波法超声检测；一、超声波检测技术基础1.超声波的物理本质它是频率大于2万赫兹的机械振动在弹性介质中的传播行为。即超声频率的机械波。一般地说，超声波频率越高，其能量越大，探伤灵敏度也越高。超声检测常用频率在0.5～10MHZ

2、。超声波探头①直探头外壳压电晶片引线阻尼块②斜探头o有机玻璃楔块阻尼材料压电晶片引线握柄外壳入射点按超声波振动持续时间分为：(1)连续波——在有效作用时间内声波不间断地发射；(2)脉冲波——在有效作用时间内声波以脉冲方式间歇地发射。注意:超声波检测过程常采用脉冲波。超声波检测仪超声波检测仪是超声检测的主体设备，是专门用于超声检测的一种电子仪器。(1)超声波检测仪的作用。它的作用是产生电振荡并加于换能器——探头，激励探头发射超声波，同时将探头送回的电信号进行放大处理后以一定方式显示出来，从而得到被探测工件内部有无缺陷及缺陷的位置和大小等信息。二、按原

3、理分类的超声检测方法超声检测方法按原理分类，可分为脉冲反射法、衍射时差法、穿透法和共振法。1.脉冲反射法超声波探头发射脉冲波到被检工件内，通过观察来自内部缺陷或工件底面反射波的情况来对试件进行检测的方法，称为脉冲反射法。脉冲反射法包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。缺陷回波法底波高度法多次底波法2.衍射时差法定义：TimeOfFlightDiffraction衍射时差法超声检测TOFD方法利用缺陷端点的衍射波信号探测和测量缺陷的尺寸TOFD基本结构：一发一收双探头宽角度纵波斜探头（通常）TOFD检测设备举例TOFD检测显示示例A扫描显示TOFD

4、图像物理基础－衍射缺陷上的每一点形成新的子波源称为衍射入射波衍射（续）缺陷衍射波衍射波入射波反射波特点：1、全方位2、低能量发射探头接收探头直通波直通波上端点下端点底面反射波底面反射波埋藏缺陷的检测原理扫查面开口缺陷的检测原理发射探头接收探头缺陷下尖端底面反射波底面反射波直通波中断无直通波底面开口缺陷的检测原理发射探头接收探头直通波直通波缺陷上尖端底面反射波中断无底面反射波层间缺陷的检测原理发射探头接收探头直通波直通波底面反射波底面反射波反射波反射信号TOFD扫查方式平行扫查非平行扫查偏置平行扫查发射探头接收探头探头架移动方向XY+Y－焊缝发射探头

5、接收探头探头架移动方向XY+Y－焊缝发射探头接收探头探头架移动方向XY+Y－焊缝1、表面开口裂纹212、X形坡口根部未焊透2112343、V形坡口根部未焊透根部未焊透1234、密集气孔125、横向裂纹12341236、根部未焊满1237、层间未熔合8、根部未熔合TOFDtechniqueLackofrootfusiondefect9、根部凹陷TOFDtechniqueRootConcavitydefect10、根部过厚TOFDtechniqueOverpenetrationdefect穿透法通常采用两个探头，分别放置在试件两侧，一个将脉冲波发射到试

6、件中，另一个接收穿透试件后的脉冲信号，依据脉冲波穿透试件后幅值的变化来判断内部缺陷的情况。3.穿透法直射声束穿透法(a)无缺陷；(b)有缺陷A型显示和超声成像按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，其中超声成像显示按成像方式的不同又可再分为B、C、D型显示等。图6-17A型显示原理图A型显示是一种波形显示，屏幕的横坐标代表声波的传播时间（或距离），纵坐标代表反射波的声压幅度。可以认为该方式显示的是沿探头发射声束方向上一条线上的不同点的回波信息。图6-17为A型显示原理图。图中，T表示发射脉冲，F表示来自缺陷的回波，B表示底

7、面回波。B型显示原理B型显示显示的是试件的一个二维截面图，屏幕纵坐标代表探头在探测面上沿一直线移动扫查的位置坐标，横坐标是声传播的时间（或距离）。该方式可以直观地显示出被探工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度等信息。C型显示原理C型显示显示的是试件的一个平面投影图，探头在试件表面做二维扫查，屏幕的二维坐标对应探头的扫查位置。探头在每一位置接收的信号幅度以光点辉度表示。该方式可形象地显示工件内部缺陷的平面投影图像，但不能显示缺陷的深度。图6-19为C型显示原理图。各种探头(a)纵波直探头；(b)横波斜探头；(c)双晶探头三、超声检测1.耦合剂的选择

8、选择耦合剂主要考虑以下几方面的要求：（1）透声性能好。声阻抗尽量和被探测材料的声阻抗相近。（2）有足够的润湿性、适当的附着