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1、1焊接质量控制与检验实验指导书郭玉波 崔琦编洛 阳 理 工 学 院2014 年 02 月2实验一 超声波探伤仪探头标定实验一、 实验目的1、 熟练掌握数字探伤仪的使用方法；2、 掌握超声波探伤仪探头校准方法3、 理解探头 K 值、探测灵敏度的含义。二、 实验设备完成探头如下标定内容：校距离、校 K 值、制作距离波幅曲线、确定检测范围、确定探伤灵敏度。1、 PXUT-26OB 超声波探伤仪2、 CSK-IA、CSK-IIIA 试块3、 2.5PX13 K2 探头六、实验方法1、校距离（或称距离校准）：准备好 CSK-A 型试块和 2.5P 1313K2 探头,在仪器待命状态下，光标 在 A 扫前
2、闪动，按、键，推滚出“校准”功能, 光标在扫查前闪动，按 键进入扫查，按 键，功能窗显示 ，按键，使显示刻度变成 1:1，按 键，功能窗显示 ，按键，将100mm 左、右刻度移到观察范围内。按两次 键，功能窗显示 ,按键将闸门拉宽到适当宽度，再按 键，功能窗显示 ，按、键将闸门移动套住 100mm 左、右的适当范围,见图 1.图 1参考图 2,移动探头,寻找 R100 圆弧的反射回波,按“峰值搜索”键，寻找最大反射回波，当找到最大反射回波后，坐标下方显示 S=mm，及%，此时，S 的值应大于 100，3大于的数既是超声波在探头楔块中走过的距离，这个数对我们计算被检工件中的近场长度是非常重要的，
3、%说明当前回波高度，按 键退出扫查功能，光标在扫查前闪动 .图 2按键，将光标移至“校距离”前，按键进入校距离子功能，仪器自动进入闸门内最大回波搜索功能。移动探头，找到 R100 弧的反射波，按 dB 键，功能窗显示“dB” ，按、键，将回波调至适当高度,（注：也可用自动增益键,将回波幅度自动调到满刻度的 80%左、右）且回波一定要在闸门范围以内，否则需要重新调整闸门宽度及所在位置。轻微移动探头，找到最大反射波。按 键退出“校距离 ”子功能。光标重新在 “校距离”前闪动，表示已完成距离校准。注：未完成距离校准前，R100 弧的反射波，在大于 100mm 刻度的某一位置出现，完成上述操作后，其回
4、波将自动移至 100mm 刻度处见图 3。图 3按键进入校距离子功能，再按 键退出，坐标下方同时显示有关参数值。其中 S 表示对已知 R100 弧的实测值，如果100-S0.1mm ，说明上述校准精度不够，则需要重新校准。当得到满意的精度时，固定探头，用尺量出探头至 R100 弧端点的距离，并用 100 减去这个距离，将差值输入到探头前沿参数中。2、K 值校准：距离校准结束后，将校准参数设置为 15mm，坐标选择 H（垂直深度） ，其他参数不变。在“校准”功能中，按、键，将闪动的光标移到“扫查”子功能前，按键进入“扫查”子功能，按 键，功能显示窗变成 ，按键将 15mm 刻度移到屏幕适当位置，
5、移动探头在 15mm 座标附近找到 15mm 深的人工孔反射波， （CSK-A 上的横通孔）按 dB 键，功能窗变成 dB，按、键，将反射波幅度调至适当高度（也可用自动增益键直接调节）移4动并调节闸门使其套住该反射波，闸门移动、调节过程与距离校准过程中闸门移动调节相同。按键退出“扫查 ”，光标将在 “扫查”前重新闪动。按键将闪动的光标移到“校 K 值”子功能前，按 键进入，找到最大反射波，按 键退出校 K 值子功能，光标将重新闪动，表示 K 值校准完毕，此时，被测探头的实际 K 值显示在坐标轴的左下方，参数表中的探头 K 值同时被修改，见图 4。图 43、制作距离波幅曲线：距离波幅曲线在实际探
6、伤中，可以直接同反射波进行当量大小比较。由于同一规格型号的探头其灵敏度、K 值等项指标均存有差别，所以在制作曲线时，一只探头只能对应一组曲线，也就是说，对于不同的探头，需用不同的曲线图，彼此间不能互用。为方便现场探伤，QKS-958 型探伤仪可予先存入四组不同探头分别制作的曲线。准备好 CSK-A 标准试块，在图四状态下，按键，推滚出波幅曲线功能，光标在选择“O”前闪动，按键进入选择子功能，光标“-”在选择后闪动，选择范围由“1-4” ，如选择“1” ，按“1”键，再按 键，选择结束，光标重新在选择前闪动，按将闪动的光标移至制作前，按键进入，闪动的光标“- ”在制作后闪动，提示准备用几个不同深
7、度的横孔做制作点（要求最少三个点，最多九个点）,如选用 3 个制作点，则按“3”键，再按键。仪器进入准备制作状态，第 01 次提示可制作第一点，按 键，功能窗显示 ，按或键，将10mm 坐标移至整刻度，把探头放在 10mm 深横孔一侧轻微移动，找出该孔反射回波，调节闸门使其套住该回波，按“dB” 键和、键将波高调至满刻度的 80%(也可用自动增益键调节波高) ，按 “峰值搜索”键，再轻微移动探头寻找最大反射波。确认波高无误后，按 键，第一点测试结束，仪器自动将测试结果记录，此时第 02 次提示可做第 2 点，即用 20mm 深横孔做测试点。按上述操作步骤，将 20mm、30mm 深横孔的深度坐
8、标移至整刻度，波高分别调至满刻度的 80%进行测试，当测试结束后，仪器自动绘制出一组曲线，这组曲线就是在 CSK-A试块上，利用 10mm、20mm、30mm 深度 16 三个横孔制作的，由上至下分别为判废线、定量线、评定线，三条曲线形成三个区域， “1、2、3”区，至此，曲线制作完毕，并自动存入5仪器内，可长期掉电保存，见图 5。图 5说明：如执行的标准不同，即使用的试块不同，则选用做测试点的横孔深度不同，如使用 SGB试块则第一横孔深度为 5mm，做出曲线的起始点对应的深度坐标 H 值为 5mm，其它操作过程如上述。对“波幅曲线”功能中，选择子功能有如下解释：（1）选择“1-4” ，是对准
9、备使用的 4 只探头制作的曲线进行编号，并相互对应。做完的曲线已分别存入仪器内部的曲线存储区，与其它存储方式不能混用。探伤时，使用哪一只探头则用选择子功能调出与之相对应的曲线。 （2）对使用过的探头需要重新测试或探头已报废，需要更换新的时，需重新做距离和值校准，并要重新制作曲线。如此时，其它探头和与之对应的曲线还没有使用，而且不想将其报废，在选择曲线存储区时则要有针对性，因为任何一个存储区只记忆最后一次存入的信息，先前存入的将被取消。（3）用准备使用的探头做完距离校准、K 值校准和制作完曲线后，参数表中设置过的所有参数都将随曲线一起存储起来，使用时调出与使用的探头对应的曲线则相应的参数同时调出
10、。（4）利用选择子功能键调出要用的曲线，准备探伤时，由于实际探伤过程中被检工件的厚度经常变化，因此，参数表中工件厚度这项参数要随之进行修改，使之与实际被检工件厚度相同，否则，在利用焊缝判伤图形确定缺陷在焊缝中具体位置时，将出现错误。实际探伤中，有时需要用 L(水平) 或 H(深度 )做坐标，用“选择”子功能调出曲线后，也要将参数中的坐标一项做相应的设置.4、确定检测范围：在图五状态下，按键，仪器显示图 6。6图 6光标在 A 扫前闪动，按键进入 A 扫，此时坐标显示 H（深度） ，现场探伤使用深度（H）坐标较为方便，这里不做变化，观看图六坐标显示最大范围为 24.2mm，实际探伤时坐标显示的最
11、大范围应大于被检工件厚度的两倍。按 键，功能显示 ，按键，坐标显示最大范围为 48.4mm，按 键，功能窗显示 ，按或键，将闸门 的左侧起点移至曲线的起点一齐，再按 键，功能窗显示 ，按键，将闸门拉宽到 H 坐标 40mm 的位置，检测范围确定完毕。5、确定探伤灵敏度：在图 6 基础上，按 dB 键，功能窗显示 dB，按键，将定量线起点升高至满屏的 80%,见图七，探伤灵敏度确定完毕。至此，探伤前的准备工作全部结束，可用仪器的当前状态到实际工件上去探伤。图 7七、思考题(任选一题)1、为何进行探头校准？校准的主要方法是什么？2、超声波探伤仪的使用需注意哪些问题？3、何为 K 值校准？7实验二：
12、 焊缝超声波探伤实验一、实验目的熟练掌握 PXUT26OB+数字型超声波探伤仪使用方法。熟练掌握横波探测焊缝缺陷的方法。三、实验设备1、 PXUT260B+数字超声波探伤仪2、横波斜探头: 2.5M1313K23、标准试块:CSK-IB 、CSK-3A4、20mm 厚钢板的对接焊缝5、耦合剂(如:机油等)四、实验内容及步骤（一）.探伤检测前的准备1.PXUT260B+数字超声波探伤仪2.横波斜探头: 2.5M1313K23.标准试块:CSK-IB 、CSK-3A114.30mm 厚钢板的对接焊缝5.DAC 参数:(1)DAC 点数:d=5、10、15、20(mm) 的 4 点(2)判废线偏移量
13、:+5dB(3)定量线偏移量:-3dB(4)评定线偏移量:-9dB6.耦合剂(如:机油等)（二）.探测面的选择焊缝一侧（三）.开机1.将探头和超声探伤仪连接2.开启面板开关 ，开机自检，约 5 秒钟进入探伤界面。3.快速基本设置:1)按 键，使屏幕下方显示“基本”、 “收发” 、 “闸门”、 “通道”、 “探头” 五个功能主菜单。2)按“F1” 键，进入“基本” 功能组，将 “基本”功能内的“探测范围”调为“150”，将“材料声速”调为“3230”，将“ 脉冲移位” 调为 “0.0，将“探头零点”调为“0.00” 。3)按下 F2 键，进入 “收发”功能组，将“收发”功能内的“ 探头方式”调为
14、“单晶”，将“回波抑制”调为“0%” 。4) 按下 F3 键，进入“ 闸门”功能组，将“闸门报警”调为“关”，将“闸门宽度” 调为“20.0”，将“闸门高度”调为“50%”。(此条内容的调整可根据使用者的习惯而定)。5)按下 F4 键，进入 “通道”功能组，将“探伤通道”调为所需的未存储曲线的通道，如“No.1” ，此时“设置调出 ”、 “设置保存”和“设置删除”均默认显示为“ 关”。6)按下 F5 键，进入 “探头”功能组，将“探头 K 值”调为“0.00” ，将“ 工件厚度”调为“50.0” ，将“探头前沿”调为“0.00”，将“ 标度方式”调为“声程”。7)按一下 键，使屏幕下方显示 “
15、增益”、 “DAC1”、 “ DAC2”“AVG1”“AVG2”五个功能主菜单。8)按下 F1 键，进入 “增益”功能组，将全部内容均调为“关 ”。9)按下 F2 键，进入 “DAC1”功能组，将“DAC 曲线” 调为“ 开” ，将“DAC 标定点”调为“0”，将“显示标定”调为“ 开” 。此时对应 F3 键的“DAC2”、对应 F4 键的“AVG1”和对应 F5 键的“AVG2”三个菜单均不需做任何设置;如果此时再按一下 键，屏幕下方显示“B 扫描” 、 “ 屏保”、 “存储”、 “ 设置”“ 高级”五个功能主菜单，用传统方法校准斜探头，这五个菜单也均不需做任何设置。注:进入各项功能后利用“
16、 方向键”，将亮条移动到所需调整的项，利用“+”或“-”键调整数值。基本设置调整完毕。（四）.校准121. 探头前沿校准(1)如图 1 所示，将探头放在 CSK-1B 标准试块的 0 位上(2)前后移动探头，使试块 R100 圆弧面的回波幅度最高，回波幅度不要超出屏幕，否则需要减小增益。(3)当回波幅度达到最高时，保持探头不动，在与试块“0”刻度对应的探头侧面作好标记，这点就是波束的入射点，从探头刻度尺上直接读出试块“0” 刻度所对应的刻度值，即为探头的前沿值。(或用刻度尺测量图 1 所示 L 值，前沿 x=100-L。) ， 将探头前沿值输入“探头”功能内的“探头前沿”中，探头前沿测定完毕。(图 1:CSK-IA 试块校测零点和前沿示意图 )2.探头零点的校准按图 1 的方法放置探头，用闸门套住最高波，调整探头零点此时，保持探头
