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1、焊接检验课补充的内容(46章）一、第四章 超声波检验1、超声波的性质1）声压P：在有声波传播的介质中某一点在某一瞬间所具有的压强与没有声波存在时该点的静压强之差为声压，单位Pa 2）近场区：声束轴线上的最后一个声压最大值点至声源的距离为声场的近场长度，以N表示。 当距离小于N的范围时，称为近距离场（简称近场） 当距离大于N的范围时，称为远距离场（简称远场） 近场区长度 ND2/(4) ( mm)3）介质： 真空不能传播超声波，将空气介质也看作真空。 在金属介质中，不同的波型传播速度不同。 4）临界角例题：第一介质为有机玻璃，其纵波声速CL1为2720m/s，第二介质为钢，其纵波声速CL2=59
2、00m/s，横波声速CS2=3230m/s。求用横波探伤时的入射角和用表面波探伤时的入射角。 解： 1m=arcsin（CL1/CL2）sinL =arcsin（2720/5900）=27.45 2m=arcsin（CL1/CS2）sinS = arcsin(2720/3230)=57.36 答： 横波探伤时的入射角为27.4557.36, 表面波探伤时的入射角大于57.36。 2、A型显示超声波探伤原理 将一定频率间断发射的超声波（脉冲波）通过一定介质（耦合剂）的耦合传入工件，当遇到异质界面（缺陷或工件上下表面）时，超声波将产生反射，回波（即反射波）为仪器接收并以电脉冲信号在示波屏上显示出来
3、，由此判断缺陷有无，以及进行定位、定量和评定。 反射波的位置反映声波传播的距离，故可以对缺陷定位；反射波幅度的高低可间接反映出缺陷的大小，故可对缺陷定量和评价。 3、什么是分贝？分贝：两声强比的常用对数乘以10 ，单位为分贝（dB），声强I：指在垂直于超声波传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能量。单位J/scm2。即： I0为标准声强（=10-16W/cm2)， I1,I2为两个相比较的声强 又 P声压，Z声阻抗。同一介质中Z1=Z2，（2）式可以写为当超声波探伤仪具有较好放大线性（垂直线性）时则有：式中：H1，H2反射声压为P1和P2时的回波高度。通常H1为测量波高，H2为基准波高。 例
4、1：若声压（或波高）比为2，此两声压（波高）之间的分贝差为多少？ 解： 答：两声压或两波高之间的分贝差为6分贝（dB）。4、分辨力远场纵向分辨力：是在声束作用的范围内，在探伤荧光屏上能够把距探头不同距离的两个相邻缺陷作为两个反射讯号区别出来的能力。远场横向分辨力：是在声束作用的范围内，在探伤荧光屏上能够把距探头相同距离的两个相邻缺陷作为两个反射讯号区别出来的能力。分辨力通常用dB表示。5、斜角探伤法的声程计算直射法声程S0.5 : S0.5=/cos =P0.5/sin （见下左图）一次反射法声程S1: S1=2/cos =P1/sin （见下右图） 6、探伤灵敏度的选择（1）探伤灵敏度的选择
5、探伤灵敏度(flaw detection sensitivity)： 是指在确定的探测范围内的最大声程处发现规定大小缺陷的能力（也称搜索灵敏度），是探伤时采用的高于评定灵敏度的灵敏度。评定灵敏度： （也称规定灵敏度、判伤灵敏度）指用超声波探伤来验收产品时规定的灵敏度。（2）距离波幅曲线 (distance amplitude curve 简称DAC曲线) 描述某一反射体回波高度随距离变化的关系曲线称为距离-波幅曲线。 1） DAC曲线的绘制 将不同距离处的波高连成一条光滑的曲线，即DAC基准线。然后按检验级别根据DAC基准线下降一定分贝，得到评定线、定量线、判废线，统称DAC曲线。图 距离波幅
6、曲线(即DAC曲线）不同验收级别的各线灵敏度见下表。表中的DAC是以3标准反射体绘制的距离波幅曲线即DAC基准线。 距离波幅曲线的灵敏度 7、缺陷位置和大小的测定(一)缺陷位置的确定（右图）1、垂直入射法时缺陷定位 确定缺陷深度Zf Zf=nf f =S屏伤缺陷波前沿所对水平刻度 n 调节比例系数， n=Zf/f=/B2、斜角探伤时缺陷定位 探伤仪横波扫描速度可有声程、水平、深度三种调节方法。(1)声程定位法 1) 缺陷深度h和缺陷声程S的确定:直射法：（右图）直射法声程S0.5 : S0.5=/cos =P0.5/sin （右图）一次反射法h=2- Scos 2）缺陷水平距离l 的确定 l=
7、Ssin 缺陷水平距离与缺陷深度间的关系: 直射法: l =htg=Kh (tg=K) 8、液浸法超声波探伤（1）水浸法特点 1）优点 超声波的发射与接受比较稳定，受表面粗糙度影响较小。探头角度可任意变更，可获几乎是任意折射角的横波 盲区小，可探波长数量级的薄壁工件。晶片损坏小，可采用高频薄晶片，灵敏度和分辩率高。2)缺点 需要一些辅助设备、声能损失较大（2）水浸法中需要注意的几个问题1）要用灵敏度高的探头 （一般至少要比接触法的灵敏度提高10分贝以上。）2）探头的支撑固定要可靠、可调3）探头至工件距离应大于1/3板厚4）介质水不得污染、水中不能溶解过多的空气、水温与室温不得存在温差。 （3）
8、练习题：求直径为20毫米，频率为2.5兆赫的探头在水中的半扩散角（ 已知水中声速C水=1480m/s）。 解：水中波长=c/f=1.48106/2.5106=0.59mm，水中半扩散角sin=1.22(/D)=1.22（0.59/20）=0.03599， =2.062。二、第五章 磁力探伤及涡流探伤1、铁磁材料特点：. 只要在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和 . 磁滞现象磁性物质都具有保留其磁性的倾向，磁感应强度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化的，这种现象称为磁滞现象。. 只有在居里温度以下才具有铁磁性；在居里温度以上，由于受到晶体热运动的干扰，原子磁矩的定向排列被破坏，使得铁磁性消失，这时
9、物质转变为顺磁性 . 三、第六章 渗透探伤（一）渗透探伤的理化基础1.润湿作用 液体与固体交界处有两种现象: 第一种现象是液体之间的相互作用力大于液体分子与固体分子之间的作用力，称为固体不被液体润湿,如水银在玻璃板上收缩成水银珠那样。 第二现象是液体各个分子之间的相互作用力小于液体分子与固体分子之间的相互作用力，被称为固体被液体润湿,就象水滴在洁净的玻璃板上,水滴会慢慢散开那样。即： 液体在固体表面能铺展，接触面有扩大的趋势，就是润湿。 液体在固体表面不能铺展，接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿。 通常用接触角来反映润湿的程度。在液、固、气三相的交界处作液体表面的切线与固体表面的切线(如图)
10、，两切线通过液体内部所成的夹角即称为接触角 。在平衡状态下 当为锐角时，液体在固体表面上扩展，即液体润湿固体；=0时，叫做完全润湿；为钝角时，液体表面收缩而不扩展,液体不润湿固体，简称不润湿；当=时，称为完全不润湿。a.完全润湿（ q=0 ） b. 润湿（ q=0 90）c.不润湿（ q=90180） d.完全不润湿（ q=180 ）2.毛细作用 将一根很细的管子插入盛有液体的容器中，如果液体能润湿管子，那么液体会在管子内上升，使管内的液面高于容器的液面。如果液体不能润湿管子，管内的液面就会低于容器的液面。通常将这种润湿管壁的液体在细管中上升，而不润湿管壁的液体在细管中下降的现象称为毛细现象。
11、3、乳化现象图中：W/O油基（油包水），O/W水基（水包油）（二）渗透探伤剂渗透探伤剂由渗透剂、乳化剂、清洗剂和显象剂组成。1. 渗透剂 渗透剂是一种含有着色染料或荧光染料且具有很强渗透能力的溶液。 渗透剂是渗透检测中使用的最关键的材料，其性能直接影响检测的灵敏度。1）渗透剂的组成渗透剂主要由溶质（染料）和溶剂组成。2）渗透剂的质量要求 渗透力强，容易渗入工件的表面缺陷。 荧光渗透剂应具有鲜明的荧光，着色渗透剂应具有鲜艳的色泽。 清洗性好，容易从工件表面清洗掉。 无腐蚀。 稳定性好，在日光（或黑光）与热作用下，材料成分和荧光亮度或色泽能维持较长时间。3）渗透剂的种类按渗透剂中染料的种类可分为：
12、 着色渗透剂通常由红色染料及溶解着色剂的溶剂所组成。 荧光渗透剂渗透剂中含有荧光物质按清洗（或去除）方式可分为： 水洗型渗透剂渗透剂以水为溶剂，或者在渗透剂中加有乳化剂 后乳化型渗透剂渗透剂由油液、溶剂、红色染料组成，不溶于水，在渗透之后要进行乳化，然后用水清洗 溶剂去除型渗透剂渗透剂由油液、溶剂、染料组成，不溶于水，渗透后用溶剂清除2、乳化剂 应容易清洗渗透剂、且具有良好洗涤作用。 亲水性乳化剂H.L.B值在1115之间， 亲油性乳化剂H.L.B值在3.56之间3、清洗剂（去除剂） 清洗剂主要有三类： 水用于水洗型渗透剂 有机溶剂用于溶剂去除型渗透剂 乳化剂和水用于后乳化型渗透剂（三）渗透探
13、伤方法分类1、按显像方式可分为：着色渗透探伤法 使用的渗透液主要是颜色深的着色物质，通常由红色染料及溶解着色剂的溶剂所组成。 荧光渗透探伤法使用含有荧光物质的渗透剂，经清洗后保留在缺陷中的渗透液被显象剂吸附出来。用紫外光源照射，通过显现的荧光图象来判断缺陷的大小、位置及形态2、按渗透剂种类可分为：水洗型渗透探伤法 这种探伤方法以水为清洗剂，渗透剂以水为溶剂，或者在渗透剂中加有乳化剂，使非水溶性的渗透剂发生乳化作用而具有水溶性。 后乳化型渗透探伤法这种探伤方法以水为清洗剂，渗透剂不溶于水。在渗透和清洗之间要增加一个步骤“乳化”，以便将多余的渗透剂清洗掉。溶剂去除型渗透探伤法以溶剂为清洗剂，由于溶剂主要是各种有机物，它们具有较小的表面张力系数，对固体表面有很好的润湿作用，因此有很强的渗透能力。 注：上述每种方法中都包括着色和荧光两种渗透探伤方法。3、按显像剂分类可分为：干式显
