第四单元 超声波探伤（专业相关）

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1、第四单元第四单元 超声波探伤超声波探伤1 1严选课件严选课件综合知识模块一综合知识模块一超声波探伤的基本原理 【重点重点重点重点】超声波的性超声波的性质质【难难点点点点】超声波的波型超声波的波型【授授授授课课方式方式方式方式】讲讲授授【教学内容教学内容教学内容教学内容】能力知能力知能力知能力知识识点点点点1 1 超声波基本原理超声波基本原理 能力知能力知能力知能力知识识点点点点2 2 超声波的性超声波的性超声波的性超声波的性质质 能力知能力知能力知能力知识识点点点点3 3 超声波的衰减超声波的衰减超声波的衰减超声波的衰减2 2严选课件严选课件能力知识点1 超声波探伤基本原理超超声声波波探探伤是

2、是利利用用超超声声波波在在物物体体中中的的传传播播、反反射射和和衰衰减减等等物理特性来物理特性来发现发现缺陷的一种无缺陷的一种无损检测损检测方法。方法。主要用于主要用于检测: :金属材料和部分非金属材料的内部缺陷。金属材料和部分非金属材料的内部缺陷。特特点点：1 1）超超声声波波探探伤伤具具有有成成本本低低、操操作作方方便便、检检测测厚厚度度大大、对对人和人和环环境无害等突出境无害等突出优优点。点。 2 2）探探伤伤不不直直观观、难难以以确确定定缺缺陷陷的的性性质质、评评定定结结果果在在很很大大程程度度上上受受操操作作者者技技术术水水平平和和经经验验的的影影响响及及不不能能给给出出永永久性久性

3、记录记录等缺点。等缺点。 3 3严选课件严选课件1 1、超声波的波型、超声波的波型 （1 1）纵波波 质质点点振振动动方方向向与与波波传传播播方方向向一一致致的的波波称称为为纵纵波波或或压压波波，用用符符号号L L表表示示。纵纵波波可可在在固固体体、液液体体和和气气体体介介质质中中传传播。播。（2 2）横横波波 质质点点振振动动方方向向与与波波传传播播方方向向垂垂直直的的波波称称为为横横波波，用符号用符号S S表示。横波只在固体介表示。横波只在固体介质质中中传传播。播。（3 3）表表表表面面面面波波波波 仅仅在在固固体体表表面面传传播播且且介介质质表表面面质质点点做做椭椭圆圆运运动动的声波，称

4、的声波，称为为表面波，用符号表面波，用符号R R表示。表示。 能力知识点能力知识点1 1 超声波探伤基本原理超声波探伤基本原理4 4严选课件严选课件2 2超声波的声速与波超声波的声速与波长长 （1 1）超超声声波波的的声声速速 单单位位时时间间内内超超声声波波传传播播的的距距离离即即超超声声波的声速。用符号波的声速。用符号“ “c c” ”表示。表示。 （2 2）超超声声波波波波长长 在在超超声声波波的的传传播播方方向向上上相相位位相相同同的的相相邻邻两两质质点点间间的距离称的距离称为为超声波的波超声波的波长长，用符号，用符号 “ “” ”表示。表示。 （3 3）声速、波）声速、波长长和和频频

5、率之率之间间的关系的关系 c c = =能力知识点能力知识点1 1 超声波探伤基本原理超声波探伤基本原理5 5严选课件严选课件3 3超声波的超声波的产产生与接收生与接收 （1 1）逆）逆压电压电效效应应与超声波的与超声波的产产生生 逆逆压压电电效效应应：压压电电晶晶片片两两面面施施加加高高频频的的交交变变电电场场，以以致致在在晶片的厚度方向上出晶片的厚度方向上出现现相相应应的的压缩压缩和伸和伸长变长变形的形的现现象。象。 （2 2）压电压电效效应应与超声波的接收与超声波的接收能力知识点能力知识点1 1 超声波探伤基本原理超声波探伤基本原理6 6严选课件严选课件能力知识点能力知识点2 超声波的性

6、质超声波的性质超声波具有以下几方面的性超声波具有以下几方面的性质质：一、有良好的指向性一、有良好的指向性 1 1、直、直线线性性 超超声声波波的的波波长长很很短短（毫毫米米数数量量级级），因因此此它它在在弹弹性性介介质质中能象光波一中能象光波一样样沿直沿直线传线传播，并符合几何光学播，并符合几何光学规规律。律。 2 2、束射性、束射性 声声源源发发生生的的超超声声波波能能集集中中在在一一定定区区域域（称称为为超超声声场场）定向定向辐辐射。射。7 7严选课件严选课件能力知识点能力知识点2 2 超声波的性质超声波的性质二、异二、异质质界面上的透射、反射、折射和波型界面上的透射、反射、折射和波型转换

7、转换 1 1、垂直入射异、垂直入射异质质介面介面时时的透射、反射和的透射、反射和绕绕射射固固- -气界面气界面K100%,K100%,因此探因此探伤伤中良好的耦合是一个必要条件。中良好的耦合是一个必要条件。 2 2、倾倾斜入射异斜入射异质质界面界面时时的反射、折射、波型的反射、折射、波型转换转换 第一第一临临界角（界角（1m1m） 第二第二临临界角界角( (2m2m) )8 8严选课件严选课件能力知识点能力知识点2 2 超声波的性质超声波的性质由第一、第二由第一、第二临临界角的物理意界角的物理意义义可知：可知： 1 1）当当1m1m时时，第第种种介介质质中中同同时时存存在在着着折折射射纵纵波波

8、和和折折射横波，射横波，这这种情况在探种情况在探伤伤中不采用。中不采用。 2 2）当当1m1m2m2m时时，第第种种介介质质中中只只存存在在折折射射横横波波, ,这这是是常常用用的的斜斜探探头头的的设设计计原原理理和和依依据据, ,也也是是横横波波探探伤伤的的基基本本条件。条件。 3)3)当当2m2m时时，第第种种介介质质中中既既无无折折射射纵纵波波又又无无折折射射横横波波, ,但但这这时时在在第第种种介介质质表表面面形形成成表表面面波波, ,这这是是常常用用表表面面波探波探头头的的设计设计原理和依据。原理和依据。 9 9严选课件严选课件能力知识点3 超声波的衰减 超声波在介超声波在介质传质传

9、播播过过程中，其能量随着程中，其能量随着传传播距离的增播距离的增加而逐加而逐渐渐减弱的减弱的现现象称象称为为超声波的衰减。超声波的衰减。引起超声波衰减的原因主要有以下三个方面：引起超声波衰减的原因主要有以下三个方面：1 1散射引起的衰减散射引起的衰减 超超声声波波在在传传播播过过程程中中，在在介介质质内内部部如如遇遇到到阻阻抗抗不不同同的的界界面面，则则会会在在界界面面上上产产生生散散乱乱反反射射、折折射射和和波波形形转转换换，从从而声波的能量，此衰减成而声波的能量，此衰减成为为散射衰减。散射衰减。 衰减程度取决与衰减程度取决与晶粒大小与超声波波晶粒大小与超声波波长长之比。之比。1010严选课

10、件严选课件2 2介介质质吸收性引起的衰减吸收性引起的衰减 超声波的超声波的传传播播过过程是以介程是以介质质质质点的机械振点的机械振动动二二进进行的，行的，由于由于质质点的相点的相对对运运动动和相互摩擦，使部分的超声波能量和相互摩擦，使部分的超声波能量转转变变成成热热能，此种形式的超声波能量的衰减能，此种形式的超声波能量的衰减为为介介质质吸收性引吸收性引起的衰减。起的衰减。3 3声束声束扩扩散引起的衰减散引起的衰减 超声波在超声波在传传播播过过程中会程中会扩扩散，随着散，随着传传播距离的增加，播距离的增加，扩扩散的程度也将增加。散的程度也将增加。扩扩散散导导致波束截面增大，从而使致波束截面增大，

11、从而使单单位位面面积积上声能减小，上声能减小，这这种形式引起的超声波能量衰减成种形式引起的超声波能量衰减成为为声声束束扩扩散引起的衰减。散引起的衰减。1111严选课件严选课件本课小结本课小结 1. 1.超声波的波型超声波的波型 横波、横波、纵纵波、表面波。波、表面波。 2. 2.超声波的性超声波的性质质 第一第一临临界角界角 第二第二临临界角界角1212严选课件严选课件课后作业课后作业n n1 1何何谓谓超声波？它有哪些重要特性？超声波？它有哪些重要特性？n n2 2超声波是如何超声波是如何产产生的？生的？n n3 3超声波的波超声波的波长长、频频率与声速的相互关系是怎率与声速的相互关系是怎样

12、样的？的？n n4 4什么是波型什么是波型转换转换？波型？波型转换转换的的发发生与哪些因素有关？生与哪些因素有关？1313严选课件严选课件综合知识模块二综合知识模块二 超声波探伤设备简介 【重点重点重点重点】超声波探超声波探伤仪伤仪【难难点点点点】超声波探超声波探伤仪伤仪的性能的性能【授授授授课课方式方式方式方式】讲讲授授【教学内容教学内容教学内容教学内容】能力知能力知能力知能力知识识点点点点1 1 超声波探超声波探头 能力知能力知能力知能力知识识点点点点2 2 超声波探超声波探超声波探超声波探伤仪伤仪 能力知能力知能力知能力知识识点点点点3 3 试试 块块1414严选课件严选课件能力知识点1

13、 超声波探头 超声波探伤设备一般由超声波探超声波探伤仪、探、探头和和试块组成。 超声波探超声波探头头又称又称压电超声换能器，是，是实现实现电-声能量相互转换的能量转换器件。1515严选课件严选课件一、探一、探头头的种的种类类 由于工件形状和材由于工件形状和材质质、探、探伤伤目的及探目的及探伤伤条件等不同条件等不同, ,因而将使用各种不同形式的探因而将使用各种不同形式的探头头。在在焊缝焊缝探探伤伤中中常用的探头有以下几种：有以下几种：1 1直探直探头 声束重直于被探工件表面入射的探声束重直于被探工件表面入射的探头头称称为为直探直探头头。它可它可发发射和接收射和接收纵纵波。波。组成: :压电压电元

14、件、吸收元件、吸收块块、保、保护护膜和壳体等。膜和壳体等。 能力知识点能力知识点1 1 超声波探头超声波探头1616严选课件严选课件1 1）压电压电元件元件由由压电压电晶片晶片经过经过极化和涂上极化和涂上电电极制成。极制成。 在在压电压电晶片上涂上晶片上涂上电电极的目的：使供极的目的：使供给给晶片的晶片的电压电压能能够够均匀分布。均匀分布。2 2）吸收）吸收块块由由环环氧氧树树脂和脂和钨钨粉制成，粉制成，浇浇注在晶片背面上。注在晶片背面上。作作用用：吸吸收收杂杂波波，并并使使晶晶片片在在激激励励电电脉脉结结束束后后，将将声声能能很很快快损损耗掉而停止振耗掉而停止振动动，以便接收反射回波。，以便

15、接收反射回波。1717严选课件严选课件3）保护膜使压电元件免于和工件直接接触受磨损、碰坏。分类：软膜、硬膜4）壳体由金属或塑料制成作用：压电元件的接收极1818严选课件严选课件2斜探斜探头 利用透声斜楔块使声束倾斜于工件表面射入工件的探头称为斜探头。 它可发射和接收横波。组成：探头芯、斜楔块和壳体等 斜楔块由有机玻璃制成，与工件组成固定倾斜的异质界面，使探头芯中压电元件发射的纵波通过波型转换，以折射波的形式在工件中传播。K=tg=1.0、1.5、2.0、2.5、3.0。能力知识点能力知识点1 1 超声波探头超声波探头1919严选课件严选课件3水浸聚焦探头 它是一种由超声探头和声透镜组合而成的探

16、头。4双晶探头 双晶探头又称分割式TR探头，主要用探测近表面缺陷和薄工件的测厚。2020严选课件严选课件二、探二、探头头的主要参数的主要参数 焊缝焊缝超声波探超声波探伤伤常使用常使用斜探头。斜探。斜探头头的主要性能如下：的主要性能如下：1 1折射角折射角( (或探或探头头K K值值) ) 或或K K值值大大小小决决定定了了声束入射工作的方向和声波传播途径，是是为为缺陷定位缺陷定位计计算提供的一个有用数据。算提供的一个有用数据。 2 2前沿前沿长长度度 声声束束入入射射点点至至探探头头前前端端面面的的距距离离称称前前沿沿长长度度，又又称称接接近近长长度度。它反映了探它反映了探头对头对有余高的有余

17、高的焊缝焊缝可接近的程度。可接近的程度。 能力知识点能力知识点1 1 超声波探头超声波探头2121严选课件严选课件能力知识点能力知识点1 1 超声波探头超声波探头3声轴偏离角 探头主声速轴线与晶片中心法线之间的夹角称为声速轴线偏向角。 其反应主声束中心线与晶片中心法线的重合程度。声轴偏离角影响缺陷定位和指示长度测量精度及对缺陷方向性误判，从而影响探伤结果。2222严选课件严选课件 三、探头型号 探头型号由五部分组成，用一组数字和字母表示，其排列顺序如下：（1）基本频率 单位为MHz。（2）晶片材料 常用的晶片材料（压电材料）及其代号见表4-3所示。（3）晶片尺寸 圆形晶片为晶片直径；方形晶片为

18、晶片长度宽度；分割探头晶片为分割前的尺寸。2323严选课件严选课件能力知识点能力知识点1 1 超声波探头超声波探头（4 4）探）探头头种种类类 用用汉汉语语拼拼音音缩缩写写字字母母表表示示，直直探探头头也也可可以以不不标标出出，主主要要种种类见类见表表4-44-4所示。所示。（5 5）探）探头头特征特征 斜探斜探头为头为其其K K值值或或，单单位位为为。2424严选课件严选课件能力知识点2 超声波探伤仪 超声波探伤仪是探伤的主体设备。主主要要功功能能：产生超声频率电振荡，并以此来激励探头发射超声波。同时，它又将探头接收到的回波电信号予以放大、处理，并通过一定方式显示出来。 一、超声波探伤仪的分

19、类1按超声波的连续性分类： 脉冲波、连续波、调频波探伤仪 2525严选课件严选课件 2 按缺陷显示方式分： A型显示（缺陷波幅显示） B型显示（缺陷俯视图像显示） C型显示（缺陷侧视图像显示） D型显示（缺陷三维图像显示）超声波探伤仪 3按超声波的通道数目分： 单通道、多通道超声波探伤仪两种。 前者是由一个或一对探头单独工作；后者是由多个或多对探头交替工作，而每一通道相当于一台单通道探伤仪，适用于自动化探伤。2626严选课件严选课件能力知识点能力知识点2 2 超声波探伤仪超声波探伤仪二、二、A A型脉冲反射式超声波探型脉冲反射式超声波探伤仪伤仪1 1工作原理工作原理 接接通通电电源源后后，同同

20、步步电路路产产生生的的触触发脉脉冲冲同同时时加加至至扫描描电路和路和发射射电路路。 1 1）扫描描电路路受受触触发发后后开开始始工工作作，产产生生的的锯锯齿齿波波电电压压加加至至示示波波管管水水平平（x x轴轴）偏偏转转板板上上，使使电电子子束束发发生生水水平平偏偏转转，从而在示波屏上从而在示波屏上产产生一条水平生一条水平扫扫描描线线（又称（又称时间时间基基线线）。）。 2727严选课件严选课件能力知识点能力知识点2 2 超声波探伤仪超声波探伤仪2 2）发射射电路路受受触触发发产产生生高频窄脉冲加加至至探探头头，激激励励压压电电晶晶片片振振动动而而产产生生超声波，再再通通过过探探测测表表面面的

21、的耦耦合合剂剂将将超超声声波波导入工件。超超声声波波在在工工件件中中传传播播遇遇到到缺缺陷陷或或底底面面时时会会发发生生反射，回波被被同同一一探探头头或或接接收收探探头头所所接接收收并并被被转转变变为为电信号，经经接接收收电电路路放放大大和和检检波波后后加加至至示示波波管管垂垂直直（y y轴轴）偏偏转转板板上上，使使电电子子束束发发生生垂直偏转，在在水水平平扫扫描描线线的的相相应应位位置置上上产产生生始始波波（表表面面反反射射波波）、缺缺陷陷波波F F、底底波波B B。 2828严选课件严选课件能力知识点能力知识点2 2 超声波探伤仪超声波探伤仪2929严选课件严选课件能力知识点能力知识点2

22、2 超声波探伤仪超声波探伤仪2 2探探伤仪伤仪主要性能主要性能 仪仪器器性性能能将将直直接接影影响响探探伤伤结结果果的的正正确确，为为此此规规定定了了探探伤仪伤仪的各的各项项性能。性能。 （1 1）水水平平线线性性 指指扫扫描描线线上上显显示示的的反反射射波波距距离离与与反反射射体体距离成正比关系的程度，关系到缺陷定量的准确性。距离成正比关系的程度，关系到缺陷定量的准确性。（2 2）垂垂直直线线性性 指指示示波波屏屏反反射射波波幅幅与与接接收收信信号号电电压压成成正正比的程度，关系到缺陷定量的准确性。比的程度，关系到缺陷定量的准确性。（3 3）动动态态范范围围 示示波波屏屏上上回回波波高高度度

23、从从满满幅幅降降至至消消失失时时仪仪器衰减的器衰减的变变化范化范围围，其，其值值越大，可越大，可检检出缺陷越小。出缺陷越小。3030严选课件严选课件探伤仪和探头组合后的超声系统的性能：1）灵敏度余量 组合灵敏度2）分辨力 超声波探伤系统能够区分两个相邻而不连续的缺陷的能力。3131严选课件严选课件能力知识点3 试块 试试块块是是按按一一定定用用途途设设计计制制作作的的具具有有简简单单几几何何形形状状人人工工反射体的反射体的试试件。件。 1 1、试块试块的分的分类类 根根据据使使用用目目的的和和要要求求的的不不同同，通通常常将将试试块块分分成成以以下下两两大大类类：标标准准试块试块和和对对比比试

24、块试块。 3232严选课件严选课件本课小结本课小结 1.超声波探伤设备 探头、超声波探伤仪、试块。 2.超声波探伤仪 工作原理 探伤仪主要性能3333严选课件严选课件综合知识模块三超声波探伤方法及其原理 【重点重点重点重点】直接接触法直接接触法直接接触法直接接触法超声波探超声波探伤伤【难难点点点点】斜角探斜角探伤伤法缺陷位置的确定法缺陷位置的确定【授授授授课课方式方式方式方式】讲讲授授【教学内容教学内容教学内容教学内容】能力知能力知能力知能力知识识点点点点1 1 直接接触法直接接触法 能力知能力知识识点点2 2 液浸法液浸法3434严选课件严选课件综合知识模块三超声波探伤方法及其原理 按探按探

25、头头与工件接触方式分与工件接触方式分类类，可将超声波探，可将超声波探伤伤分分为为直接接触法直接接触法和和液浸法液浸法两种。两种。3535严选课件严选课件 直接接触法: :使探使探头头直接接触工件直接接触工件进进行探行探伤伤的方法的方法 使使用用直直接接接接触触法法应应在在探探头头和和被被探探工工件件表表面面涂涂有有一一层层耦耦合合剂剂作作为传为传声介声介质质。 常常用用的的耦耦合合剂剂有有机机油油、甘甘油油、化化学学浆浆糊糊、水水及及水水玻玻璃璃等等。焊缝焊缝探探伤伤多采用化学多采用化学浆浆糊和甘油。糊和甘油。 特特点点：操操作作方方便便，探探伤伤图图形形简简单单，判判断断容容易易，探探伤伤灵

26、灵敏敏度高。但度高。但对对工件探工件探测测面的表面粗糙度要求面的表面粗糙度要求较较高。高。 能力知识点1 直接接触法3636严选课件严选课件 垂垂直直入入射射法法和和斜斜角角探探伤法法是是直直接接接接触触法法超超声声波波探探伤伤的的两种基本方法。两种基本方法。 1 1、垂直入射法、垂直入射法 垂垂直直入入射射法法（简简称称垂垂直直法法）是是采采用用直直探探头头将将声声束束垂垂直直入入射射工工件件探探伤伤面面进进行行探探伤伤。由由于于该该法法是是利利用用纵纵波波进进行行探探伤伤，故又称，故又称纵波法。波法。（图4-144-14） 垂垂直直法法探探伤伤能能发发现现与与探探伤伤面面平平行行或或近近于

27、于平平行行的的缺缺陷陷，适用于厚适用于厚钢钢板、板、轴类轴类、轮轮等几何形状等几何形状简单简单的工件。的工件。 能力知识点能力知识点1 1 直接接触法直接接触法3737严选课件严选课件2 2、斜角探、斜角探伤伤法法 斜角探斜角探伤伤法（斜射法）：采用斜探法（斜射法）：采用斜探头头将声束将声束倾倾斜入射工斜入射工件探件探伤伤面面进进行探行探伤伤。由于它是利用横波。由于它是利用横波进进行探行探伤伤，故又，故又称称横波横波法。法。 （图4-154-15） 斜角探斜角探伤伤法能法能发现发现与探与探测测表面成角度的缺陷，常用于表面成角度的缺陷，常用于焊焊缝缝、环环状状锻锻件、管材的件、管材的检查检查。直

28、射法：在：在0.50.5跨距的声程以内，超声波不跨距的声程以内，超声波不经经底面反射而直底面反射而直接接对对准缺陷的探准缺陷的探伤伤方法，又称一次波法。方法，又称一次波法。一次反射法：超声波只在底面反射一次而：超声波只在底面反射一次而对对准缺陷的探准缺陷的探伤伤方法，又称二次波法。方法，又称二次波法。能力知识点能力知识点1 1 直接接触法直接接触法3838严选课件严选课件能力知识点2 液浸法 液液浸浸法法：将将工工件件和和探探头头头头部部浸浸在在耦耦合合液液体体中中, ,探探头头不不接接触触工件的探工件的探伤伤方法。方法。 根根据据工工件件和和探探头头浸浸没没方方式式, ,分分有有全没液浸法、

29、局部液浸法和和喷流式局部液浸法等。等。 液浸法当用水作耦合介液浸法当用水作耦合介质时质时, ,称作称作水浸法水浸法。 水水浸浸法法探探伤伤时时, ,探探头头常常采采用用聚聚焦焦探探头头, ,是是最最常常用用的的水水浸浸聚聚焦超声波探焦超声波探伤伤。 （图4-184-18）3939严选课件严选课件能力知识点能力知识点2 2 液浸法液浸法特特点点：液液浸浸法法探探伤伤由由于于探探头头与与工工件件不不直直接接接接触触，因因此此它它具具有有探探头头不不易易磨磨损损，且且声声波波的的发发射射和和接接收收比比较较稳稳定定等等优优点点。其其主主要要缺缺点点是是，它它需需要要一一些些辅辅助助设设备备，如如液液

30、槽槽、探探头头桥桥架、探架、探头头操操纵纵器等。器等。4040严选课件严选课件本课小结本课小结 1. 直接接触法超声波探伤 垂直入射法、斜角探伤法，缺陷的定位 2.液浸法 工作原理 主要优缺点4141严选课件严选课件综合知识模块四直接接触法超声波探伤技术 【重点重点重点重点】实时实时探探伤伤操作、缺陷的操作、缺陷的评评定定 【难难点点点点】实时实时探探伤伤操作操作【授授授授课课方式方式方式方式】讲讲授授+ +实验实验【教学内容教学内容教学内容教学内容】能力知能力知能力知能力知识识点点点点1 1 1 1 探探伤伤前的准前的准备备 能力知能力知识识点点2 2 实时实时探探伤伤操作操作 能力知能力知

31、识识点点3 3 缺陷的缺陷的评评定定 能力知能力知识识点点4 4 检验结检验结果的分果的分级级 能力知能力知识识点点5 5 记录记录与与报报告告4242严选课件严选课件 超声波探超声波探伤伤一般包括一般包括探探伤伤前的准前的准备备、实时实时探探伤伤操作、缺陷的操作、缺陷的评评定、定、检验结检验结果的分果的分级级、记录记录与与报报告告等等过过程。程。综合知识模块四直接接触法超声波探伤技术 4343严选课件严选课件一、一、检验检验等等级级的确定的确定 一一般般根根据据对对焊焊缝缝探探测测方方向向的的多多少少，把把超超声声波波探探伤伤划划分分为为A A、B B、C C三个三个级别级别： A A级级检

32、检验验的的完完整整程程度度最最低低，难难度度系系数数最最小小。适适用用于于普通普通钢结钢结构构检验检验。 B B级级检检验验完完整整程程度度一一般般，难难度度系系数数较较大大。适适用用于于压压力容器力容器检验检验。 C C级级检检验验完完整整程程度度最最高高，难难度度系系数数最最大大。适适用用于于核核容器及管道的容器及管道的检验检验。能力知识点1 探伤前的准备4444严选课件严选课件二、探二、探伤伤面及探面及探伤伤方法的方法的选择选择1 1探探伤伤面的面的选择选择与准与准备备 根据不同的的根据不同的的检验检验等等级级和板厚和板厚选择选择。（表。（表4-54-5，表，表4-64-6）2 2探探伤

33、伤方法的方法的选择选择 考考虑虑工工件件的的结结构构特特征征，并并以以所所采采用用的的焊焊接接方方式式容容易易生生成成的缺陷的缺陷为为主要探主要探测测目目标标。（表。（表4-64-6）能力知识点能力知识点1 1 探伤前的准备探伤前的准备4545严选课件严选课件三、耦合三、耦合剂剂的的选选用用1 1）透声性好）透声性好2 2）有足）有足够够的的润润湿性、适当的附着力和粘度湿性、适当的附着力和粘度3 3）对试对试件无腐件无腐蚀蚀、对对人体无人体无损损害、害、对环对环境无境无污污染染4)4)易清除，不易易清除，不易变质变质，价格便宜，来源方便，价格便宜，来源方便 接接触触法法探探伤伤常常选选用用甘甘

34、油油、机机油油、化化学学浆浆糊糊等等有有一一定定粘粘度度的耦合的耦合剂剂，有，有时时也采用水作耦合也采用水作耦合剂剂。 对对于于钢钢材等易材等易锈锈的材料，常采用机油、的材料，常采用机油、变压变压器油等。器油等。 对对试试件件表表面面为为竖竖直直状状态态等等耦耦合合剂剂易易流流失失的的情情况况下下，选选择择粘度粘度较较高的耦合高的耦合剂剂。4646严选课件严选课件四、探四、探头头的的选择选择1 1探探头头形式的形式的选择选择 应应尽量使声束尽量使声束轴线轴线与缺陷反射面相垂直。与缺陷反射面相垂直。2 2晶片尺寸的晶片尺寸的选择选择 一般大厚度工件的探一般大厚度工件的探伤伤采用大直径探采用大直径

35、探头较头较有利；有利； 小厚度工件的探小厚度工件的探伤伤采用小直径探采用小直径探头较头较有利。有利。3 3频频率的率的选择选择 根根据据工工件件的的技技术术要要求求、材材料料状状态态及及表表面面粗粗糙糙度度等等因因素素综综合合考考虑虑。 对对粗糙表面、粗晶材料及厚大工件，粗糙表面、粗晶材料及厚大工件，选择较选择较低低频频率；率； 对对表面粗糙度表面粗糙度较较高、晶粒高、晶粒细细小及薄壁工件，小及薄壁工件，选择较选择较高高频频率。率。4747严选课件严选课件4.4.探探头头角度或角度或K K值值的的选择选择 焊缝焊缝探探伤伤中，薄工件宜采用大探中，薄工件宜采用大探头头K K值值，以拉开跨距，以拉

36、开跨距，提高分辨力和定位精度。提高分辨力和定位精度。 大厚度工件宜采用小大厚度工件宜采用小K K值值探探头头，以减小整修面的，以减小整修面的宽宽度，有度，有利于利于缩缩短声程，减小衰减短声程，减小衰减损损失，提高探失，提高探伤伤灵敏度。灵敏度。五、探五、探伤仪伤仪的的调节调节 仪仪器器调节调节有两有两项项主要内容，一是探主要内容，一是探伤伤范范围围和和扫扫描速度描速度调调节节；二是灵敏度；二是灵敏度调调整。整。 能力知识点能力知识点1 1 探伤前的准备探伤前的准备4848严选课件严选课件能力知识点能力知识点1 1 探伤前的准备探伤前的准备（一）探（一）探伤伤范范围围和和扫扫描速度描速度调节调节

37、 1 1探探伤伤范范围围的的调节调节 2 2扫扫描速度的描速度的调节调节 （1 1）深度）深度1:11:1调节调节法法 （2 2）水平）水平1:11:1调节调节法法（二）探（二）探伤伤灵敏度的灵敏度的选择选择及其及其调调整整 1 1探探伤伤灵敏度的灵敏度的选选定定 2 2距离距离- -波幅曲波幅曲线线的制作的制作 3 3探探伤伤灵敏度的灵敏度的调调整整 4949严选课件严选课件能力知识点2 实时探伤操作 1 1探探伤伤条件的条件的选择选择 2 2检验检验区域区域宽宽度的确定度的确定 焊缝焊缝本身加本身加焊缝焊缝两两侧侧各相当于母材厚度各相当于母材厚度30%30%的区域，的区域，宽宽度度为为10

38、1020mm20mm。 3 3探探头头移移动动区的确定区的确定 探探头头在在探探伤伤面面上上前前后后左左右右移移动动扫扫查查，应应有有足足够够的的移移动动区区宽宽度度，以以保保证证声束能声束能扫查扫查到整个到整个焊缝焊缝截面。截面。 4 4单单探探头头的的扫查扫查方式方式 （1 1）锯齿锯齿形形扫查扫查 （2 2）基本）基本扫查扫查 （3 3）平行）平行扫查扫查 （4 4）斜平行）斜平行扫查扫查 5050严选课件严选课件能力知识点能力知识点2 2 实时探伤操作实时探伤操作5.5.双探双探头扫查头扫查方式方式（1 1）串列）串列扫查扫查（2 2）交叉）交叉扫查扫查（3 3）V V形形扫查扫查 5

39、151严选课件严选课件能力知识点3 缺陷的评定一、缺陷位置的一、缺陷位置的测测定定 测测定定缺缺陷陷在在工工件件或或焊焊接接接接头头中中的的位位置置称称之之为为缺缺陷陷定定位位。缺缺陷陷定定位位必必须须解解决决缺缺陷陷在在探探伤伤面面上上的的投投影影位位置置（X X、Y Y方方向数向数值值）。）。1 1垂直入射法垂直入射法时时缺陷定位缺陷定位 缺缺陷陷定定位位只只需需测测定定沿沿工工件件Z Z轴轴的的坐坐标标，即即缺缺陷陷在在工工件件中中的深度即可。的深度即可。 Z Zf f=n=nf f 5252严选课件严选课件2 2斜角探斜角探伤时伤时的缺陷定位的缺陷定位（1 1）水平）水平调节调节法定位

40、法定位 直射法探直射法探伤伤：Z Zf f=n=nf f/K/K 一次反射法探一次反射法探伤伤：Z Zf f=2=2-n-nf f/K/K（2 2）深度）深度调节调节法定位法定位 直射法探直射法探伤伤：Z Zf f=n=nf f 一次反射法探一次反射法探伤伤：Z Zf f=2=2-n-nf f5353严选课件严选课件能力知识点能力知识点3 3 缺陷的评定缺陷的评定二、缺陷大小的二、缺陷大小的测测定定 测测定定工工件件或或焊焊接接接接头头中中缺缺陷陷的的大大小小和和数数量量称称为为缺陷定量缺陷定量。 按缺陷大小分按缺陷大小分类类： 小于声束截面小于声束截面积积 当量法当量法 大于声束截面大于声束

41、截面积积 探探头头移移动动法法5454严选课件严选课件1.1.当量法当量法 把把缺缺陷陷波波和和同同声声程程的的已已知知形形状状和和尺尺寸寸的的人人工工缺缺陷陷回回波波相相比比较较，与与缺缺陷陷反反射射波波高高相相同同的的人人工工缺缺陷陷尺尺寸寸即即认认为为是是该该缺陷的当量。缺陷的当量。2.2.探探头头移移动动法法 对对尺尺寸寸或或面面积积大大于于声声束束直直径径或或断断面面的的缺缺陷陷，一一般般采采用用探探头头移移动动法法测测定其指示定其指示长长度或范度或范围围。5555严选课件严选课件三、缺陷性三、缺陷性质质的估判的估判 判定工件或判定工件或焊焊接接接接头头中缺陷的性中缺陷的性质质称之称

42、之为为缺陷定性。缺陷定性。 焊缝焊缝中常中常见见缺陷的波形特征：缺陷的波形特征： 1 1气孔气孔 2 2裂裂纹纹 3 3夹夹渣渣 4 4未未焊焊透透 5 5未熔合未熔合5656严选课件严选课件能力知识点4 缺陷评定与检验结果的分级 距离距离- -波幅曲波幅曲线线是缺陷是缺陷评评定与定与检验结检验结果分果分级级的依据。的依据。 一、缺陷一、缺陷评评定定 二、二、检验结检验结果的等果的等级级分分类类 焊缝焊缝超声超声检验结检验结果分果分为为四四级级： 1 1）最大反射波幅不超）最大反射波幅不超过评过评定定线线的缺陷，均的缺陷，均评为评为级级。 2 2）最最大大反反射射波波幅幅超超过过评评定定线线的

43、的缺缺陷陷，检检验验者者判判定定为为裂裂纹纹等等危危害害性性缺缺陷陷时时，无无论论其其波波幅幅和和尺尺寸寸如如何何，均均评评为为级级。 3 3）反射波幅位于）反射波幅位于区的非裂区的非裂纹纹性缺陷，均性缺陷，均评为评为级级。5757严选课件严选课件能力知识点能力知识点4 4 缺陷评定与检验结果的分级缺陷评定与检验结果的分级 4 4）最最大大反反射射波波幅幅位位于于区区的的缺缺陷陷，根根据据缺缺陷陷的的指指示示长长度按表度按表4-94-9的的规规定予定予经评级经评级。 5 5）反反射射波波幅幅超超过过判判废废线线进进入入区区时时缺缺陷陷，无无论论其其指指示示长长度如何，均度如何，均评评定定为为级

44、级。 5858严选课件严选课件能力知识点5 记录与报告 焊焊缝缝超超声声波波探探伤伤后后，应应将将探探伤伤数数据据、工工件件及及工工艺艺概概况况归归纳纳在在探探伤伤的的原原始始记记录录中中，并并签签发发检检验验报报告告检检验验报报告告是是焊焊缝缝超超声声波波检检验验的的存存档档文文件件，经经质质量量管管理理人人员员审审核核后后，正正本本发发送送委委托托部部门门，其其副副本本由由探探伤伤部部门门归归档档。探探伤伤记记录录与与报报告告应应具有追踪性，并至少保存具有追踪性，并至少保存7 7年以上以年以上以备备随随时查时查核。核。 探探伤记录伤记录与与报报告的格式。告的格式。5959严选课件严选课件本课小结本课小结 1. 1. 直接接触法超声波探直接接触法超声波探伤伤的步的步骤骤和内容和内容 探探伤伤前前的的准准备备、实实时时探探伤伤操操作作、缺缺陷陷的的评评定定、检检验验结结果的分果的分级级、记录记录与与报报告等告等过过程。程。 2.2.缺陷位置的缺陷位置的测测定定 缺陷大小的缺陷大小的测测定定 6060严选课件严选课件课后作业课后作业1 1耦合耦合剂剂的的选择选择需要考需要考虑虑哪些哪些问题问题？ 2 2什什么么是是距距离离- -波波幅幅曲曲线线？简简述述 “ “距距离离- -波波幅幅” ”曲曲线线的的组组成及作用？成及作用？6161严选课件严选课件