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超声波探伤教材 1

第一章 超声波探伤的物理基础 1

一、振动 1

1.振幅(A) 1

2.振动周期(T) 1

3.频率(f) 2

4.相位 2

二、波动 2

1.波的形成 3

2.波的分类 4

3.不同材料中声波的传播 6

4.波长与波的传播速度 8

三、超声波的发生与接收 11

1.压电效应 11

2.磁致伸缩效应 13

四、超声场 14

1.近场 14

2.远场 15

3.声压分布 15

4.指向角 16

五、超声波在界面上的反射与透射 19

1.反射与透射系数 19

2.反射定律与折射定律 22

3.由折射产生横波 25

4.由折射产生表面波 26

5.耦合介质中的折射 27

六、超声波的衰减 28

1.散射、绕射 28

2.吸收 30

3.材料中的衰减 30

4.衰减系数及其测定 31

一、探伤方法及其选择 33

1.穿透法 33

第二章 超声波检验的过程 33

2.脉冲反射法 35

二、仪器和探头性能的校验 37

1.仪器特性 37

2.探头特性 39

3.检验系统的特性 43

三、按标准、规程或协议选定探测条件 45

1.最常用的标准和规程 45

2.关于检测条件 47

四、探伤图形中回波的判别 50

1.没有缺陷时的探伤图形 50

2.有缺陷时的探伤图形 50

3.异型回波与附加回波 51

五、检验报告 57

1.检验的一般说明 57

2.检验方法的技术参数 58

3.检验结果 61

第三章 测距校正及缺陷定位 63

一、测距校正 63

1.校正前的准备 63

2.应用K1标准试块校正测距标度 66

3.应用K2标准试块校正测距标度 69

4.应用对比试块校正测距标度 71

5.测距标度的置换及以后的复核 73

二、用垂直法时缺陷深度的读取与测厚 74

1.标度直读法 74

2.零点位移法 74

3.多次回波法 74

4.分割式探头法 76

三、斜入射法时缺陷定位 77

1.缺陷垂直距离的确定 77

2.缺陷水平距离的确定 83

第四章 探测灵敏度的调节 84

一、探测灵敏度的概念与调节的必要性 84

1.探测灵敏度的概念 84

2.调节的必要性 85

1.基准反射体 86

二、调节探测灵敏度的基准 86

2.基准高度 88

3.基准高度曲线的绘制 88

三、调节探测灵敏度时的修正因子 94

1.声程差△Vs 94

2.传输损失△Vr 94

3.材质衰减差△Vδ 97

4.基准孔径差△Vd 98

5.曲面差△VK 99

6.近表面缺陷修正值△Vo 100

1.按不变的基准高度调节 103

四、探测灵敏度调节程序 103

2.按基准高度曲线调节 104

第五章 回波高度和缺陷大小的评定 106

一、回波高度的测定 106

1.回波高度的度量 106

2.回波高度的读取法 106

3.分贝值与回波高度比的关系 108

二、缺陷当量的评定 109

1.缺陷当量的定义 109

2.用对比试块上的人工缺陷回波求得缺陷当量 110

3.用AVG线图求得缺陷当量 111

4.用定量面板求得缺陷当量 117

三、缺陷延伸度的评定 119

1.关于延伸度的概念 119

2.缺陷延伸度的测定法 120

3.影响测定结果的因素 122

第六章 超声波探伤的应用实例 125

一、钢板探伤 125

1.钢板中的缺陷 125

2.探测方法与条件 125

3.缺陷的确认 127

4.缺陷的测定 131

5.质量评级 132

二、焊缝探伤 133

1.焊缝分类 133

2.焊缝的常见缺陷 134

3.探伤方法及其应用 136

4.探测条件 141

5.缺陷的评定 143

三、铸锻件探伤 146

1.铸件的探伤 146

2.复合材料及其制品的探伤 149

3.锻件的探伤 149

绪言 152

超声波探伤实验 152

实验指导书 153

一、探头、仪器和检验系统性能测试 153

实验一、水平线性的测定 153

实验二、检验系统灵敏度测定 155

实验三、放大器余量的测定 156

实验四、比较几种探头的灵敏度 157

实验五、盲区的测定 158

实验六、深度分辨率的测定 162

实验七、分贝调节器精度的测定 166

实验八、斜探头入射点和折射角的测定 167

实验九、斜探头楔内声程的测定 168

实验十、波束指向性的测定 170

实验十一、近场长度的测定 171

二、测距校正 173

实验十二、测距标度按深度校正 173

实验十三、测距标度按声程校正 175

实验十四、测距标度按水平距离校正 176

实验十五、测距标度按缩短的水平距离校正 178

实验十六、跨距的测定及测距标度按跨距校正 179

实验十七、非钢材料检测时测距标度的校正 182

三、测厚与定位 185

实验十八、试件厚度的测定 185

实验十九、测定几个简单试件的全部尺寸 187

实验二十、测定人工缺陷深度 189

实验二十一、斜探头探测时反射体定位 190

实验二十二、简易定位面板的制作和应用 192

实验二十三、空心圆柱体周向探测时缺陷定位 194

实验二十四、斜探头探测非钢材料时缺陷定位 195

实验二十五、串列式扫查时的缺陷定位 197

四、探测灵敏度调节 198

实验二十六、以背面为基准调节探测灵敏度 198

实验二十七、以四分圆为基准调节探测灵敏度 200

实验二十八、以人工缺陷为基准调节探测灵敏度 202

实验二十九、传输损失值的测定及其在调节探测灵敏度时的修正 203

实验三十、探测灵敏度基准差值的测定 206

实验三十一、基准曲线的测绘和探测灵敏度调节时的使用 212

五、回波高度的测定和缺陷当量的求得 214

实验三十二、回波高度比与分贝的关系 214

实验三十三、缺陷当量的试块对比法 216

实验三十四、缺陷当量的基准曲线对比法 217

实验三十五、缺陷当量用AVG线图求解法 219

实验三十六、缺陷当量用AVG面板求解法 221

实验三十七、当量与实际大小之间的误差因素 224

六、回波动态特征的测定与延伸度的求得 227

实验三十八、典型反射体回波动态特征的测定 227

实验三十九、反射体延伸度的可测界限 229

实验四十一、反射体延伸度的测定 234

实验四十、测定几个大面积反射体的投影形状 234

实验四十二、回波动态特征与反射体尺寸的关系 237

七、异常回波的判别 244

实验四十三、轴向探测时的异常回波 244

实验四十四、轴类径向探测时的附加回波 245

实验四十五、轮廓回波 246

实验四十六、倾斜界面反射波的方向与波型变化规律 251

实验四十七、侧面再反射形成的迟到回波 252

实验四十八、60°斜探头探测时的早到回波 256

八、试件或模拟试件的检验 258

实验四十九、板材的检验 258

实验五十、锻轴的检验 263

实验五十一、平板对接焊缝的检验 266

实验五十二、管材的检验 269

实验五十三、全面检测几个工件 271

实验用试块示图及其编号 272

附录 293

一、DIN54119超声波检测术语定义 293

二、DIN54120 K1标准试块及其在调整与校验脉冲反射式超声波探伤仪中的应用 303

三、DIN54122 K2标准试块及其在调整与校验脉冲反射式超声波探伤仪中的应用 313

四、检验报告示例 317

五、分贝与回波高度比换算表 321

六、实验用的(三种)AVG线图 322