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第一单元 超声检测的物理基础 1

模块一　机械振动与机械波 1

一、机械振动 1

二、机械波 3

模块二　机械波的衍射与干涉 5

一、惠更斯原理 5

二、波的衍射 6

三、波的叠加 7

四、波的干涉 7

五、驻波 8

模块三　机械波的类型 9

一、按照介质质点的振动方式分类 9

二、按照波的形状分类 12

三、按照波源振动的持续时间分类 13

模块四　超声波的产生 14

模块五　超声场的特征 16

一、超声场的特征值 16

二、圆盘声源辐射的超声纵波声场 19

三、矩形声源辐射的纵波声场 23

四、横波声场 24

五、实际声场与理想声场 27

模块六　超声波在介质中的传播 28

一、超声波的传播速度 28

二、超声波的反射、折射 32

三、超声波的衰减 42

模块七　规则反射体的回波声压 45

一、平底孔的回波声压 46

二、长横孔的回波声压 47

三、短横孔的回波声压 48

四、球孔的回波声压 48

五、大平底的回波声压 49

六、圆柱形曲底面的回波声压 49

综合训练 50

第二单元　超声检测设备和器材 54

模块一　超声检测仪器 54

一、超声探伤仪的分类 54

二、A型显示脉冲反射式超声波探伤仪的工作原理 56

三、数字式超声探伤仪 60

四、仪器的维护 63

五、自动检测系统 64

六、超声相控阵检测系统 64

模块二　探头 67

一、超声探头的种类 67

二、压电效应与压电材料 68

三、压电材料的主要性能参数 69

四、探头的种类和结构 71

五、探头型号 73

模块三　试块 74

一、试块的作用 74

二、试块的分类 75

三、试块的要求和维护 75

四、常用标准试块 75

五、常用对比试块 77

模块四 超声探伤仪、探头及其组合性能与测试 79

一、超声探伤系统的性能及其测试 80

二、超声探头的基本性能及其测试 81

综合训练 83

第三单元　超声检测的工艺 86

模块一　超声检测方法概述 86

一、按照检测原理分类 86

二、按照使用的波型分类 87

三、按照探头的接触方式分类 88

四、按照使用探头的数目分类 89

模块二　超声检测设备的选择 90

一、超声探伤仪的选择 90

二、探头的选择 90

模块三　耦合与补偿 92

一、影响声耦合的因素 92

二、耦合损耗的测定与补偿 93

模块四　缺陷位置的测定 94

一、扫描速度的调节 94

二、缺陷定位 97

三、横波周向检测圆柱形工件时的缺陷定位 99

四、影响缺陷定位的因素 100

模块五　缺陷大小的测定 102

一、AVG曲线绘制 102

二、距离-波幅曲线绘制 103

三、检测灵敏度的调节 105

四、缺陷大小的测定 106

五、影响缺陷定量的因素 109

模块六　缺陷的性质分析 110

一、根据加工工艺分析缺陷性质 111

二、根据缺陷特征分析缺陷性质 111

三、根据缺陷波形分析缺陷性质 111

模块七　非缺陷波的识别 112

一、三角反射波 112

二、迟到波 113

三、61°反射 113

四、其他非缺陷回波 114

综合训练 115

第四单元　超声检测的应用 118

模块一　板材的超声检测 118

一、板材的生产工艺过程 118

二、板材中的常见缺陷 118

三、板材的超声检测方法与技术 119

模块二　锻件的超声检测 127

一、锻件的生产工艺过程 127

二、锻件中的常见缺陷及波形分析 127

三、锻件的超声检测方法与技术 129

模块三　焊缝的超声检测 133

一、焊接加工过程 134

二、焊缝中的常见缺陷 135

三、焊缝的超声检测方法与技术 136

模块四　管材的超声检测 152

一、管材的生产工艺过程 152

二、管材的主要缺陷 152

三、管材的超声检测方法与技术 153

模块五　铸件的超声检测 160

一、铸件的生产工艺过程 160

二、铸件的特点 160

三、铸件的超声检测方法与技术 161

四、铸件的超声检测应用 161

综合训练 166

第五单元 超声检测工艺文件的编制与管理 169

模块一　工艺规程的编制 169

一、超声检测工艺规程 169

二、超声检测工艺规程的内容与编制要求 169

三、超声检测工艺规程示例 170

模块二　超声检测工艺卡的编制 173

一、超声检测工艺卡 173

二、超声检测工艺卡的内容及编制要求 174

三、超声检测工艺卡示例 174

模块三　超声检测工艺文件的管理 178

一、超声检测引用的相关标准、技术文件、参考资料 178

二、检测过程控制和操作监督的相关文件 178

三、超声检测工艺规程、工艺卡或检测报告 178

综合训练 180

第六单元　超声检测实验 184

实验一　超声检测仪的使用 184

一、实验目的 184

二、实验设备和器材 184

三、实验内容 184

四、实验步骤 186

五、思考题 186

实验二　水平线性和垂直线性测定 187

一、实验目的 187

二、实验设备和器材 187

三、实验内容 187

四、实验步骤 187

五、思考题 188

实验三　斜探头性能测试 188

一、实验目的 188

二、实验设备和器材 188

三、实验内容 188

四、实验步骤 188

五、思考题 189

实验四　AVG曲线的绘制 190

一、实验目的 190

二、实验设备和器材 190

三、实验内容 190

四、实验步骤 190

五、思考题 190

实验五　锻件的超声检测 191

一、实验目的 191

二、实验设备和器材 191

三、实验内容 191

四、实验步骤 191

五、思考题 191

实验六　焊缝的超声检测 191

一、实验目的 191

二、实验设备和器材 192

三、实验内容 192

四、实验步骤 192

五、思考题 192

附录 JB/T 4730—2005《承压设备无损检测》标准简介 193

参考文献 201