① 超声成像的图像特点
1、多次反射:超声垂直照射到平整的界面而形成声波在探头与界面之间来回反射,出现等距离的多条回声,强度渐次减弱,尤其与薄层气体所构成的界面上,如肝左叶与胃内气体之间、膀胱回声前部分的细小回声。
2、多次内部混响:超声在靶内来回反射,形成彗星尾征,如子宫内节育环。
3、切片厚度伪像又称部分容积效应:因声束宽度较宽(即超声切面图的切片厚度较厚)引起。如胆囊内假胆泥样图像。
4、旁瓣伪像:由声束主瓣外的旁瓣反射造成,在结石和肠气等强回声两侧呈现“狗耳”样或称“披纱”样图像。
5、声影:由于前方有强反射或声衰减很大的物质存在,以致在其后方出现声束不能到达的区域即纵条状无回声区称为声影区,利用声影可识别结石、钙化灶和骨骼等。
6、折射声影:超声从低声速介质进入高声速介质,在入射角超过临界角时,产生全反射,以致其后方出现声影,见于球形结构的两侧后方或器官的两侧边缘,又称边缘声影。
7、镜面伪像:超声束投射到表面平滑的人体强回声大界面如横膈面上时,犹如光投射到平面镜上一样,产生相似的实、虚两图像,如横膈两侧出现对称的两个肿块回声。
超声成像的优点:高精度由于超声波的能量能够穿透细微的缝隙和小孔,故可以应用于任何零部件或装配件的清洗。被清洗件为精密部件或装配件时,超声清洗往往成为能满足其特殊技术要求的唯一的清洗方式;
快速超声清洗相对常规清洗方法在工件除尘除垢方面要快得多。装配件无须拆卸即可清洗。超声清洗可节省劳动力的优点往往使其成为最经济的清洗方式;一致无论被清洗件是大是小,简单还是复杂,单件还是批量或在自动流水线上,使用超声清洗都可以获得手工清洗无可比拟的均一的清洁度。
(1)为什么超声波要用点状面扩展阅读:
超声成像的相关介绍:
1、实时线阵超声诊断仪:适用于一般的腹部检查,可有多种不同频率探头。主要缺点是探头与人体接触面较大,检查时需要大的透声窗才能使声束有效地经过检查目标。
2、实时扇型超声诊断仪:心脏探查最常用,探头小,便于肋间扫查,缺点是近场视野小。
3、实时凸阵超声诊断仪:凸阵探头具有比扇型探头近场视野大,又比线阵探头远场视野广的优点。
4、彩色和频谱多普勒超声诊断仪:用于探查心血管、各种器官及病变相关血管,外周血管的血流速度、血流量等血流动力学改变。
② 超声波探伤仪原理技术的其他
4.超声波探伤与X射线探伤相比较有何优的缺点?
答:超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高,对人体无害等优点;缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性;超声波探 伤适合于厚度较大的零件检验。
5、超声波探伤的主要特性有哪些?
答:(1)超声波在介质中传播时,在不同质界面上具有反射的特性,如遇到缺陷,缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时,则超声波在缺陷上反射回来,探伤仪可将反射波显示出来;如缺陷的尺寸甚至小于波长时,声波将绕过缺陷而不能反射;
(2)波声的方向性好,频率越高,方向性越好,以很窄的波束向介质中辐射,易于确定缺陷的位置。
(3)超声波的传播能量大,如频率为1MHZ(100赫兹)的超生波所传播的能量,相当于振幅相同而频率为1000HZ(赫兹)的声波的100万倍。
6、超生波探伤板厚14毫米时,距离波幅曲线上三条主要曲线的关系怎样?
答:测长线 Ф1 х 6 -12dB
定量线 Ф1 х 6 -6dB
判度线 Ф1 х 6 -2dB
7、用超生波探伤时,底波消失可能是什么原因造成的?
答:(1)近表表大缺陷;(2)吸收性缺陷;(3)倾斜大缺陷;(4)氧化皮与钢板结合不好。
8、简述超生波探伤中,超生波在介质中传播时引起衰减的原因是什么?
答:(1)超声波的扩散传播距离增加,波束截面愈来愈大,单位面积上的能量减少。
(2)材质衰减一是介质粘滞性引起的吸收;二是介质界面杂乱反射引起的散射。
9、CSK-ⅡA试块的主要作用是什么?
答:(1)校验灵敏度;(2)校准扫描线性。
10、用超声波对饼形大锻件探伤,如果用底波调节探伤起始灵敏度对工作底面有何要求?
答:(1)底面必须平行于探伤面;
(2)底面必须平整并且有一定的光洁度。
11.超声波探伤选择探头K值有哪三条原则?
答:(1)声束扫查到整个焊缝截面;
(2)声束尽量垂直于主要缺陷;
(3)有足够的灵敏度。
12、超声波探伤仪主要有哪几部分组成?
答:主要有电路同步电路、发电路、接收电路、水平扫描电路、显示器和电源等部份组成。
13、发射电路的主要作用是什么?
答:由同步电路输入的同步脉冲信号,触发发射电路工作,产生高频电脉冲信号激励晶片,产生高频振动,并在介质内产生超声波。
14、超声波探伤中,晶片表面和被探工件表面之间使用耦合剂的原因是什么?
答:晶片表面和被检工件表面之间的空气间隙,会使超声波完全反射,造成探伤结果不准确和无法探伤。
15、JB1150-73标准中规定的判别缺陷的三种情况是什么?
答:(1)无底波只有缺陷的多次反射波。
(2)无底波只有多个紊乱的缺陷波。
(3)缺陷波和底波同时存在。
16、JB1150-73标准中规定的距离――波幅曲线的用途是什么?
答:距离――波幅曲线主要用于判定缺陷大小,给验收标准提供依据它是由判废线、定量线、测长线三条曲线组成;
判废线――判定缺陷的最大允许当量;
定量线――判定缺陷的大小、长度的控制线;
测长线――探伤起始灵敏度控制线。
17、什么是超声场?
答:充满超声场能量的空间叫超声场。
18、反映超声场特征的主要参数是什么?
答:反映超声场特征的重要物理量有声强、声压声阻抗、声束扩散角、近场和远场区。
19、探伤仪最重要的性能指标是什么?
答:分辨力、动态范围、水平线性、垂直线性、灵敏度、信噪比。
20、超声波探伤仪近显示方式可分几种?
答:(1)A型显示示波屏横坐标代表超声波传递播时间(或距离),纵坐标代表反射回波的高度;(2)B型显示示波屏横坐标代表超声波传递播时间(或距离),这类显示得到的是探头扫查深度方向的断面图;(3)C型显示仪器示波屏代表被检工件的投影面,这种显示能绘出缺陷的水平投影位置,但不能给出缺陷的埋藏深度。
21、超声波探头的主要作用是什么?
答:1、探头是一个电声换能器,并能将返回来的声波转换成电脉冲;2、控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探 头入射 角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率;3、实现波型转换;4、控制工作频率;适用于不同的工作条件。
22、为什么要加强超波探伤合录和报告工作?
答:任何工件经过超声波探伤后,都必须出据检验报告以作为该工作质量好坏的凭证,一份正确的探伤报告,除建立可靠的探测方法和结果外,很大程度上取决于原始记录和最后出据的探伤报告是非常重要的,如果我们检查了工件不作记录也不出报告,那么探伤检查就毫无意义。
23、无损检测有哪些应用
应用时机:设计阶段;制造过程;成品检验;在役检查。
应用对象:各类材料(金属、非金属等);各种工件(焊接件、锻件、铸件等);各种工程(道路建设、水坝建设、桥梁建设、机场建设等)。
24、超声波焊缝探伤时为缺陷定位仪器时间扫描线的调整有哪几种方法?
答:有水平定位仪、垂直定位、声程定位三种方法
25、在超声波探伤中把焊缝中的缺陷分几类?怎样进行分类?
答:在焊缝超声波探伤中一般把焊缝中的缺陷 分成三类:点状缺陷、线状缺陷、面状缺陷。
在分类中把长度小于10mm的缺陷叫做点状缺陷;一般不测长,小于10mm的缺陷按5mm计。把长度大于10mm的缺陷叫线状缺陷。把长度大于10mm高度大于3mm的缺陷叫面状缺陷。
26、超声波试块的作用是什么?
答:超声波试块的作用是校验仪器和探头的性能,确定探伤起始灵敏度,校准扫描线性。
27、什么是斜探头折射角β的正确值?
答:斜探头折射角的正确值称为K值,它等于斜探头λ射点至反射点的水平距离和相应深度的比值。
28、当局部无损探伤检查的焊缝中发现有不允许的缺陷时如何办?
答:应在缺陷的延长方向或可疑部位作补充射线探伤。补充检查后对焊缝质量仍然有怀疑对该焊缝应全部探伤。
29、超声波探伤仪中同步信号发生器的主要作用是什么?它主要控制哪二部分电路工作?
答:同步电路产生同步脉冲信号,用以触发仪器各部分电路同时协调工作,它主要控制同步发射和同步扫描二部分电路。
30、无损检测的目的?
答:1、改进制造工艺;2、降低制造成本;3、提高产品的可能性;4、保证设备的安全运行。
31.超探仪的作用及主要应用行业
超探仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(焊缝、裂纹、夹杂、折叠、气孔、砂眼等)的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室,也可以用于工程现场。本仪器能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域,也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。它是无损检测行业的必备仪器。 编号 应用行业 1 电力 2 锅炉与压力容器 3 机械 4 钢铁工业 5 钢结构 6 石油 7 化工 8 铁路 9 航天航空 10 船舶 11 管道 12 高校 13 永磁 14 科研院所 15 军工 16 陶瓷 32.有关超声波探伤的国家标准和行业标准 超声波探伤国家标准和行业标准有:
1、QB/T 无损检测术语 超声检测
2、JB/T 10061-1999 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件
3、JJG 746-91 超声探伤仪 中华人民共和国国家计量检定规程 33.斜探头K值与角度的对应关系 NO. K值 对应角度 1 K1 对应45度 2 K1.5 对应56.3度 3 K2 对应63.4度 4 K2.5 对应68.2度 5 K3 对应71.6度 34. 焊缝探伤超声波探头的选择方案参考 编号 被测工件厚度 选择探头和斜率 选择探头和斜率 1 4—5mm 6×6 K3 不锈钢:1.25MHz
铸铁:0.5—2.5 MHz
普通钢:5MHz 2 6—8mm 8×8 K3 3 9—10mm 9×9 K3 4 11—12mm 9×9 K2.5 5 13—16 mm 9×9 K2 6 17—25 mm 13×13 K2 7 26—30 mm 13×13 K2.5 8 31—46 mm 13×13 K1.5 9 47—120 mm 13×13( K2—K1) 10 121—400 mm 18×18 ( K2—K1)
20×20 ( K2—K1) 注:以上方案仅作参考,各企业可视具体情况稍作改动
35.探头型号表
注:下表所列探头型号仅供探伤时参考 产品名称 频率(MHZ) 晶片面积(mm2) 说明 直探头(硬保护膜) 0.5~10 Φ8 Φ10 Φ14 Φ20 Φ24Φ30 直探头(软保护膜) 0.5~5 Φ10 Φ14 Φ20 Φ24 双晶片直探头 2.5~5 10×12×2Φ14×2Φ20×2 F5 F10 F15 F20 F30 斜探头 1~5 9×9 8×8 10×12 Φ14
12×15 14×16 13×13Φ20 30o40o50oK1 K1.5 K2 K2.5 K3 斜探头 1~5 18×18 双晶片斜探头 2.5 5 8×8×2 10×12×2 K1 K2 K3
F10 F20 F30 表面波探头 2.5 5 9×9 10×12 13×13 HB-50 回波探头 小角管探头 2.5 5 Φ14 Φ20 小角管探头 5 6×6 5×7 K1 K2 K2.5 K3 小角管探头 5 双晶曲面片 板波探头 1~5 20×20? 30×30 入射角由用户定 爬波探头 1~5 薄波探头 5 可检测5MM以下薄板 可变角探头 2.5 5 10×10 角度可变范围0o~90o 液浸式探头 1~5 Φ10 Φ12 Φ14 Φ20 充水探头 1~5 Φ14 Φ20 双晶充水探头 1~5 Φ14 Φ20 交距由用户定 液浸聚焦探头 1~5 Φ14 Φ20 点聚焦线聚焦 接触式聚焦直探头 2.5? 5 Φ14 Φ20 焦距10~60 接触式聚焦斜探头 2.5? 5 Φ14 Φ20 焦距10~60 常规测厚探头 1~5 小径管测厚探头 1~5 Φ8 中温测厚探头 1~5 上限300℃ 高温测厚探头 1~5 上限500℃ 深水探头 1~5 用于水下超声探伤 常用试验块
③ 超声波探伤仪怎么分辨表面缺陷与内部缺陷呢
根据所得到的缺陷数据和工件的实际情况进行判断。比如20mm厚的工件,你探到的缺陷深度在19.5mm,那么这个缺陷就是表面缺陷,如果缺陷深度在10mm,那就是内部缺陷。
④ 角焊缝的焊接探伤技巧
焊接探伤的方法有哪些:
探测金属材料或部件内部的裂纹或缺陷。
常用的探伤方法有:X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。
物理探伤就是不产生化学变化的情况下进行无损探伤。
一、什么是无损探伤? 答:无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
二、常用的探伤方法有哪些? 答:常用的无损探伤方法有:X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。
三、试述磁粉探伤的原理? 答:它的基本原理是:当工件磁化时,若工件表面有缺陷存在,由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁,形成局部磁场,磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置,从而判断缺陷的存在。
四、试述磁粉探伤的种类?
1、按工件磁化方向的不同,可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。
2、按采用磁化电流的不同可分为:直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。
3、按探伤所采用磁粉的配制不同,可分为干粉法和湿粉法。
五、磁粉探伤的缺陷有哪些?
答:磁粉探伤设备简单、操作容易、检验迅速、具有较高的探伤灵敏度,可用来发现铁磁材料镍、钴及其合金、碳素钢及某些合金钢的表面或近表面的缺陷;它适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验,也能显露出一定深度和大小的未焊透缺陷;但难于发现气孔、夹碴及隐藏在焊缝深处的缺陷。
六、缺陷磁痕可分为几类?
答:1、各种工艺性质缺陷的磁痕;
2、材料夹渣带来的发纹磁痕;
3、夹渣、气孔带来的点状磁痕。
七、试述产生漏磁的原因?
答:由于铁磁性材料的磁率远大于非铁磁材料的导磁率,根据工件被磁化后的磁通密度B=μH来分析,在工件的单位面积上穿过B根磁线,而在缺陷区域的单位面积 上不能容许B根磁力线通过,就迫使一部分磁力线挤到缺陷下面的材料里,其它磁力线不得不被迫逸出工件表面以外出形成漏磁,磁粉将被这样所引起的漏磁所吸引。
八、试述产生漏磁的影响因素?
答:1、缺陷的磁导率:缺陷的磁导率越小、则漏磁越强。
2、磁化磁场强度(磁化力)大小:磁化力越大、漏磁越强。
3、被检工件的形状和尺寸、缺陷的形状大小、埋藏深度等:当其他条件相同时,埋藏在表面下深度相同的气孔产生的漏磁要比横向裂纹所产生的漏磁要小。
九、某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁?
答:某些转动部件的剩磁将会吸引铁屑而使部件在转动中产生摩擦损坏,如轴类轴承等。某些零件的剩磁将会使附近的仪表指示失常。因此某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁处理。
十、超声波探伤的基本原理是什么?
答:超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来,在荧光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。
十一、超声波探伤与X射线探伤相比较有何优的缺点?
答:超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高,对人体无害等优点;缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性;超声波探 伤适合于厚度较大的零件检验。
十二、超声波探伤的主要特性有哪些?
答:1、超声波在介质中传播时,在不同质界面上具有反射的特性,如遇到缺陷,缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时,则超声波在缺陷上反射回来,探伤仪可将反射波显示出来;如缺陷的尺寸甚至小于波长时,声波将绕过射线而不能反射;
2、波声的方向性好,频率越高,方向性越好,以很窄的波束向介质中辐射,易于确定缺陷的位置。
3、超声波的传播能量大,如频率为1MHZ(100赫兹)的超生波所传播的能量,相当于振幅相同而频率为1000HZ(赫兹)的声波的100万倍。
十三、超生波探伤板厚14毫米时,距离波幅曲线上三条主要曲线的关系怎样?
答:测长线 Ф1 х 6 -12dB
定量线 Ф1 х 6 -6dB
判度线 Ф1 х 6 -2dB
十四、何为射线的“软”与“硬”?
答:X射线穿透物质的能力大小和射线本身的波长有关,波长越短(管电压越高),其穿透能力越大,称之为“硬”;反之则称为“软”。
十五、用超生波探伤时,底波消失可能是什么原因造成的?
答:1、近表表大缺陷;2、吸收性缺陷;3、倾斜大缺陷;4、氧化皮与钢板结合不好。
十六、影响显影的主要因素有哪些?
答:1、显影时间;2、显影液温度;3、显影液的摇动;4、配方类型;5、老化程度。
十七、什么是电磁感应?
答:通过闭合回路的磁通量发生变化,而在回路中产生电动势的现象称为电磁感应;这样产生电动势称为感应电动势,如果导体是个闭合回路,将有电流流过,其电流称为感生电流;变压器,发电机、各种电感线圈都是根据电磁感应原理工作。
二十五、简述超生波探伤中,超生波在介质中传播时引起衰减的原因是什么?
答:1、超声波的扩散传播距离增加,波束截面愈来愈大,单位面积上的能量减少。
2、材质衰减一是介质粘滞性引起的吸收;二是介质界面杂乱反射引起的散射。
二十六、CSK-ⅡA试块的主要作用是什么?
答:1、校验灵敏度;2、校准扫描线性。
二十七、影响照相灵敏度的主要因素有哪些?
答:1、X光机的焦点大小;2、透照参数选择的合理性,主要参数有管电压、管电流、曝光时间和焦距大小;3、增感方式;4、选用胶片的合理性;5、暗室处理条件;6、散射的遮挡等。
二十八、用超生波对饼形大锻件探伤,如果用底波调节探伤起始灵敏度对工作底面有何要求?
答:1、底面必须平行于探伤面;
2、底面必须平整并且有一定的光洁度。
二十九、超声波探伤选择探头K值有哪三条原则?
答:1、声束扫查到整个焊缝截面;
2、声束尽量垂直于主要缺陷;
3、有足够的灵敏度。
三十、超声波探伤仪主要有哪几部分组成?
答:主要有电路同步电路、发电路、接收电路、水平扫描电路、显示器和电源等部份组成。
三十一、发射电路的主要作用是什么?
答:由同步电路输入的同步脉冲信号,触发发射电路工作,产生高频电脉冲信号激励晶片,产生高频振动,并在介质内产生超声波。
三十二、超声波探伤中,晶片表面和被探工件表面之间使用耦合剂的原因是什么?
答:晶片表面和被检工件表面之间的空气间隙,会使超声波完全反射,造成探伤结果不准确和无法探伤。
三十三、JB1150-73标准中规定的判别缺陷的三种情况是什么?
答:1、无底波只有缺陷的多次反射波。
2、无底波只有多个紊乱的缺陷波。
3、缺陷波和底波同时存在。
三十四、JB1150-73标准中规定的距离――波幅曲线的用途是什么?
答:距离――波幅曲线主要用于判定缺陷大小,给验收标准提供依据它是由判废线、定量线、测长线三条曲线组成;
判废线――判定缺陷的最大允许当量;
定量线――判定缺陷的大小、长度的控制线;测长线――探伤起始灵敏度控制线。
三十五、什么是超声场?
答:充满超声场能量的空间叫超声场。
三十六、反映超声场特征的主要参数是什么?
答:反映超声场特征的重要物理量有声强、声压声阻抗、声束扩散角、近场和远场区。
三十七、探伤仪最重要的性能指标是什么?
答:分辨力、动态范围、水平线性、垂直线性、灵敏度、信噪比。
三十八、超声波探伤仪近显示方式可分几种?
答:1、A型显示示波屏横坐标代表超声波传递播时间(或距离)纵坐标代表反射回波的高度;2、B型显示示波屏横坐标代表超声波传递播时间(或距离),这类显示得到的是探头扫查深度方向的断面图;3、C型显示仪器示波屏代表被检工件的投影面,这种显示能绘出缺陷的水平投影位置,但不能给出缺陷的埋藏深度。
三十九、超声波探头的主要作用是什么?
答:1、探头是一个电声换能器,并能将返回来的声波转换成电脉冲;2、控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探 头入射 角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率;3、实现波型转换;4、控制工作频率;适用于不同的工作条件。
四十、磁粉探头的安全操作要求?
答:1、当工件直接通过电磁化时,要注意夹头间的接触不良、或用了太大的磁化电流引起打弧闪光,应戴防护眼镜,同时不应在有可能燃气体的场合使用;2、在连续使用湿法磁悬液时,皮肤上可涂防护膏;3、如用于水磁悬液,设备 须接地良好,以防触电;4、在用茧火磁粉时,所用紫外线必须经滤光器,以保护眼睛和皮肤。
四十一、什么是分辨率?
答:指在射线底片或荧光屏上能够识别的图像之间最小距离,通常用每1毫米内可辨认线条的数目表示。
四十二、什么是几何不清晰度?
答:由半影造成的不清晰度、半影取决于焦点尺寸,焦距和工件厚度。
四十三、为什么要加强超波探伤合录和报告工作?
答:任何工件经过超声波探伤后,都必须出据检验报告以作为该工作质量好坏的凭证,一份正确的探伤报告,除建立可靠的探测方法和结果外,很大程度上取决于原始记录和最后出据的探伤报告是非常重要的,如果我们检查了工件不作记录也不出报告,那么探伤检查就毫无意义。
四十四、磁粉探伤中为什么要使用灵敏试片?
答:使用灵敏试片目的在于检验磁粉和磁悬液的性能和连续法中确定试件表面有效磁场强度和方向以及操作方法是否正确等综合因素。
四十五、什么叫定影作用?
答:显影后的胶片在影液中,分影剂将它上面未经显影的溴化银溶解掉,同时保护住黑色金属银粒的过程叫定影作用。
四十六、着色(渗透)探伤的基本原理是什么?
答:着色(渗透)探伤的基本原理是利用毛细现象使渗透液渗入缺陷,经清洗使表面渗透液支除,而缺陷中的渗透残瘤,再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中残瘤渗透液而达到检验缺陷的目的。
四十七、着色(渗透)探伤灵敏度的主要因素有哪些?
答:1、渗透剂的性能的影响;2、乳化剂的乳化效果的影响;3、显像剂性能的影响;4、操作方法的影响;5、缺陷本身性质的影响。
四十八、在超声波探伤中把焊缝中的缺陷分几类?怎样进行分类?
答:在焊缝超声波探伤中一般把焊缝中的缺陷 分成三类:点状缺陷、线状缺陷、面状缺陷。
在分类中把长度小于10mm的缺陷叫做点状缺陷;一般不测长,小于10mm的缺陷按5mm计。把长度大于10mm的缺陷叫线状缺陷。把长度大于10mm高度大于3mm的缺陷叫面状缺陷。
四十九、胶片洗冲程序如何?
答:显影、停影、定影、水洗、干燥。
五十五、超声波试块的作用是什么?
答:超声波试块的作用是校验仪器和探头的性能,确定探伤起始灵敏度,校准扫描线性。
五十六、什么是斜探头折射角β的正确值?
答:斜探头折射角的正确值称为K值,它等于斜探头λ射点至反射点的水平距离和相应深度的比值。
五十七、当局部无损探伤检查的焊缝中发现有不允许的缺陷时如何办?
答:应在缺陷的延长方向或可疑部位作补充射线探伤。补充检查后对焊缝质量仍然有怀疑对该焊缝应全部探伤。
五十八、非缺陷引起的磁痕有几种?
答:1、局部冷 作硬化,由材料导磁变化造成的磁痕聚集;2、两种不同材料的交界面处磁粉堆积;3、碳化物层组织偏析;4、零件截面尺寸的突变处磁痕;5、磁化电流过高,因金属流线造成的磁痕;6、由于工件表面不清洁或油污造成的斑点状磁痕。
五十九、磁粉检验规程包括哪些内容?
答:1、规程的适用范围;2、磁化方法(包括磁化规范、工件表面的准备);3、磁粉(包括粒度、颜色、磁悬液与荧光磁悬液的配制)。4、试片;5、技术操作;6、质量评定与检验记录。
六十、磁粉探伤适用范围?
答:磁粉探伤是用来检测铁磁性材料表面和近表面缺陷的种检测方法。
六十一、超声波探伤仪中同步信号发生器的主要作用是什么?它主要控制哪二部分电路工作?
答:同步电路产生同步脉冲信号,用以触发仪器各部分电路同时协调工作,它主要控制同步发射和同步扫描二部分电路。
六十二、无损检测的目地?
答:1、改进制造工艺;2、降低制造成本;3、提高产品的可能性;4、保证设备的安全运行。
六十三、超声波焊缝探伤时为缺陷定位仪器时间扫描线的调整有哪几种方法?
答:有水平定位仪、垂直定位、声程定位三种方法。
六十四、试比较干粉法与湿粉法检验的主要优缺点?
答:干粉法检验对近表面缺陷的检出能力高,特别适于大面积或野外探伤;湿粉法检验对表面细小缺陷检出能力高,特别适于不规则形状的小型零件的批量探伤。
⑤ 简述使用超声波探伤判断金属内部裂纹的方法
钢结构在现代工业中占有重要地位,更是海洋石油行业重要的基础设施,在国民经济和社会发展中起到十分重要的作用。钢结构在建造焊接过程中受到各种因素的影响,难免产生各种缺陷,甚至是裂纹等危害性较大的缺陷,若在建造过程中不及时发现并将其移除,将可能发生重大突发事件,甚至危及生命安全。因此,无损检测在建造环节中尤为重要,目前常用的无损检测方法有:射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等,而超声波检测由于其效率高、灵敏度高、无辐射无污染等优点,在海洋钢结构的建造中得到广泛的应用。
1 超声波检测基础
超声检测是指超声波与工件相互作用,就反射、透射和散射波进行研究,对工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。
1.1 超声波检测原理
利用超声波对材料中的宏观缺陷进行探测,依据的是超声波在材料中传播时的一些特性,如:声波在通过材料时能量会有损失,在遇到两种介质的分界时,会发生反射等等,其工作原理是:
1)用某种方式向被检试件中引入或激励超声波;
2)超声波在试件中传播并与其中的物体相互作用,其传播的方向或特征会被改变;
3)改变后的超声波又通过检测设备被检测到,并可对其处理和分析;
4)根据接收的超声波的特征评估试件本身及其内部存在的缺陷特征。
通常用以发现缺陷并对缺陷进行评估的基本信息为:
1)来自材料内部各种不连续的反射信号的存在及其幅值;
2)入射信号与接收信号之间的传播时间;
3)声波通过材料以后能量的衰减。
图1 超声检测示意图
1.2 超声波检测的优点和局限性
1.2.1 优点
与其他无损检测方法相比,超声检测方法的主要优点有:
(1)适用于金属、非金属、复合材料等多种材料的无损评价。
(2)穿透能力强,可对较大厚度范围的试件内部缺陷进行检测,可进行整个试件体积的扫查。
(3)灵敏度高,可检测到材料内部很小的缺陷。
(4)可较准确的测出缺陷的深度位置,这在很多情况下世十分必要的。
(5)设备轻便,对人体和环境无害,可作现场检测。
1.2.2 局限性
(1)由于纵波脉冲反射法存在盲区,和缺陷取向对检测灵敏度的影响,对位于表面和近表面的某些缺陷常常难以检测。
(2)试件形状的复杂性,如不规则形状,小曲率半径等,对超声波检测的课实施性有较大影响。
(3)材料的某些内部结构,如晶粒度,非均匀性等,会使灵敏度和信噪比变差。
2 横向裂纹检验
横向裂纹不仅给生产带来困难,而且可能带来灾难性的事故。裂纹焊接中最危险的缺陷之一,他严重削弱了工件的承载能力和腐蚀能力,即使不太严重的裂纹,由于使用过程中造成应力集中,成为各种断裂的断裂源。正因为裂纹有如此大的危害性,像JB/T 4730, GB 11345,AWS D1.1, API RP 2X等国内外各大标准中都有“裂纹不可接受”等类似描述。而超声波检测对缺陷性质判定没有射线检测直观,如果检测方法不当等原因造成横向裂纹的漏检或误判,其都有不良结果:若把其他缺陷判为横向裂纹造成不必要的返修,进而影响材料韧性等性能;把裂纹判为点状缺陷放过,则工程就存在较大的安全隐患。所以正确选择探测方法和对回波特性分析,对横向裂纹的超声波检测尤为重要。
2.1 探头角度的选择
纵波直探头:横向裂纹属面状缺陷,一般和探测面垂直,而0°直探头适用于发现与探测面平行的缺陷,所以直探头不能有效的探测出横向裂纹。
横波斜探头:对同一缺陷,70°和60°探头声程较大,声波能量由于被吸收和散射造成衰减严重,尤其只在检测母材厚度较大的焊缝时,回波高度较低,对发现缺陷波和波形分析不利,进而影响是否为横向裂纹的判定。而45°探头具有声束集中、声程短衰减小,声压往复透射率高的特点,所以选用45°探头具有良好的效果。图2是70°,60°和45°探头在相同的基准灵敏度的前提下,对同一横向裂纹的回波比较:
(a)70°探头回波 (b)60°探头回波
(c)45°探头回波
图2 70°,60°和45°探头对同一横向裂纹的回波
2.2 横向裂纹的扫查
图3 焊缝UT扫查方式平面图
常见的焊接缺陷(如夹渣、未熔合、未焊透等)大多与焊缝轴线平行或接近平行,或以点状形式存在,针对这种情况,综合使用图3中的方式A、方式B和方式C即可,但该三种扫查方式对横向裂纹等与焊缝轴线垂直(与声束方向平行)的横向缺陷无回波显示,即无法被检出。为能有效探出焊缝横向裂纹应尽可能使声束尽可能平行于焊缝。可用如下几种扫查方式探测横向裂纹:
2.2.1 骑缝扫查
如果焊缝较平滑或焊缝加强高已经打磨处理,探头“骑”在焊缝上探测是检查横向裂纹的极为有效的方法,可采用在焊缝上直接扫查的方式,如图3方式D所示。
2.2.2 斜平行扫查
若焊缝表面较为粗糙且不宜进行打磨处理,为探测出焊缝中的横向裂纹,可用探头与焊缝轴线成一个小角度或以平行于焊缝轴线方向移动扫查,如图3方式E所示。 2.2.3 用双探头横跨焊缝扫查法
将两个斜探头放在焊缝两侧,组成一发一收装置,此时若焊缝中有横向裂纹,发射的超声波经反射后会被接收探头接收从而检出缺陷,如图4所示。
图4 双探头横跨焊缝扫查法
该三种方法各有特点,斜平行扫查操作简单、效率高、焊缝无需处理、耦合较好,但由于声束方向与裂纹不能完全垂直而造成灵敏度不高;双探头横跨焊缝扫查法操作精度要求高困难大、效率不高;骑缝扫查对焊缝表面要求较高,对埋弧焊或其他焊接方法但焊缝表面进过处理的焊缝,表面相对较平滑,能够有效的耦合,该方法较为直接,且效率高,灵敏度高,所以在很多情况下“骑缝扫查”是首选。
2.3 扫查灵敏度
按照各项目业主所规定的标准调节。
3 横向裂纹的判别
根据形状,我们把缺陷分为点状缺陷、线状缺陷和面状缺陷(裂纹、未熔合)。显然,反射体形状不同,超声波反射特性必然存在一定的差异,反过来,通过分析反射波、缺陷位置、焊接工艺等信息,就可以推测缺陷的性质。
横向裂纹具有较强的方向性,当声束与裂纹垂直时,回波高度较大,波峰尖锐,探头转动时,声束与裂纹角度变化,声束能量被大量反射至其他位置而无法被探头接收,回波高度急剧下降,这一特性是判定横向裂纹的主要依据。
检测过程中横向裂纹的判别可以按以下步骤:
1)在扫查灵敏度下将探头放在的焊缝缝上扫查(参考2.2节扫查方式);
2)发现横向显示后,找到最高波,确定是否为缺陷回波;
3)定缺陷回波后,定出缺陷的具体位置,并在焊缝上做出标记;
4)探头围绕缺陷位置做环绕扫查(如图5所示);
图5 环绕扫查示意图 图6 动态波形图1
环绕扫查时回波高度基本相同,变化幅值不大,其动态波形如图6所示,则可以判定其为点状缺陷;若环绕扫查时其动态波形如图7或图8所示,结合静态波形,可判断为横向裂纹,在条件允许的情况下可用同样的方法到焊缝背面扫查确认。
图7 动态波形图2 图8 动态波形图3
5)若条件允许可打磨到裂纹深度,借助磁粉检验(MT)进一步验证。
图9 横向裂纹MT验证
4 结论
超声波探伤是检出焊缝横向裂纹的有效手段,尤其是厚壁焊缝,射线检测灵敏度下降,难以发现其中的横向裂纹。用超声波检测方法,选择正确的参数、合适的扫查方式,掌握横向裂纹的静态和动态波形特点,能够有效的判别横向裂纹,这已举措已经在海洋石油工程的各个项目中得到应用,并多次准确成功检测出横向裂纹,保证了多项工程质量。
⑥ 超声波有哪些物理特性与超声诊断有什么关系
超声波有以下几种主要物理特性,并与超声诊断有密切关系。超声波的声束指向性:当声源直径远远大于所发射声波波长时,其发射的声波才具有一定方向传播的特性。诊断用超声波频率极高,波长大大小于换能器晶体片(声源)的直径,因此,超声波的成束性好,指向性强。临床上利用这种良好的声束指向性准确地对机体某一器官和病变进行定向探测或引导穿刺来诊断疾病。反射和折射:超声波在均匀的介质内沿直线传播。在入射到两种声阻抗不同的介质界面时,如果界面的宽度大于波长,就会发生反射和折射。界面两侧声阻抗差值有千分之一即可形成界面反射,因此超声波对不同的软组织分辨消正并率很高。目前所用的超声诊断仪就是根据超声波的反射特性而研制的。反射构成的回波,代表了组织结构内不同的解剖学和病理组织学信息,是超声成像的基础。绕射和散射:超声波在介质内传播过程中,如遇到声阻抗不同、直径等于或小于1/2波长的微粒时,超声波则绕过拿迹微粒继续前进,这种现象叫做绕射。绕射可使超声波达到沿直线传播不能达到的区域。而当声波遇到一个界面远小于其波长的微粒时,部分声能激发微粒振动,形成新的点状声源向各个方向辐射声波,这种现象称为散射。散射是人体组织细微结构的成像基础。例如,多普勒频谱仪接收人
体红细胞的散射回波,获得多普勒的频移信号,以此显示其运动状态。一清芹般来说,超声波在人体内的大界面上产生反射,而在软组织(包括血液)内的微小界面上发生散射。声波的衰减:超声波在介质中传播时,入射的能量随着传播距离的增加而减少,这种现象称为衰减。其主要原因是介质对声波的吸收、扩散和散射。声波的衰减给位置较深的病变诊断带来困难。但这一特性,也可以帮助我们诊断一些疾病,如结石的后方由于声能明显衰减,出现声影等,有助于识别某些特殊的病变。
⑦ 超声波探伤 新手问题
1. 一般来说都是用纵波进行超声探伤,表面波和柱面波只是激发时一并产生的波而已,还没有什么基于这几类波的应用结果。
2. 探头形状跟波源没有直接关系,不明白波源有多大是什么意思,波源就是产生超声波的换能器,没有大小之分,除了激光超声可以实现激发源足够小以外,其他常规的都做不到那么精确。如果说的是驱动电压的话,那么大概100V左右的PZT压电就可以有很大的声压产生了。超声的激发可以采用电声,也可以光声和磁声等。