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超声波探伤仪简介及选型指南

 

超声波探伤简介

一、无损检测(NDT):
内部检测、表面检测

二、探伤主要分为五类:

 

类别

优缺点

内部缺陷检测

射线探伤

直观,但有辐射,成本高,所测工件不能太厚

超声波探伤

A扫描,无辐射,成本低,检测工件厚度大

表面缺陷

磁粉探伤

检测工件表面,但内部缺陷不能测

涡流探伤

渗透探伤


三、探伤仪应用时机:
1 设计阶段
2 制造阶段
3 成品阶段
4 在役检查
目的:改进工艺,降低成本,提高产品可靠性,保障设备安全运行。

四、主要应用领域:
1 电力行业
2 锅炉与压力容器
3 机械制造业
4 钢厂
5 钢结构
6 石油、化工、铁路、航空航天、管道、高校

五、超声波探伤简介

1、超声波探伤仪
超声波探伤仪是根据超声波脉冲反射原理来进行测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体遇到分层界面(例如裂纹、夹渣、气孔)时,就有脉冲被反射回探头,来检测工件内部缺陷。超声波探伤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(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)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。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。 

2、超声波的应用

探伤用超声波频率:0.5Mhz10Mhz ,常用1Mhz5Mhz

超声波特性:方向性好,能量高,在界面能发生折射、反射、衍射,穿透力强

3、超声波的分类:

   a、纵波(L疏密波):直探头,介质支点的震动方向与波的传播方向平行;

   b、横波(S剪切波):斜探头,介质支点的震动方向与波的传播方向垂直。

   c、表面波(R):当介质表面受变应力作用,产生沿介质表面传播的波,表面波一般用来检测2mm左右的薄板,广泛应用于渗透、磁粉探伤。

   声速比:LSR 1.8 1 0.9

4、超声波的衰减:(例如铸铁中晶体颗粒粗大,易造成衰减)

   a、扩散:波束扩散

   b、散射:不同声阻抗遇材料颗粒散乱反射;

   c、吸收:波束与材料晶体颗粒摩擦和热传导引起衰减。

六、铸锻件常见缺陷与相应探头选择

常见缺陷:缩孔、疏松、夹杂物、裂纹

1、偏析、疏松:经锻压后呈平面状分布,且一般与锻压方向垂直,即与轴线平行。

2、大型转子轴、其他轴类的非受力端容易存在缩孔,轴中心和端部夹杂物较多;

3、截面变化过渡区及最终停锻部位,容易产生裂纹。

轴类锻件:直探头轴向和径向探测,斜探头周向和纵向探测;

筒类锻件:直探头纵波探伤和斜探头横波探伤。

七、探伤条件

表面进行清除型沙等杂物,必要时要进行打磨或加工,根据工件表面选择适当粘度的耦合剂。

超声波探伤仪选型

一、探伤仪的选择

1 对于定位要求高的选择水平线性误差小的仪器;

2 对于定量要求高的选择垂直线性误差小、精度高的仪器;

3 对于大型工件探伤,选择灵敏度余量高、信噪比高、功率大的仪器;

4 为了有效发现近表面的缺陷和区分相邻缺陷,选择盲区小、分辨力好的仪器;(盲区一般在:5mm10mm,可用二次回波避免盲区或使用双晶探头)

5 对于现场探伤,选择重量轻、亮度好、抗干扰能力强的仪器(高亮屏优于彩屏)


二、探头的选择

1 纵波直探头:主要用于探测与探测面平行的缺陷(板材、铸件、锻件);

2 横波斜探头:主要用于探测与探测面成一定角度的缺陷(例如焊缝)。


三、焊缝与相应探头选择

工件厚度(mm)

探头选择与斜率

4~5

6×6K3

6~8

8×8K3

9~10

9×K3

11~12

9×9K2.5

13~16

9×9K2

17~25

13×13K2

26~30

13×13K2.5

31~46

13×13K1.5

47~120

13×13K1


四、直、斜探头频率选择(GB/T

工件厚度Tmm

探头频率

13< T< 25

5MHz

20< T< 40

2MHz

40< T< 60

2MHz

T>60

2MHz

注:6< T<12mm,使用双晶探头
不锈钢,探头频率1.25MHz
  铁,探头频率0.52.5MHz
普通钢,探头频率5MHz


五、耦合剂选择

1 光滑表面:水、机油等较稀溶剂;

2 粗糙表面:化学浆糊等较粘稠溶剂。

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