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关于超声波检测特点的概括

发布时间:2018-05-05

超声波检测的优点和局限性概括如下:

1.面积型缺陷的检出率较高,而体积型缺陷的检出率较低从理论上说,反射超声波的缺陷面积越大,回波越高,越容易检出。因为面积型缺陷反射面积大而体积型缺陷反射面积小,所以面积型缺陷的检出率高。实践中,对较厚(约30mm以上)焊缝的裂纹和未熔合缺陷检测,超声波检测确实比射线照相灵敏。但在较薄的焊缝中,这一结论不一定成立。

必须注意,而积型缺陷反射波并不总是很高的,有些细小裂纹和未熔合反射波并不高,因而也有漏检的例子。此外,厚焊缝中的未熔合缺陷反射面如果较光滑,单探头检测可能接收不到回波,也会漏检。对厚焊缝中的未熔合缺陷缺陷检测可采用一些特殊超声波检测技术,例如TOFD技术,串列扫查技术等。

2.适合检验厚度较大的工件,不适合检验较薄的工件超声波对钢有足够的穿透能力,检测直径达几米的锻件,厚度达上百毫米的焊缝并不太困难。另外,对厚度大的工件检测,表面回波与缺陷波容易区分。因此相对于射线检测来说,超声波更加适合检验厚度较大的工件。但对较薄的工件,例如厚度小于8mm的焊缝和5mm的板材,进行超声波检测检验则存在困难。薄焊缝检测困难是因为上下表面形状回波容易与缺陷波混淆,难以识别;薄板材检测困难除了表面回波容易与缺陷波混淆的问题外,还因为超声波探伤存在盲区以及脉冲宽度影响纵向分辨率。

3.应用范圈广,可用于各种试件超声波探伤应用范幽包括对接焊缝、角焊缝、T形焊缝、板材、管材、棒材、锻件,以及复合材料等。但与对接焊缝检测相比,角焊缝、T形焊缝检测工艺相对不成熟,有关标准也不够完善。板材、管材、棒材、锻件,以及复合材料的内部缺陷检测超声波是首选方法。

4.检测成本低、速度快,仪器体积小,直量轻,现场使用较方便便携式手工探伤超声波仪器有模拟式和数字式两种,模拟式仪器(1~2)万元,数字式仪器3万~8万元。检测过程消耗材料费用很少。正常情况下,1名检测人员1天能检测数十米焊缝,检测结果当场就能得到。日前数字式仪器的体积只有词典大小,重2~3kg,与射线仪器相比,现场使用要方便得多。

5.无法得到缺陷直观图像,定性困难,定量精度不高超波探伤是通过观察脉冲回波来获得缺陷信息的。缺陷位置根据回波位置来确定,对小缺陷(一般10mm以下)可直接用波高测量大小,所的结果称为当量尺寸;对大缺陷,需要移动探头进行测量,所的结果称指示长度或指示面积。由于无法得到缺陷图像,缺陷的形状、表面状态等特征也很难获得,因此判定缺陷性质是困难的。在定量方面,所谓缺陷当量尺寸、指示长度或指示面积与实际缺陷尺寸都有误差,因为波高变化受很多因素影响。超声波对缺陷定量的尺寸与实际缺陷尺寸误差几毫米甚至更大,一般认为是正常的。

近些年来,在超声波定性和定量技术方面有一些进展。例如,用不同扫查手法结合动态波形观察对缺陷定性、采用聚焦探头结合数字式探伤仪对缺陷定量,以及各种自动扫查、信

号处理和成像技术等。但是,实际应用效果还不能令人满意。

6.检测结果无直接见证记录由于不能像射线照相那样留下直接见证记录,超声波检测结果的真实性、直观性、全面性和可追踪性都比不上射线照相。超声波检测的可靠性在很大程度上受检测人员责任心和技术水平的影响。如果检测方法选择不当,或工艺制订不当,或操作方面失误,便有可能导致大缺陷漏检。此外,对超声波检测结果的审核或复查也是困难的,因其错误的检测结果不像射线照相那样容易发现和纠正。这是超声波检测的一大不足。

有些便携式数字式超声波探伤仪虽然能记录波形,但仍不能算检测结果的直接见证记录。只有做到对检测全过程的探头位置、回波反射点位置,以及回波信号三者关联记录,才能算真正的检测直接记录。不过,近年来发展的自动化数字式超声检测系统,以及带编码器的高级便携式超声波仪器已经能够实现上述要求。

7.对缺陷在工件摩度方向上的定位较准确这一条是相对射线照相说的。由于射线照相无法对缺陷在工件厚度方向:定位,射线照相发现的缺陷通常要用超声波检测定位。

8.材质、晶粒度对探伤有影响晶粒粗大的材料,例如铸钢、奥氏体不锈钢焊缝,未经正火处理的电渣焊焊缝等,一般认为不宜用超声波进行探伤。这是因为粗大晶粒的晶界会反射声波,在屏幕上出现大量“草状回波”,容易与缺陷波混淆,因而影响检测可靠性。

近年来,有人对奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤技术进行了专门研究。结果表明,如果采用特殊的探头(纵波窄脉冲探头)降低信噪比,并制订专门工艺,可以实施奥氏体不锈钢焊缝超声波检测,其精度和可靠性基本上是能够得到保证的。

9.工件不规则的外形和一些结构会影响检测例如,台、槽、孔较多的锻件,不等厚削薄的焊缝,管板与筒体的对接焊缝,直边较短的封头与筒体连接的环焊缝,高颈法兰与管子对接焊缝等,会使检测变得困难。

对锻件,一般在台、槽、孔加工前进行超声波检测。管板与筒体的对接焊缝,直边较短的封头与筒体连接的环焊缝一类结构对超声波检测的影响,主要是探头扫查面长度不够。可通过增加查面,或采用两种角度探头,或把焊缝磨平后检测等方法来解决。不等厚削薄的焊缝或类似结构的问题,是扫查面不规则。对此可通过改变扫查面,或采用计算法选择合适角度探头和对缺陷定位等方法来解决。

对上述结构无论采用何种方法检测,都必须仔细检查是否做到所有检测区城100%被!

查到。检查可通过计算法或作图法进行。

10.不平或粗糙的表面会影响耦合和扫查,从而影响检测精度和可靠性探头扫查面的平整度和粗糙度对超声波检测有一定影响。一般轧制表面或机加工表面即可满足要求。严重腐蚀表面、铸、锻原始表面无法实施检测。用砂轮打磨处理表面要特别注意平靠度,防止沟槽和凹坑的产生,否则严重影响耦合以及检测的进行。


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