超声波无损检测原理及应用.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,前苏联,Sokolv,首先提出用超声波探查金属物体内部缺陷的建议,美国和英国开发出,A,型脉冲回波式超声检测仪,发展了自动检测系统，配备了自动报警、记录等装置的,B,、,C,型显示超声检测仪,数字式超声检测仪出现,20,世纪,30,年代,20,世纪,60,年代,20,世纪,80,年代,超声波检测发展简史,1,超声检测基本原理,1.,超声波的定义,指质点振动频率高于,20kHz,的机械波。无损检测用的超声波频率范围为,0.2-25MHz,。,2.,超声波的特性,指向性好,穿透能力强,在界面处会发生反射、折射和波型转换,超声波对人体基本无害，不存在类似射线检测的安全隐患，操作安全,2,超声检测基本原理,3.,超声波的产生和接收,声波是一种机械波，超声波是一种频率很高的声波。使用具有压电或磁致伸缩效应的材料便可产生超声波。当在,压电材料,两面的电极上加上电压，他就会按照电压的正负和大小，在厚度方向产生伸、缩的特点。利用这一性质，若加上高频电压，就会产生高频伸缩现象。如果把这个伸缩振动设法加到被检工件的材料上，材料质点也会随之产生振动，从而产生声波，在材料内传播。,超声波的接收,是同超声波的发射完全相反的过程，即超声波传到被检材料表面，使表面产生振动，并使压电晶片随之产生伸缩，在电极就可在仪器示波屏上进行观察和测定。,3,超声检测技术,垂直入射法是采用直探头将声束垂直入射工件表面进行探伤。,该法是利用纵波进行探伤，故又称纵波法,垂直法探伤能发现与探伤面平行或近似于平行的缺陷，适用于厚钢板、轴类、轮等几何形状简单的工件。,6,超声检测技术,斜角探伤法是,将纵波通过楔块、水等介质倾斜的入射至工件的探测面，利用波型转换得到横波进行检测的方法,该法是利用横波进行探伤，故又称横波法,横波法主要用于管材、焊缝等的检测,对于其他的工件的检测，则经常作为一,种有效的辅助手段。,7,超声检测的应用,1.,金属板材的超声波检测,钢板的缺陷可分为表面缺陷和内部缺陷两大类。表面缺陷主要有裂缝、重皮和折叠；内部缺陷主要有分层和白点，一般超声波可以检测钢板中的重皮、折叠、分层和白点，且以探测分层缺陷为主。,分层,折叠,白点,8,超声检测的应用,（,1,）中厚板检测 声耦合法,T,S,大尺寸缺陷的探伤图形,T,始冲波；,S,延迟块界面波；,F,缺陷波,T,S,密集分布小缺陷的探伤图形,T,始冲波；,S,延迟块界面波；,F,缺陷波,T,S,T,始冲波；,S,延迟块界面波；,B,底面回波,9,超声检测的应用,（,2,）复合钢板检测,S,B,T,S,B,不完全脱层,S,B,T,S,完全脱层,复合钢板脱层探伤图形,T,始冲波；,S,界面波；,F,缺陷波,S,B,T,S,B,复合钢板脱层探伤图形,T,始冲波；,S,界面波；,B,底波,10,超声检测的应用,2,.,管材,的超声波检测 接触法,小口径无缝管常见缺陷有分层、夹杂、重皮和裂纹等,大,口径厚壁管常见缺陷有折叠、重皮、白点和裂纹等,大,口径壁厚较薄和小口径有缝钢管常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透和裂纹等,3.,锻件的超声波检测 接触法,（,1,）轴类锻件 检测方式以纵波径向和横波周向检测为主，同时未发现各种取向的缺陷，也可辅以纵波和横波的轴向检测。,（,2,）盘类锻件 锻坯探伤，常采用纵波直探头在端面进行探测；精坯探伤，除横波和纵波直探头的端面检测外，必要时还用联合双晶探头垂直法进行检测。,11,超声检测的应用,4.,金属焊缝的超声波检测,（,1,）对接焊缝的超声波检测，一般采用斜探法。,（,2,）对其他接头形式的焊缝超声波检测，可参照对接焊缝进行。所采用的扫查方式，应使超声波的发射声束覆盖焊缝整个横断面。,12,超声检测的应用,5,.,非金属材料的超声波检测,超声波在非金属材料中的衰减一般都比金属大，为了减少衰减而多采用低频检测。塑料零件的检测，多采用纵波法。陶瓷材料可用纵波，横波或液浸聚焦探头探测。橡胶可用穿透法探测。,13,超声波检测的新近进展,传统超声检测的一个主要局限是接触式检测，对于直接接触检测，需要在被检测工件表面施加耦合剂；对于液浸法检测，需要将被检件置于水槽中，或在工件与探头之间喷水流，因此在有些场合应用不方便，为了克服传统超声检测的不足，人们开始探索非接触式超声检测，业已提出的非接触式超声检测方法有：激光超声，电磁超声，空气耦合超声等，其中前两者较为成熟，此外为提高检测效率，还发展了相控阵超声检测。,14,谢谢观看！,欢迎各位批评指正,15,