焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座.pptx

焊缝超声波探伤焊缝超声波探伤汇报时间：汇报时间：汇报时间：汇报时间：.7.7.7.7焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第1页汇汇 报报 内内 容容 超声波探伤物理基础超声波探伤物理基础 超声波探伤仪、探头及试块超声波探伤仪、探头及试块 焊缝超声波探伤焊缝超声波探伤 焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第2页什么是超声波什么是超声波 超声波是声波一个，是机械振动在弹性介质中传超声波是声波一个，是机械振动在弹性介质中传输而形成波动，通常以其波动频率输而形成波动，通常以其波动频率 f f 和人可闻频率和人可闻频率加以区分超声波与其它声波种类：加以区分超声波与其它声波种类：声波声波波动频率波动频率可闻频率可闻频率次次 声声 波波 f20Hz f10f103 3 MHzMHz人耳不可闻人耳不可闻 超声波探伤用频率为超声波探伤用频率为 0.25MHz0.25MHz15MHz15MHz，金属材料超声波探，金属材料超声波探伤惯用频率为伤惯用频率为0.5MHz 0.5MHz 10MHz10MHz，其波长约，其波长约10mm 10mm 0.5mm0.5mm 。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第3页超声波特征超声波特征束射特征束射特征反射特征反射特征传输特征传输特征波型转换特征波型转换特征 人们正是利用了超声波这些特征，发展了超声波探伤技术。人们正是利用了超声波这些特征，发展了超声波探伤技术。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第4页超声波波型超声波波型 纵波纵波横波横波板波板波表面波表面波焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第5页超声波声速超声波声速材料材料材料材料纵波声速纵波声速纵波声速纵波声速(m/s)(m/s)(m/s)(m/s)横波声速横波声速横波声速横波声速(m/s)(m/s)(m/s)(m/s)钢钢钢钢59005900590059003230323032303230水水水水1400140014001400-有机玻璃有机玻璃有机玻璃有机玻璃27202720272027201460146014601460铝铝铝铝62606260626062603080308030803080铜铜铜铜47004700470047002260226022602260焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第6页超声波反射、折射、波形转换超声波反射、折射、波形转换 入射纵波反射入射纵波反射入射纵波反射入射纵波反射 折射波型转换纵波倾斜入射到不一样折射波型转换纵波倾斜入射到不一样折射波型转换纵波倾斜入射到不一样折射波型转换纵波倾斜入射到不一样介质表面时会产生反射纵波反射横折射纵介质表面时会产生反射纵波反射横折射纵介质表面时会产生反射纵波反射横折射纵介质表面时会产生反射纵波反射横折射纵波折射横波，反射、折射角度符合普通反波折射横波，反射、折射角度符合普通反波折射横波，反射、折射角度符合普通反波折射横波，反射、折射角度符合普通反射折射定律。射折射定律。射折射定律。射折射定律。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第7页超声波反射、折射、波形转换超声波反射、折射、波形转换 第一临界角第一临界角 当在第二介质中折射纵波角等于当在第二介质中折射纵波角等于9090度时称这时纵波入射角为第一临界度时称这时纵波入射角为第一临界角角 I I。这时在第二介质中已没有纵。这时在第二介质中已没有纵波，只有横波。焊缝探伤用横波就是，波，只有横波。焊缝探伤用横波就是，经过界面波型转换得到。经过界面波型转换得到。第二临界角第二临界角 当纵波入射角继续增大时，在第当纵波入射角继续增大时，在第二介质中横波折射角也增大，当二介质中横波折射角也增大，当S S达达9090度时，第二介质中没有超声波，度时，第二介质中没有超声波，超声波都在表面，为表面波。超声波都在表面，为表面波。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第8页超声波反射、折射、波形转换超声波反射、折射、波形转换 在有机玻璃与钢介面：在有机玻璃与钢介面：第一临界角为第一临界角为=27.2=27.2，S S=33.3=33.3第二临界角为第二临界角为=56.7=56.7，S S=90=90用于焊缝检测超声波斜探头入射角必用于焊缝检测超声波斜探头入射角必须大于第一临界角而小于第二临界角。须大于第一临界角而小于第二临界角。我国习惯：斜探头横波折射角用横波我国习惯：斜探头横波折射角用横波折射角度正切值表折射角度正切值表示，如示，如K=2K=2焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第9页超声波探伤仪超声波探伤仪焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第10页超声波探伤仪超声波探伤仪焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第11页超声波探头超声波探头焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第12页超声波探头超声波探头焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第13页超声波探头参数表示超声波探头参数表示基本频率基本频率晶片材料晶片材料晶片尺寸晶片尺寸探头种类探头种类特征特征2.5 20 直探头直探头园晶片直径园晶片直径2020钛酸钡陶瓷钛酸钡陶瓷频率频率2.5MHz 5 P 66 3表示折射角表示折射角矩形晶片矩形晶片66钛酸铅陶瓷钛酸铅陶瓷频率频率5MHz值为值为3焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第14页超声波探伤用试块超声波探伤用试块焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第15页超声波探伤用试块超声波探伤用试块CSK-IA焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第16页超声波探伤用试块超声波探伤用试块调整：探头前沿、调整：探头前沿、K K值、声速值、声速焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第17页超声波探伤用试块超声波探伤用试块CSK-IIIA焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第18页距离距离-波幅（波幅（DAC)DAC)曲线绘制曲线绘制 三条曲线生成后，按三条曲线生成后，按“增益增益”键，使用方向键调整曲线高底，使键，使用方向键调整曲线高底，使判废线到达屏幕高度，进入探伤界面，进行探伤检测。判废线到达屏幕高度，进入探伤界面，进行探伤检测。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第19页探测灵敏度选定探测灵敏度选定DACDAC曲线曲线级别级别A A B BC C板厚，板厚，mmmm8 850508 83003008 8300300判废线判废线DACDACDAC-4dBDAC-4dBDAC-2dBDAC-2dB定量线定量线DAC-10dBDAC-10dBDAC-10dBDAC-10dBDAC-8dBDAC-8dB评定线评定线DAC-16dBDAC-16dBDAC-16dBDAC-16dBDAC-14dBDAC-14dB探测灵敏度决定了检测缺点能力探测灵敏度决定了检测缺点能力 灵敏度高，检测缺点能力大，探伤时反射杂波太多灵敏度高，检测缺点能力大，探伤时反射杂波太多,影响缺点波识别影响缺点波识别；灵敏度低，检测缺点能力也低，会遗漏缺点；灵敏度低，检测缺点能力也低，会遗漏缺点。表表 距离距离-波幅（波幅（DAC)DAC)曲线灵敏度曲线灵敏度焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第20页焊接接头类型焊接接头类型角接接头角接接头对接接头对接接头T型接头型接头搭接接头搭接接头焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第21页焊接坡口形式焊接坡口形式焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第22页常见焊接缺点常见焊接缺点裂纹裂纹气孔气孔咬边咬边夹渣夹渣未熔合未熔合未焊透未焊透焊瘤焊瘤烧穿烧穿下塌下塌焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第23页超声波探伤基本方法超声波探伤基本方法直接接触法直接接触法 垂直入射法垂直入射法采取直探头将声束垂直入射工件探伤面进行探采取直探头将声束垂直入射工件探伤面进行探伤方法。伤方法。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第24页TTTFB 斜角探伤法斜角探伤法是采取斜探头将声束倾斜入射工件探伤面进行探是采取斜探头将声束倾斜入射工件探伤面进行探伤方法。伤方法。超声波探伤基本方法超声波探伤基本方法直接接触法直接接触法焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第25页探测面修整探测面修整P P P P二次波探伤二次波探伤P P P P一次波探伤一次波探伤采取二次波探伤，探测面修整宽度为采取二次波探伤，探测面修整宽度为：S S 2KT+50(mm)2KT+50(mm)采取一次波探伤，探测面修整宽度为采取一次波探伤，探测面修整宽度为：SKT+50SKT+50(mm)(mm)式中式中:K-K-探头探头K K值；值；T-T-工件厚度。工件厚度。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第26页耦合剂选取耦合剂选取耦合剂耦合剂流动性、粘度、附着力适当，易清洗；流动性、粘度、附着力适当，易清洗；声阻抗高，透声性好；声阻抗高，透声性好；价格廉价价格廉价;对工件无腐蚀，对人无害，不污染环境；对工件无腐蚀，对人无害，不污染环境；性能稳定，不易变质，能长久保留。性能稳定，不易变质，能长久保留。惯用耦合剂有惯用耦合剂有 机油、水、水玻璃、甘油、浆糊等。机油、水、水玻璃、甘油、浆糊等。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第27页探头（探头（K K值）角度选择值）角度选择板厚（板厚（mm)mm)6 62525252546464646120120120120400400K K值值3.03.02.02.02.52.51.51.52.02.01.01.02.02.01.01.0 727260606868 56 56 60604545 60604545推荐采取斜探头推荐采取斜探头K K值值探头探头K K值（角度）值（角度）使声束能扫查到整个焊缝（检测区）截面使声束能扫查到整个焊缝（检测区）截面使声束中心线尽可能与主要危险性缺点垂直使声束中心线尽可能与主要危险性缺点垂直确保有足够探伤灵敏度确保有足够探伤灵敏度 注：条件允许时，尽可能采取大注：条件允许时，尽可能采取大K K值探头。值探头。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第28页探头频率选择探头频率选择GB11345GB113458989标准要求：检验频率标准要求：检验频率f f普通在普通在2 25MHz5MHz范围内选择，范围内选择，推荐选取推荐选取2 22.5MHz2.5MHz公称频率检验。公称频率检验。探测频率增高，则其波长减小，可检测缺点极限尺寸也小，普通探测频率增高，则其波长减小，可检测缺点极限尺寸也小，普通为为/2/2。从这一角度出发，则频率增高，有利于缺点检出。从这一角度出发，则频率增高，有利于缺点检出。另首先，焊缝中危险性缺点大都与超声束入射方向成一定角度，另首先，焊缝中危险性缺点大都与超声束入射方向成一定角度，在这种情况下，若频率过高，则缺点反射指向性也越好，回波在这种情况下，若频率过高，则缺点反射指向性也越好，回波反而不易被探头接收，故频率不宜太高。反而不易被探头接收，故频率不宜太高。确保有足够探伤灵敏确保有足够探伤灵敏度。度。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第29页检验等级检验等级A A级检验级检验 采取一个角度探头在焊缝单面单侧进行检验采取一个角度探头在焊缝单面单侧进行检验,只对允许扫只对允许扫查到焊缝截面进行探测查到焊缝截面进行探测.普通不要求作横向缺点检验普通不要求作横向缺点检验.母材厚度大母材厚度大于于50mm50mm时时,不得采取不得采取A A级检验。级检验。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第30页检验等级检验等级B B级检验级检验标准上采取一个角度探头在焊缝单面双侧进行检验标准上采取一个角度探头在焊缝单面双侧进行检验,对整个焊缝截对整个焊缝截面进行探测；面进行探测；母材厚度大于母材厚度大于100mm100mm时时,采取双面双侧检验；采取双面双侧检验；受几何条件限制受几何条件限制,可在焊缝双面单侧采取两种角度探头进行探伤可在焊缝双面单侧采取两种角度探头进行探伤.条件允许时应作横向缺点检验。条件允许时应作横向缺点检验。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第31页检验等级检验等级C C级检验级检验 最少要采取两种角度探头在焊缝单面双侧进行检验最少要采取两种角度探头在焊缝单面双侧进行检验.同时要作两个同时要作两个扫查方向和两种探头角度横向缺点检验扫查方向和两种探头角度横向缺点检验.母材厚度大于母材厚度大于100mm100mm时时,采取双采取双面侧检验面侧检验.其它附加要求是其它附加要求是:对接焊缝余高要磨平对接焊缝余高要磨平,方便探头在焊缝上作平行扫查方便探头在焊缝上作平行扫查;焊缝两侧斜探头扫查经过母材部分要用直探头作检验焊缝两侧斜探头扫查经过母材部分要用直探头作检验;受焊缝母材厚度大于等于受焊缝母材厚度大于等于100mm,100mm,窄间隙焊缝母材厚度大于等于窄间隙焊缝母材厚度大于等于 40mm40mm时时,普通要增加串列式扫查。普通要增加串列式扫查。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第32页探伤面及使用折射角探伤面及使用折射角板厚板厚/mm探探 伤伤 面面探伤方法探伤方法使用使用K值值A A级级B B级级C C级级2525单面单面单侧单侧单面双侧单面双侧或或双面单侧双面单侧直射法直射法一次反射一次反射法法2.5；2.0252550502.5；2.0；1.55050100100无无A级级直射法直射法1 1或或 1.51.5；1 1和和1.51.5并用；并用；1 1和和2.02.0并用并用100100双面双侧双面双侧1 1和和1.51.5或或2.02.0并并用用 焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第33页探头移动方式探头移动方式小于晶小于晶片直径片直径转动（约转动（约1015）锯齿形扫查锯齿形扫查是最惯用一个扫查方式，普通在初始检测中使用，速度是最惯用一个扫查方式，普通在初始检测中使用，速度快，易于发觉缺点，保持探头垂直焊缝做前后移动同时，快，易于发觉缺点，保持探头垂直焊缝做前后移动同时，还应做还应做10151015左右转动左右转动。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第34页探头移动方式探头移动方式基本扫查基本扫查转角扫查转角扫查围绕扫查围绕扫查左右扫查左右扫查前后扫查前后扫查锯齿扫查发觉缺点后，采取以下扫查以确定缺点大小、方锯齿扫查发觉缺点后，采取以下扫查以确定缺点大小、方向和性质。向和性质。转角扫查：推断缺点方向；转角扫查：推断缺点方向；围绕扫查：推断缺点形状；围绕扫查：推断缺点形状；左右扫查：确定缺点沿焊缝方向长度；左右扫查：确定缺点沿焊缝方向长度；前后扫查：确定缺点水平距离或深度。前后扫查：确定缺点水平距离或深度。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第35页探头移动方式探头移动方式斜平行扫查斜平行扫查1020o检测焊缝或热影响区横向缺点。检测焊缝或热影响区横向缺点。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第36页探头移动方式探头移动方式平行扫查平行扫查检测焊缝或热影响区横向缺点。检测焊缝或热影响区横向缺点。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第37页缺点水平、深度定位缺点水平、深度定位焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第38页缺点指示长度测定缺点指示长度测定u6dB6dB相对灵敏度法相对灵敏度法焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第39页缺点指示长度测定缺点指示长度测定u端点峰值法端点峰值法焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第40页缺点评定缺点评定超出评定线信号应注意其是否含有裂纹等危害性缺点特征，超出评定线信号应注意其是否含有裂纹等危害性缺点特征，如有怀疑时应采取改变探头角度、增加探伤面、观察动态如有怀疑时应采取改变探头角度、增加探伤面、观察动态波形、结合结构工艺特征做判定。波形、结合结构工艺特征做判定。最大反射波位于最大反射波位于区缺点，其指示长度小于区缺点，其指示长度小于10mm10mm时，按时，按5mm5mm计。计。相邻两缺点各向间距小于相邻两缺点各向间距小于8mm8mm时，两缺点指示长度之和作为时，两缺点指示长度之和作为单个缺点指示长度。单个缺点指示长度。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第41页检验结果等级分类检验结果等级分类焊缝质量等级依据焊缝质量等级依据距离距离-波幅（波幅（DAC)DAC)曲线曲线进行评定进行评定:最大反射波幅不超出评定线缺点，均最大反射波幅不超出评定线缺点，均评为评为级；级；最大反射波幅超出评定线缺点，检验最大反射波幅超出评定线缺点，检验者判定为裂纹等危害性缺点时，不论者判定为裂纹等危害性缺点时，不论其波幅和尺寸怎样，均评为其波幅和尺寸怎样，均评为级；级；反射波幅位于反射波幅位于区非裂纹性缺点，均区非裂纹性缺点，均评为评为级级;最大反射波幅位于最大反射波幅位于区缺点，依据缺区缺点，依据缺点指示长度按下表要求给予评级；点指示长度按下表要求给予评级；最大反射波幅超出判废线进入最大反射波幅超出判废线进入区缺区缺点，不论其指示长度怎样，均评定为点，不论其指示长度怎样，均评定为级。级。焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第42页焊缝质量评定焊缝质量评定评定评定等级等级检验等级检验等级A A 级级B B级级C C级级板厚，板厚，mmmm8 850508 83003008 83003002T/32T/3；最小；最小1212T/3T/3；最小；最小1010，最大，最大3030T/3T/3；最小；最小1010，最大，最大20203T/43T/4；最小；最小12122T/32T/3；最小；最小1212，最大，最大5050T/2T/2；最小；最小1010，最大，最大30 30 T T；最小；最小20203T/43T/4；最小；最小1616，最大，最大75 75 2T/32T/3；最小；最小1212，最大，最大50 50 超出级者 缺点等级分类缺点等级分类焊缝的超声波探伤宣讲专家讲座第43页