超声波缺陷定性流程图.docx

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超声波缺陷定性流程图

超声波缺陷定性流程图

 总结：

    实际探伤常常是根据经验结合工件的加工工艺、缺陷特征、缺陷波形和底波情况来分析估计缺陷的性质。

一、根据加工工艺分析缺陷性质

工件内所形成的各种缺陷与加工工艺密切相关。

例如焊接过程中可能产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透和裂纹等缺陷。

铸造过程中可能产生气孔、缩孔、疏松和裂纹等缺陷。

锻造过程中可能产生夹层、折叠、白点和裂纹等缺陷。

在探伤前应查阅有关工件的图纸和资料，了解工件的材料、结构特点、几何尺寸和加工工艺，这对于正确判定估计缺陷的性质是十分有益的。

二、根据缺陷特征分析缺陷性质

  缺陷特性是指缺陷的形状、大小和密集程度。

  对于平面形缺陷，在不同的方向上探测，其缺陷回波高度显著不同。

在垂直于缺陷方向探测，缺陷回波高；在平行于缺陷方向探测，缺陷回波低，甚至无缺陷回波。

一般的裂纹、夹层、折叠等缺陷就属于平面形缺陷。

  对于点状缺陷，在不同的方向探测，缺陷回波无明显变化。

一般的气孔、小夹渣等属于点状缺陷。

  对于密集形缺陷，缺陷波密集相互彼连，在不同的方向上探测，缺陷回波情况类似。

一般白点、疏松、密集气孔等属于密集形缺陷。

三、根据缺陷波形分析缺陷性质

  缺陷内含物的声阻抗对缺陷回波高度有较大的影响。

白点、气孔等内含物气体，声阻抗很小，反射回波高。

非金属或金属夹渣声阻抗较大，反射回波低。

另外，不同类型缺陷反射波的形状也有一定差异。

例如气孔与夹渣、气孔表面较平滑，界面反射率高，波形陡直尖锐。

夹渣表面粗糙，界面反射率低，同时还有部分声波透入夹渣层，形成多次反射，波形宽度大并带锯齿。

  单个缺陷与密集缺陷的区分比较容易。

一般单个缺陷回波是独立出现的，而密集缺陷则是杂乱出现，且互相彼连。

以上说的都是静态波形。

四、超声波入射到不同性质的缺陷上，其动态波形也是不同的。

  不同性质的密集缺陷的动态波形对探头移动的敏感程度不同。

白点对探头移动很敏感，只要探头稍一移动，缺陷波立刻此起彼伏，十分活跃。

但夹渣对探头移动不太敏感，探头移动时，缺陷波变化迟缓。

五、根据底波分析缺陷的性质

  工件内部存在缺陷时，超声波被缺陷反射使射达底面的声能减少，底波高度降低，甚至消失。

不同性质的缺陷，反射面不同，底波高度也不一样，因此在某些情况下可以利用底波情况来分析估计缺陷的性质。

  当缺陷波很强，底波消失时，可认为是大面积缺陷，如夹层、裂纹等。

  当缺陷波与底波共存时，可认为是点状缺陷（如气孔、夹渣）或面积较小的其它缺陷。

  当缺陷波为互相彼连高低不同的缺陷波，底波明显下降时，可认为是密集缺陷，如白点、疏松、密集气孔和夹渣等。

  当缺陷波和底波都很低，或者两者都消失时，可认为是大而倾斜的缺陷或是疏松。

若出现“林状回波”，可认为是内部组织粗大。

《无损检测术语超声检测》

冯欣咸阳2010-05-0400:

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1　范围

　　本标准界定了用于超声无损检测方法的术语，作为标准和一般使用的共同基础。

　　2　一般术语

　　2.1　声吸收 acousticalabsorption

　　2.2　声各向异* acousticalanisotropy

　　2.3　声阻抗 acousticalimpedance

　　2.4　声影 acousticshadow

　　阴影区 shadowzone

　　2.5　衰减 attenuation

　　声衰减 soundattenuation

　　2.6　声衰减系数 attenuationcoefficient

　　2.7　声束轴线 beamaxis

　　2.8　声束边缘 beamedge

　　2.9　声束轮廓 beamprofile

　　2.10　声束扩散 beamspread

　　2.11　分贝 decibel

　　dB

　　2.12　不连续 discontinuity

　　2.13　边缘效应 edgeeffect

　　2.14　远场 farfield

　　2.15　缺陷 flaw

　　defect

　　2.16　界面 interface

　　2.17　背反射损失 lossofbackreflection

　　底波损失

　　2.18　近场 nearfield

　　菲涅耳区 Fresnelzone

　　2.19　近场长度 nearfieldlength

　　2.20　近场点 nearfieldpoint

　　2.21　传播时间 propagationtime

　　timeofflight

　　声时

　　2.22　反射系数 reflectioncoefficient

　　2.23　反射体 reflector

　　2.24　散射 scattering

　　2.25　声场 soundfield

　　2.26　声速 soundvelocity

　　传播速度 velocityofpropagation

　　2.27　检测频率 testfrequency

　　2.28　超声声束 ultrasonicbeam

　　声束 soundbeam

　　2.29　超声波 ultrasonicwave

　　3　与“波”相关的术语

　　3.1　纵波 longitudinalwave

　　压缩波 compressionalwave

　　3.2　连续波 continuouswave

　　3.3　爬波 creepingwave

　　3.4　波型转换 modeconversion

　　modetransfomation

　　waveconversion

　　3.5　板波 platewave

　　兰姆波 Lambwave

　　3.6　横波 transversewave

　　切变波 shearwave

　　3.7　球面波 sphericalwave

　　3.8　表面波 surfacewave

　　瑞利波 Rayleighwave

　　3.9　波前 wavefront

　　波阵面

　　3.10　波长 wavelength

　　3.11　波列 wavetrain

　　4　与“角”相关的术语

　　4.1　入射角 angleofincidence

　　4.2　反射角 angleofreflection

　　4.3　折射角 angleofrefraction

　　4.4　临界角 criticalangle

　　4.5　扩散角 divergenceangle

　　指向角

　　5　与“脉冲和回波”相关的术语

　　5.1　背面回波 backwallecho

　　backsurfaceecho

　　背反射 backreflection

　　底波 bottomecho

　　B

　　5.2　延迟回波 delayedecho

　　5.3　回波 echo

　　反射 reflection

　　5.4　缺陷回波 flawecho

　　defectecho

　　F

　　不连续回波 discontinuityecho

　　D

　　5.5　幻影回波 ghostecho

　　phantomecho

　　wrap-around

　　5.6　草状回波 grass

　　组织回波 structuralechoes

　　5.7　界面回波 interfaceecho

　　5.8　多次回波 multipleecho

　　多次反射 multiplereflection

　　5.9　脉冲 pulse

　　5.10　侧面回波 sidewallecho

　　W

　　5.11　干扰回波 spuriousecho

　　parasiticecho

　　5.12　界面波 surfaceecho

　　S

　　表面回波

　　5.13　发射脉冲指示 transmissionpulseindication

　　T

　　始波

　　5.14　发射脉冲 transmitterpulse

　　6　与“探头”相关的术语

　　6.1　斜射探头 anglebeamprobe

　　anglebeamsearchunit

　　斜探头 angleprobe

　　6.2　中心频率 centrefrequency

　　6.3　会聚距离 convergencedistance

　　6.4　会聚区 convergencezone

　　会聚点 convergencepoint

　　6.5　延迟声程 delaypath

　　6.6　场深 depthoffield

　　焦区长度 focalzone

　　focalrange

　　6.7　双换能器探头 doubletransducerprobe

　　双晶探头 twintransducerprobe

　　双探头 dualsearchunit

　　6.8　有效换能器尺寸 effectivetransducersize

　　6.9　电磁声换能器 electro-magnetictransducer

　　电动换能器 electrodynamictransducer

　　6.10　焦距 focallength

　　6.11　焦点 focalpoint

　　focus

　　6.12　聚焦探头 focussingprobe

　　6.13　液浸探头 immersionprobe

　　6.14　探头标称角 nominalangleofprobe

　　6.15　标称频率 nominalfrequency

　　6.16　标称换能器尺寸 nominaltransducersize

　　换能器尺寸 transducersize

　　元件尺寸 elementsize

　　6.17　直探头 normalprobe

　　直射探头 straightbeamprobe

　　straightbeamsearchunit

　　6.18　峰值频率 peakfrequency

　　6.19　峰数 peaknumber

　　6.20　相控阵探头 phasedarrayprobe

　　6.21　探头 probe

　　searchunit

　　6.22　探头阻尼因子 probedampingfactor

　　6.23　探头入射点 probeindex

　　6.24　探头靴 probeshoe

　　6.25　屋顶角 roofangle

　　半顶角 toe-in-semi-angle

　　6.26　偏向角 squintangle

　　6.27　偏向角 squintangle

　　6.28　表面波探头 surfacewaveprobe

　　6.29　换能器 transducer

　　晶片 crystal

　　元件 element

　　6.30　换能器背衬 transducerbacking

　　6.31　可变角探头 variableangleprobe

　　6.32　耐磨片 wearplate

　　diaphragm

　　6.33　斜楔 wedge

　　折射棱镜 refractingprism

　　6.34　轮式探头 wheelprobe

　　wheelsearchunit

　　7　与“超声检测仪器”相关的术语

　　7.1　幅度线* amplitudelinearity

　　7.2　盲区 deadzone

　　7.3　延迟扫描 delayedtimebasesweep

　　零点校正 correctionofzeropoint

　　7.4　动态范围 dynamicrange

　　7.5　电子距离-幅度补偿 electronicdistance-amplitude-compensation（EDAC）

　　7.6　时基线扩展 expandedtime-basesweep

　　scaleexpansion

　　7.7　缺陷检测灵敏度 flaw（defect）detectionsensitivity

　　7.8　增益控制 gaincontrol

　　dB控制 dBcontrol

　　增益调节 gainadjustment

　　7.9　闸门 gate

　　时间闸门 timegate

　　7.10　闸门水平 gatelevel

　　闸门电平

　　监视电平 monitorlevel

　　监视水平

　　7.11　脉冲（回波）幅度 pulse（echo）amplitude

　　信号幅度 signalamplitude

　　7.12　脉冲能量 pulseenergy

　　7.13　脉冲（回波）长度 pulse（echo）length

　　脉冲宽度

　　7.14　脉冲重复频率 pulserepetitionfrequency

　　prf

　　脉冲重复率 pulserepetitionrate

　　7.15　脉冲形状 pulseshape

　　7.16　抑制 rejection

　　supression

　　reject

　　grasscutting

　　7.17　分辨力 resolution

　　7.18　时基线 timebase

　　扫描线 sweep

　　7.19　时基线控制 timebasecontrol

　　扫描线控制 sweepcontrol

　　7.20　时基线* timebaselinearity

　　7.21　时基线范围 timebaserange

　　检测范围 testrange

　　7.22　超声检测设备 ultrasonictestequipment

　　7.23　超声检测仪 ultrasonictestinstrument

　　8　与“试块”相关的术语

　　8.1　校准试块 calibrationblock

　　标准试块 standardtestblock

　　8.2　平底孔 flatbottomhole

　　FBH

　　圆盘缺陷 discflaw

　　圆盘形反射体 discshapedreflector

　　8.3　参考试块 referenceblock

　　对比试块

　　8.4　参考缺陷  referenceflaw（defect）

　　参考反射体 reference reflector

　　8.5　横孔 sidedrilledhole

　　SDH

　　sidecylindricalhole

　　9　与“检测技术（方法）”相关的术语

　　9.1　斜射技术 anglebeamtechnique

　　9.2　自动扫查 automaticscanning

　　9.3　接触检测技术 contacttestingtechnique

　　9.4　直接扫查技术 directscantechnique

　　一次波技术 singletraversetechnique

　　9.5　双探头技术 doubleprobetechnique

　　一收一发技术 pitchandcatchtechnique

　　9.6　二次波技术 doubletraversetechnique

　　9.7　间隙检测技术 gaptestingtechnique

　　间隙扫描 gapscanning

　　9.8　液浸技术 immersiontechnique

　　液浸检测 immersiontesting

　　9.9　间接扫查技术 indirectscantechnique

　　间接扫查 indirectscan

　　9.10　手动扫查 manualscanning

　　9.11　多次回波技术 multiple-echotechnique

　　9.12　多次波技术 multipletraversetechnique

　　9.13　直射技术 normalbeamtechnique

　　straightbeamtechnique

　　9.14　环绕扫查 orbitalscanning

　　9.15　脉冲回波技术 pulseechotechnique

　　脉冲反射技术 reflection（pulse）technique

　　9.16　扫查 scanning

　　9.17　单探头技术 singleprobetechnique

　　9.18　螺旋扫查 spiralscanning

　　9.19　旋转扫查 swivelscanning

　　9.20　串列扫查技术 tandem（scanning）technique

　　9.21　衍射声时技术 time-of-flightdiffractiontechnique

　　TOFD

　　9.22　穿透技术 transmissiontechnique

　　9.23　尖端回波技术 tipechotechnique

　　尖端衍射技术 tipdiffractiontechnique

　　10　与“受检件”相关的术语

　　10.1　背面 backwall

　　backsurface

　　底面 bottom

　　10.2　声束入射点 beamindex

　　10.3　回波接收点 echoreceivingpoint

　　10.4　探头取向 probeorientation

　　10.5　扫查方向 scanningdirection

　　10.6　检测面 testsurface

　　扫查面 scanningsurface

　　10.7　受检件 testobject

　　examinationobject

　　10.8　检测体积 testvolume

　　examinationvolume

　　11　与“耦合”相关的术语

　　11.1　耦合剂 couplant

　　耦合介质 couplingmedium

　　耦合薄膜 couplingfilm

　　11.2　耦合损失 couplinglosses

　　11.3　耦合剂声程 couplantpath

　　11.4　转移修正 transfercorrection

　　补偿

　　传输修正

　　12　与“定位”相关的术语

　　12.1　缺陷深度 flawdepth

　　反射体深度 reflectordepth

　　12.2　投影声程长度 projectedpathlength

　　12.3　跨距 skipdistance

　　12.4　声程长度 soundpathlength

　　13　与“评价方法”相关的术语

　　13.1　DAC法 DACmethod

　　13.2　DGS图 DGSdiagram

　　AVG图 AVGdiagram

　　13.3　DGS法 DGSmethod

　　AVG法 AVGmethod

　　13.4　距离幅度校正曲线 distance-amplitudecorrectioncurve

　　DAC

　　13.5　参考试块法 referenceblockmethod

　　13.6　–6dB法 –6dBdropmethod

　　半波高度法 half-amplitudemethod

　　13.7　–20dB法 –20dBdropmethod

　　14　与“显示方法”相关的术语

　　14.1　A扫描显示 A-scandisplay

　　A-scanpresentation

　　14.2　B扫描显示 B-scandisplay

　　B-scanpresentation

　　14.3　C扫描显示 C-scandisplay

　　C-scanpresentation

多次反射在超声波定性分析上的应用

超声波探伤中的多次反射法又称多次脉冲反射法，是纵波探伤法的一种。

它以多次底波为依据进行探伤和判伤。

其原理是当探头发射的超声波由底部反射回至探头时，一部分声波被探头所接收，另一部分声波又折回底部，这样往复反射，直至声能全部衰减完为止。

若工件是板状且内部又无缺陷时，则萤光屏上出现呈指数曲线递减的多次反射底波。

本文想通过我厂的实践阐明，各种不同性质的缺陷对多次反射的影响，以及如何应用多次反射帮助我们超声波定性。

　　多次反射在不同形状的工件上有着不同的反射情况。

上面讲到在探测板状工件或者工件中相当于板状（或块状）的部位时，多次反射呈均匀的按指数曲线递减的多次反射波。

在对轴类工件作圆周探伤时，若工件内部致密无缺陷呈现波形。

可以看出，在一次底波以后，每两次底波之间总有两个幅度较低的波，这两个波中前面一个波总是较后面一个波为低。

有人曾把前面的一个波称作A波，后面一个波称作B波。

据分析A波的行程是一个等边三角形。

大家知道，平探头与轴的接触不是面，而是一条线，所以扩散角较平面为大，当半扩散角为30”时，回路行程为一等边三角形，全部行程是第一次底波行程的1.3倍，即A波位于一次与二次底波间距离的3／10处。

B波是一个变型波，它的行程是两个等腰三角形。

由于在传播中波型由纵波转变为横波，横波在钢中的速度比纵波慢，据计算，B波大约位于一次与二次底波间距离的7／10处。

　　不同性质的缺陷，对超声波的吸收不同，漫反射情况不同，对超声波多次反射的影响也不一样。

我们在生产中体会到，在工件内部致密无缺陷，表面耦合良好的情况下，碳素钢与合金结构钢，厚度或直径为300mm～500mm时，锻后退火状态，2.5MC探测，多次反射应有6~8次以上，且无缺陷波反射即为正常。

对轴类锻件退火状态而言，中小锻件直径Ø300mm左右，多次反射应有10次以上，大锻件直径Ø500～800mm，多次反射应有5～6次以上。

应当指出，调质处理以后，多次反射会有相应增加，这是由于热处理后内部组织变细的结果。

下面仅就不同性质的缺陷对多次反射的影响分述如下（未注明探测频率者均为2.5MC）。

　　一、蜂窝状缺陷

　　铸件中的蜂窝状缺陷多存在于冒口部位或者工件中铸造截面突变处，多系由于气体聚集难于外逸而致。

这种缺陷一般内壁较光滑且密集一起，对超声波漫反射厉害，缺陷反射波峰有高有低，对底波反射次数影响很大。

铸钢45#耳轴中蜂窝状缺陷和它的多次反射情况。

这种耳轴无缺陷部位多次反射良好。

因此，对铸件而言