什么是超聲波檢測(cè)

超聲波檢測(cè)是在不損壞檢測(cè)對(duì)象的前提下，利用被檢測(cè)材料與缺陷的聲學(xué)性能存在差異的特點(diǎn)，借助相應(yīng)的設(shè)備與器材，通過(guò)超聲波在傳播過(guò)程中的反射情況和傳播時(shí)間與能量變化，對(duì)檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部及表面結(jié)構(gòu)、性質(zhì)或狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)的一種無(wú)損檢測(cè)方法。

超聲波檢測(cè)的工作原理

采用一定方法將聲源產(chǎn)生的超聲波發(fā)射進(jìn)入被檢測(cè)工件內(nèi)部，如果工件中存在一個(gè)缺陷，這個(gè)缺陷與工件材料之間將形成一個(gè)不同介質(zhì)之間的交界面，由于交界面之間的聲阻抗不同，當(dāng)發(fā)射的超聲波遇到這個(gè)交界面之后就會(huì)發(fā)生反射。反射回來(lái)的超聲信號(hào)被接收到，通過(guò)對(duì)接收到的超聲信號(hào)的分析，判斷工件內(nèi)部的缺陷情況。

超聲波檢測(cè)的能力范圍

1. 能檢測(cè)出原材料(板材、復(fù)合板材、管材、鍛件等)和零部件中存在的缺陷。

2. 能檢測(cè)出焊接接頭內(nèi)存在的缺陷，面狀缺陷檢出率較高。

3. 超聲波穿透能力強(qiáng)，可用于大厚度(100mm以上)原材料和焊接接頭的檢測(cè)。

4. 能確定缺陷的位置和相對(duì)尺寸。

超聲波檢測(cè)的局限性

1. 較難檢測(cè)粗晶材料和相應(yīng)焊接接頭中存在的缺陷。

2. 缺陷位置、取向和形狀對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定的影響。

3. A型顯示檢測(cè)不直觀，檢測(cè)記錄信息少。

4. 較難確定體積狀缺陷和面狀缺陷的具體性質(zhì)。

超聲波檢測(cè)的適用范圍

超聲檢測(cè)的適用范圍非常廣，從檢測(cè)對(duì)象的材料來(lái)說(shuō)，可用于各種金屬材料和非金屬材料；以金屬材料的制造工藝來(lái)說(shuō)，可以是鍛件、鑄件、焊接件、膠接件、復(fù)合材料構(gòu)件等；以金屬材料的形狀來(lái)說(shuō)，可以是板材、棒材、管材等；以金屬材料的尺寸來(lái)說(shuō)，厚度可小至1mm，也可大至幾米；既可以是表面缺陷，也可以是內(nèi)部缺陷。

常見(jiàn)缺陷及特征

1. 未焊透

焊接時(shí)母材與母材之間未熔合的現(xiàn)象，對(duì)于對(duì)接焊縫也指熔敷深度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象。

2. 未熔合

焊縫金屬和母材或焊縫金屬各焊層之間未結(jié)合的部分，可能是如下某種形式：

(1) 坡口未熔合。

(2) 層間未熔合。

3. 夾渣

殘留在焊縫金屬中的熔渣，根據(jù)其形成的情況，這些夾渣可能是條狀的、點(diǎn)狀的、密集的。

4. 咬邊

母材（或前一熔敷金屬)在焊趾處因焊接而產(chǎn)生的不規(guī)則缺口。

5. 焊瘤

焊接過(guò)程中，熔化金屬流淌到未熔化的母材或焊縫上所形成的金屬瘤。

6. 氣孔

熔化的金屬在凝固時(shí)，其中的氣體未能溢出而殘留下來(lái)所形成的空穴。

7. 折疊

折疊是金屬變形過(guò)程中將已氧化過(guò)的表層金屬匯合到一起而形成的：或是由兩股(或多股)金屬對(duì)流匯合而形成；也可以是由一股金屬的急速大量流動(dòng)將鄰近部分的表層金屬帶著流動(dòng)，兩者匯合而形成的；也可以是由于變形金屬發(fā)生彎曲、回流而形成：還可以是部分金屬局部變形，被壓入另一部分金屬內(nèi)而形成。折疊缺陷經(jīng)常出現(xiàn)在板材、鍛件的表面。

8. 裂紋

金屬原子的結(jié)合遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙。

9. 縮孔

鑄件在凝固過(guò)程中，由于補(bǔ)縮不良而產(chǎn)生的孔洞，形狀極不規(guī)則，孔壁粗糙并帶有枝狀晶，常出現(xiàn)在鑄件最后凝固的部位。

10. 夾雜

鑄件或鍛件中混進(jìn)非金屬夾雜或耐火材料所形成的缺陷。

11. 分層

鋼板或鍛件斷面上呈現(xiàn)的明顯金屬分離現(xiàn)象稱分層，缺陷處可見(jiàn)未焊合的縫隙，有時(shí)縫隙內(nèi)還有肉眼可見(jiàn)的夾雜物。

12. 腐蝕

金屬材料受周圍介質(zhì)的作用而損壞，稱為金屬腐蝕。經(jīng)常出現(xiàn)在在役管線與容器內(nèi)壁。

13. 疏松

鑄件或鍛件內(nèi)部呈細(xì)密微孔分布的缺陷。

14. 白點(diǎn)

冶煉和澆鑄過(guò)程中氫在鋼液中的溶解度隨溫度下降而降低，部分過(guò)飽和而析出的氫不能及時(shí)逸出鋼錠外而產(chǎn)生的缺陷稱作白點(diǎn)，白點(diǎn)缺陷主要出現(xiàn)在厚度大于40mm鋼板與鍛件的中心部位。

檢測(cè)步驟

一、試件的準(zhǔn)備

為了提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，應(yīng)對(duì)受檢件的材料牌號(hào)、性能，制造方法和工藝特點(diǎn)，影響其使用性能的缺陷種類及形成原因、缺陷的最大可能取向及大小、受檢部位受力狀態(tài)及檢收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了解。

二、檢測(cè)條件的確定，包括超聲波檢測(cè)儀、探頭、試塊等的選擇

入射方向的選擇應(yīng)使聲束中心線與缺陷延伸平面，特別是與最大受力方向垂直的缺陷面盡可能地接近垂直，并力求得到缺陷最大信號(hào)，此外，為避免被探工件形狀和結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生反射或變型信號(hào)對(duì)缺陷的判別造成困難，入射方向還應(yīng)選擇在不會(huì)出現(xiàn)這些干擾信號(hào)的方向上。必要時(shí)應(yīng)從正、反兩面進(jìn)行檢查。

探頭的選擇也是尤為重要的。作為超聲檢測(cè)的重要工具之一，探頭的種類很多，結(jié)構(gòu)型式也各不相同。檢測(cè)前應(yīng)根據(jù)被檢對(duì)象的形狀、衰減情況和技術(shù)要求來(lái)選擇探頭。探頭的選擇包括選擇探頭型式、頻率、晶片尺寸和斜探頭的折射角(K值)等。一般根據(jù)工件的形狀和可能出現(xiàn)缺陷的部位、方向等條件來(lái)選擇探傷方法，一旦方法確定，應(yīng)采用什么型式的探頭也就確定了。

三、檢測(cè)儀器的調(diào)整

在儀器開(kāi)始使用時(shí)，對(duì)儀器的水平線性和垂直線性進(jìn)行測(cè)定。時(shí)基線刻度可按比例調(diào)節(jié)為代表脈沖回波的水平距離、深度或聲程。

四、掃查

掃查一般考慮兩個(gè)原則，一是保證試件的整個(gè)檢查區(qū)有足夠的聲束覆蓋以避漏檢；二是掃查過(guò)程中聲束入射方向始終符合所規(guī)定的要求。一般標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定掃查速度不得大于150mm／s。且在掃查過(guò)程中應(yīng)給探頭以適當(dāng)?shù)暮鸵恢碌膲毫?，保持探頭移動(dòng)平穩(wěn)，掃查過(guò)程中，探頭的方向應(yīng)嚴(yán)格按照掃查方式的規(guī)定(斜射探頭尤應(yīng)注意)。

因?yàn)樘筋^移動(dòng)方向的改變對(duì)于單探頭探傷，將因入射波的方向改變而使缺陷檢出靈敏度變化；對(duì)于雙探頭法探傷，則可使反射或透射波不能為另一探頭接收。所以為免漏檢，每次掃查應(yīng)有一定比例的聲束覆蓋率。

五、缺陷的評(píng)定

缺陷的具體評(píng)定方法，這里我們就省略了。有興趣的朋友可以查閱對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

六、結(jié)果記錄與報(bào)告的編寫(xiě)

報(bào)告的內(nèi)容至少應(yīng)包含以下內(nèi)容

1.報(bào)告編號(hào)。

2執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和合格級(jí)別。

3檢測(cè)對(duì)象：檢測(cè)設(shè)備類別，檢測(cè)對(duì)象的名稱、編號(hào)、規(guī)格尺寸、材質(zhì)和熱處理狀態(tài)、分測(cè)部位和檢測(cè)比例、檢測(cè)時(shí)的表面狀態(tài)、檢測(cè)時(shí)機(jī)等。

4檢測(cè)設(shè)備和器材：名稱和規(guī)格型號(hào)。

5.檢測(cè)工藝參數(shù)。

6.檢測(cè)部位示意圖。

7.檢測(cè)結(jié)果和檢測(cè)結(jié)論。

8.編制者(級(jí)別)和審核者(級(jí)別)。

9.編制日期。