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超声波探伤教材1

第一章超声波探伤的物理基础1

一、振动1

1.振幅(A)1

2.振动周期(T)1

3.频率(f)2

4.相位2

二、波动2

1.波的形成3

2.波的分类4

3.不同材料中声波的传播6

4.波长与波的传播速度8

三、超声波的发生与接收11

1.压电效应11

2.磁致伸缩效应13

四、超声场14

1.近场14

2.远场15

3.声压分布15

4.指向角16

五、超声波在界面上的反射与透射19

1.反射与透射系数19

2.反射定律与折射定律22

3.由折射产生横波25

4.由折射产生表面波26

5.耦合介质中的折射27

六、超声波的衰减28

1.散射、绕射28

2.吸收30

3.材料中的衰减30

4.衰减系数及其测定31

一、探伤方法及其选择33

1.穿透法33

第二章超声波检验的过程33

2.脉冲反射法35

二、仪器和探头性能的校验37

1.仪器特性37

2.探头特性39

3.检验系统的特性43

三、按标准、规程或协议选定探测条件45

1.最常用的标准和规程45

2.关于检测条件47

四、探伤图形中回波的判别50

1.没有缺陷时的探伤图形50

2.有缺陷时的探伤图形50

3.异型回波与附加回波51

五、检验报告57

1.检验的一般说明57

2.检验方法的技术参数58

3.检验结果61

第三章测距校正及缺陷定位63

一、测距校正63

1.校正前的准备63

2.应用K1标准试块校正测距标度66

3.应用K2标准试块校正测距标度69

4.应用对比试块校正测距标度71

5.测距标度的置换及以后的复核73

二、用垂直法时缺陷深度的读取与测厚74

1.标度直读法74

2.零点位移法74

3.多次回波法74

4.分割式探头法76

三、斜入射法时缺陷定位77

1.缺陷垂直距离的确定77

2.缺陷水平距离的确定83

第四章探测灵敏度的调节84

一、探测灵敏度的概念与调节的必要性84

1.探测灵敏度的概念84

2.调节的必要性85

1.基准反射体86

二、调节探测灵敏度的基准86

2.基准高度88

3.基准高度曲线的绘制88

三、调节探测灵敏度时的修正因子94

1.声程差△Vs94

2.传输损失△Vr94

3.材质衰减差△Vδ97

4.基准孔径差△Vd98

5.曲面差△VK99

6.近表面缺陷修正值△Vo100

1.按不变的基准高度调节103

四、探测灵敏度调节程序103

2.按基准高度曲线调节104

第五章回波高度和缺陷大小的评定106

一、回波高度的测定106

1.回波高度的度量106

2.回波高度的读取法106

3.分贝值与回波高度比的关系108

二、缺陷当量的评定109

1.缺陷当量的定义109

2.用对比试块上的人工缺陷回波求得缺陷当量110

3.用AVG线图求得缺陷当量111

4.用定量面板求得缺陷当量117

三、缺陷延伸度的评定119

1.关于延伸度的概念119

2.缺陷延伸度的测定法120

3.影响测定结果的因素122

第六章超声波探伤的应用实例125

一、钢板探伤125

1.钢板中的缺陷125

2.探测方法与条件125

3.缺陷的确认127

4.缺陷的测定131

5.质量评级132

二、焊缝探伤133

1.焊缝分类133

2.焊缝的常见缺陷134

3.探伤方法及其应用136

4.探测条件141

5.缺陷的评定143

三、铸锻件探伤146

1.铸件的探伤146

2.复合材料及其制品的探伤149

3.锻件的探伤149

绪言152

超声波探伤实验152

实验指导书153

一、探头、仪器和检验系统性能测试153

实验一、水平线性的测定153

实验二、检验系统灵敏度测定155

实验三、放大器余量的测定156

实验四、比较几种探头的灵敏度157

实验五、盲区的测定158

实验六、深度分辨率的测定162

实验七、分贝调节器精度的测定166

实验八、斜探头入射点和折射角的测定167

实验九、斜探头楔内声程的测定168

实验十、波束指向性的测定170

实验十一、近场长度的测定171

二、测距校正173

实验十二、测距标度按深度校正173

实验十三、测距标度按声程校正175

实验十四、测距标度按水平距离校正176

实验十五、测距标度按缩短的水平距离校正178

实验十六、跨距的测定及测距标度按跨距校正179

实验十七、非钢材料检测时测距标度的校正182

三、测厚与定位185

实验十八、试件厚度的测定185

实验十九、测定几个简单试件的全部尺寸187

实验二十、测定人工缺陷深度189

实验二十一、斜探头探测时反射体定位190

实验二十二、简易定位面板的制作和应用192

实验二十三、空心圆柱体周向探测时缺陷定位194

实验二十四、斜探头探测非钢材料时缺陷定位195

实验二十五、串列式扫查时的缺陷定位197

四、探测灵敏度调节198

实验二十六、以背面为基准调节探测灵敏度198

实验二十七、以四分圆为基准调节探测灵敏度200

实验二十八、以人工缺陷为基准调节探测灵敏度202

实验二十九、传输损失值的测定及其在调节探测灵敏度时的修正203

实验三十、探测灵敏度基准差值的测定206

实验三十一、基准曲线的测绘和探测灵敏度调节时的使用212

五、回波高度的测定和缺陷当量的求得214

实验三十二、回波高度比与分贝的关系214

实验三十三、缺陷当量的试块对比法216

实验三十四、缺陷当量的基准曲线对比法217

实验三十五、缺陷当量用AVG线图求解法219

实验三十六、缺陷当量用AVG面板求解法221

实验三十七、当量与实际大小之间的误差因素224

六、回波动态特征的测定与延伸度的求得227

实验三十八、典型反射体回波动态特征的测定227

实验三十九、反射体延伸度的可测界限229

实验四十一、反射体延伸度的测定234

实验四十、测定几个大面积反射体的投影形状234

实验四十二、回波动态特征与反射体尺寸的关系237

七、异常回波的判别244

实验四十三、轴向探测时的异常回波244

实验四十四、轴类径向探测时的附加回波245

实验四十五、轮廓回波246

实验四十六、倾斜界面反射波的方向与波型变化规律251

实验四十七、侧面再反射形成的迟到回波252

实验四十八、60°斜探头探测时的早到回波256

八、试件或模拟试件的检验258

实验四十九、板材的检验258

实验五十、锻轴的检验263

实验五十一、平板对接焊缝的检验266

实验五十二、管材的检验269

实验五十三、全面检测几个工件271

实验用试块示图及其编号272

附录293

一、DIN54119超声波检测术语定义293

二、DIN54120 K1标准试块及其在调整与校验脉冲反射式超声波探伤仪中的应用303

三、DIN54122 K2标准试块及其在调整与校验脉冲反射式超声波探伤仪中的应用313

四、检验报告示例317

五、分贝与回波高度比换算表321

六、实验用的(三种)AVG线图322