理论教育 横波检测平面面缺陷定位技巧

横波检测平面面缺陷定位技巧

更新时间:2025-01-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:缺陷位置由探头入射点与反射体间的水平距离和缺陷深度决定。当用横波斜探头检测平面时,波束轴线在检测面处发生折射,工件中缺陷的位置由探头的折射角和声程确定或由缺陷的水平方向和垂直方向的投影来确定。图4-48 横波检测时的缺陷定位a)一次波检测 b)二次波检测按水平调节扫描速度 探伤仪按水平距离1∶n调节横波扫描速度,缺陷波的水平刻度值为τf,采用K值探头检测。

精确确定缺陷位置的目的不仅仅是便于返修,同时还能提供缺陷取向等对缺陷定性有用的情报。缺陷位置由探头入射点与反射体间的水平距离和缺陷深度决定。当用横波斜探头检测平面时,波束轴线在检测面处发生折射,工件中缺陷的位置由探头的折射角和声程确定或由缺陷的水平方向和垂直方向的投影来确定。由于横波扫描速度可按声程、水平、深度来调节,因此缺陷定位的方法也不一样,下面分别加以介绍。

横波检测时常用参数如图4-43~图4-45所示。

978-7-111-43197-8-Chapter04-69.jpg

图4-43 与直接扫查相关的参数

1—投影声程长度 2—检测面 3—缺陷深度 4—受检件 5—不连续缺陷 6—声程长度 7—声束轴线 8—折射角 9—斜探头

978-7-111-43197-8-Chapter04-70.jpg

图4-44 二次波技术和多次波技术相关参数

1—跨距 2—检测面 3—受检件 4—不连续/缺陷 5—声束轴线 6—斜探头

978-7-111-43197-8-Chapter04-71.jpg

图4-45 间隙检测技术相关参数

1—斜探头 2—探头入射点 3—耦合剂 4—受检件 5—声束轴线 6—声束入射点 7—耦合剂声程 8—检测面

横波检测时的缺陷定位方法有计算法、作图法等。

1.计算法

根据声程、探头角度及厚度很容易算出深度和距离(见图4-46),而声程可直接从显示屏上读出。在发现缺陷信号后,应垂直于焊缝中心线前后移动探头,找到最大发射波高,就能计算出水平距离,即

978-7-111-43197-8-Chapter04-72.jpg

图4-46 计算相关的参数

a=(p1+p2)sinβ=psinβ (4-20)

深度的计算公式为

d1=t-d3

d2=pcosβ

d3=d2-t

d1=t-(d2-t

d1=t-(pcosβ-t

d1=2t-pcosβ

计算结果的精度取决于扫描线调节得是否准确、探头入射点的位置是否真实及探头角度是否正确等。此外,还要考虑波束反射时的位移效应,特别是探头角度为70°时,在材料表面发生一次或多次反射时,应予以修正,如图4-47所示。

978-7-111-43197-8-Chapter04-73.jpg(www.daowen.com)

图4-47 波束反射时的位移效应

(1)按声程调节扫描速度 探伤仪按声程1∶n调节横波扫描速度,缺陷波水平刻度为xf,在一次波检测时(见图4-48a),缺陷至入射点的声程xf=f,如果忽略横孔直径,则缺陷在工件中的水平距离lf和深度df

978-7-111-43197-8-Chapter04-74.jpg

在二次波检测时(见图4-48b),缺陷至入射点的声程xf=f,则缺陷在工件中的水平距离lf和深度df

978-7-111-43197-8-Chapter04-75.jpg

式中 T——工件厚度;

β——探头横波折射角。

978-7-111-43197-8-Chapter04-76.jpg

图4-48 横波检测时的缺陷定位

a)一次波检测 b)二次波检测

(2)按水平调节扫描速度 探伤仪按水平距离1∶n调节横波扫描速度,缺陷波的水平刻度值为τf,采用K值探头检测。

一次波检测时,缺陷在工件中的水平距离lf和深度df

978-7-111-43197-8-Chapter04-77.jpg

二次波检测时,缺陷波在工件中的水平距离lf和深度df

978-7-111-43197-8-Chapter04-78.jpg

(3)按深度调节扫描速度 探伤仪按深度1∶n调节横波扫描速度,缺陷波的水平刻度值为τf,采用K值探头检测。一次波检测时,缺陷在工件中的水平距离lf和深度df

978-7-111-43197-8-Chapter04-79.jpg

二次波检测时,缺陷在工件中的水平距离lf和深度df

978-7-111-43197-8-Chapter04-80.jpg

2.作图法

为准确测定缺陷位置,应保持声束与焊缝方向垂直,前后移动探头,在显示屏上找到最大回波信号,由显示屏缺陷信号位置可读得声程值,再测量探头入射点到焊缝中心线的距离,把这些距离值画在焊缝断面图上,即可定出缺陷位置。此程序应在焊缝两侧进行,如图4-49所示。

978-7-111-43197-8-Chapter04-81.jpg

图4-49 作图法测量缺陷位置

确定缺陷的取向和形状是缺陷定位的重要组成部分。同时需要使用不同角度的探头从多个方向进行扫查,做大量测定。每次扫查都应细心测量声程及探头入射点到焊缝中心线的距离。材料表面状况对定位精度的影响也应予以特别注意,表面不平可能引起超声波双重折射,因而材料中的折射角可能改变。对于特定探头,在沿假定声束轴线作图时,上述角度的偏差将会使缺陷定位不准。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈