(1)一般要求 检测人员应掌握一定的断裂力学和焊接基础知识,掌握端点衍射波法的传播特性,对检测中可能出现的问题能做出正确的分析、判断和处理。测定时应采用直射波法,若确有困难,则也可用一次反射回波法。灵敏度应根据需要确定,但应使噪声回波高度不超过显示屏满刻度的20%。原则上应选K1,2.5~5MHz的探头。当采用双探头测高时,两只探头的K值与楔块内纵波声程应相同。聚焦斜探头的声束宽度与声束范围等主要技术参数,均应满足所检测缺陷的要求。
图4-53 端点衍射回波法测缺陷自身高度
(2)端点衍射波测定方法 该方法主要根据缺陷端点反射波来辨认衍射回波,并通过缺陷两端点衍射回波之间的延迟时间差值来确定缺陷自身高度,如图4-53所示。
(3)测定程序 在CSK—IA、CSK—ⅢA试块上精确校正时基线,进行距离修正,如图4-54所示。
1)水平修正值
ΔL1=Rsinβ (4-29)
2)深度修正值
ΔH1=Rcosβ (4-30)
(4)测定方法
1)开口缺陷:当检测面与缺陷不在同一面上时(见图4-54),将探头置于表面开口背侧,使声束轴线对准角镜,记录反射回波高度为显示屏满刻度的80%时的ΔC。
将灵敏度提高15~25dB,使探头沿缺陷伸展方向扫查,当声束轴线完全离开缺陷端点的第一个峰值回波时,既是端点衍射波。记录端点与检测面间的距离ΔDW。
按式(4-31)求出缺陷自身高度ΔH。
ΔH=ΔC-ΔDW (4-31)
当检测面与缺陷在同一面上时:
ΔH=ΔDW (4-32)
2)焊接接头内部缺陷:当用单晶斜探头对焊接接头内部的垂直缺陷测高时,将探头置于任意检测面,前后缓慢移动探头扫查缺陷,当发现缺陷的上下端点反射波时,再微动探头,使缺陷的上端点和下端点后毗邻出现上下端点衍射回波,记录回波位置,按式(4-33)计算缺陷高度。
ΔH=ΔDW下-ΔDW上 (4-33)
单晶斜探头对焊接接头内部倾斜缺陷测高如图4-55所示。
图4-54 距离修正
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图4-55 单晶斜探头对焊接接头 内部倾斜缺陷测高
在检测A、B端点时,使用探头缓慢移动扫查缺陷,当发现A点和B点衍射回波时,精确测量探头移动距离L1,然后再将探头移到对应侧,用以上相同方法测得L2。如果L1和L2移动的距离是对称的,则可解释为垂直缺陷。原则上当L1>L2或者L2>L1时,是倾斜缺陷。缺陷的倾角θ可按式(4-34)计算。
θ=arctan[(L-ΔHtanβ)/ΔH] (4-34)
倾斜缺陷的倾斜长度AB按式(4-35)计算。
式中 AB——缺陷倾斜长度(mm);
ΔH——缺陷倾斜高度(mm);
tanβ——斜探头折射角正切值;
L(L1或L2)——探头从B点移动至A点的距离(mm)。
在缺陷距检测面较深或者端点衍射信号被端点部位的散射波所淹没无法识别
时,可选双晶斜探头V形串接法进行测高,如图4-56所示。操作步骤如下:
①选择两只相同型号的球晶片聚焦斜探头(或常规探头),且K值相同。
②用单晶斜探头确认缺陷的上下端点距检测面的深度。
③将探头(探头1)置于缺陷上端点位置,将另一只探头(探头2)置于缺陷的另一侧与之相对称的位置,把探伤仪转换成一发一收的工作状态,将反射波辐射调至显示屏高的80%。
图4-56 双晶斜探头V形串接法缺陷测高
④移动探头2,当端点反射波辐射度达显示屏满刻度的80%时固定探头2,移动探头1,扫寻端点反射波。该信号波幅达到最高或其前方出现新的最高反射波时,固定探头1的位置,再次移动探头2,扫寻上端点衍射回波。如此轮流移动两只探头,直到最终确认缺陷端点衍射波为止。测定缺陷端点衍射波的时间延迟(时间差值)即可获得缺陷上端点距检测面的深度ΔDW上。
⑤依次轮流移动两只探头,按上述方法扫寻缺陷下端点衍射波,即可获得缺陷下端点距检测面的深度ΔDW下。
按式(4-36)计算缺陷高度。
ΔH=ΔDW下-ΔDW上 (4-36)
3)注意事项。读取缺陷端点衍射回波幅度的位置应为显示屏纵轴满刻度10%以上的峰值位置。为了保证测高精度,测试值记小数点后一位数。在记录缺陷高度时,应将探伤仪闸门确定在端点衍射回波峰值上。
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