理论教育 影响缺陷定位的主要因素分析

影响缺陷定位的主要因素分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:当探伤仪水平刻度不准时,缺陷定位误差增大。此外,探头斜楔磨损还会使探头入射点发生变化,影响缺陷定位。当应力与波的传播方向不一致时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,使波的传播方向产生偏离,影响缺陷定位。当工件与试块的波速不同时,仪器的时基线比例发生变化,影响缺陷定位精度。入射点、K值 在横波检测时,若测定探头的入射点、K值误差较大,也会影响缺陷定位。

影响缺陷定位的主要因素分析

1.探伤仪的影响

探伤仪水平线性的好坏对缺陷定位有一定的影响。当探伤仪水平线性不佳时,缺陷定位误差大。探伤仪时基线比例是根据示波屏上水平刻度值来调节的。当探伤仪水平刻度不准时,缺陷定位误差增大。

2.探头的影响

(1)声束偏离 无论是垂直入射检测还是倾斜入射检测,都假定波束轴线与探头晶片几何中心重合。但实际上这两者往往难以重合。当实际声束轴线偏离探头几何中心轴线较严重时,缺陷定位精度一定会下降。

(2)探头双峰 一般探头发射的声场只有一个主声束,远场区轴线上声压最高。但有些探头性能不佳,存在两个主声束,当发现缺陷时,不能判定是哪个主声束发现的,因此也就难以确定缺陷的实际位置。

(3)斜楔磨损 横波探头的斜楔在检测过程中将会磨损。当操作者用力不均时,探头斜楔前后的磨损量不同。当斜楔后面的磨损量较大时,折射角增大,探头K值增大。当斜楔前面的磨损量较大时,折射角减小,K值也减小。此外,探头斜楔磨损还会使探头入射点发生变化,影响缺陷定位。

(4)探头指向性 若探头半扩散角小,指向性好,则缺陷定位误差小,反之定位误差大。

3.工件本身的影响

(1)工件表面粗糙度 当工件表面粗糙时,不仅耦合不良,而且由于表面凹凸不平,使声波进入工件的时间产生差异。当凹槽深度为λ/2时,进入工件的声波相位正好相反,这样就犹如一个正负交替变化的次声源作用在工件上,使进入工件的声波互相干涉,形成分叉,从而使缺陷定位困难。

(2)工件材质 工件材质对缺陷定位的影响可从波速和内应力两方面来讨论。当工件与试块的波速不同时,就会使探头的K值发生变化。另外,工件内应力较大时,将使声波的传播速度和方向发生变化。当应力方向与波的传播方向一致时,若应力为压缩应力,则应力作用使工件弹性增加,这时波速加快。反之,若应力为拉伸应力,则波速减慢。当应力与波的传播方向不一致时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,使波的传播方向产生偏离,影响缺陷定位。(www.daowen.com)

(3)工件表面形状 当检测曲面工件时,探头与工件接触有两种情况:一种情况是平面与曲面接触,这时为点接触或线接触,若握持探头的方法不当,则探头折射角容易发生变化;另一种情况是将探头斜楔磨成曲面,使探头与工件曲面接触,这时折射角和声束形状将发生变化,影响缺陷定位。

(4)工件边界 当缺陷靠近工件边界时,侧壁反射波与直接入射波在缺陷处产生干涉,使声场声压的分布发生变化,声束轴线发生偏离,进而使缺陷定位误差增加。

(5)工件温度 探头的K值一般是在室温下测定的。当检测的工件温度发生变化时,工件中的波速发生变化,使探头的折射角随之发生变化。

(6)工件中的缺陷 工件内缺陷的方向也会影响缺陷定位。当缺陷倾斜时,扩散波未入射至缺陷时回波较高,而定位时误认为缺陷在轴线上,从而导致定位不准。

4.操作人员操作水平和责任心的影响

(1)仪器时基线比例 仪器时基线比例一般在试块上调节。当工件与试块的波速不同时,仪器的时基线比例发生变化,影响缺陷定位精度。另外,在调节比例时,回波前沿没有对准相应水平刻度或读数不准,也会使缺陷定位误差增加。

(2)入射点、K值 在横波检测时,若测定探头的入射点、K值误差较大,也会影响缺陷定位。

(3)定位方法 当横波周向检测圆筒形工件时,缺陷定位与探测平板形工件时不同,若仍按平板工件处理,则定位误差较大。

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