锻件中的非金属夹杂物--多为单个反射信号,起波较慢,回波前沿不太陡峭,波峰较圆钝,回波后沿斜率不太大并且回波占宽较大。钛合金锻件中的高密度
夹杂物(例如钨、钼)--多为单个反射信号,回波占宽不太大,但较裂纹类要大些,回波前沿较陡峭,后沿斜率较大,当改变探测频率和声束直径时,其反射当量
大小变化不大(如为大晶粒或其他组织反射在这种情况下回波高度将有显著变化)。铸件或焊缝中的气孔--起波快但波幅较低,有点状缺陷的特征。焊缝中的未焊
透--多为根部未焊透(如V型坡口单面焊时钝边未熔合)或中间未焊透(如X型坡口双面焊时钝边未熔合),一般延伸状况较直,回波规则单一,反射强,从焊缝
两侧探伤都容易发现。铸件或焊缝中的夹渣--反射波较紊乱,位置无规律,移动探头时回波有变化,但波形变化相对较迟缓,反射率较低,起波速度较慢且后沿斜
率不太大,回波占宽较大。
一般在可能的情况下,为了进一步确认缺陷性质,还应采用其他无损检测手段,例如X射线照相(检查内部缺陷)、磁粉和渗透检验(检查表面缺陷)来辅助判断。
二.根据回波相位识别反射体
根据声压反射率公式:rp=(Z2cosα-Z1cosβ)/(Z2cosα+Z1cosβ)
式中:Z1-第一介质(被检材料)的声阻抗;
Z2-第一介质(缺陷)的声阻抗;α-入射角;β-反射角,当超声波垂直入射时,cosα=cosβ=1,当入射波与反射波同为一种波型时,α=β,上述
公式简化为:rp=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)即超声波在被检材料中投射到缺陷上时,在界面的声反射大小取决于两者声阻抗差值,并在Z2<Z1的情况
下,回波相位与入射波反相,从而可以利用回波与入射波的相位关系识别例如裂纹或其他反射体。
如图1(上)所示,使用平底孔(含空气)调整起始灵敏度时,显示的射频回波相位与金属材料中的入射波相位相反,而对于裂纹、非金属夹杂物等缺陷,情 况相似,即缺陷回波与平底孔回波相位相同(图1中)。如果是高密度夹杂物(例如钨、钼等)缺陷时,则缺陷回波与平底孔回波相位相反,即Z缺>Z基时,回波 与入射波同相,与平底孔回波反相;Z缺<Z基时,回波与入射波反相,与平底孔回波同相。(Z缺为缺陷声阻抗,Z基为基体材料声阻抗)。另一种利用回波射频 显示正向与负向最大振幅关系识别焊缝中裂纹类危险缺陷的方法如图2所示。应当说明的是,上述两种方法都需要能在示波屏上以较大程度(比例)展宽脉冲信号的 超声探伤仪,并应能作射频显示,但目前常用的一般便携式超声探伤仪在这方面的应用还受到一定限制。

图1 根据回波相位识别反射体
图2 射频显示波形正负振幅关系法
A-缺陷回波负向最大振幅;B-缺陷回波正向最大振幅
A/B>1--裂纹类缺陷;A/B<1--其他反射体
三.根据视频显示波形的形状判别缺陷性质
这是在经验法的基础上,通过定量测定缺陷回波的前沿上升时间(t1),脉冲持续时间(t2)和脉冲下降时间(t3),从而对缺陷性质进行判别的方 法,见图3所示。首先应对示波屏水平基线刻度以0.1μs或1μs分划,可以使用厚度2.5英寸(63.6mm)的纯铝平面试块(CL= 6.35mm/μs),使第一、二次底波前沿分别对准总长100mm的水平线刻度上的50和100mm,此时水平基线刻度每1mm代表声波传播时间为 0.4μs(往返时间),使缺陷回波高度为100%满刻度,读取90%满刻度线和20%满刻度线与回波包络线交点所对应的t1、t2和t3三个时间(见图 3)。
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