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超聲波檢測焊縫時(shí)如何選擇斜探頭

閱讀:2287        發(fā)布時(shí)間:2020-12-2

在焊接件超聲波檢測工作中,選擇合適的探頭是發(fā)現(xiàn)缺陷、并對缺陷定位和定量的關(guān)鍵。因此在進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)之前,一定要對檢驗(yàn)對像有一個(gè)充分的了解,對可能產(chǎn)生的缺陷有一定的認(rèn)識(shí)從而根據(jù)這些情況來選擇探頭。

一、頻率的選擇

頻率的大小主要影響探頭近場區(qū)的長度和半擴(kuò)散角的大小,頻率高,波長短,聲束窄擴(kuò)散角小,能量集中,聲束指向性好,因?yàn)椴ㄩL短對發(fā)現(xiàn)細(xì)小缺陷的能力強(qiáng),分辨力高,缺陷定位準(zhǔn)確。但是頻率高聲波在材料中的衰減大,穿透能力差,頻率高,近場區(qū)較大,對薄板工件發(fā)現(xiàn)近表面缺陷能力減弱,在選擇探頭頻率時(shí)要綜合考慮。對厚板對接焊縫應(yīng)盡量選擇頻率小一些一般取2MHz左右;特別是鑄件和奧氏體不銹鋼件,衰減大,頻率一般選0.51MH,對中等厚度板對接焊縫可選擇頻率較大一些的探頭一般選擇2.5MHz的探頭薄板大頻率可選擇5MHz。

、晶片尺寸的選擇

晶片尺寸的大小決定了超聲波的發(fā)射功率,晶片尺寸越大發(fā)射功率越大,晶片尺寸大,半擴(kuò)散角小聲束指向性好,信噪比優(yōu)于小晶片探頭,未擴(kuò)散區(qū)增大,相對掃查的厚度范圍較大對厚板應(yīng)盡量選擇晶片尺寸大一些的探頭晶片尺寸大,相對掃查寬度大,能夠提高工作效率。晶片尺寸大近場較大,對于容器筒體或接管表面為曲面時(shí)為保證耦合,探頭晶片不宜過大。對于奧氏體不銹鋼焊縫,為了減少晶粒散射的面積,應(yīng)當(dāng)選用大晶片探頭。晶片尺寸大對于薄板材料來說近場大,對探傷不利在保證強(qiáng)度足夠的前提下盡量選擇晶片尺寸小一些的探頭。方形晶片相對長方形晶片發(fā)射能量集中在選擇晶片時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇方形晶片。

、K值的選擇

K值對探傷靈敏度、聲束軸線的方向,一次波的聲程有較大的影響,對于有機(jī)玻璃制成的斜楔在K=0.84時(shí),聲壓往復(fù)透射率高,K值越大折射角大,一次波的聲程大當(dāng)檢測厚壁工件時(shí),應(yīng)選用較小的K值薄壁工件時(shí),應(yīng)選擇較大K值焊縫檢測過程中應(yīng)保證主聲束能夠掃查整個(gè)焊縫截面。應(yīng)盡量使聲束垂直于可能產(chǎn)生的主要缺陷,對于焊縫根部的未焊透缺陷,要考慮端角反射問題,使用K=0.71.5左右的探頭,超過這個(gè)范圍的K值端角反射率低。在選擇K值的過程中要根據(jù)檢測質(zhì)量的要求、板材厚度檢查的主要缺陷等情況綜合考慮合理選擇,如一種K值的探頭不能夠滿足檢測要求,要同時(shí)選擇不同K值的探頭來滿足質(zhì)量要求。

探頭前沿的選擇

橫波斜探頭一般由壓電晶片,吸聲材料,斜楔,阻尼塊,電纜線和外殼基本組成。壓電晶片的振動(dòng)包括厚度方向的振動(dòng)和徑向振動(dòng)其中厚度方向的振動(dòng)是對我們有利的,而徑向振動(dòng)是我們要消除的。一般通過斜楔前端做成牛角形外加吸聲材料來消除,這些也只能減少徑向振動(dòng),不能夠*的消除,仍有部分徑向波會(huì)傳導(dǎo)到工件上,對主聲束的傳播產(chǎn)生一定的干涉。因此,在選擇探頭的過程中,在滿足一次波和二次波能夠掃查焊縫整個(gè)區(qū)域的前提下前沿可以選擇大一點(diǎn),對于薄板為了保證聲束能夠掃查整個(gè)焊縫載面,應(yīng)選擇前沿相對較小一些,特別是對于薄壁管道的檢測要求盡量前沿短一些。

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