无损检测教学课件 超声波探伤1 概述

无损检测教学课件,超声波的物理基础共三章15节

第1章 绪论济南铁路局

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主要内容超声检测的定义和作用 超声检测的发展简史和现状 超声检测的基础知识

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1.1超声检测的定义和作用 1.1超声检测的定义和作用指使超声波与试件相互作用，就反射、透射和 散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、 几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检 测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的 技术。 在特种设备行业，通常指宏观缺陷检测和材料 厚度测量。

作用：质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产率

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1.2超声检测的发展简史和现状 1.2超声检测的发展简史和现状利用声响来检测物体的好坏 利用超声波来探查水中物体 1910‘ 1910‘ 利用超声波来对固体内部进行无损检测1929年，前苏联Sokolov 1929年，前苏联Sokolov 穿透法 1940年，美国的Firestone 1940年，美国的Firestone 脉冲反射法 20世纪60年代 电子技术大发展 20世纪60年代 20世纪70年代， TOFD 20世纪70年代， 20世纪80年代以来，数字、自动超声、超声成像 20世纪80年代以来，数字、自动超声、超声成像 始于20世纪50年代初 始于20世纪50年代初 范围 专业队伍 理论及基础研究 标准 超声仪器 差距

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1.3超声检测的基础知识 1.3超声检测的基础知识次声波、声波和超声波声波：频率在20~20000Hz之间 声波：频率在20~20000Hz之间 次声波、超声波 对钢等金属材料的检测，常用的频率为0.5~ 对钢等金属材料的检测，常用的频率为0.5~10MHz

超声波特点：方向性好 能量高 能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换 穿透能力强

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超声检测工作原理主要是基于超声波在试件中的传播特性 声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入 试件； 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺 陷相互作用，使其传播方向或特征被改变； 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其 进行处理和分析； 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内 部是否存在缺陷及缺陷的特性。

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超声检测工作原理脉冲反射法：声源产生的脉冲波进入到试件中——超声波在试件中以一定方向和速 声源产生的脉冲波进入到试件中——超声波在试件中以一定方向和速 度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射—— 度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射—— 检测设备接收和显示——分析声波幅度和位置等信息，评估缺陷是否 检测设备接收和显示——分析声波幅度和位置等信息，评估缺陷是否 存在或存在缺陷的大小、位置等。

通常用来发现和对缺陷进行评估的基本信息为：1、是否存在来自缺陷的超声波信号及

其幅度； 2、入射声波与接收声波之间的传播时间； 3、超声波通过材料以后能量的衰减。

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超声检测的分类原理：脉冲反射、衍射时差法、穿透、共振法 显示方式：A 、超声成像(B C D P) 、超声成像(B P) 波型：纵波、横波、表面波、板波 耦合方式：直接接触法、液浸法、EMA 直接接触法、液浸法、EMA 按探头个数：单、双、多 按人工干预的程度分类：手工检测、自动检测

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超声检测的优点适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的 无损检测； 穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部 缺陷进行检测。如对金属材料，可检测厚度为 1~2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的 2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的 钢锻件； 缺陷定位较准确； 对面积型缺陷的检出率较高； 灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷； 检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环 境无害，现场使用较方便。

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超声检测的局限性对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍 须作深入研究； 对具有复杂形状或不规则外形的试件进行 超声检测有困难； 缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一 定影响； 材质、晶粒度等对检测有较大影响； 以常用的手工A 以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显 示不直观，且检测结果无直接见证记录。

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超声检测的适用范围非常广从检测对象的材料来说，可用于金属、非金属和复合材料； 从检测对象的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、胶结 件等； 从检测对象的形状来说，可用于板材、棒材、管材等； 从检测对象的尺寸来说，厚度可小至1mm,也可大至几米； 从检测对象的尺寸来说，厚度可小至1mm,也可大至几米； 从缺陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内部缺陷。

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