什么是超聲波檢測

超聲波檢測是在不損壞檢測對象的前提下，利用被檢測材料與缺陷的聲學性能存在差異的特點，借助相應的設備與器材，通過超聲波在傳播過程中的反射情況和傳播時間與能量變化，對檢測對象內(nèi)部及表面結構、性質或狀態(tài)進行檢查和測試，并對結果進行分析和評價的一種無損檢測方法。

超聲波檢測的工作原理

采用一定方法將聲源產(chǎn)生的超聲波發(fā)射進入被檢測工件內(nèi)部，如果工件中存在一個缺陷，這個缺陷與工件材料之間將形成一個不同介質之間的交界面，由于交界面之間的聲阻抗不同，當發(fā)射的超聲波遇到這個交界面之后就會發(fā)生反射。反射回來的超聲信號被接收到，通過對接收到的超聲信號的分析，判斷工件內(nèi)部的缺陷情況。

超聲波檢測的能力范圍

1. 能檢測出原材料(板材、復合板材、管材、鍛件等)和零部件中存在的缺陷。

2. 能檢測出焊接接頭內(nèi)存在的缺陷，面狀缺陷檢出率較高。

3. 超聲波穿透能力強，可用于大厚度(100mm以上)原材料和焊接接頭的檢測。

4. 能確定缺陷的位置和相對尺寸。

超聲波檢測的局限性

1. 較難檢測粗晶材料和相應焊接接頭中存在的缺陷。

2. 缺陷位置、取向和形狀對檢測結果有一定的影響。

3. A型顯示檢測不直觀，檢測記錄信息少。

4. 較難確定體積狀缺陷和面狀缺陷的具體性質。

超聲波檢測的適用范圍

超聲檢測的適用范圍非常廣，從檢測對象的材料來說，可用于各種金屬材料和非金屬材料；以金屬材料的制造工藝來說，可以是鍛件、鑄件、焊接件、膠接件、復合材料構件等；以金屬材料的形狀來說，可以是板材、棒材、管材等；以金屬材料的尺寸來說，厚度可小至1mm，也可大至幾米；既可以是表面缺陷，也可以是內(nèi)部缺陷。

常見缺陷及特征

1. 未焊透

焊接時母材與母材之間未熔合的現(xiàn)象，對于對接焊縫也指熔敷深度未達到設計要求的現(xiàn)象。

2. 未熔合

焊縫金屬和母材或焊縫金屬各焊層之間未結合的部分，可能是如下某種形式：

(1) 坡口未熔合。

(2) 層間未熔合。

3. 夾渣

殘留在焊縫金屬中的熔渣，根據(jù)其形成的情況，這些夾渣可能是條狀的、點狀的、密集的。

4. 咬邊

母材（或前一熔敷金屬)在焊趾處因焊接而產(chǎn)生的不規(guī)則缺口。

5. 焊瘤

焊接過程中，熔化金屬流淌到未熔化的母材或焊縫上所形成的金屬瘤。

6. 氣孔

熔化的金屬在凝固時，其中的氣體未能溢出而殘留下來所形成的空穴。

7. 折疊

折疊是金屬變形過程中將已氧化過的表層金屬匯合到一起而形成的：或是由兩股(或多股)金屬對流匯合而形成；也可以是由一股金屬的急速大量流動將鄰近部分的表層金屬帶著流動，兩者匯合而形成的；也可以是由于變形金屬發(fā)生彎曲、回流而形成：還可以是部分金屬局部變形，被壓入另一部分金屬內(nèi)而形成。折疊缺陷經(jīng)常出現(xiàn)在板材、鍛件的表面。

8. 裂紋

金屬原子的結合遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙。

9. 縮孔

鑄件在凝固過程中，由于補縮不良而產(chǎn)生的孔洞，形狀極不規(guī)則，孔壁粗糙并帶有枝狀晶，常出現(xiàn)在鑄件最后凝固的部位。

10. 夾雜

鑄件或鍛件中混進非金屬夾雜或耐火材料所形成的缺陷。

11. 分層

鋼板或鍛件斷面上呈現(xiàn)的明顯金屬分離現(xiàn)象稱分層，缺陷處可見未焊合的縫隙，有時縫隙內(nèi)還有肉眼可見的夾雜物。

12. 腐蝕

金屬材料受周圍介質的作用而損壞，稱為金屬腐蝕。經(jīng)常出現(xiàn)在在役管線與容器內(nèi)壁。

13. 疏松

鑄件或鍛件內(nèi)部呈細密微孔分布的缺陷。

14. 白點

冶煉和澆鑄過程中氫在鋼液中的溶解度隨溫度下降而降低，部分過飽和而析出的氫不能及時逸出鋼錠外而產(chǎn)生的缺陷稱作白點，白點缺陷主要出現(xiàn)在厚度大于40mm鋼板與鍛件的中心部位。

檢測步驟

一、試件的準備

為了提高檢測結果的可靠性，應對受檢件的材料牌號、性能，制造方法和工藝特點，影響其使用性能的缺陷種類及形成原因、缺陷的最大可能取向及大小、受檢部位受力狀態(tài)及檢收標準進行了解。

二、檢測條件的確定，包括超聲波檢測儀、探頭、試塊等的選擇

入射方向的選擇應使聲束中心線與缺陷延伸平面，特別是與最大受力方向垂直的缺陷面盡可能地接近垂直，并力求得到缺陷最大信號，此外，為避免被探工件形狀和結構可能產(chǎn)生反射或變型信號對缺陷的判別造成困難，入射方向還應選擇在不會出現(xiàn)這些干擾信號的方向上。必要時應從正、反兩面進行檢查。

探頭的選擇也是尤為重要的。作為超聲檢測的重要工具之一，探頭的種類很多，結構型式也各不相同。檢測前應根據(jù)被檢對象的形狀、衰減情況和技術要求來選擇探頭。探頭的選擇包括選擇探頭型式、頻率、晶片尺寸和斜探頭的折射角(K值)等。一般根據(jù)工件的形狀和可能出現(xiàn)缺陷的部位、方向等條件來選擇探傷方法，一旦方法確定，應采用什么型式的探頭也就確定了。

三、檢測儀器的調(diào)整

在儀器開始使用時，對儀器的水平線性和垂直線性進行測定。時基線刻度可按比例調(diào)節(jié)為代表脈沖回波的水平距離、深度或聲程。

四、掃查

掃查一般考慮兩個原則，一是保證試件的整個檢查區(qū)有足夠的聲束覆蓋以避漏檢；二是掃查過程中聲束入射方向始終符合所規(guī)定的要求。一般標準都規(guī)定掃查速度不得大于150mm／s。且在掃查過程中應給探頭以適當?shù)暮鸵恢碌膲毫Γ３痔筋^移動平穩(wěn)，掃查過程中，探頭的方向應嚴格按照掃查方式的規(guī)定(斜射探頭尤應注意)。

因為探頭移動方向的改變對于單探頭探傷，將因入射波的方向改變而使缺陷檢出靈敏度變化；對于雙探頭法探傷，則可使反射或透射波不能為另一探頭接收。所以為免漏檢，每次掃查應有一定比例的聲束覆蓋率。

五、缺陷的評定

缺陷的具體評定方法，這里我們就省略了。有興趣的朋友可以查閱對應的國家標準。

六、結果記錄與報告的編寫

報告的內(nèi)容至少應包含以下內(nèi)容

1.報告編號。

2執(zhí)行標準和合格級別。

3檢測對象：檢測設備類別，檢測對象的名稱、編號、規(guī)格尺寸、材質和熱處理狀態(tài)、分測部位和檢測比例、檢測時的表面狀態(tài)、檢測時機等。

4檢測設備和器材：名稱和規(guī)格型號。

5.檢測工藝參數(shù)。

6.檢測部位示意圖。

7.檢測結果和檢測結論。

8.編制者(級別)和審核者(級別)。

9.編制日期。