板材缺陷的檢測(cè)方法及超聲波探傷儀探頭怎么選擇
1.板材中的常見(jiàn)缺陷
板材在加工過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷有分層、非金屬夾雜、折疊、重皮、白點(diǎn)、裂紋等。其中折疊、重皮、裂紋多產(chǎn)生在板材表面與近表面,分層、非金屬夾雜是產(chǎn)生在板材內(nèi)部的缺陷,白點(diǎn)多出現(xiàn)在厚度大于40mm板材的內(nèi)部。
分層、非金屬夾雜是板材中常見(jiàn)的缺陷,大都平行于板材表面。較大的分層、非金屬夾雜類缺陷的存在對(duì)板材的性能影響較大,較小的分層、非金屬夾雜類缺陷的存在對(duì)板材的性能影響較小,一般是允許的。但是,分層、非金屬夾雜類的缺陷若存在于板材邊緣或剖口預(yù)定處附近,使板材在焊接時(shí)容易產(chǎn)生缺陷,影響焊接質(zhì)量。因此,對(duì)于板材邊緣或剖口預(yù)定處附近的較小缺陷,要求相對(duì)嚴(yán)格。
2.板材中缺陷的方向
在軋制機(jī)輾壓的過(guò)程中,軋制機(jī)兩端設(shè)有撞頭,限制板材形成的寬度,保證板材在輾壓過(guò)程中主要沿長(zhǎng)度方向延伸。板材向長(zhǎng)度方向延伸的同時(shí),材料中存在的缺陷也向長(zhǎng)度方向延伸,形成板材中的主要缺陷是沿板材的軋制方向延伸,且平行于板材的表面;因此超聲檢測(cè)主要采用縱波直探頭在板材軋制面進(jìn)行。
3.常用檢測(cè)方法
板材檢測(cè)一般使用垂直于板面入射的單晶直探頭和雙晶直探頭進(jìn)行,如有特殊要求,可輔以其他的方式檢測(cè),如采用橫波斜探頭進(jìn)行檢測(cè)等。
檢測(cè)時(shí),可選板材的任一軋制表面進(jìn)行。若檢測(cè)人員認(rèn)為需要或技術(shù)協(xié)議有要求時(shí)也可選擇板材的上、下兩軋制表面分別進(jìn)行檢測(cè)。
板材檢測(cè)耦合方式有直接接觸法和液浸法。
3.1 直接接觸法
直接接觸法是探頭通過(guò)耦合劑與工件直接接觸進(jìn)行檢測(cè)。且按按惡仫位側(cè)的波形通能有三種情況。
(1)當(dāng)超聲波探頭位于被檢工件完好區(qū)(無(wú)缺陷)時(shí),顯示屏上顯示多次等距離的底面反射回波,無(wú)缺陷反射回波。
(2)當(dāng)超聲波探頭位于缺陷較小區(qū)域(缺陷截面小于聲束截面)時(shí),顯示屏上缺陷反射回波與底面反射回波共存,底面反射回波高度有所下降。
(3)當(dāng)超聲波探頭位于缺陷較大區(qū)域(缺陷截而大干等干聲束截面)時(shí),顯示屏上只有缺陷的多次反射回波,底面反射回波消失。
直接接觸法的耦合層較薄,是與液浸法的主要區(qū)別。采用直接接觸法檢測(cè)時(shí),耦合劑/板材的界面反射回波在始脈沖寬度以內(nèi),重疊在始脈沖寬度之中,顯示屏上無(wú)法區(qū)分。
3.2板材超聲檢測(cè)過(guò)程中對(duì)表面要求
板材檢測(cè)時(shí)表面為軋制面,當(dāng)表面比較粗糙或氧化皮較為嚴(yán)重時(shí),應(yīng)做適當(dāng)?shù)奶幚?,如用鋼絲刷或砂輪打磨等。
板材表面粗糙度應(yīng)符合超聲檢測(cè)的要求,表面的不規(guī)則狀態(tài)不應(yīng)影響檢測(cè)結(jié)果的有效性。檢測(cè)面的表面粗糙度不大于25um。
3.3超聲波探頭的選用
(1)頻率的選擇
板材超聲檢測(cè)采用縱波直探頭進(jìn)行。一般情況下板材的晶粒比較細(xì),采用較高的頻率可以獲得較好的分辨率,檢測(cè)中一般選用2MHz~5MHz。
(2)晶片的選擇
縱波直探頭采用圓形晶片,其直徑應(yīng)在φ10mm ~ 30mm 范圍內(nèi),采用方形晶片,其邊長(zhǎng)應(yīng)在10mm ~ 30mm范圍內(nèi)選擇。板材檢測(cè)時(shí),晶片大小的選擇應(yīng)根據(jù)所檢測(cè)的板材確定。對(duì)于較大面積的板材為提高工作效率可采用較大直徑的探頭,對(duì)于較薄的板材為減小近場(chǎng)區(qū)影響應(yīng)使用小直徑的探頭或采用雙晶直探頭。
板厚(mm) | 直探頭類型 | 頻率(MHz) | 晶片尺寸(mm) |
6~20 | 雙晶 | 4~5 | 圓形晶片直徑10~30 |
20~60 | 單晶 | 2~5 | |
60以上 | 單晶 | 2~5 |
點(diǎn)擊這里??超聲波探傷中板材缺陷位置和大小的怎么測(cè)定?