A. 超声波探伤分为几种扫描类型
超声波探伤常规无损检测方法有:
1、超声检测 Ultrasonic Testing(缩写 UT);
2、射线检测 Radiographic Testing(缩写 RT);
3、磁粉检测 Magnetic particle Testing(缩写 MT);
4、渗透检验 Penetrant Testing (缩写 PT);
5、涡流检测Eddy current Testing(缩写 ET);
(2)非常规无损检测技术有:
1、声发射Acoustic Emission(缩写 AE);
2、泄漏检测Leak Testing(缩写 UT);
3、光全息照相Optical Holography;
4、红外热成象Infrared Thermography;
5、微波检测 Microwave Testing
B. 常用无损探伤方法有哪几种
无损探伤检测包含了许多种已可有效应用的方法,最常用的 NDT 方法是:射线照相检测、超声检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测、目视检测、泄漏检测、声发射检测、射线透视检测等。
由于各种 NDT 方法,都各有其适用范围和局限性,因此新的 NDT 方法一直在不断地被开发和应用。通常,只要符合 NDT 的基本定义,任何一种物理的、化学的或其他可能的技术手段,都可能被开发成一种 NDT 方法。
(2)工业超生波探伤检测方案都有哪些扩展阅读
无损探伤检测,能发现材料或工件内部和表面所存在的缺欠,能测量工件的几何特征和尺寸,能测定材料或工件的内部组成、结构、物理性能和状态等。
NDT 能应用于产品设计、材料选择、加工制造、成品检验、在役检查(维修保养)等多方面,在质量控制与降低成本之间能起最优化作用。NDT 还有助于保证产品的安全运行和(或)有效使用。
在我国,无损检测一词最早被称之为探伤或无损探伤,其不同的方法也同样被称之为探伤,如射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤等等。这一称法或写法广为流传,并一直沿用至今,其使用率并不亚于无损检测一词。
C. 超声波探伤方法有哪些,并且适用于哪些范围
垂直入射法,纵波直探头,探钢板,锻件什么的,主要用纵波直探头,厚大件也会辅助斜探头
斜射法,横波斜探头,比如焊缝探伤,主要要用到斜射法
这个规定不是很死的,据具体情况定,比如缺陷方向等等
你的问题确实不好回答,看从哪个方面区分,上面是从入射方式分,还可以从波形显示分等等
D. 无损检测都有哪些检测方法,具体怎么做啊
(1)超声检测。超声探伤仪、探头。检测锻件的裂纹、分层、夹杂,焊缝中的裂纹、气孔、夹渣型材的裂纹、分层、夹杂、折叠,夹渣等缺陷及厚度测定。(2)声发射检测。声发射传感器、放大电路、信号处理电路及声发射信号分析系统。检测构件的动态裂纹、裂纹萌生及裂纹生长率等。(3)噪声检测。声级计、频率分析仪、噪声级分析仪检测设备内部结构的磨损、撞击、疲劳等缺陷,寻找噪声。(4)激光检测。激光全息摄影机。检测微小变形、夹板蜂窝结构的胶接质量、高速物理过程中等离子体诊断和高速碰撞等。(5)微波检测。微波计算机断层成像机(微波CT机)。检测复合材料、非金属制品、火箭壳体;还可测量厚度、密度、湿度等物理参数。
E. 无损检验都有哪些方法原理
无损检验通常包括五大类常规方法:超声波检验、射线检验、磁粉检验、渗透检验、涡流检验。
超声波检验:超声波在被检材料中传播时,根据材料的缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测其缺陷的方法。通常用超声波检验内部缺陷和表面缺陷。
X射线检验:利用X射线等射线对金属内部缺陷进行的无损检验方法。
磁粉检验:利用漏磁和合适的检验介质发现试件表面和近表面的不连续性的无损检验方法。
渗透检验:通过施加渗透剂,用洗净剂除去多余的部分,然后再施加显像剂以得到零件上开口于表面的缺陷显示。
涡流检验:利用在试件中的涡流,分析试件中质量状况的无损检测方法。
超声波检验和射线检验是应用最广泛的检测方法,只要应用于内部缺陷检验,对于表面检验,主要应用磁粉检验,只要是铁磁性材料就要优选磁粉检验。
工业上超声波检验以金属为主,也可以用于其它检验对象;射线检验的对象也很广泛,以金属为主;磁粉检验只能适用于铁磁性材料;渗透检验既可以用于金属,也可以用于非金属材料;涡流检验只能应用于导电材料。
在不损伤被测材料的情况下,检查材料的内在或表面缺陷,或测定材料的某些物理量、性能、组织状态等的检测技术。广泛用于金属材料、非金属材料、复合材料及其制品以及一些电子元器件的检测。常用的无损检测技术有:
①射线探伤。
利用X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同,检测被检物的缺陷。
若将受到不同程度吸收的射线投射到X射线胶片上,经显影后可得到显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。如用荧光屏代替胶片,可直接观察被检物体的内部情况。
②超声检测。
利用物体自身或缺陷的声学特性对超声波传播的影响,来检测物体的缺陷或某些物理特性。在超声检测中常用的超声频率为0.5~5兆赫(MHz)。最常用的超声检测是脉冲反射式探伤。
③磁粉探伤。
通过磁粉在物体缺陷附近漏磁场中的堆积来检测物体表面或近表面处的缺陷,被检测物体必须具有铁磁性。
④渗透探伤。
利用某些液体对狭窄缝隙的渗透性来探测表面缺陷。常用的渗透液为含有有色染料或荧光的液体。
⑤涡流检测
由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同,所以线圈电流变化的大小能反映有无缺陷。
此外,中子射线照相法、激光全息照相法、超声全息照相法、红外检测、微波检测等无损检测新技术也得到了发展和应用。
F. 超声波探伤方法和探伤标准
金属无损检测与探伤标准汇编
中国机械工业标准汇编 金属无损检测与探伤卷(上)(第二版)
一、通用与综合
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GB/T 6417-1986 金属溶化焊焊缝缺陷分类及说明
GB/T 9445-1999 无损检测人员资格鉴定与认证
GB/T 12469-1990 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分类
GB/T 14693-1993 焊缝无损检测符号
JB 4730-1994 压力容器无损检测
JB/T 5000.14-1998 重型机械通用技术条件 铸钢件无损探伤
JB/T 5000.15-1998 重型机械通用技术条件 锻钢件无损探伤
JB/T 7406.2-1994 试验机术语 无损检测仪器
JB/T 9095-1999 离心机、分离机锻焊件常规无损探伤技术规范
二、表面方法
GB/T 5097-1985 黑光源的间接评定方法
GB/T 9443-1988 铸钢件渗透探伤及缺陷显示迹痕的评级方法
GB/T 9444-1988 铸钢件磁粉探伤及质量评级方法
GB/T 10121-1988 钢材塔形发纹磁粉检验方法
GB/T 12604.3-1990 无损检测术语 渗透检测
GB/T 12604.5-1990 无损检测术语 磁粉检测
GB/T 15147-1994 核燃料组件零部件的渗透检验方法
GB/T 15822-1995 磁粉探伤方法
GB/T 16673-1996 无损检测用黑光源(UV-A)辐射的测量
GB/T 17455-1998 无损检测 表面检查的金相复制件技术
GB/T 18851-2002 无损检测 渗透检验 标准试块
JB/T 5391-1991 铁路机车车辆滚动轴承零件磁粉探伤规程
JB/T 5442-1991 压缩机重要零件的磁粉探伤
JB/T 6061-1992 焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级
JB/T 6062-1992 焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级
JB/T 6063-1992 磁粉探伤用磁粉技术条件
JB/T 6064-1992 渗透探伤用镀铬试块技术条件
JB/T 6065-1992 磁粉探伤用标准试片
JB/T 6066-1992 磁粉探伤用标准试块
JB/T 6439-1992 阀门受压铸钢件磁粉探伤检验
JB/T 6719-1993 内燃机进、排气门 磁粉探伤
JB/T 6722-1993 内燃机连杆 磁粉探伤
JB/T 6729-1993 内燃机曲轴、凸轮轴 磁粉探伤
JB/T 6870-1993 旋转磁场探伤仪 技术条件
JB/T 6902-1993 阀门铸钢件液体渗透探伤
JB/T 6912-1993 泵产品零件无损检测磁粉探伤
JB/T 7411-1994 电磁轭探伤仪 技术条件
JB/T 7523-1994 渗透检验用材料 技术要求
JB/T 8118.3-1999 内燃机 活塞销 磁粉探伤技术条件
JB/T 8290-1998 磁粉探伤机
JB/T 8466-1996 锻钢件液体渗透检验方法
JB/T 8468-1996 锻钢件磁粉检验方法
JB/T 8543.2-1997 泵产品零件无损检测渗透检测
JB/T 9213-1999 无损检测 渗透检查 A型对比试块
JB/T 9216-1999 控制渗透探伤材料质量的方法
JB/T 9218-1999 渗透探伤方法
JB/T 9628-1999 汽轮机叶片 磁粉探伤方法
JB/T 9630.1-1999 汽轮机铸钢件 磁粉探伤及质量分级方法
JB/T 9736-1999 喷油嘴偶件、柱塞偶件、出油阀偶件 磁粉探伤方法
JB/T 9743-1999 内燃机 连杆螺栓 磁粉探伤技术条件
JB/T 9744-1999 内燃机零、部件 磁粉探伤方法
中国机械工业标准汇编 金属无损检测与探伤卷(中)(第二版)
三、辐射方法
GB/T 3323-1987 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
GB/T 4835-1984 辐射防护用携带式X、γ辐射剂量率仪和监测仪
GB/T 5294-2001 职业照射个人监测规范 外照射监测
GB/T 5677-1985 铸钢件射线照相及底片等级分类方法
GB/T 9582-1998 工业射线胶片ISO感光度和平均斜率的测定(用X和γ射线曝光)
GB/T 10252-1992 钴-60辐照装置的辐射防护与安全标准
GB/T 11346-1989 铝合金铸件X 射线照相检验针孔(圆形)分级
GB/T 11806-2004 放射性物质安全运输规程
GB/T 11851-1996 压水堆燃料棒焊缝X射线照相检验方法
GB/T 12469-1990 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分类
GB/T 12604.2-1990 无损检测术语 射线检测
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GB/T 12605-1990 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级
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GB/T 13653-2004 航空轮胎X射线检测方法
GB/T 14054-1993 辐射防护用固定式X、γ辐射剂量率仪、报警装置和监测仪
GB/T 14058-1993 γ射线探伤机
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GB/T 16363-1996 X射线防护材料屏蔽性能及检验方法
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GB/T 16757-1997 X射线防护服
GB/T 17150-1997 放射卫生防护监测规范 第1部分: 工业X射线探伤
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GB/T 17925-1999 气瓶对接焊缝 X射线实时成像检测
GB/T 18043-2000 贵金属首饰含量的无损检测方法 X射线荧光光谱法
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GB/T 19348.2-2003 无损检测 工业射线照相胶片 第 2 部分:用参考值方法控制胶片处理
JB/T 5453-1991 工业Χ射线图像增强器 电视系统技术条件
JB/T 6440-1992 阀门受压铸钢件射线照相检验
JB/T 7260-1994 空气分离设备铜焊缝射线照相和质量分级
JB/T 7412-1994 固定式(移动式)工业Χ射线探伤仪
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JB 7788-1995 500kv以下工业Χ射线探伤机 防护规则
JB/T 7902-1995 线型象质计
JB/T 7903-1999 工业射线照相底片观片灯
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JB/T 9215-1999 控制射线照相图像质量的方法
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中国机械工业标准汇编 金属无损检测与探伤卷(下)(第二版)
四、声学方法
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GB/T 8651-2002 金属板材超声板波探伤方法
GB/T 8652-1988 变形高强度钢超声波检验方法
GB/T 11259-1999 超声波检验用钢对比试块的制作与校验方法
GB/T 11343-1989 接触式超声斜射探伤方法
GB/T 11344-1989 接触式超声波脉冲回波法测厚
GB/T 11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB/T 12604.1-1990 无损检测术语 超声检测
GB/T 12604.4-1990 无损检测术语 声发射检测
GB/T 12969.1-1991 钛及钛合金管材超声波检验方法
GB/T 13315-1991 锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法
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GB/T 18256-2000 焊接钢管(埋弧焊除外) 用于确认水压密封性的超声波检测方法
GB/T 18329.1-2001 滑动轴承 多层金属滑动轴承结合强度的超声波无损检验
GB/T 18694-2002 无损检测 超声检验 探头及其声场的表征
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JB/T 1581-1996 汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声探伤方法
JB/T 1582-1996 汽轮机叶轮锻件超声探伤方法
JB/T 4008-1999 液浸式超声纵波直射探伤方法
JB/T 4010-1985 汽轮发电机用钢制护环超声探伤方法
JB/T 5093-1991 内燃机摩擦焊气门超声波探伤技术条件
JB/T 5439-1991 压缩机球墨铸铁零件的超声波探伤
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JB/T 5754-1991 单通道声发射检测仪 技术条件
JB/T 6903-1993 阀门锻钢件超声波检查方法
JB/T 6916-1993 在役高压气瓶声发射检测和评定方法
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JB/T 7522-1994 材料超声速度的测量方法
JB/T 7524-1994 建筑钢结构焊缝超声波探伤
JB/T 7602-1994 卧式内燃锅炉T 形接头超声波探伤
JB/T 7667-1995 在役压力容器声发射检测评定方法
JB/T 8283-1995 声发射检测仪器 性能测试方法
JB/T 8428-1996 校正钢焊缝超声波检测仪器用标准试块
JB/T 8467-1996 锻钢件超声波探伤方法
JB/T 8931-1999 堆焊层超声波探伤方法
JB/T 9020-1999 大型锻造曲轴的超声波检验
JB/T 9212-1999 常压钢质油罐焊缝超声波探伤
JB/T 9214-1999 A型脉冲反射式超声波系统工作性能测试方法
JB/T 9219-1999 球墨铸铁超声声速测定方法
JB/T 9630.2-1999 汽轮机铸钢件 超声波探伤及质量分级方法
JB/T 9674-1999 超声波探测瓷件内部缺陷
JB/T 10061-1999 A型脉冲反射式超声探伤仪 通用技术条件
JB/T 10062-1999 超声探伤用探头 性能测试方法
JB/T 10063-1999 超声探伤用1号标准试块 技术条件
JB/T 10326-2002 在役发电机护环超声波检验技术标准
五、电磁方法、泄漏和红外方法
GB/T 5126-2001 铝及铝合金冷拉薄壁管材涡流探伤方法
GB/T 5248-1998 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法
GB/T 7735-2004 钢管涡流探伤检验方法
GB/T 11260-1996 圆钢穿过式涡流探伤检验方法
GB/T 11813-1996 压水堆核燃料棒的氦质谱检漏
GB/T 12604.6-1990 无损检测术语 涡流检测
GB/T 12604.7-1995 无损检测术语 泄漏检测
GB/T 12604.9-1996 无损检测术语 红外检测
GB/T 12606-1999 钢管漏磁探伤方法
GB/T 12969.2-1991 钛及钛合金管材涡流检验方法
GB/T 13979-1992 氦质谱检漏仪
GB/T 14480-1993 涡流探伤系统 性能测试方法
GB/T 15823-1995 氦泄漏检验
GB/T 17990-1999 圆钢点式(线圈)涡流探伤检验方法
G. 对锻铸件进行超声波无损检测时,各可以检测的缺陷类型有哪些
随着最近几年科学技术的飞速发展,航天航空业、压力容器行业等的发展也较为迅速,对铸件的质量要求也越来越高,因此对铸件的缺陷检测是工业生产中最重要的环节。目前为止,对于铸件缺陷检测技术的研究也有了较大进步,其中超声检测、 射线检测和射线层析摄影法检测是铸件缺陷检测中最为重要且使用范围最广的三种方法,本文就这三种方法的使用情况做了相关的介绍。
铸件之所以被工业生产广泛应用,是因为铸造的成本低廉、可以一次形成、尤其适用于大型复杂件的制造,其中航空航天制造、压力容器制造中有很多的零部件都是采用铸造的方法生产。但铸件很容易因为操作过程的失误产生不易发现的缺陷,因此必须在生产早期将铸件缺陷及时检查出来。进行铸件缺陷的无损检测可以提高生产效率,节约产品生产成本,提高产品质量。铸件无损检测中使用最广、研究最多的要数超声波探伤法、射线透照法、射线层析摄影法。对这三种方法的国内外研究现状分析如下:
超声波检测法
超声波探伤是利用材料本身或内部缺陷的声学性质对超声波传播的影响,非破坏性地探测材料内部和表面的缺陷(如裂纹、气泡、夹渣等)的大小、形状和分布状况以及测定材料性质。利用超声波进行探伤不仅成本很低,而且对人体没有害处;更重要的是超声波的灵敏度和穿透性都很好,并能够快速的进行检测从而提高工作效率。在进行超声波检测时,铸件的缺陷通过超声波以缺陷波的形式反射到荧光屏上,其中缺陷波的波形和波幅都与缺钱的形状有关,因此可以根据缺陷波来了解铸件的缺陷情况。
超声波检测方法又分为两种,分别是声程衍射时间法(TOFD)和声振分析法(AR)。
TOFD是由南斯拉夫的Ines Dukic 以及Predrag Dukic提出的。它的的优点是:优良的可靠性和检测的可重复性;结果的易见性和易存储性,使之能够快速进行比较;对铸件缺陷扩展的趋势能够进行监控。它的局限性是:被检测的铸件其形状构成会影响检测的完整性,例如铸件的螺纹孔会导致螺纹孔附近的区域被覆盖从而降低了检测的完整性;密集的缩孔会导致信号产生重叠进而得到错误的尺寸。因此除了以上两点的局限性以外,声程衍射时间法是铸件缺陷检测中一个重要的工具。
声振分析可以在一个广阔的频率范围内进行快速有效的检测,是一种新的无损检测方法,由Herlin等人发明。通过共振频率可以算出不同材料的声学参数,然后这些声学参数可以匹配成不同的质量特征,这些质量特征与铸件的尺寸、材料以及几何构造等有着很大的联系。它的特点是:可以使用计算机辅助检测;可检测铸件的整体,不用进行取样或者局部检测;不用考虑化学或环境问题,其检测过程是一个干燥的环境等。
X射线检测法
X射线检测法是将射线穿过被检测铸件,通过X射线的衰减来进行铸件缺陷的检测。X射线检测法的发展过程共有三个阶段,分别是获取低劣的微光图像、电离放射线荧光屏成像、高分辨率清晰的数字图象。通过射线检测法可以检测出铸件的缺陷并提供相应的缺陷照片。X射线检测法主要用于检查铸件或机器的部件是否存在裂纹、孔洞和夹杂等缺陷。在对于X射线图象处理中,Herbert提出了非线性灰度值变换以及线性黑点校正等图像处理的方法,该方法将图象分割技术归为图像像素问题,并提供了几种选取空洞所使用的局部特征选择方法,它们分别包括线性及非线性的滤波运算、局部缺陷模板、将图象相减、直角与旋转局部特征结合等各种不同的局部特征选择方法。
目前X射线检测法已用于特殊的缺陷检测法中。 德国的C.Lehr等人使用摄像机模型的立体射线实时成像系统对铸件内部缺陷进行三维分析,通过使用两幅不同方向的X射线图象可以知道铸件缺陷位置以及大小。;美国的研究者发明了一种用于距离图象并通过CAD成像的三维检测系统,这是一种在铸件缺陷检测的自动化视觉检测系统被运用的技术,在这种检测系统的各个阶段都可以使用计算机进行辅助设计。该项技术能够用在对平面、锥面、柱面以及球面等各种几何表面进行检测,并且能够对这些平面的尺寸公差、普通铸件各平面的凹陷、浇铸不足等各类缺陷进行检测。
X射线层析射影法
射线层析摄影法是从射线照相技术发展而来,将照相时的圆锥状X射线束通过特定装置转换为线状或面状扫描束,接着将其穿过被测铸件的某一个断面并得到断面图像。通过获得的断面图像可以知道被测铸件的结构及性能的众多信息,进而可以检测其是否存在缺陷。
在四个影响X射线断层照片的参数(空间分辨率、密度分辨率、噪声、人为产物)中前三个参数是相互关联的,只能取其中一个最佳值。这种新的检测技术主要是用在诸如复杂结构、多层容器等超声波方法不能检测的特殊构件检测中,其在进行缺陷和裂纹的定位与检测的同时能够对超声波等不能提供横断面图像的检测方法进行校正。目前为止已出现三维层析摄影法,它可以检测任何复杂的铸件,可通过一次扫描形成一个三维物体,最多可以分析1000个切片。
根据以上的相关描述,可以知道超声检测、射线透射检测以及射线层析摄影法所具有的不同的特点,以及各自的使用范围。因此在实际中应该根据铸件的几何特征、材料等来选取各自适合的检测缺陷的方法。由于现代工业的高速发展,使得对于铸件缺陷的检测方法在铸件缺陷方面的检测水平越来越高。在未来对于铸件缺陷检测的方法研究中,应该着重研究如何获得高质量、清晰的射线图像,并且学会利用计算机进行自动化检测以提高铸件缺陷检测的效率。同时也将多种不同的检测方法综合使用,以获得最佳的检测结果。
H. 超声波检查的方法有哪几种
超声检查即利用超声波原理作用于人体,来判断人体组织的生理特性、形态结构与功能状态的一种非创伤性检查方法。超声检查的特点是:操作简便、可多次重复、切面灵活多样,且无放射损伤,同时具价廉、安全、无痛、定位可靠报告及时等。超声波检查宜做近期跟踪复查,以掌握病情的动态,同时也可作为产期健康检查项目之一,以便早期发现病变。超声波检查的方法有4种,即A型(示波)法、B型(成象)法、M型(超声心动图)法、扇型(两维超声心图)法(多普勒超声法)。
B型法,即B超检查在腹部应用最广,能显示肝、胆、脾、胰、肾及肾上腺的正常解剖,判断有无病变,病变是囊性或实性、良性或恶性。
B超腹部检查必须在空腹状态下进行,尤其是对胆囊的观察。妇产科病变,如子宫及附件肿瘤,也应首选B超检查。妊娠时做B超检查,可确定胎儿的数目、发育情况、胎盘的位置等。膀胱检查时,受检者处憋尿状态,对病变的显示更清楚。乳腺病变也可用B超检查。但是B超也有其局限性,不适宜检查含气的结构(如肺),也不适宜检查骨及被骨遮蔽的结构。
扇型法可得到心脏各种切面图象,并可观察到心脏收缩和舒张时的真实表现,检测心脏和血管的血流动力学状态,尤其对先天性心脏病和瓣膜病的分流及返流情况,有较大的诊断价值。多普勒彩色血流显象,以实时彩色编码显示血流的方法,即在显示屏上以不同彩色显示不同血流方向和流速,从而增强对血流的直流感。心腔中存在的小血块以及瓣膜上的裂口等改变也可被发现。此外,经颅超声多普勒对脑血管病的诊断,及腹部血管检查对肾功能狭窄、胎儿脐带绕颈等的诊断均有很高价值。
M型法可根据体内心脏等结构活动,记录其与胸壁(探头)间的回声距离变化曲线,从记录的曲线图上,可清晰认出心壁、室间隔、心腔、瓣膜等特征。可用来诊断多种心脏病。对心房内粘液瘤检出率极高。
A型法主要从示波上的波幅、波数、波的先后次序等,来判断有无异常病变。可诊断脑血肿、脑瘤、囊肿及胸腹水、早孕、葡萄胎等。但由于此法过分粗略,现已基本淘汰。
I. 简述使用超声波探伤判断金属内部裂纹的方法
钢结构在现代工业中占有重要地位,更是海洋石油行业重要的基础设施,在国民经济和社会发展中起到十分重要的作用。钢结构在建造焊接过程中受到各种因素的影响,难免产生各种缺陷,甚至是裂纹等危害性较大的缺陷,若在建造过程中不及时发现并将其移除,将可能发生重大突发事件,甚至危及生命安全。因此,无损检测在建造环节中尤为重要,目前常用的无损检测方法有:射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等,而超声波检测由于其效率高、灵敏度高、无辐射无污染等优点,在海洋钢结构的建造中得到广泛的应用。
1 超声波检测基础
超声检测是指超声波与工件相互作用,就反射、透射和散射波进行研究,对工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。
1.1 超声波检测原理
利用超声波对材料中的宏观缺陷进行探测,依据的是超声波在材料中传播时的一些特性,如:声波在通过材料时能量会有损失,在遇到两种介质的分界时,会发生反射等等,其工作原理是:
1)用某种方式向被检试件中引入或激励超声波;
2)超声波在试件中传播并与其中的物体相互作用,其传播的方向或特征会被改变;
3)改变后的超声波又通过检测设备被检测到,并可对其处理和分析;
4)根据接收的超声波的特征评估试件本身及其内部存在的缺陷特征。
通常用以发现缺陷并对缺陷进行评估的基本信息为:
1)来自材料内部各种不连续的反射信号的存在及其幅值;
2)入射信号与接收信号之间的传播时间;
3)声波通过材料以后能量的衰减。
图1 超声检测示意图
1.2 超声波检测的优点和局限性
1.2.1 优点
与其他无损检测方法相比,超声检测方法的主要优点有:
(1)适用于金属、非金属、复合材料等多种材料的无损评价。
(2)穿透能力强,可对较大厚度范围的试件内部缺陷进行检测,可进行整个试件体积的扫查。
(3)灵敏度高,可检测到材料内部很小的缺陷。
(4)可较准确的测出缺陷的深度位置,这在很多情况下世十分必要的。
(5)设备轻便,对人体和环境无害,可作现场检测。
1.2.2 局限性
(1)由于纵波脉冲反射法存在盲区,和缺陷取向对检测灵敏度的影响,对位于表面和近表面的某些缺陷常常难以检测。
(2)试件形状的复杂性,如不规则形状,小曲率半径等,对超声波检测的课实施性有较大影响。
(3)材料的某些内部结构,如晶粒度,非均匀性等,会使灵敏度和信噪比变差。
2 横向裂纹检验
横向裂纹不仅给生产带来困难,而且可能带来灾难性的事故。裂纹焊接中最危险的缺陷之一,他严重削弱了工件的承载能力和腐蚀能力,即使不太严重的裂纹,由于使用过程中造成应力集中,成为各种断裂的断裂源。正因为裂纹有如此大的危害性,像JB/T 4730, GB 11345,AWS D1.1, API RP 2X等国内外各大标准中都有“裂纹不可接受”等类似描述。而超声波检测对缺陷性质判定没有射线检测直观,如果检测方法不当等原因造成横向裂纹的漏检或误判,其都有不良结果:若把其他缺陷判为横向裂纹造成不必要的返修,进而影响材料韧性等性能;把裂纹判为点状缺陷放过,则工程就存在较大的安全隐患。所以正确选择探测方法和对回波特性分析,对横向裂纹的超声波检测尤为重要。
2.1 探头角度的选择
纵波直探头:横向裂纹属面状缺陷,一般和探测面垂直,而0°直探头适用于发现与探测面平行的缺陷,所以直探头不能有效的探测出横向裂纹。
横波斜探头:对同一缺陷,70°和60°探头声程较大,声波能量由于被吸收和散射造成衰减严重,尤其只在检测母材厚度较大的焊缝时,回波高度较低,对发现缺陷波和波形分析不利,进而影响是否为横向裂纹的判定。而45°探头具有声束集中、声程短衰减小,声压往复透射率高的特点,所以选用45°探头具有良好的效果。图2是70°,60°和45°探头在相同的基准灵敏度的前提下,对同一横向裂纹的回波比较:
(a)70°探头回波 (b)60°探头回波
(c)45°探头回波
图2 70°,60°和45°探头对同一横向裂纹的回波
2.2 横向裂纹的扫查
图3 焊缝UT扫查方式平面图
常见的焊接缺陷(如夹渣、未熔合、未焊透等)大多与焊缝轴线平行或接近平行,或以点状形式存在,针对这种情况,综合使用图3中的方式A、方式B和方式C即可,但该三种扫查方式对横向裂纹等与焊缝轴线垂直(与声束方向平行)的横向缺陷无回波显示,即无法被检出。为能有效探出焊缝横向裂纹应尽可能使声束尽可能平行于焊缝。可用如下几种扫查方式探测横向裂纹:
2.2.1 骑缝扫查
如果焊缝较平滑或焊缝加强高已经打磨处理,探头“骑”在焊缝上探测是检查横向裂纹的极为有效的方法,可采用在焊缝上直接扫查的方式,如图3方式D所示。
2.2.2 斜平行扫查
若焊缝表面较为粗糙且不宜进行打磨处理,为探测出焊缝中的横向裂纹,可用探头与焊缝轴线成一个小角度或以平行于焊缝轴线方向移动扫查,如图3方式E所示。 2.2.3 用双探头横跨焊缝扫查法
将两个斜探头放在焊缝两侧,组成一发一收装置,此时若焊缝中有横向裂纹,发射的超声波经反射后会被接收探头接收从而检出缺陷,如图4所示。
图4 双探头横跨焊缝扫查法
该三种方法各有特点,斜平行扫查操作简单、效率高、焊缝无需处理、耦合较好,但由于声束方向与裂纹不能完全垂直而造成灵敏度不高;双探头横跨焊缝扫查法操作精度要求高困难大、效率不高;骑缝扫查对焊缝表面要求较高,对埋弧焊或其他焊接方法但焊缝表面进过处理的焊缝,表面相对较平滑,能够有效的耦合,该方法较为直接,且效率高,灵敏度高,所以在很多情况下“骑缝扫查”是首选。
2.3 扫查灵敏度
按照各项目业主所规定的标准调节。
3 横向裂纹的判别
根据形状,我们把缺陷分为点状缺陷、线状缺陷和面状缺陷(裂纹、未熔合)。显然,反射体形状不同,超声波反射特性必然存在一定的差异,反过来,通过分析反射波、缺陷位置、焊接工艺等信息,就可以推测缺陷的性质。
横向裂纹具有较强的方向性,当声束与裂纹垂直时,回波高度较大,波峰尖锐,探头转动时,声束与裂纹角度变化,声束能量被大量反射至其他位置而无法被探头接收,回波高度急剧下降,这一特性是判定横向裂纹的主要依据。
检测过程中横向裂纹的判别可以按以下步骤:
1)在扫查灵敏度下将探头放在的焊缝缝上扫查(参考2.2节扫查方式);
2)发现横向显示后,找到最高波,确定是否为缺陷回波;
3)定缺陷回波后,定出缺陷的具体位置,并在焊缝上做出标记;
4)探头围绕缺陷位置做环绕扫查(如图5所示);
图5 环绕扫查示意图 图6 动态波形图1
环绕扫查时回波高度基本相同,变化幅值不大,其动态波形如图6所示,则可以判定其为点状缺陷;若环绕扫查时其动态波形如图7或图8所示,结合静态波形,可判断为横向裂纹,在条件允许的情况下可用同样的方法到焊缝背面扫查确认。
图7 动态波形图2 图8 动态波形图3
5)若条件允许可打磨到裂纹深度,借助磁粉检验(MT)进一步验证。
图9 横向裂纹MT验证
4 结论
超声波探伤是检出焊缝横向裂纹的有效手段,尤其是厚壁焊缝,射线检测灵敏度下降,难以发现其中的横向裂纹。用超声波检测方法,选择正确的参数、合适的扫查方式,掌握横向裂纹的静态和动态波形特点,能够有效的判别横向裂纹,这已举措已经在海洋石油工程的各个项目中得到应用,并多次准确成功检测出横向裂纹,保证了多项工程质量。
J. 工业探伤都是检查什么的
工业探伤:
探测金属材料或部件内部的裂纹或缺陷。
常用的探伤方法有:X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。物理探伤就是不产生化学变化的情况下进行无损探伤。
详细资料请查阅参考资料