1、無損檢測(cè)(NDT)：在不破壞工件的前提下，檢查工件宏觀缺陷或測(cè)量工件特征的各種技術(shù)方法的統(tǒng)稱。常規(guī)無損檢測(cè)方法有：u 超聲檢測(cè) Ultrasonic Testing（縮寫 UT） u 射線檢測(cè) Radiographic Testing（縮寫 RT） u 磁粉檢測(cè) Magnetic particle Testing（縮寫 MT）u 滲透檢驗(yàn) Penetrant Testing （縮寫 PT） u 渦流檢測(cè)Eddy current Testing（縮寫 ET）u 聲發(fā)射檢測(cè) Acoustic emission testing（縮寫AET）無損檢測(cè)技術(shù)超聲波檢測(cè)是先用發(fā)射探頭向被檢物內(nèi)部發(fā)射超聲波聲

2、波，用接收探頭接收缺陷處反射(或透射)的超聲波，并將其顯示在屏幕上。通過觀測(cè)反射波(或透射波) 的時(shí)延與衰減情況來判斷缺陷的類型、大小、數(shù)量及位置。4.8 超聲波檢測(cè)超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是：適用范圍廣(可檢查厚度100cm鋼材內(nèi)部裂紋和其他缺陷，也可檢測(cè)表面裂紋)、靈敏度高、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，并可以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。其缺點(diǎn)是：不好檢測(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件、需要標(biāo)樣、一些組織結(jié)構(gòu)對(duì)回波花樣有影響。一、 超聲波基礎(chǔ)超聲波是一種頻率高于20kHz的機(jī)械波，指向性好、穿透能力強(qiáng)。無損檢測(cè)用的超聲波頻率一般為0.2M25MHz。1. 超聲波的分類超聲波可分為縱波、橫波、表面波(瑞立波)和板波(蘭姆波)。l縱波：質(zhì)點(diǎn)的振

3、動(dòng)方向與波的傳播方向平行。質(zhì)點(diǎn)受交變的拉壓應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生。可在任何彈性介質(zhì)(固體、液體、氣體)中傳播。可檢測(cè)幾何形狀簡(jiǎn)單的工件的內(nèi)部缺陷。l橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。質(zhì)點(diǎn)受交變的剪切應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生。只能在固體中傳播。可以探測(cè)管件、桿件和其他幾何外形復(fù)雜工件的內(nèi)部缺陷。在同樣工作頻率下，橫波檢測(cè)的分辨率要比縱波幾乎高一倍。l表面波：沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑ィ砻尜|(zhì)點(diǎn)做橢圓運(yùn)動(dòng)，可看作縱波與橫波的合成。只能在固體中傳播。適宜于探測(cè)表面缺陷。l板波：在厚度與波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)膹椥圆ò逯袀鞑ァ?超聲波的傳播超聲波在媒介中傳播，有波的疊加、反射、折射、透射、衍射、散射及吸收衰減等特性，一般遵循幾何光學(xué)的原則。縱波的

4、傳播速度大于橫波的傳播速度。超聲波檢測(cè)設(shè)備包括:超聲波檢測(cè)儀、探頭、試塊、耦合劑。二、 超聲波檢測(cè)設(shè)備 超聲波檢測(cè)儀是檢測(cè)的主體設(shè)備，作用是產(chǎn)生電振蕩作用于探頭，使之發(fā)射超聲波，同時(shí)將探頭送回的電信號(hào)進(jìn)行濾波、檢波、放大等，并以一定的方式顯示出來。 超聲波檢測(cè)儀按發(fā)射超聲波的方式分為脈沖波檢測(cè)儀、連續(xù)波檢測(cè)儀和調(diào)頻波檢測(cè)儀。 其中使用最廣的是脈沖波檢測(cè)儀，它向工件周期性地發(fā)射頻率固定的超聲波。1超聲波檢測(cè)儀超聲波檢測(cè)儀按顯示方式分為：uA超探傷：是一種波型顯示，在顯示屏幕上以橫坐代表聲波的傳播時(shí)間(距離)，縱坐標(biāo)代表反射波的幅度。uB型探傷：是一種圖像顯示，可顯示工件縱截面的圖像。uC型探傷：

5、也是一種圖像顯示，可顯示工件平行截面的圖像。目前使用最廣的是A型脈沖反射式檢測(cè)儀。超聲波檢測(cè)一般采用壓電型探頭，其作用是利用壓電晶片，在高頻電振蕩激勵(lì)下產(chǎn)生高頻機(jī)械振動(dòng)發(fā)射超聲波(發(fā)射探頭)，或在超聲波作用下產(chǎn)生機(jī)械變形，并因此產(chǎn)生電荷(接收探頭)。 超聲波探頭按結(jié)構(gòu)形式分為： 直探頭：用于交替地發(fā)射和接收縱波，波束垂直于工件表面。 斜探頭：利用楔塊將聲束傾斜于工件表面而射入工件。一般用于橫波探傷。2探頭斜探頭的標(biāo)稱方式有三種：1) 以縱波入射角標(biāo)稱：常用的有30、45、50、55。2) 以橫波折射角標(biāo)稱：常用的有40、45、50、60、70。3) 以折射角的正切值K標(biāo)稱：常用的有K1、K1.

6、5、K2、K2.5、K3。耦合劑的作用是排除探頭與工件之間的空氣。使超聲波有效地傳入工件。常用的耦合劑有機(jī)油、甘油、水玻璃、水。3耦合劑超聲波探傷方法按其原理可分為:脈沖反射法穿透法三、三、 超聲波檢測(cè)方法超聲波檢測(cè)方法1. 脈沖反射法脈沖反射法利用超聲波探頭發(fā)射脈沖到被檢測(cè)試件內(nèi)，根據(jù)反射波的情況來檢測(cè)試件缺陷。其基本原理為：當(dāng)試件完好時(shí)，超聲波可順利傳播到達(dá)底面，探傷圖形中只有表面發(fā)射脈沖T及底面回波B兩個(gè)信號(hào)；若試件中存在缺陷，在探傷圖形中，底面回波前有表示缺陷的回波F。脈沖反射法靈敏度較高。2. 穿透法根據(jù)超聲波能量變化情況來判斷工件內(nèi)部狀況的。 穿透法是將發(fā)射探頭和接收探頭分別置于工

7、件的兩相對(duì)表面。 發(fā)射探頭發(fā)射的超聲波能量是一定的，在工件不存在缺陷時(shí)，超聲波穿透一定工件厚度后，在接收探頭上所接收到的能量也是一定的。而工件存在缺陷時(shí)，由于缺陷的反射使接收到的能量減少，從而斷定工件存在缺陷。 穿透法探傷的靈敏度不如脈沖反射法高，且受工件形狀的影響較大，但較適宜檢查成批生產(chǎn)的工件。如板材一類的工件，可以通過接收能量的精確對(duì)比而得到高的精度，宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。1缺陷的定位缺陷的定位是根據(jù)缺陷反射波在熒光屏?xí)r間掃描線上出現(xiàn)的位置來確定缺陷在工件中的位置。四、 缺陷評(píng)定對(duì)于縱波探傷，缺陷定位比較簡(jiǎn)單：假定儀器已按1:n調(diào)節(jié)好掃描速度，而缺陷波對(duì)應(yīng)的水平刻度為SF，則缺陷至探頭的垂直距離

8、為x=nSF。或者x=hSFSB，h為工件厚度，SB為底波的水平刻度。對(duì)于橫波探傷，若探頭中心至缺陷的聲程為S，探頭折射角為B，則: 缺陷的定量指確定缺陷的大小和數(shù)量。定量方法大致可分為兩類：n當(dāng)量法：用于缺陷小于聲束截面的情況。n測(cè)長(zhǎng)法：用于缺陷大于聲束截面的情況2缺陷的定量1) 當(dāng)量法當(dāng)量法根據(jù)缺陷波高度來對(duì)缺陷進(jìn)行定量。目前的超聲波探傷并不能確定缺陷的實(shí)際大小，而一般采用“當(dāng)量”的概念。當(dāng)量法有當(dāng)量試塊比較法、底波高度百分比法、AVG曲線法等。uAVG曲線法：根據(jù)超聲場(chǎng)的特性，用數(shù)學(xué)物理計(jì)算的方法，得出聲程距離(A)、增益(V)和缺陷當(dāng)量大小(G)三者之間關(guān)系的一組曲線。根據(jù)AVG曲線即

9、可確定缺陷的當(dāng)量大小。AVG曲線2) 測(cè)長(zhǎng)法缺陷大于聲束截面時(shí)，缺陷波高度不會(huì)再隨缺陷的增大而增加，這時(shí)一般根據(jù)缺陷波高度和探頭移動(dòng)距離來對(duì)缺陷進(jìn)行定量，即所謂的測(cè)長(zhǎng)定量法。測(cè)量缺陷的指示長(zhǎng)度的基本原理是建立在聲束指向性上的。當(dāng)缺陷與聲束中心軸相遇時(shí)，放射波較強(qiáng)。隨著探頭的移動(dòng)，缺陷逐漸偏離聲束中心，缺陷波也就隨之降低直到消失。測(cè)長(zhǎng)法有:半波高度法、兩端6dB法、絕對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)法等。半波高度法(6dB測(cè)長(zhǎng)法)：用探頭移動(dòng)過程中，缺陷波高降低6dB(即一半)時(shí)，探頭中心線之間的距離Lu作為缺陷的指示長(zhǎng)度。缺陷的定性指確定缺陷的類型(如裂紋、氣孔、夾渣、白點(diǎn)等)。目前在實(shí)際檢測(cè)中尚有一定困難。3缺

10、陷的定性缺陷的定性機(jī)車車輛車軸超聲波檢驗(yàn)2. 探傷靈敏度的確定軸向：置探頭于T S-1試塊的B面。徑向：將直探頭置分別于T S2試塊的軸頸、輪座、軸身上。3缺陷檢查軸向探傷 驗(yàn)收區(qū)域：車軸兩個(gè)端面的全部區(qū)域。 若底面回波幅度與基準(zhǔn)波高相同時(shí)，測(cè)出缺陷回波相對(duì)于基準(zhǔn)波高的分貝差，再加3dB ，作為缺陷的分貝總差值，根據(jù)缺陷至探傷面的距離，按圖D1的驗(yàn)收曲線進(jìn)行判斷。只有缺陷的分貝總差值在附錄D中不高于相應(yīng)區(qū)段曲線時(shí)，此缺陷才允許存在，否則不合格。 若底面回波幅度高于基準(zhǔn)波高時(shí)，則要把缺陷回波 先降低 dB后，再測(cè)出分貝差值，再加 3dB，作為缺陷的分貝總差值，根據(jù)缺陷至探傷面的距離，按圖D1的驗(yàn)收曲線進(jìn)行判斷。只有缺陷的分貝總差值高于相應(yīng)區(qū)段曲線時(shí)，此缺陷才允許存在，否則不合格。 上式中：x缺陷的聲程 ( 單位mm) ; n底面回波高于基準(zhǔn)波高的分貝差值。2400 xn徑向探傷 以車軸中心線為準(zhǔn)，在0.25D范圍（D為成品車軸軸頸尺寸) 內(nèi)發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，用底面回波衰