第四章超聲波探傷4—1超聲波探傷基本原理1.超聲波概念⑴振動和波動◆振動：物體沿直線或曲線在某—平衡位置附近做往復周期性的運動。例：鐘擺的擺動、汽缸中活塞的運動、發聲體的運動。◆波動：振動的傳播過程。產生機械波的兩個條件：波源（振源）和彈性介質。振動是產生波動的根源。機械波是機械振動狀態的傳播。彈性介質中的各個質點并不隨波前進，僅在各自平衡位置附近做往復運動（振動）。⑵次聲波、聲波、超聲波○次聲波：＜20Hz的聲波。○

聲波：20Hz—20000（2萬）Hz。○超聲波＞20000（2萬）Hz的聲波。▲焊接超聲波探傷所用的超聲波頻率為0.5—10MHz。⑶超聲波分類①按質點振動方式和波的傳播方向關系分類：1)縱波（L）：彈性介質中質點振動方向與波的傳播方向一致。2)橫波（S）：彈性介質中質點振動方向與波的傳播方向垂直。3)表面波（瑞利波R）：在介質表面傳播，表面質點運動軌跡為橢圓。

質點運動軌跡為橢圓,長軸垂直（⊥）于聲波傳播方向，短軸則平行（//）于聲波傳播方向。

②按波源（振源）振動持續時間分類1)連續波：波源（振源）持續不斷地振動所輻射出去的波。

常用于超聲波穿透法探傷。2)脈沖波：波源（振源）振動持續時間很短（微秒級、μS、10的負6次方），間歇輻射出去的波。

常用于焊縫探傷。⑷超聲波的傳播速度傳播速度C與①介質彈性模量有關（固體為楊氏彈性模量E、切變彈性模量G、氣、液為容變彈性模量B）。②介質密度ρ有關③波的類型有關

○

彈性模量↑—C↑、ρ↓—C↑。

○與類型有關：CL

＞CS＞CR

對鋼而言：CL＝1.8CS、CR＝0.9CS2.超聲波的產生和接收⑴壓電效應和壓電晶體①壓電效應◆

壓電法利用壓電晶體來產生超聲波的。壓電晶體具有壓電效應它分有：

1)正壓電效應

2)逆壓電效應1)正壓電效應：由壓電晶體切割成的晶片在受到拉應力或壓應力作用而發生體積上變化的同時，會在晶片兩表面產生不同極性的電荷；2)逆壓電效應：晶片受電信號激勵，晶片會在厚度方向產生伸縮變形的機械振動。

②壓電晶體★可以產生壓電效應的晶體叫壓電晶體（多為非金屬晶體）。☆壓電晶體分成單晶材料和多晶材料。◆

單晶材料有：石英（Si02）、硫酸鋰（LiS04）、碘酸鋰（LiI03）、鈮酸鋰（LiNb03）◆多晶材料：鈦酸鋇（BaTi03）、鈦酸鉛（PbTi03）、偏鈮酸鉛（PbNb204）、鋯鈦酸鉛⑵超聲波的產生和接收★由超聲波檢測儀產生的電振蕩以高頻電壓的形式加在探頭中壓電晶片兩面電極上，由于逆壓電效應晶片在厚度方向產生伸縮變形的機械振動。若壓電晶片與被檢測物表面有良好耦合，機械振動就以超聲波形式傳播進入被檢工件，這就是超聲波的產生。★反之，當探頭中晶片受超聲波（遇到異質界面反射回來的超聲波）的作用而發生伸縮變形時，正壓電效應又會使晶片兩表面產生不同極性電荷，形成超聲頻率的高頻電壓，這就是接收。3.超聲波性質（1）良好的指向性。

有以下兩個含義：1）直線性

◆超聲波的波長很短（毫米數量級），它在彈性介質中能象光波一樣沿直線傳播，并符合幾何光學規律。2）束射性

◆

聲源（壓電晶片）產生的超聲波聲能集中在一定區域（超聲場）定向輻射。

◆分析表明：i）超聲波能量主要集中在2θ以內的錐形區域內，如P71圖4—2的a）所示。θ（稱為半擴散角）愈小，波束指向性愈好。超聲波能量愈集中，檢測靈敏度愈高，分辯力愈高，定位也愈精確。

θ=arcsin1.22（λ/D）式中λ一超聲波波長（mm）；

D一壓電晶片直徑（mm）。◆波長λ愈短↓（或超聲頻率f愈高↑）——聲束指向性愈好（θ小↓）↑。

◆壓電晶片尺寸D愈大↑——則聲束指向性愈好（θ小↓）↑。ii)超聲場的近場區

▲近場區：從P71圖4—2b）可看出：在距壓電晶片表面距離內，聲源軸線上的聲壓具有多個極大值，這個區域在聲學上被稱為聲源的近場區。最后一個聲壓極大值至聲源距離N被稱為近場長度（mm），其值可由下式求得。

式中D一壓電晶片直徑（mm）；

λ一超聲波波長（mm）。

D的平方↑——N↑λ↓——N↑

從P71圖4—2c）中可以看出：聲壓在聲場橫截面上變化也很復雜。在x=0.5N處的橫截面上中心處（軸線）聲壓為零，偏離中心軸線的各點聲壓并非都為零，而有一定的起伏變化。在遠場區，聲壓變化比較單純，各橫截面中心聲壓最高，偏離中心軸線的聲壓逐漸降低。⑵能在彈性介質中傳播，不能在真空中傳播。超聲檢測中常把空氣當作真空處理，也就是說我們認為超聲波是不能通過空氣傳播的。⑶界面的透射、反射、折射和波型轉換。1）垂直入射異質界面時的透射、反射和繞射

超聲波從第一種介質垂直入射到第二種介質上時，其能量的一部分被反射而形成與入射波方向相反的反射波，其余能量則透過界面產生與入射波方向一致的透射波。超聲波反射能量W反與入射能量W入之比稱為超聲波能量反射系數，

即K=W反/W入

☆

幾種界面的K值見P73表4—3“異質界面反射系數K（%）”。鋼---鋼0鋼---有機玻璃77鋼---變壓器油81鋼---水88鋼---空氣100有機玻璃---變壓器油17有機玻璃---空氣100☆反射系數K的大小僅決定構成異質界面的兩種介質聲阻抗Z之差。差值愈大，K值愈大，而與哪種介質為第一介質無關。☆

從上表可以看出：“固一氣”界面K≈100%，超聲波幾乎全部被反射掉（也就是說超聲波無法直接進入固體即工件內），因而在探頭與工件之間必須借助耦合劑，方能將超聲波從探頭（有機玻璃）導入工件。所以說良好的耦合是超聲檢測時的一個必要條件。

超聲波的繞射現象

當界面尺寸df很小時，超聲波將能繞過它繼續前進，即產生所謂的繞射，如P73圖4—4“超聲波的繞射現象”所示。由于繞射使反射回波減弱，超聲檢測中能探測到的最小缺陷尺寸為df=λ/2。顯然要探測更小缺陷，就必須提高超聲波頻率。2）傾斜入射異質界面時的反射、折射、波型轉換

★超聲波由第一種介質傾斜入射到第二種介質時，在異質界面上將會產生波的反射、折射和波型的轉換。超聲波縱波傾斜入射的反射與折射(Z1＜Z2)◆第一臨界角：

從圖4—5可看出：隨α進一步增加到某一角度時，γL可達到90度。即在第二種介質內只有折射的橫波存在，這時的縱波入射角稱內第一臨界角，記作αlm。◆第二臨界角：若繼續增大α，則可使γS達到90度，這時的縱波入射角稱內第二臨界角，記作α2m。此時，在第一介質和第二介質的界面上產生表面波的傳播。第一臨界角和第二臨界角物理意義

①當α<αlm時，第二種介質中同時存在折射縱波和折射橫波，這在超聲檢測中不采用。②當αlm≤α<α2m時，第二種介質中僅存在有折射橫波，這是常用超聲檢測斜探頭設計原理和依據。③當α≥α2m時，第二種介質中既無折射縱波也無折射橫波，但在第二介質表面存在表面波，這是表面波探頭設計原理和依據。（4）具有穿透物質和在物質中衰減的特性

超聲波在介質中傳播衰減的原因有三點①散射◆超聲波在介質中遇到聲阻抗不同的界面（例如不均勻和各向異性的金屬晶粒界面），會在界面上產生散亂反射、折射和波型轉換，從而損耗聲波的能量，這種衰減稱為散射衰減。②吸收◆超聲波傳播時，介質質點間產生相對運動，相互摩擦使部分聲能轉化為熱能引起衰減。在液體介質中吸收衰減是主要的，但對于金屬材料來說吸收衰減幾乎可以略去不計。③聲束擴散◆隨超聲傳播距離的增加，波束截面增大使單位面積上的聲能減小。

在金屬中，衰減主要由散射引起其規律為：式中PX--壓電晶片表面內X處的（Pa）；Po--超聲波原始聲壓（Pa）；

e--自然對數的底；

α--金屬材料散射衰減系（dB/m）；

X--超聲波在材料中傳播距離（m）。

上式表明，聲壓按負指數規律衰減。散射衰減系數α與頻率f、晶粒平均尺寸d及各向異性系數F有關。

式中：C—常數；

F—各向異性系數；

d一晶粒平均尺寸；

f—超聲波頻率。

★當d大大小于（＜＜↓↓）λ時，α與f的4次方、d的3次方成正比。因此在探傷晶粒較粗大的工件時，為減少散射衰減常選用較低工作頻率。可淬硬鋼的焊縫探測也建議在調質熱處理晶粒得到細化后進行。

4—2超聲探傷方法超聲波探傷可采用各種方法，常用的有：①接原理分：脈沖反射法、穿透法、共振法。②按顯示方式分：A型、B型、C型和3D顯示。③按波型分：縱波法、橫波法、瑞利波法。④按所用探頭個數分：單探頭法、雙探頭法、多探頭法。⑤按耦合方式分：直接接觸法、液浸法。1.脈沖反射法超聲波檢測

是超聲探傷中應用最廣的方法。其原理是將一定頻率的脈沖波通過一定介質（一般稱為耦合劑）的耦合傳入工件。超聲波在工件中傳播，遇到異質界面（缺陷或工件底面）時，超聲波將產生反射，反射波（或稱為回波）被超聲探傷儀接收并以電脈沖信號形式在探傷儀的示波屏上顯示出來，由反射回波判斷有無缺陷、進而進行缺陷的定位和缺陷的定量。2.A型、B型、C型和3D顯示

（1）A型顯示

★超聲探傷儀示波屏上的縱坐標代表反射波回波的振幅，橫坐標代表超聲波的傳播時間（或傳播距離）。

（2）B型顯示★縱坐標代表超聲波的傳播時間（或距離），橫坐標代表探頭的水平位置。★它可以顯示缺陷在橫截面上的二維特征。★完成這種顯示的探頭動作方式稱為B掃描。（3）C型顯示★為缺陷側視圖像顯示。它是脈沖回波超聲平面成像的一種。它以亮點或暗點顯示接收信號。★超聲波示波屏面所表示的是被探傷工件某一深度上與聲束相垂直的一個平面投影像。一幅畫面只能顯示同一深度上不同位置的缺陷。（3）3D

顯示★B型顯示和C型顯示的不足之處是對于缺陷的深度和空間分布不能一次記錄成像，3D技術能把B顯示和C顯示相結合產成一個準三維的投影圖像，同時能顯示出缺陷在空間的特征。3.直接接觸法

★它是使探頭直接接觸工件進行探傷的一種方法。應用直接接觸法應在探頭和被檢工件涂一層耦合劑，做為傳聲介質。★

直接接觸法探傷又分有：

①垂直法探傷和②斜射法探傷兩種基本方法。☆

直接接觸法主要采用A型（顯示）脈沖反射法工作原理。由于見操作方便、探傷圖形簡單、判斷容易且靈敏度高，因此在實際生產中得到最廣泛應用。①垂直入射法（簡稱為垂直法）

★是采用直探頭將縱波垂直入射工件檢測面進行檢測，故又稱為縱波法，如P87圖4—27“垂直法探傷”所示。★垂直法檢測能發現與檢測面平行或近似平行的缺陷，適用于厚材科（如鋼板）、軸類、輪類幾何形狀較簡單的工件。②斜角入射法（簡稱為斜射法）

★是采用斜探頭將折射橫波傾斜入射工件檢測面進行探傷，故而又稱為橫波法★斜角入射法能發現與探傷表面成角度的缺陷，常用于焊縫、環形鍛件、管材的探傷。4—3超聲波探傷設備1.探頭（1）直探頭

聲束垂直于被檢工件表面入射的探頭稱為直探頭，可發射與接收縱波。圖4—1直探頭內部結構及工作原理1一保護膜2一壓電晶片3一吸收塊4一匹配電感（2）斜探頭

●利用透聲斜楔塊使聲束傾斜于被探傷工件表面入射的探頭稱為斜探頭。

●通常橫波斜探頭以折射角正切值標稱：K=tgγS

有1.0、1.5、2.0、2.5、3.0。●有時也以折射角標稱：γS=40度、45度、50度、、60度、70度。（3）水浸聚焦探頭

★其結構見P79圖4—15“”水浸聚焦探頭結構。聲透鏡由環氧樹脂澆鑄成球形或圓柱形凹透鏡，根據聲學折射定律可使聲束聚成一點或一條線，前者為點聚焦探頭，后者為線聚焦探頭。（4）雙晶探頭

●又稱為分割式TR探頭。●它內含二個晶片，分別為發射、接收晶片，中間用隔聲層隔開。●主要用于近表面檢測和測厚。（5）探頭型號

由五部分組成，用一組數字和字母表示，其排列順序如下：1）基本頻率MHz；2）晶片材料常用晶片材料及其代號見表7-19；3）晶片尺寸mm。圓形晶片：直徑；方形晶片：長x寬；4）探頭種類用漢浯拼音縮寫字表示，見表7-19。5）探頭特征斜探頭為K值或γ；分割探頭為被探工件中聲束交區深度（mm）；水浸探頭為水中焦距（mm）；點聚焦探頭為DJ；線聚焦探頭為XJ。壓電材料代號:

鋯鈦酸鉛陶瓷:P

鈦酸鋇陶瓷:B

鈦酸鉛陶瓷:T

鈮酸鋰單晶:L

碘酸鋰單晶:I

石英單晶:Q

其它材料:N探頭種類代號:

直探頭:Z

斜探頭（用K值表示）:K

斜探頭（用γ表示）:X

分割探頭:FG

水浸探頭:SJ

表面波探頭:BM

可變角探頭:KB◆探頭型號舉例1：◆探頭型號舉例2：◆探頭型號舉例3：◆探頭型號舉例42.試塊1）標準試塊

由某國權威機構討論通過的，稱為該國的標準試塊。我國GB11345一89規定：CSK一IB試塊為焊縫檢測用標準試塊。CSK一IB試塊是IS0一2400一1972（E）國標標準試塊（即IIW一I型試塊）的改變型，其形狀和尺寸。如P86圖4—25“CSK一IB試塊”所示。標準試塊主要用途：①利用R100mm園弧面測定探頭入射點和前沿長度，利用Φ50mm孔的反射波測定斜探頭K值。②校驗探傷儀水平線性和垂直線性。③利用Φ1.5mm橫孔的反射波調整探傷靈敏度，利用R100mm園弧面調整探傷范圍④利用Φ50mm園孔估測直探頭盲區和斜探頭前后掃查聲束特性。⑤采用測試回波幅度或反射波寬度的方法可測定遠場分辨力。2）對比試塊

◆GB11345一89規定RB試塊為焊縫探傷用對比試塊。該試塊共三種，a）即RB一1試塊適用于8一25mm板厚、b）RB一2試塊適用于8一100mm板厚、3）RB一3適用于8一150mm板厚。RB一2試塊的形狀和尺寸見P86圖4—26“RB一2試塊”。RB一1試塊形及尺寸

RB試塊主要用于繪制距離一波幅曲線，調整探測范圍和掃描速度，確定探傷靈敏度和評定缺陷大小。它是對工件進行評級判廢的依據。

圖4—26RB一2試塊形及尺寸圖4—27RB一3試塊形及尺寸3.超聲波探傷儀超聲波探傷儀主要功能：

①是產生超聲頻率的電振蕩，并以此來激勵探頭發生超聲波（頻率同電振蕩頻率）。②同時，它又將探頭送回的電信號進行放大、處理，并通過一定方式顯示出來。（1）超聲波探傷儀分類

★按超聲波的連續性可將探傷儀分為：①脈沖波、②連續波和③調頻波探傷儀三種。由于后二種探傷儀的靈敏度不及脈沖波探傷儀的高，故而在焊縫探傷中均不采用。★按缺陷顯示方式可將探傷儀分為：A型顯示、B型顯示、C型顯示和3D顯示幾種。★按超聲波的通道數目可將探傷儀分為：①單通道和②多通道兩種。前者(單通道)由一個或一對探頭工作；后者(多通道)則由多個或多對探頭交替工作，而每一通道相當于一臺單通道探傷儀，它適合于自動化探傷。

（2）A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀工作原理

★發射電路受觸發產生高頻窄脈沖加至探頭，激勵探頭中壓電晶片振動而產生超聲波。★超聲波通過探傷表面的耦合劑導入工件并在工件中傳播。在傳播過程中，遇到異質界面（缺陷或工件底面）會發生反射。★回波被同一探頭（或一對探頭中的接收探頭）接收轉為電信號產生缺陷波F（傷波）、底波B（工件底面反射波）。★通過始波T和缺陷波F之間距離，便可決定缺陷離工件表面距離，同時通過缺陷波的幅高可判斷缺陷大小。4—4超聲波探傷條件選擇1.對受檢件的要求見表7-21。2.探頭選擇（1）探頭型式選擇

根據工件的形狀和可能出現缺陷部位、方向等選擇探頭型式，原則上應盡量使聲束軸線與缺陷反射面垂直。（2）晶片尺寸選擇

★大厚度工件或粗晶材料檢測宜采用大尺寸晶片探頭。★厚度大選大尺寸晶片原因：近場區尺寸N大些關系不太大，但對θ↓有利★粗晶選大尺寸晶片原因：選低頻〈λ↑〉，造成θ↑不利，因而選大尺寸晶片來降低θ★而較薄工件或表面曲率較大工件探傷，則宜選小尺寸晶片探頭。（3）頻率選擇

★對于粗晶材料、厚工件的探傷宜選用較低頻率；★對較細晶粒材料、薄壁工件的探傷，宜選用較高頻率。★對于脈沖垂直入射縱波接觸法焊縫探傷時，一般選用2--5MHz頻率，推薦采用2--2.5MHz。（4）探頭K值或角度選擇

原則上根據工件厚度和缺陷方向選擇，應盡可能使聲束盡可能垂直于缺陷并能探傷到整個工件厚度。☆薄工件宜采用大K值斜探頭；☆大厚度工件宜采用小K值斜探頭。如果探傷垂直于檢測面的裂紋，斜探頭K值愈大，聲束軸線與缺陷反射面愈接近于垂直，缺陷反射回波聲壓就愈高，即靈敏度愈高。3.檢測靈敏度的選定及調整

(1）靈敏度的選定

★檢測靈敏度：是指在確定的探測范圍內的最大聲程（距離）處發現規定大小缺陷的能力。☆超聲波檢測靈敏度是以發現與工件同厚度、同材質對比試塊上最小人工缺陷來判定的。

常用的人工缺陷有長橫孔、平底孔和短橫孔等。（2）探測靈敏度調整

★調整方法依據GB11345/T--1989規定，可采用距離一波幅曲線圖。評定線靈敏度可參考表P90表4—6“距離一波幅曲線的靈敏度”，為起始靈敏度，它確定之后，探測系統靈敏度就固定了。但為掃查需要，檢測靈敏度要高于起始靈敏度6--12dB，即不低于評定線。圖4—31距離一波幅曲線示意圖I區--弱信號評定區

II區--長度評定區

III區--判廢區距離一波幅曲線的靈敏度（GB/T11345一1989）檢驗等級ABC板厚δ（mm）8-508-3008-300判廢線（RL）DAcDAc-4dBDAc-2dB定量線（SL)DAc-10dBDAc-10dBDAc-8dB評定線（EL）DAc-16dBDAc-16dBDAc-14dB4.耦合劑的選用★耦合劑的作用：①排除空氣，將超聲波傳入工件。②減少探頭磨損，便于探頭移動。☆常用耦合劑：機油、變壓器油、甘油、水、水玻璃、化學槳糊。◆焊縫探傷常采用甘油和化學槳糊。4—5焊接接頭的超聲波探傷圖7-43為焊縫斜角（斜探頭）探傷法探傷用語及相應幾何關系。圖7-43焊縫斜角探傷用語1.平板對接接頭的探傷（1）探傷區域寬度

應是焊縫本身再加上焊縫兩側各再加母材厚度30%的一段區域，這個區域最少為10mm，最大為20mm，見P92圖4—32“探傷區域”。檢測區域

（2）探頭移動區域的確定為保證聲束能掃查到整個焊縫截面，探頭必需在探傷面上作前后、左右移動掃查，P92圖4—33,移動區域l為：◆直射法：l＞0.75P▲一次反射法（或串列式掃查）：l＞1.25P（3）單探頭掃查方式1）鋸齒形掃查：

斜探頭在探傷面上以鋸齒形軌跡移動，同時探頭還應在垂直于焊縫中心線位置上作如P92圖4—33“鋸齒形掃查”所示±10度的左右轉動。該掃查方法常用于焊縫粗探傷。鋸齒形掃查

2）基本掃查：

i)轉角掃查：是探頭作定點轉動，用于確定缺陷方向并可區分點、條狀缺陷。ii)環繞掃查：是以缺陷為中心，變換探頭位置，用于估判缺陷形狀，尤其是對點狀缺陷的判斷。iii)左右掃查：是平行于焊縫或缺陷方向作左右，用于估判缺陷形狀，特別是區分點、線狀缺陷，在定量法中用來測量缺陷指示長度。iV)前后掃查：是探頭垂直于焊縫前后移動，用于估判缺陷形狀及高度。斜探頭基本掃查I一轉角掃查II一環繞掃查III一左右掃查

IV一前后掃查3）平行掃查

是在焊縫邊緣或焊縫余高己磨平的焊縫上作平行于焊縫軸線的移動掃查，如P92圖4—35“平行掃查”所示。它可以探傷焊縫及熱影響區的垂直于焊縫軸線的橫向缺陷（如橫向裂紋）。4)斜平行掃查是探頭與焊縫方向成10度-45度的平行掃查如P93圖4—36“斜平行掃查和掃查夾具”所示。它可以探測焊縫及熱影響區的橫向裂紋和與焊縫方向成傾斜角度的缺陷。（5）雙探頭掃查方式1）串列掃查

為二個斜探頭垂直于焊縫前后布置，進行橫方形或縱方形掃查，如P93圖4—37“橫方形掃查及縱方形掃查”所示。主要用于探測厚板焊縫中垂直于表面的豎直面狀缺陷，如窄間隙焊中的未熔合2）交叉掃查為二個斜探頭置于焊縫的兩側或同側且成60度一90度布置，如P93圖4—38“交叉掃查”所示。它主要用于探測焊縫中橫向或縱向面狀缺陷。3）V形掃查為二個探頭置于焊縫兩側且垂直于焊縫對向布置，如P93圖4—39“V形掃查”所示。它可以探測與檢測面平行的面狀缺陷，如多層焊中的層間未熔合2.T型接頭的探傷T型接頭的探傷（I）

◆位置2所示：斜探頭在腹板一側作直射法和一次反射法探傷。☆在位置1：采用直探頭在翼板外側探傷，

或在位置3采用K1（45度）斜探頭在翼板外側作一次反射法探傷☆可探測腹板和翼板間未焊透和翼板側焊縫下層狀撕裂等缺陷。T型接頭的探傷（II）位置1、2：采用K1（45度）斜探頭腹板一側作直射法和一次反射法探測焊縫及腹板側熱影響區的裂紋。△直探頭、斜探頭的頻率常選用2.5MHz。3.角接接頭的探傷

★探傷面及斜探頭K值（折射角）按P95圖4—42“角接接頭的探傷”和P94表4—6“探頭K值（折射角）選擇”選擇。圖4—42：角接接頭的探傷4.管座角焊縫的探傷圖4一43管座角焊縫的探傷（I）圖4一44管座角焊縫的探傷（II）有以下五種探傷方式，可選擇一種或幾種方式實施探傷。

①在圖4—43“管座角焊縫的探傷I”位置1接管內壁表面采用直探頭探傷。

②在圖4—43“管座角焊縫的探傷I”位置3（或P95圖4—44位置3）接管內表面用斜探頭探傷。

③在圖4—43“管座角焊縫的探傷I”位置2容器外表面用斜探頭探傷。。

④在圖4—44“管座角焊縫的探傷II”位置1容器內表面用直探頭探傷。

⑤在圖4—44“管座角焊縫的探傷II”位置2接管外表面用斜探頭探傷。

4—6焊縫探傷中缺陷測定1.缺陷位置的確定（1）垂直入射法.缺陷位置的確定：探測儀按1：n調節縱波掃描速度（調節的具體做法是：利用已知的試塊或工件上的兩次不同底面反射波的前沿，分別對準示波屏上相應的水平刻度值來實現。一般n為正整數。），☆缺陷深度Zf（mm）則可按下式計算。

Zf=nτf

式中n—調節比例系數；

τf—示波屏上缺陷波前沿所對水平刻度值（mm）。

（2）斜角探傷時缺陷定位

★超聲波探傷儀橫波掃描速度有：

1）聲程法、2）水平法、3)深度法三種調節方法。★在焊縫探傷中：◆厚板（δ≥32mm）焊縫探傷推薦采用深度調節法；◆中薄板（δ≤24mm）焊縫探傷推薦采用水平調節法。例1：深度1：1調節法

利用CSK—IB標準試塊上R50mm、R100mm圓弧面（或利用RB試塊上不同距離的橫孔）來調節掃描速度，使示波屏刻度板的讀數與探頭入射點距反射體的垂直距離形成1：1的一種定位方法。調節方法如下：1）計算CSK—IB標準試塊R50mm、R100mm圓弧面反射波B1、B2對應的深度Z1、Z2。2）探頭入射點對準圓心。3）調節探傷儀上“深度”、“水平旋鈕”、“微調”等旋鈕，使B1、B2反射波前沿分別對準示波屏上相應水平刻度值，達到Z2=2Z1，此時深度1：1即調好。例2：水平1：1調節法

此法是把示波屏刻度板的讀數代表探頭入射點至反射體（CSK—IB標準試塊上R50mm、R100mm圓弧面或利用RB試塊上不同距離的橫孔）的水平距離的一種定位方法。調節方法如下：1）計算CSK—IB標準試塊R50mm、R100mm圓弧面反射波B1、B2對應的水平距離ι1、ι2。2）探頭入射點對準圓心。3）調節探傷儀上“深度”、“水平旋鈕”、“微調”等旋鈕，使B1、B2反射波前沿分別對準示波屏上相應水平刻度值，達到ι2=2ι1，此時深度1：1即調好。1）深度調節法

i)若采用一次波（直通波）探傷，則有：

Zf=nτf

ιf=Knτf

式中Zf—缺陷在工件中的深度（mm）。

ιf—缺陷在工件中的水平距離（mm）；ii)若采用二次波（一次反射波）探傷，則有：

Zf=2δ－nτf

ιf=KZf=K(2δ－nτf)式中Zf—缺陷在工件中的深度（mm）。

ιf—缺陷在工件中的水平距離（mm）；

2）水平調節法

i)若采用一次波（直通波）探傷，則有：

ιf=nτfZf=（nτf)/Kii)若采用二決波（一次反射波）探傷，則有：

ιf=nτfZf＝2δ－（nτf/K）2.缺陷大小確定常用的定量方法有：

⑴當量法和⑵探頭移動法（又稱為掃描法或測長法）。（1）當量法

★用于當缺陷尺寸小于聲束截面時。☆所謂缺陷當量：是將巳知形狀和尺寸的人工缺陷（平底孔或橫孔）回波與探測到的缺陷回波相比較，如二者聲程、回波高度相等，則這個己知人工缺陷尺寸（平底孔或橫孔直徑）就是被探測到的缺陷的缺陷當量。（2）探頭移動法

★對于尺寸或面積大于聲束直徑或斷面的缺陷，一般用探頭移動法來測定缺陷的指示長度或范圍。☆

GB11345/T—1989標準規定，缺陷指示長度或范圍的測定推薦用兩種方法

1)降低6dB相對靈敏度法

2)端點峰值法。1）降低6dB相對靈敏度法

當缺陷反射波只有一個高點時用此法，原理見P99圖4—47“相對靈敏度測長法”所示。2）端點峰值法

缺陷反射波有多個高點，且起伏