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小徑管對接接頭超聲波探傷

內容來源:超聲波清洗機   發布日期:2016-06-02 08:35:05

 年青海師范大學學報(自然科學版)小徑管對接接頭超聲波探傷杜秀娟(青海師范大學科技處,青海西寧810⑴8)器及探頭要有一定的要求,在探傷方法上針對小徑管的特殊性進行不同于平板或大口徑管的調整。

  9:B 1刖目小徑管對接接頭超聲波探傷由于管徑小曲率大、壁薄等特點,又由于小徑管超聲波探傷對探傷和儀器系統性能要求較高,對儀器及探頭要有一定的要求,另外在探傷中也容易忽略耦合內外壁靈敏度的補償量等問題,所以在探傷方法上針對小徑管的特殊性進行不同于平板或大口徑管的調整。

  2小徑管超聲波探傷存在問題和解決方法小徑管對接接頭超聲波探傷主要問題是管子曲率大,內外壁對超聲波的散射嚴重,探傷靈敏度低;又由于壁厚小,幾何反射波較多,在缺陷定位上要求精確,判傷較為復雜。所以對儀器分辨力要求較高;為解決內壁對聲波的散射,盡量用直射波進行探傷(主要是根部缺陷),需用大角度、小前沿探頭;為減少外壁對聲波的散射,宜用小晶片探頭。

  3探頭的選擇3.頻率選擇3.1.1由于小徑管壁厚薄,在探傷中在定位上要求高。頻率增高則波束指向性好,能量集中,有利于缺陷的精確定位和非缺陷回波的鑒別。

  3.1.2頻率增大則衰減急劇增大,再加上管子內外壁對波束的發散,用一次反射波探傷則靈敏度大大下降,對探傷不利。一般以5MHz作為探傷頻率。

  3.晶片尺寸選擇3.2.1探頭經研磨后,當探頭和鋼管表面吻合時,在聲束邊緣會產生強烈散射。在晶片尺寸越大時散射越嚴重,大大降低探傷靈敏度,所以晶片尺寸不能太大。

  3.2.2在頻率一定的情況下晶片尺寸增大使指向性變好,對缺陷定位有利;晶片尺寸減小則使指向性變差,小徑管探傷時幾何反射雜波增多,所以晶片尺寸也不能太小。

  現以6X6mm晶片尺寸的方晶片最為常用。

  3.3探頭角度的選擇3.3.1由于小徑管壁厚薄,為了盡量用直射波探傷和定位,用大角度探頭來增大直射波探傷的聲程以求有較高的靈敏度和精確的定位,并且探測接頭根部。要求根據工件厚度探頭角度在65~75之間選擇。

  3.3.2另外對于管子單面焊接接頭可能產生未焊透缺陷,它對橫波的端角反射率在探頭角度為65時約為30%對根部未焊透缺陷檢出率低,探頭角度在75時端角反射率約為70%檢出率相對要高。對根部未焊透缺陷型缺陷應避免使用65探頭。

  3.3.3探頭前沿由于對接接頭存在焊縫余高寬度,除用大角度探頭外,還需用小的前沿才能探測接頭根部,一般常用的有機玻璃材料做透聲楔塊前沿不能滿足要求,宜選用聚楓樹脂做透聲楔塊可使4距離一波幅曲線及靈敏度的確定小徑管超聲波探傷除了用直射波外還用一次反射波探傷才能探測整個焊縫,探傷靈敏度除測定材質衰減和工件表面粗糙及耦合情況造成的表面聲能損失外,還要測定由于內外壁曲率大而造成對聲能的散射損失及一次反射波探傷時缺陷反射波在內壁上的散射損失。

  6的管子為例敘述距離一波幅曲線的作法:4.1作出初始距離一波幅曲線選擇合適的小徑管專用試塊測定探頭前沿和探頭角度,調整好掃描速度,根據不同深度的乜X 15的孔和其波幅高低作出如所示的曲線4.2作出最終距離一波幅曲線用小徑管焊接接頭超聲波探傷靈敏度補償量狽試塊分別測出直射波和一次反射波的靈敏度補償量加入到初始距離一波幅曲線①中作出的分段曲線②為最終的距離一波幅曲線。

  5結論及體會5.1在近場區以內由于波的干涉使得聲壓在主聲束軸線上不一定是最大,在近場區到三倍近場區之間由于副瓣波束的影響使探頭角度在三倍近場區以內是變化的若用探頭MftMM來定位則無法準確定位gh可以通過作出深度Wd一簡化水平距離圖使得定位更加準確,如不同深度的探頭角度卩可用圖求出L為簡化水平距離Lo為探頭前沿d為專用試塊上Y2X15的孔的深度5.2由于小徑管內壁對聲束發散嚴重,分段距離一波幅曲線對一次反射波探傷時缺陷定量很重要,不能簡單地估計補償量,要進行實測。

  5.3通過對儀器探頭的控制,能較好地解決小徑管探傷時存在的問題,且在探傷方法上的調整使得探傷準確度和有效性提高。

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