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探伤过程中存在的典型问题
日期：2025-05-31 10:37
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摘要：
不同探头同一试块的测量结果
注:1.晶片尺寸13´13 2.晶片尺寸10´20. 试验中发现:同一探头(入射角不变)在不同深度反射体上测得的横波折射角不同,进一步试验还发现,折射角的变化趋势与晶片的结构尺寸有关,对不同结构尺寸的晶片,折射角的变化趋势不同,甚至完全相反,而对同一 晶片,改变探头纵波入射角,其折射角变化趋势基本不变,上表是两个晶片尺寸不同的探头在同一试块上测量的结果. 1#探头声束中心轨迹 2#探头声束中心轨迹 1.纵波与横波探头概念不清. **临界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbL/CL2,当CL2>CL1时,bL>aL,随着aL增加,bL也增加,当aL增加到一定程度时,bL=90,这时所对应的纵波入射角称为**临界角aI, aI=SinCL1/CL2=Sin2730/5900=27.6,当aL<aI时,**介质中既有折射纵波L¢¢又有折射横波S¢¢. **临界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbS/CS2, 当Cs2>CL1时,bS>aL,随着aL增加,bS也增加,当aL增加一定程度时,bS=90,这时所对应的纵波入射角称为**临界角aⅡ.aⅡ=SinCL1/CS2=Sin2730/3240=57.7.当aL=aI--aⅡ时,**介质中只有折射横波S,没有折射纵波L,常用横波探头的制作原理。 利用折射定律判断1#探头是否为横波探头。 A. 存横波探伤的条件:Sin27.6/2730=Sinb/3240, Sinb=Sin27.6´3240/2730=0.55,b=33.36,K=0.66。 B.折射角为21.7时： Sina/2730=Sin21.7/3240,Sina=Sin21.7´2730/3240,a=18.15, 小于**临界角27.6。 折射角为28.9时： Sina/2730=Sin28.9/3240,Sina= Sin28.9´2730/3240,a=24,也小于**临界角27.6。 C.如何解释1#探头随反射体深度增加,折射角逐渐增大的现象,由A、B 可知,1#探头实际为纵波斜探头,同样存在上半扩散角与下半扩散角,而且上半扩散角大于下半扩散角。（讲义附件9题答案）。 纵波入射角aL由0逐渐向**临界角aI(27.6)增加时,**介质中的纵波能量逐渐减弱,横波能量逐渐增强,在声束的一定范围内,q下区域内的纵波能量大于q上区域内的纵波能量,探测不同深度的孔,实际上是由q下区域内的纵波分量获得反射回波**点。 由超声场横截面声压分布情况来看,A点声压在下半扩散角之内,B点声压在上半扩散角之内,且A点声压高于B点声压。再以近场长度N的概念来分析,2.5P 13´13 K1探头N=36.5mm,由此可知反射体深度20mm时,声程约21.7mm,b=21.7时N=40.07mm为近场探伤。 在近场内随着反射体深度增加声程增大,A点与B点的能量逐渐向C点增加,折射角度小的探头角度逐渐增大,折射角度大的探头角度逐渐减少。 2.盲目追求短前沿: 以2.5P 13´13 K2探头为例,b=15mm与b=11mm,斜楔为有机玻璃材料; (1).检测20mm厚,X口对接焊缝,缺陷为焊缝层间未焊透. (2).信噪比的关系:有用波与杂波幅度之比必须大于18dB. (3).为什么一次标记点与二次标记点之间有固定波？ 由54页表可知：COSb/COSa=0.68，K2探头b=63.44°， COS63.44°=0.447，COSa=0.447/0.68=0.66， COSa=6.5/LX，前沿LX=6.5/0.66=9.85mm。（讲义附件6题答案）。 3.如何正确选择双晶直探头: (1).构造、声场形状、菱形区的选择; (2).用途:为避开近场区,主要检测薄板工件中面积形缺陷. (3).发射晶片联接仪器R口,接收晶片联接T口(匹配线圈的作用). 4.探头应用举例:
| 反射体深度 | 1#探头 | 2#探头 | ||
| 横波折射角 | 声程 | 横波折射角 | 声程 | |
| mm | ( ) | mm | ( ) | mm |
| 20 | 21.7 | 21.7 | 32.8 | 24.3 |
| 40 | 24.4 | 45.0 | 32.5 | 49.8 |
| 60 | 25.8 | 70 | 30.9 | 75.6 |
| 80 | 28.9 | 101.8 | 29.1 | 102.0 |
