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超聲波檢測焊縫時如何選擇斜探頭

來源:濟寧儒佳檢測儀器有限公司   2020年12月02日 16:12  

在焊接件超聲波檢測工作中,選擇合適的探頭是發現缺陷、并對缺陷定位和定量的關鍵。因此在進行超聲波檢驗之前一定要對檢驗對像有一個充分的了解,對可能產生的缺陷有一定的認識,從而根據這些情況來選擇探頭。

一、頻率的選擇

頻率的大小主要影響探頭近場區的長度和半擴散角的大小頻率高,波長短,聲束窄、擴散角小,能量集中,聲束指向性好,因為波長短對發現細小缺陷的能力強,分辨力高,缺陷定位準確。但是頻率高聲波在材料中的衰減大穿透能力差,頻率高,近場區較大對薄板工件發現近表面缺陷能力減弱在選擇探頭頻率時要綜合考慮。對厚板對接焊縫應盡量選擇頻率小一些,一般取2MHz左右;特別是鑄件和奧氏體不銹鋼件,衰減大,頻率一般選0.51MH對中等厚度板對接焊縫可選擇頻率較大一些的探頭一般選擇2.5MHz的探頭,薄板大頻率可選擇5MHz。

、晶片尺寸的選擇

晶片尺寸的大小決定了超聲波的發射功率晶片尺寸越大,發射功率越大,晶片尺寸大半擴散角小,聲束指向性好,信噪比優于小晶片探頭,未擴散區增大相對掃查的厚度范圍較大,對厚板應盡量選擇晶片尺寸大一些的探頭,晶片尺寸大,相對掃查寬度大,能夠提高工作效率。晶片尺寸大,近場較大,對于容器筒體或接管表面為曲面時為保證耦合,探頭晶片不宜過大。對于奧氏體不銹鋼焊縫為了減少晶粒散射的面積,應當選用大晶片探頭。晶片尺寸大對于薄板材料來說近場大,對探傷不利,在保證強度足夠的前提下盡量選擇晶片尺寸小一些的探頭。方形晶片相對長方形晶片發射能量集中在選擇晶片時,應優先選擇方形晶片。

K值的選擇

K值對探傷靈敏度、聲束軸線的方向,一次波的聲程有較大的影響,對于有機玻璃制成的斜楔,在K=0.84時聲壓往復透射率高,K值越大,折射角大,一次波的聲程大,當檢測厚壁工件時,應選用較小的K值,薄壁工件時,應選擇較大K值焊縫檢測過程中應保證主聲束能夠掃查整個焊縫截面。應盡量使聲束垂直于可能產生的主要缺陷,對于焊縫根部的未焊透缺陷,要考慮端角反射問題,使用K=0.71.5左右的探頭,超過這個范圍的K值端角反射率低。在選擇K值的過程中要根據檢測質量的要求、板材厚度,檢查的主要缺陷等情況綜合考慮合理選擇如一種K值的探頭不能夠滿足檢測要求,要同時選擇不同K值的探頭來滿足質量要求。

探頭前沿的選擇

橫波斜探頭一般由壓電晶片吸聲材料斜楔阻尼塊,電纜線和外殼基本組成。壓電晶片的振動包括厚度方向的振動和徑向振動其中厚度方向的振動是對我們有利的而徑向振動是我們要消除的。一般通過斜楔前端做成牛角形外加吸聲材料來消除,這些也只能減少徑向振動不能夠*的消除仍有部分徑向波會傳導到工件上對主聲束的傳播產生一定的干涉。因此,在選擇探頭的過程中在滿足一次波和二次波能夠掃查焊縫整個區域的前提下,前沿可以選擇大一點,對于薄板,為了保證聲束能夠掃查整個焊縫載面,應選擇前沿相對較小一些特別是對于薄壁管道的檢測要求盡量前沿短一些。

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