超声检测技术论文

超声检测技术论文（13篇）

1.超声检测技术论文 篇一

板材超声检测

板材主要用于制造压力容器的壳体,一般厚度为6～250mm[3 ] ,大多数压力容器用的钢板厚度为

8～40mm.钢板制造厂多采用超声局部水浸法检测,压力容器制造厂多采用接触法复验.在用压力容

器一般不进行钢板超声检测,当发现测厚异常以及鼓包等特殊情况时再做该项工作.压力容器用钢板的检验与验收采用JB 4730 标准8.1 款压力容器钢板超声检测及附录H 压力 容器钢板横波检测,当使用双晶直探头时,应附合JB4730 标准中附录G双晶直探头性能要求.特别

要注意所使用探头的距离2波幅曲线.1.1 厚度 20mm钢板的超声检测

应使用2.5MHz 单晶直探头(圆晶片直径为 60mm 时,也可取钢板无缺陷的完好部位的第一次反射底波来校准灵敏度(JB 4730 修

订版要求板厚大于等于探头的三倍近场区).6～250mm厚钢板超声检测的扫查方式,缺陷判别和

质量等级的评定见JB 4730 标准[3 ].我国钢板超声检测标准与德国和日本是一致的.1.4 压力容器钢板横波检测

压力容器钢板一般不进行横波检测,除非用户有特殊需要时,JB 4730 —1994 附录H 明确规定 该方法用来检测钢板中非夹层性缺陷,并作为直探头超声检测的补充.1.5 复合板超声检测

总厚度> 8mm 的压力容器用轧制复合钢板的超声检测方法和缺陷等级评定在JB 4730 标准中

有规定.而爆炸复合钢板的超声检测在JB 4733 —1996《压力容器用爆炸不锈钢复合钢板》附录A

爆炸不锈钢复合钢板超声波检测方法中有规定.它是利用复合钢板本身调节灵敏度,将探头置于复合

钢板完全结合部位,调节第一次底波高度为荧光屏满幅度的80 %.当第一次底波高度不大于5 %荧

光屏满幅度的部位为未结合部位,将探头由未结合部位向四周移动,直至底波高度升为满幅度的40 % , 以探头中心确定未结合区界限.其结合状态中B1 和B2级分别与日本J IS G3601 标准中的B1F 和

B2S 相近,B1 级爆炸复合钢板要求结合率为100 % ,严于日本标准的规定,以满足临氢压力容器的使 用要求.1.6 压力容器用铝及铝合金和钛及钛合金板材的超声检测

对于铝及铝合金和钛及钛合金板材的超声检测灵敏度和质量等级评定国内是这样规定的:(1)将探头置于待检板材完好部位,调节第一次底波高度为荧光屏满幅度的80 % ,以此作为基准

灵敏度.检测方法同钢板.(2)板材质量仍是根据单个缺陷指示长度,单个缺陷指示面积以及板材中是否有裂纹等危害性 缺陷存在来评定.2 钢管超声检测

钢管超声检测一般采用横波斜射法,它适用于壁厚t 与外径D 之比≤0.2 的管作周向扫查和任 何t/ D 比值的管作轴向扫查.当t/ D > 0.2 时,可采用纵波斜射法或变型横波斜射法作周向扫查.虽然超声可用于检测碳钢,低合金钢和不锈钢管,但它不适用于分层缺陷的检测,采用尖角槽作对比试

块的人工缺陷,若缺陷回波比尖角槽回波高时,则判为不合格.钢管的超声检测与日本工业标准是一致 的.锻件超声检测

3.1 压力容器钢锻件超声检测

压力容器用碳素钢和低合金钢锻件的超声检测和缺陷等级评定见JB 4730 标准[3 ]8.2 款压力

容器锻件超声检测,而横波检测应按附录I 压力容器锻件横波检测的要求进行.使用纵波直探头时应采用CS1 和CS2 试块,使用双晶直探头时要用专用试块.超声检测原则上 应安排在热处理后,槽,孔,台阶加工前进行,不得已时只好在热处理前进行,但在热处理后仍应对锻

件进行尽可能全面的检测.另外当材质的衰减系数> 4dB/ m时,要考虑修正缺陷当量[4 ].如材质衰

减对检测结果影响较大,应重新进行热处理.根据单个缺陷大小,由缺陷引起底波降低量及密集区缺陷

占检测总面积的百分比来进行缺陷等级评定.锻件超声检测内容与美国,日本标准一致.3.2 压力容器奥氏体钢锻件超声检测

奥氏体钢晶粒粗大,衰减大,因此宜用低频探头,一般用直探头检测.对筒形锻件必要时还应进行 横波检测.实际检测时用纵波斜探头效果较好.对小锻件应采用平底孔试块校正灵敏度,当被检锻件

厚度> 600mm 时,在锻件无缺陷部位将底波高度调至满刻度的80 % ,以此作为基准.记录三种情况, 即①底波高度降为25 %以下的部位.②游动信号.③大于基准线50 %的信号.直探头检测的等级

分为五级,作者认为压力容器行业中分为三级就足够了;斜探头检测的等级分为两级.压力容器奥氏体钢锻件超声检测的内容与美国是一致的.4 高压螺栓的超声检测

直径>M50 的高压螺栓件超声检测和缺陷等级评定可按JB 4730 标准[3 ]8.5 款高压螺栓件的

超声检测,直径 M32 的高压螺栓件可参考上述标准内容.压力容器螺栓检测最好用小角度纵波直探头或5N14 窄脉冲探头,有利于发现螺纹根部细小裂 纹.对于在役高压螺栓,由于清洗困难,磁粉检测效果不是很好,常采用超声检测.5 焊缝的超声检测

焊缝质量直接影响产品的使用寿命及安全性,超声波探伤是保证焊缝质量的重要检测手段之一.焊缝内部质量一般用射线来检测.但对于厚壁容器或焊缝中的裂纹,未熔合等危险性缺陷,超声检测

方法优于射线检测.JB 4730 修订版对母材厚度为8～300mm的全焊透熔化焊对接焊缝的超声检测进行了明确规 定.并指出应检测到整条焊缝,熔合线和热影响区.而过去人们认为,对焊缝的超声检测只是检测焊 缝.5.1平板对接焊缝超声检测

8～46mm 厚的平板对接焊缝采用二次波探伤,厚度> 46mm 的平板对接焊缝采用一次波探伤.常用的耦合剂有机油,化学浆糊和水,有时也用甘油和润滑脂.常用探头频率为2.5～5MHz.探头K

值的选择要考虑三点[5 ] ,即①使声束能扫查到整个焊缝截面.②使声束中心线尽量与主要危险性缺陷

垂直.③保证有足够的探伤灵敏度.这里应强调,对于薄板焊缝要考虑探头的前沿.前沿太大,容易造

成缺陷漏检.压力容器超声检测一般不用声程法调节扫描速度.薄板焊缝的检测常用水平法调节,中厚板焊缝 的检测常用深度法调节.距离2波幅曲线可制作在坐标纸上,也可制作在仪器面板上,需注意检测时要考虑声能损失差.检 测时常用锯齿形扫查,需注意①扫查时探头要作10°～15°转动.②扫查范围要符合要求.③每次前

进齿距d 不超过探头晶片直径.当锯齿形扫查发现缺陷时,可用左右扫查,前后扫查,转角扫查及环

绕扫查来对缺陷进行定位,定量和缺陷性质的估判.有些材料的焊缝中容易产生横向裂纹, 这时常采用以下三种方式探测[6 ] :

(1)在已磨平的焊缝及热影响区表面以一种(或两种)K 值探头用一次波在焊缝上作正,反两个 方向的全面扫查.(2)用一种(或两种)K 值探头的一次波在焊缝两面双侧作斜平行探测.声束轴线与焊缝中心线 夹角呈10°～20°.(3)对于电渣焊中的八字形横裂纹,可用K1 探头在45°方向以一次波在焊缝两面双侧进行探测.对于厚壁焊缝,为检测与探伤面几乎垂直的内部未熔合,有时可采用串列式扫查.但要注意,串列式扫

查会有探测不到的区域(俗称盲区),必须用单斜探头补充探测.不允许存在反射波幅位于判废线和Ⅲ区的缺陷以及裂纹等危害性缺陷.最大反射波幅位于Ⅱ区 的缺陷,按其长度评级[3 ].JB 4730 修订版还规定了A ,B ,C 三个检测级别.一般压力容器适用于B 级,重要压力容器适 用于C 级,支承件和结构件适用于A 级.5.2 管座角焊缝的超声检测

管座角焊缝的超声检测以直探头为主,对直探头扫查不到的区域,可采用斜探头检测.直探头探伤时,平底孔距离2波幅曲线可在CS1或CS2 试块上测试.其评定线灵敏度为<2mm 平底孔,定量线为<3mm平底孔,判废线为<6mm平底孔.而采用斜探头时,距离2波幅曲线的测试同

平板对接焊缝.缺陷等级的评定与平板对接焊缝超声检测中缺陷的评定是一致的.5.3 T形接头焊缝的超声检测

6～50mm 厚压力容器全焊透T 形接头焊缝的超声检测要依据不同的焊缝结构形式,选择一种 或几种方式组合实施检测.常用的探头是直探头(或双晶直探头)和斜探头.直探头距离2波幅曲线的灵敏度是,评定线为<2mm平底孔,定量线为<3mm平底孔,判废线为 <4mm平底孔.不允许存在反射波幅位于Ⅲ区的缺陷和裂纹等危害性缺陷.Ⅱ区内缺陷的质量等级评定见表1.5.4 缺陷自身高度的超声测试 表1 Ⅱ区缺陷的质量等级评定(T形接头)mm

为评价设备的安全性和估计使用寿命,要求知道缺陷的真实尺寸,特别是测定缺陷的自身高度.目 前我国主要用端点衍射回波法,端部最大回波法和6dB 法.5.4.1 端点衍射回波法[7 ]

由于该方法是根据缺陷端点反射波来辨认衍射回波,因此称为端点衍射回波法,缺陷自身高度根 据缺陷两端点衍射回波间的延迟时间差值来确定.尽量采用直射法(一次波法),原则上应用2.5～

5MHz K1 探头.测定前要精确校正时基线,特别要考虑测定孔的水平距离和深度距离的修正值.对于表面开口缺陷自身高度的超声检测,要区分探测面与缺陷在同一平面和不在同一平面两种 情况.对于焊缝内部缺陷自身高度的超声检测,要区分是垂直于探测面的缺陷,还是倾斜的缺陷.当用

端点衍射回波法无法识别缺陷时,可选用双斜探头V 型串接法进行测高.5.4.2 端部最大回波法

尽量采用直射法(一次波法),原则上应用2.5～5MHz K1 探头,最好是聚焦斜探头,可以对表面开

口缺陷和内部缺陷进行自身高度的测试.气孔和夹渣情况则比较复杂,如确有需要,应增加X射线复 检.成群的横向缺陷会造成超声束散射,造成检测困难,这时可对妨碍检测的焊缝表面进行打磨,必要 时再增加射线检测.5.4.3 6dB 法

尽量采用直射法(一次波法),原则上应用2.5～5MHz K1 探头.最好是聚焦斜探头.若缺陷回 波只有单峰,且变化比较明显,则以最大回波处作为起始点;若回波高度变化很小,可将回波迅速降落前 的半波高度值作为6dB 法测高的起始点;若缺陷端部回波比较明显,则以端部最大回波处作为6dB 法的起始点.(1)内部缺陷自身高度值H 用下式计算

H =(W2W1cosθ(3)式中 t ———壁厚

缺陷自身高度的超声检测方法与欧洲标准和日本有关资料是一致的.5.5 缺陷性质估判依据

缺陷性质估判还没有非常成熟的方法,它与检测人员的经验密切相关.焊缝中缺陷分为点状,线性,体积状和平面状缺陷.对点状缺陷,可认为是点状夹渣或气孔,一般 不再进一步定性.对于线性,体积状和平面状缺陷性质的估判,主要依据 ①材料(包括母材与焊材).②工件(包 括结构型式与坡口形式).③焊接工艺和焊接方法.④缺陷位置(包括水平位置和深度位置).⑤缺 陷的大小和取向.⑥缺陷最大反射回波高度.⑦缺陷定向反射特性.⑧缺陷回波静态波形.⑨缺陷 回波动态波形.5.6 奥氏体不锈钢焊缝的超声检测

超声检测方法可用于厚度为10～50mm 奥氏体不锈钢对接焊缝,不适用于直径≤159mm 的管子

对接环焊缝及外径≤500mm筒体纵焊缝.与德国一样,我国也推荐采用纵波斜探头(高阻尼窄脉冲).在满足探测条件情况下,也可选用双 晶纵波斜探头或聚焦纵波斜探头.使用专用的对比试块制作距离2波幅曲线,其灵敏度如表2 所示.裂纹,未熔合和未焊透等危害性缺陷评为Ⅲ级,对于Ⅱ区缺陷按表3 评级.5.7 铝及铝合金焊缝的超声检测

表2 距离2波幅曲线灵敏度

表3 奥氏体不锈钢焊缝Ⅱ区缺陷的等级评定

厚度≥8mm 的铝及铝合金焊缝可用超声法检测.参照欧洲(英国)有关标准,试块中的反射孔是 <2mm横通孔(JB 4730[3 ]为<5mm 横通孔),试块的测定适用范围为8～80mm.其距离2波幅曲线

灵敏度如表2 所示.不允许存在反射波幅位于或超过判废线的缺陷以及裂纹等危害性缺陷, Ⅱ区的缺陷评级见表4.表4 铝及铝合金焊缝Ⅱ区缺陷的等级评定

5.8 钛制压力容器对接焊缝超声检测

≥8～80mm 厚的钛容器可用超声法检测,该方法不适用于外径< 159mm 的钛管对接焊缝,内径

≤200mm的管座角焊缝以及外径< 250mm 或内外径之比 25mm 的未结合部位.欧洲标准与上述(4)相比要严一些,它不允许存在

2.超声检测技术论文 篇二

一、超高压水晶釜基本情况

超高压水晶釜是在高温、高压工况下人工合成的一种超高压容器。通常超高压水晶釜主体材质为PCr Ni3Mo VA的锻钢 (经机械加工内外壁, 底部用堵底螺丝封堵, 上端用卡箍和堵塞进行密封) , 设计压力为151 MPa, 设计温度为400℃。

二、超高压水晶釜容器特点

1. 内径小、壁厚大应力复杂 (三向应力) , 且应力分布不均匀。内壁承受周向应力最大, 外壁最小。以内蒙二机生产的超高压水晶釜为例, 内外壁周向应力相差达到98%。

2. 外部电加热内壁受到拉应力, 使内壁综合应力状况恶化。

3. 超高压水晶釜在运行时, 由于进出物料及水晶种挂架、铲料很容易在内壁产生使用缺陷, 特别是纵向裂纹、刮痕、划伤等缺陷。

由以上分析可知, 超高压水晶釜的危险点主要在内壁表面及其近表面。这也是超高压容器制造和检验验收内壁比外壁严格的主要原因, 是定期检验的重点。由于内径小、长径比大, 内表面探伤非常困难, 所以首选超声波检测。但是, 国家质监总局2005年11月8日颁布的《超高压容器安全监察规程》TSG R0002–2005第58条 (四) 款中关于定期检验超声波检测及验收标准, 仍然按照《规程》第34条制造要求规定。在役超高压水晶釜应以是否存在有应力腐蚀裂纹、疲劳裂纹等裂纹类缺陷为主, 这类缺陷最有效的检测方法是横波检测。但超高压水晶釜进行横波检测存在空白, 降低了超声波检测最终结论的准确度。本文, 笔者就超高压水晶釜横波检测工艺进行了探讨, 以期对同行有所参考。

三、横波超声波检测工艺条件

1. 探头选择。

专用横波斜探头为2.5P13×13斜探头。由于有机玻璃/钢界面第一临界角αⅠ=27.6°, 为了保证釜体中纯横波探伤, 故探头选择入射角选为28.5°, 以保证探头能够用横波一次声程扫查到釜体内壁。探头耦合面与水晶釜外径相同, 利于入射点与釜体周向耦合。

2. 对比试块。

材料及尺寸应与超高压水晶釜釜体相同。

3. 检验方法。

用2.5P13×13K0.68 (入射角α=28.5°) 的斜探头沿着釜体做周向双向扫查, 检查与轴线平行是否有径向缺陷。

4. 灵敏度调节。

将探头曲面楔块置于专用试块的一个棱角上。前后移动探头, 棱角反射波最高时, 试块棱角与探头曲面楔块的接触点即为探头的入射点, 在探头相应位置作出标记。仪器横波扫描速度通过声程调节法调节。

一次声程S1计算公式如下。

式 (1) 中, β=arcsin ( (Cs2/CL1) sin28.5°) =34.4°, β1=arcsin (sin34.4°/ (250/436) ) =77.2°。

将上述数据代入式 (1) , 可得S1=152 mm, 则二次声程S2=2S1=304 mm。

将试块内壁人工缺陷一次回波和外壁人工缺陷回波分别对准水平刻度的第5格和第10格, 此时扫描比例为声程约为1∶3 (水平刻度) 。距离–波幅曲线制作方法同横波斜探头

5. 缺陷定位。

发现的缺陷波应确定其埋藏深度和缺陷在外圆弧面上的位置, 计算原理如图1所示。

(1) 缺陷深度 (h) 的确定。图1中, 有

式 (3) 中, β=34.4°。

(2) 缺陷到探头入射点的表面距离的确定。计算过程如下。

6. 缺陷记录。

对示波屏上缺陷波应先估判是否为裂纹类缺陷, 特别是距离内壁20 mm范围内的缺陷波显示。对裂纹类缺陷波或缺陷波超过距离–波幅曲线者应判废, 对低于距离波幅曲线的缺陷波应测量记录波幅大小、缺陷长度和缺陷位置。缺陷测长采用6 d B法或端点6 d B法。

四、结论

3.超声波探伤检测研究 篇三

关键词：超声波探伤 检测技术原理 优点与缺点 未来发展

中图分类号：TP274.5；TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）24-0000-00

1 超声波探伤检测的原理

在超声波探伤没有出现之前，金属探伤工作一直是靠表面观察、有经验的人员的观察和听声音等方法，后来出现了着色探伤和磁粉探伤这两种方法，有效的对金属内部的气泡与缺陷、裂纹等进行了揭示。但是相比起超声波探伤这一方法来说，前两种方法不但过程复杂，而且花费大，而且还存在着不准确，无法发现隐藏在工件内部的缺陷和裂纹的问题。这些问题在超声波探伤这一方法出现之后都得到了完美的解决。超声波探伤方法凭借其对工件的无损性，简单易行性，可靠性和可反复检测，一次购买长期使用的多种优点而被多大用户所称赞和喜爱。那么超声波探伤的工作原理到底是怎么样的呢？它是如何超越了传统的经验观察和磁粉探伤、着色探伤等探伤方法而在它们中间脱颖而出，成为其中的姣姣者的呢？这首先要从超声波探伤的原理说起。

人们都知道蝙蝠是通过超声波来活动觅食的。蝙蝠的发声器官与人类不同，它能够发出一种频率比人耳能够听到的声音频段更高的声波，这种声波具有良好的方向性，和非常好的穿透能力，并具有传播距离远，能够在碰到障碍物后反弹回来的良好特性。还能够用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。蝙蝠正是靠了这一特殊的器官与功能在夜间飞行和觅食的，凭借着超声波的良好传播和反弹的特性，蝙蝠即使是在伸手不见五指的黑夜中也能对周围的环境了如指掌，并完美的掌握猎物的方位和运动状态并成功的进行猎食。科学家们在了解了超声波与蝙蝠的这一优秀的功能之后，就将之运用到了船上，用它来测量水深和海中或者空中的物体。但是后来科学家们又发现了超声波在金属和一些物质中良好的穿透性能，凭借这一功能和遇上障碍物后反射的特性，科学家才发明了后来的超声波探伤仪。其工作原理就是靠着超声波在金属中良好的穿透性和遇上障碍物后反射的这两大特性。首先因为超声波声束能集中在特定的方向上进行传播，在介质中沿直线传播，其次，超声波在介质中传播过程中，会发生衰减和散射，且在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。所以当我们用超声波来探伤时，一但在金属内部存在着气泡与裂纹，那么超声波在穿过金属介质到达气泡和裂纹后就会发生变化，然后再次遭遇金属介质后又会发生变化和反射，利用这些特性，探伤者就能够轻易的了解金属内部气泡的位置和大小，以及金属介质的厚度了。如图1所示。

图1 超声波探伤检测的原理

2 超声波探伤检测的优点与缺点

目前超声波探伤仪有许多种类，多个产品，但是几乎所有的产品的探头都是通过压电效应的工作原理来工作的。压电效应 是一种物理现象，指的是某些晶体材料在交变拉压应力的作用下，产生交变电场的效应。压电效应的另一个现象是当晶体材料在交变电场作用下，产生伸缩变形。而超声波探伤检测仪的探头正是用这种具有压电效应的晶体制造成的。这使得这种探头具有压电效应，当我们需要探伤时，接通电路，探伤系统发出高频电脉冲激励探头上的压电晶片时，就激发发生压电效应，制造出超声波。而当超声波遇上障碍物而反射回来时，探头上的晶片受到超声波的作用，又激发压电效应，将声能转换为电能，并由探伤系统中的处理后显示在显示屏上。目前超声波探伤仪有多种类型，横跨多个探伤领域，光探头就有直探头、斜探头、双晶探头等多个各类，目前最先进的是双晶探头，双晶探头有两块压电晶片，一块用于发射超声波，另一块用于接收超声波。根据入射角不同，又分为双晶纵波探头和双晶横波探头。不同于以往的直探头，现在的斜探头、双晶探头都有探测探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷，如焊缝、汽轮机叶轮等的功能，大大的扩展了超声波探头能够探测的工件的各类和范围。

总结起来，目前超声波探伤检测仪所具有的优点有这样一些：较强的穿透能力、较高的的灵敏度，可发现大小只有0.1毫米左右的气泡和裂纹、准确性较高，可发现气泡和裂纹的方向、大小和形状、探伤方便、可当场显示检测结果、操作方便安全。但缺点也不少，主要有这么一些：对检测人员的经验和操作要求较高、无法检测形状不规则，小而薄的物件，也无法检测材质不均匀的工件、无法准确的揭示出缺陷的详细情况、探伤仪昂贵，探伤成本较高等等。

3 超声波探伤检测仪器未来的发展趋势

参考上文中揭示的目前超声波探伤检测仪所具有优点与缺点，结合现代科学技术的现状和未来的发展趋势，超声波探伤检测技术将会向着以下几个方面发展：①向高精度、高分辨率方向发展。②高温条件下的测量明显增多，在线检测、动态检测增多。③在若干领域向超声无损评价发展，使得超声检测内容有了新的内涵。如超声检测技术与断裂力学相结合，对重要构件进行剩余寿命评价；超声检测技术与材料科学相结合，对材料进行物理评价。④在无损检测方面向定量化、图像化方向发展，超声检测系统将进一步数字化、图像化、自动化、智能化。⑤现代信息处理技术如数值分析法、神经网络技术、模糊技术、遗传算法、虚拟仪器技术将广泛应用于超声检测技术领域。

参考文献

[1]郑君.基于嵌入式系统超声波探伤的研究[D].北京交通大学，2008年.

[2]韩辉.数字化超声波探伤仪关键技术的研究[D].沈阳理工大学，2008年.

收稿日期：2014-11-16

作者简介：严伟（1983—），男，江苏靖江人，本科，检定员，助工。

4.超声检测技术论文 篇四

铍铜合金是一种具有良好综合性能的合金，有很高的强度、硬度、弹性，还具有良好的导电性、导热性、耐模性和耐腐蚀性，以及非发火性，铸锻性，非磁性等优良特性，其应用十分广阔。主要应用于电信，计算机，汽车电子元件，电子工业和航空、航天、石油、化工等行业，也可应用于电器连接器，IC插座，开关继电器，手提电脑及天然气钻探设备等，这些行业对其质量要求非常严格，故超声波探伤尤为重要。

超声探伤是质量控制的一种重要手段。对于铍铜合金材料中可能存在的冶金缺陷（如夹杂，气孔）、工艺缺陷（如变形不足、起皮，裂纹等）和组织缺陷，许多厂家都用超声探伤检测进行质量控制。本文对铍青铜大规格棒材的超声探伤技术进行了研究。

2．探伤原理

棒材探伤可采用纵波脉冲反射法，即直探头直接接触法，该方法是将超声波探头与平滑的工件表面接触或用其它方法耦合后，就能使超声波在在工件中传播，遇到缺陷将引起反射。它易于发现工件与声速方向垂直，具有一定截面积的缺陷。检测时从棒材的压余端开始，检验过程中应沿一个圆周方向进行，超声波束应由棒材的一侧入射，原则上应在探测面上从两个相互垂直的方向进行全面扫查。

3实验方法

对比试块可以调节探伤灵敏度;测试仪器和探头的性能;调整扫描速度;是评判缺陷大小的依据。为了保证不同直径的棒材的检测的可靠性，制作了阶梯式对比试块，该对比试块原料是电渣铍青铜，为退火态。经超声波检验合格后制作的。在对比试块的1/2D处制作了深度为15mm，φ0.8mm横通孔，其余均为φ2.2mm平底孔，加工尺寸如图1。

图1棒材检测对比试块

Fig1.DetectionofreferenceblocksBar

实验仪器采用汕头超声仪器研究所的CTS-2020A型脉冲反射式超声波探伤仪。探头频率选择为5MHz，晶片直径为10mm。耦合剂为丙三醇。调节探伤灵敏度时，采用缺陷当量横通孔为φ0.8mm、平底孔为φ2.2mm，缺陷波高达仪器满屏的80%作为基准波高，此时的灵敏度确定为探伤灵敏度。

4实验结果

阶梯试块中1号横通孔和2、3、4号平底孔调试波形见图2。由图2可以看出φ0.8mm横通孔和φ2.2mm平底孔反射回波清晰可见，信噪比高能够满足检测灵敏度要求。

(a)1号横通孔调试波形

(b)2号平底孔调试波形

(c)3号平底孔调试波形

(d)4号平底孔调试波形

Fig2.debugwaveformreferenceblocks

实际检测的不同规格棒材缺陷波形如图3，由图3表明采用探头频率为5MHz，晶片直径为10mm纵波直探头接触法对棒材进行检测，能够发现棒材内部缺陷，金相组织观测表明该铍青铜棒材晶粒较细，这与实际探伤时杂波较低相吻合。

（a）φ85mm棒材缺陷波形图

（b）φ55mm棒材缺陷波形图

（c）φ30mm棒材缺陷波形图

（d）φ20mm棒材缺陷波形图

图3不同规格棒材缺陷波形图

Fig3.DefectsofdifferentwaveformsSizeBar

（a）φ85mm棒材;（b）φ55mm棒材（c）φ30mm棒材（d）φ20mm棒材

图4给出的缺陷剖检图与图3的波形一一对应。图4（a）表明缺陷为裂纹，图4（b）表明缺陷为夹杂点缺陷，图4（c）表明缺陷为近表面浅裂纹，图4（d）表明缺陷为密集型气孔。

(a）φ85mm棒材;（b）φ55mm棒材;（c）φ30mm棒材;（d）φ20mm棒材

Fig4.Actualnecropsydefect

5.金属薄板超声无损检测 篇五

金属薄板超声无损检测

介绍了金属薄板的缺陷类型,建立了超声喷水穿透C扫描系统和检测方法.检测试验结果表明:采用建立的系统和方法能够检测出厚度≤6 mm金属薄板中的分层性缺陷.

作 者：吴时红 何双起 陈颖 赵建华 Wu Shihong He Shuangqi Chen Ying Zhao Jianhua 作者单位：航天材料及工艺研究所,北京,100076刊 名：宇航材料工艺 ISTIC PKU英文刊名：AEROSPACE MATERIALS & TECHNOLOGY年，卷(期)：200737(6)分类号：V4关键词：超声检测 C-扫描 金属薄板 分层

6.超声波检测的文献综述 篇六

—基于超声波的包覆层固化深度的检测方法

一、本课题的研究背景及意义

对材料表面保护、装饰形成的覆盖层，如涂层、镀层、敷层、贴层、化学式成膜等，统称为包覆层[1]。实际上，材料表面的包覆层厚度对产品的使用性能和使用寿命影响极大，因而，包覆层厚度的检测对所有表面技术要求较高的产品都是必须的。由于众多包覆层的厚度范围很大，从纳米尺度的气象沉积、离子注入层到毫米级的热喷涂层、堆焊层、渗碳层等，故不同厚度的测量也有许多不同的方法，这些方法均是利用不同的原理测出不同尺度范围的表面包覆层的厚度[3]。

包覆层厚度的测量，根据被测包覆层是否损坏可分为有损测厚和无损测厚两大类。有损测厚主要有：阳极溶解库仑法、光学法、化学溶解法、轮廓法等；无损测厚有：磁性法、涡流法、射线法、电容法、超声波法、光学法等[3]。这些方法各有其特点、适用性及局限性，在实际测量时，我们应考虑到包覆层厚度、零件形状与尺寸、覆层成分和测量环境等多种因素，选择适合的测量方法才能获取最可靠的结果。

现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法,而超声波检测作为无损检测的方法之一，最早开始于1930年，是利用进入被检材料的超声波对材料表面或内部缺陷进行检测，而利用超声波进行材料包覆层厚度的测量也是常规超声波检测的一个重要方面[5]。超声波被用于无损检测，主要是因为有以下几个特性：①超声波的波束能集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播，具有良好的指向性；②超声波在介质中传播过程中，会发生衰减和散射；③超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换，可以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而达到探测缺陷的目的；④超声波的能量比声波大得多，对各种材料的穿透性较强；⑤超声波在固体中的传输损失很小，探测深度大。再有超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息，并且成为超声波广泛应用的条件。由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其是不能通过气体固体界面，所以如果金属中有缺陷或夹杂，超声波传 1 播到金属与包覆层的界面处时，就会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形，借此可以根据波形的变化特征判断工件表面不同包覆层的厚度。

超声波检测技术是工业无损检测技术中应用最广泛的检测技术之一。就无损探伤而言，超声波适用于各种尺寸的锻件、轧制件、焊缝和某些铸件，无论是钢铁有色金属和非金属，都可以采用超声波法进行检测，包括各种机械零件、结构件、电站设备、船体、锅炉、压力和化工容器、非金属材料等。就物理性能检测而言，用超声波法可以无损检测厚度、材料硬度、淬硬层深度、晶粒度、液位和流量、残余应力和胶接强度等[4]。

伴随着电子计算机的普及和应用，超声波检测仪器和检测方法都得到了迅速的发展，是超声波检测的应用更为普及。目前，电子计算机在超声波检测中已能完成数据采集、信息处理、过程控制和记录存储等多种功能。许多超声波检测仪器都把微型电子计算机作为一个部件而组装在一起，去执行处理数据和图像的任务。

二、本课题研究的技术原理

超声波用于测定材料的厚度,使用较广泛的是数字式超声测厚仪,可用来测定化工管道、船体钢板等易腐蚀物件的厚度[4]。我们可以通过测定超声波在材料中的声速、衰减或共振频率可测定金属材料的晶粒度、弹性模量、硬度、内应力、钢的淬硬层深度、球墨铸铁的球化程度等。

超声波是频率高于20千赫的机械波，而在超声测厚中常用的频率为0.5～5兆赫得超声波。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如被测物件的底面）就会产生反射，这种反射现象可被用来进行超声波测厚。最常用的是脉冲回波测厚法测厚时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上（用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件），探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质（如机油或水等）进入材料并在其中传播，遇到表面包覆层后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。根据反射波在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中的反射波幅度作比较），即可测定的包覆层厚度的大致尺寸。

此外，还有一种目前最常用的超声测厚方法就是共振法。顾名思义，当发射 到工件内的超声波的频率等于工件固有频率时，就会产生共振现象。利用共振现象来检测工件包覆层厚度的方法叫共振法。检测时，通过调整超声波的发射频率，以改变发射到工件中超声波的波长，并使工件包覆层的厚度为超声波半波长的整数倍，入射波和反射波相互叠加便产生共振。我们根据共振时谐波的阶数（即共振次数）以及超声波的波长，就可以测出工件表面包覆层的厚度。

三、国内外研究现状及趋势

超声波检测也是无损检测领域中研究最为活跃的技术之一。

目前我国测厚业的超声波检测主要是采用A型脉冲反射式超声波测厚仪。主要是通过测量信号往返于包覆层所需的时间，来确定包覆层的厚度，这就是通常所说的脉冲反射法或A扫描法。此外还有B扫描和C扫描法等方法。B扫描法可以显示工件内部包覆层的纵截面图形，C扫描法可以显示工件内部包覆层的横剖面图形。近年来，穿透式超声法在检验纤维增强塑料和蜂窝结构材料方面的应用也已日益广泛；超声全息成像技术也在工业无损检测中获得了应用[2]。

国外超声波检测技术的研究也在迅速的发展。例如，超声显像法和超声频谱分析法的进展和应用；用超声波衍射和临界角反射法检测材料的机械性能和表面包覆层厚度；用多频探头法对奥氏体不锈钢厚焊缝的检测；用超声测定材料内应力的研究；噪声信号超声检测法；超高频超声检测法；宽频窄脉冲超声检测法以及新型声源的研究例如用激光来激发和接收超声的方法和各种新型超声检测仪器的研究等，都是比较典型和集中的研究方向。

参考文献

7.长输管道超声波在线检测技术探讨 篇七

1 超声波的特性

声波的传播是通过弹性媒介各质点间的弹性力来实现的。把频率高于20 000 Hz的声波称为“超声波”。超声和可闻声在本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射特性和方向性。(每秒振动1次为1 Hz,1兆Hz=106 Hz,即每秒振动100万次,可闻波的频率在16~20 000 Hz之间)。超声波具有方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,传播距离远等特点。与可听声波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性—超声波的波长很短,通常障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够定向直线传播,波长越短,这一特性就越显著。功率特性—当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化作用—当超声波在液体中传播时,由于液体微粒的剧烈振动,会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体的温度骤然升高,起到很好的搅拌作用,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,并且加速溶质的溶解,加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。吸收特性—声波在各种物质中传播时,随着传播距离的增加,强度会渐进减弱,这是因为物质要吸收掉它的能量。对于同一物质,声波的频率越高,吸收越强。对于一个频率一定的声波,在气体中传播时吸收最厉害,在液体中传播时吸收比较弱,在固体中传播时吸收最小。束射特性—由于超声波的波长短,超声波射线可以和光线一样,能够反射、折射,也能聚焦,遵守几何光学上的定律。

2 超声波在液体和固体中的传播机理

超声波作为一种机械波,其在媒质中的传播是通过媒质各点间的弹性力来实现的。在一定温度下,波速大小取决于媒质的状态和性质(密度和弹性模量)。因为液体和固体的分子间距离较小,在常温状态下均为弹性材料。超声波可以是纵波、横波、表面波等。超声波在气体及液体介质中传播时,只能从纵波形式向前传送,但超声波在固体介质中,除了有纵波传播外,有时还会发生横波;而在液体和气体传播时,在任何条件下它都不会产生横波。在同一固体介质中,超声波横波声速小于其纵波声速(约为后者的48 %~55 %)。从实验中得知,超声波几乎完全不能通过空气和金属接触界面的特点。当超声波由空气传向金属,或由金属传向空气时,差不多有99 %被这种界面反射回去。在弹性范围内,任意的波形都可以按照傅里叶级数展开为不同频率的谐波分量的叠加,但在实际中由于不同频率的谐波分量将以各自的速度传播,因此在波的传播过程中波形不能再保持原来的形状,必定会分散开来,出现所谓的弥散现象。两列弹性波相互作用时,无论是加载波或卸载波波振面相互作用,还是加载波或卸载波之间相互作用,只要将它们的应力和质点速度分别叠加起来就是在两列波共同作用下的应力和质点速度,这就是弹性波的叠加原理。弹性波叠加成立的条件是:各种强度、各种类型的波都具有相同的波速。因为弹性介质在弹性范围内有着唯一的且是线性的应力—应变关系。纵波在固体媒质中传播时,常使固体的体积有交替的压缩和膨胀。横波在固体中传播时不引起体积变化。超声波作为波的一种,其在各种介质中做远距离的传播并用来进行检测是基于惠更斯原理。

3 超声波在介质中传播的衰减

超声波在实际介质传播时,其幅度将随距离的增大而逐渐减小,这种现象称为衰减。如果超声波能量衰减到一定程度,接收换能器将无法接收到超声波检测信号,即使能检测到微弱的信号,因为存在环境信号干扰,也可能无法对实际的管道情况做出准确地分析判断。

3.1 超声波的衰减有三个原因

(1)由声束扩展引起的衰减

在声波的传播过程中,随着传播距离的增大,非平面声波的声束不断扩展增大,因此单位面积上的声能(或声压)随距离的增大而减弱,这种衰减称为扩散衰减。扩散衰减仅取决于波阵面的几何形状而与传播介质的性质无关。在远离声源的声场中,球面波的声压P与至声源距离a成反比(即P∝1/a),而柱面波则为P∝(1/a)1/2。对于平面波,声能(或声压)不随传播距离而变化,不存在扩散衰减。

(2)由散射引起的衰减

由于实际材料不可能是绝对均匀的,例如材料中有外来杂质、金属中的第二相析出、晶粒的任意取向等均会导致整个材料声阻抗不均,从而引起超声波的散射。被散射的超声波在介质中沿着复杂的路径传播下去,最终变成热能,声能被消耗,声强(或声压)被减弱,这种衰减称为散射衰减。

(3)由介质的吸收引起的衰减

超声波在介质中传播时,由于介质的粘滞性而造成质点之间的内摩擦,从而使一部分声能转变成热能。同时,由于介质的热传导,介质的稠密和稀疏部分之间进行热交换,从而导致声能的损耗,以及由于分子弛豫造成的吸收,这些就是介质的吸收现象,这种衰减称为吸收衰减。

3.2 衰减规律和衰减系数

对于平面余弦波来说,声压衰减规律可用下式表示:

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式中:P0——入射到材料界面上时的声压;

P——超声波在材料中传播一段距离s后的声压;

α——衰减系数。

对于大多数固体和金属介质来说,通常所说的超声波的衰减,即由α(衰减系数)表征的衰减仅包括散射衰减αs和吸收衰减αa,它们与被检材料的材质有关,故称为材质衰减。而不包括仅与波阵面形状有关的扩散衰减。

如果考虑衰减的扩散部分,则在距声源(晶片)中心轴线上某一距离处(s>3N),可将衰减公式写成:

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式中:α——衰减系数,α=αs+αa;

A——声源(晶片)面积;

λ——波长;

s——距声源距离。

吸收衰减系数αa可表示为:

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式中:c1——与晶粒大小和各向异性无关的常数;

f——超声波频率。

散射衰减系数αs 根据晶粒大小(d)与波长(λ)之比分为三种情况:

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式中:c1、c2、c3——常数;

F——各向异性因子;

d——晶粒直径。

上述表明,材质衰减与超声频率有关,频率f↑,则α↑,反之亦然。

衰减系数的实用测量方法(针对厚工件):

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式中:B1、B2——第1、2次底波高度;

6——扩散衰减引起的分贝差;

δ——反射损失;

T——测试材料厚度。

如果是使用超声波检测长输管道,则沿管道轴向方向发射一定频率和强度的纵向波,上述实测理论公式在理论上的衰减系数α将是一个无限小值。但在实际应用中因为还有反射和介质吸收等许多其它因素作用和影响,衰减系数会较理论值大得多,现实中的衰减系数必须在实际环境中通过试验测得。为了保证超声波信号检测的需要,一般会在满足接收端信号强度的前提下,尽量降低发射端超声波的频率,以得到最小的衰减系数。

4 管道在线超声波检测的理论可行性

4.1 方案一

管道运行在正常状态下,管道中的流体扰动情况比较稳定,发射端发射的具有特殊脉冲信号的超声波以流体为媒质经长距离传送,到达接收端后将产生一个较弱但相对恒定的电压信号(电压值可以在实验中或管道运行平稳时测定)。当管道因腐蚀、应力、老化、人为破坏、自然灾害等因素导致损坏并泄漏时,管道内流体的扰动状态将发生较大的变化,接收端的电信号也会相应地发生明显的变化。通过采集若干个点的电信号变化量,描绘出事故点处与电压变化的关系曲线(关系曲线可以通过现场实验模拟做出来)。用计算机求解对应曲线的方程,进而根据拟合曲线或方程确定泄漏点的位置。以下是用水做媒质进行的模拟实验。

如图1所示,A为发射换能器,超声波发生器为发射换能器提供所需的一定频率的电压信号,数字频率仪用于测量输入电压的频率,B是接收换能器,连接在接收换能器上的示波器和毫伏表,用于监测接收换能器上的电压信号变化,A、B之间是实验用管道,管道上开有一些可控制的小孔,用于模拟管道泄漏状态,C、D分别是管道的入口和出口。水温为15.7 ℃,谐振频率为33.7 KHz。实验测量数据见表1。

按照实验数据作出泄漏位置x与电压变化量⊿V的关系曲线(图2),其中曲线1是实验数据作出的关系曲线,曲线2是根据实验数据用计算机拟合的曲线,对应的近似方程为:

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由实验数据可知,无泄漏时的电压即每次检漏的起始电压平均波动为:

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相对输入电压,波动属于正常电压波动。当泄漏发生时电压平均波动为:

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只要电压有微弱的变化,就表示管道可能出现异常情况(泄漏发生)。当媒质的温度、密度等发生改变时,电压会跟着发生变化,原油管道输送过程中压力和温度的波动、油品的改变和正常的生产调节都会影响检测的准确性。因此,用流体做传播介质有一定的局限性。

4.2 方案二

针对原油管道而言,原油随压力和温度的变化,其物性会产生一定的变化,以原油作为媒质进行超声波在线检测,在分析和判断的准确性方面会受到原油物性变化的影响,必须考虑到这方面因素。因此,另选一个方案,改为输油管道作为媒质,进行超声波的长距离传送。超声波以平面纵波方式从发射端发出,当管道某处出现局部缺陷时,其声阻抗会增大,声强会出现明显下降,假定在波速不变的情况下,接收端接收到的声强降低,转化成的电信号也下降,对比上一脉冲周期的电信号数据就可以初步确定管线在某处出现缺陷及该缺陷的大致情况。因为检测超声波是以脉冲周期的方式发射的,在钢铁中超声波的传播速度可达5 000 m/s以上,在大约40 km管段之间,一个脉冲周期的时间可定为8 s,接收端收到异常超声波信号时,只要测定该点至脉冲周期起始点的时间间隔,再乘以实际波速便得到了缺陷处至接收端的管长,通过GIS系统进行经纬度定位,就能快速对缺陷进行定位。用钢管做为传播介质,最大的优点是:环境改变对钢管的物性指标影响不大,超声波在钢铁中的传播速度远大于原油,衰减率也比原油低,比较适合远距离传送,而且检测周期也较短,更有利于进行在线泄漏的检测。

5 结 语

8.超声检测技术论文 篇八

关键词：超声导波检测技术；油田管线检测；油田产化

中图分类号：TG115 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0083-02

管道在我国第一产业，尤其是油田产业中起着十分重要的关键作用，由于石油管道性能的特殊性，管道在油田中的使用期限如果延长，油田管道将逐渐产生介质腐蚀以及老化等现象，极有可能造成油田管道事故的发生。因此，如何准确、有效的检测出油田管道的缺陷成为了一直困扰我国油田产业发展和进步的重要瓶颈。特别是由于管道长期应用于不可触及的环境，经常会导致一些现有的常规检测手段无法正常的，全面的进行检测。第三次科技革命的爆发，科学技术在推动生产力的发展方面起着越来越重要的作用，科学技术转化为直接生产力的速度加快。超声波技术日趋成熟，尤其是超声波检测技术特有的检测距离相对较长、对被检测的油田管道可以进行全面检测等技术优势，正在越来越多的被石油检测的安全工作者所青睐。

一、超声导波检测技术在油田管线检测中的技术原理

科学技术是第一生产力，国家越来越重视科技在产业结合方面的应用，尤其是油田产业，特别是油田管道的完整性检测过程中，超声导波检测技术就与之前的常规性的传统检测有着较为明显的优势。首先，超声导波检测技术在方法原理方面，主要是利用超声导波等设备的探头发射出可以产生沿管道传播的，包括纵波、横波等一系列低频超声导波在内的导波进行管壁内不同性质缺陷的检测，然后利用低频超声波所反射回来的回波，发现油田管壁中的缺陷所在，进而通过反射回来的回波状况来判断油田管道的腐蚀情况以及相应位置，同时，管道环向的超声波探头可以通过均匀的、间隔的排列，使得低频超声导波以真实的管道壁的轴蕊为对称点进行对称传播，通过一系列的环向声波对整个油田管道的管道壁进行声波检测，从而实现超声导波检测技术在油田管线检测中100%

检测。

超声导波检测技术在油田管线检测中的优势与传统检测方法相比，有着以下几项突出特点：首先，由于超声导波检测技术在油田管线检测中所传送的超声导波在传播路径方面距离较长，可以沿着油田管壁传播长达十几米之远，并且可与回波信号一起形成回路，可以达到管道中极为完整的信息收集工作，进而保障了超声导波检测技术在油田管线检测中信息的完整性和准确性；其次，超声导波检测技术在油田管线检测中可以通过超声波在油田管壁内部、外部等表面质点的振动，使得超声导波的声场遍及整个油田管道的管壁，使得超声导波检测技术在油田管线检测中得到全面检测。因此，超声导波检测技术在油田管线检测中的作用，将会对我国的油田产业乃至整个的工业产业产生重要影响。

二、超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析

（一）超声导波检测技术在油田管线检测中的应用概况

超声导波检测技术在油田管线检测中已经得到了广泛应用，尤其是国外在超声导波检测技术在油田管线检测中的工程技术已经运用的相对成熟，对于超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析也比我国进行的更加充分和深入。

尽管我国在超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析的起步相对较晚，但是我国科学技术在工业领域，尤其是油田管道领域的广泛研究的深入，我国在超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析方面也逐步开展了更为深入的研究和探索。根据理论数据，相关研究人员发现超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析是根据弹性纵波理论来进行的，通过计算机对分析管中的超声导波进行频散曲线分析，从而得知超声导波检测技术在油田管线检测过程中遇到管道裂纹时候的反射以及透射规律，再进一步依据超声导波检测技术在油田管线检测中的导波反射时间以及相关强度来确定油田管道的裂纹具体位置以及裂纹尺寸；在相关的试验检测过程中，超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析一般通过传感器来进行设计实验，在油田管道的超声波导检测过程中抑制其他方面的模拟波导信号，通过一系列的实验，研究超声导波检测技术在油田管线检测时所出现的频散现象，进而分析出超声导波检测技术在油田管线检测中对油田管道的灵敏程度。

（二）超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析

机械振动在相关的弹性介质之间进行的传播活动一般被称之为弹性声波。将弹性声波过程中的传播介质一般称之为波导，而我们通常在油田管线检测中所应用的超声波被我们称之为超声导波。据相关的实验研究结果显示，油田管道的检测过程中，超声波的传播速度只与管道所应用的介质材料的密度以及油田管道的弹性性质有密切联系，与超声波导本身的相关属性并没有任何关联。在超声导波检测技术对油田管线检测的过程中，我们可以通过弹性动力学的相关原理得出超声导波检测技术在油田管线检测中的方程

公式。

依据超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析，我们根据超声波导检测的相关原理，在检测设备中增加了能够提供更大能量的，并且能够及时接收短时间内的脉冲型超声波，通过利用超声波检测设备，超声导波检测技术在油田管线检测中可以由计算机任意控制相关波形的发射器在油田管道的检测中所产生的激励信号，并进一步通过超声波导的功率放大器进行放大，促使超声导波检测技术在油田管线检测中的电压值达到驱动传感器的数值要求，在管道的检测过程中产生相应的超声波导，与此同时，传感器作为可以接收超声导波检测技术在油田管线检测中的接收器接收导波信号，经过二级管电路以及激励信号对超声波导的隔离，促使超声导波检测技术在油田管线检测中的回波信号接收放大，并通过数字示波器进行超声波导的接收，并在PC上进行相关的存储。

目前，超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析主要是通过超声波导检测时候所提供的有效扫描方法进行快速扫描，并采取适当的超声导波检测技术对油田管线进行逐点检测。但是由于我国超声导波检测技术在油田管线检测中的应用分析还处于起步阶段，要想做到超声导波检测技术在油田管线检测中的广泛应用还需要政府以及相关人士进行大力推广。

三、结语

科学技术正在越来越多的应用于工业产业链之中，并逐渐的发挥出其更为关键的作用。我国重工业，尤其是油田工业的不断发展，超声导波检测技术越来越多的应用于油田管线检测中的应用，超声导波检测技术在油田管线检测中正在发挥着更为广泛的作用，将对我国油田产业乃至全国大量存在中的安全隐患或者很有可能导致严重后果的石油管道在检测方面提供有力的技术支持。

参考文献

[1] 龙媛媛，石仁委，柳言国，姬杰，吕德东，王遂平．埋地管道不开挖地面腐蚀检测技术在胜利油田纯梁采油厂的应用 [J]．石油工程建设，2007，（3）．

[2] 赵鹏，何仁洋，杨永，肖勇，刘长征．埋地钢质管道腐蚀防护检验检测技术组合方法及评价系统研究[J]．化工设备与管道，2007，（1）.

[3] 陈丽嫒．石油开采工艺中腐蚀试件的处理、安装和试验数据的解释（美国腐蚀工程师协会标准 RP—07—75）[J]．石油工程建设，1984，（6）．

（责任编辑：赵秀娟）

9.白内障超声乳化技术伦理报告 篇九

我院眼科已开展白内障超声乳化技术的临床应用工作，我院伦理委员会对该项目相关医学伦理学问题进行了审查。

项目名称：白内障超声乳化技术

摘 要：白内障是种眼睛晶状体发生混浊的疾病，是首位致盲性眼病，白内障的流行情况各地区有很大的差异。一般来说，随着年龄的增长，白内障的发病率逐渐提高。白内障超声乳化技术是显微手术的重大成果，自1967年美国的KELMAN医生发明了第一台超声乳化仪并用于临床，之后经过众多眼科专家30多年不断改进、完善，白内障超声乳化技术已成为世界公认的、先进而成熟的手术方式。超声乳化目前在发达国家已普及，而我院自2014年7月开始开张此项手术，该手术是眼角膜或巩膜的小切口处伸入超乳探头将浑浊的晶状体和皮质击碎为乳糜状后，借助抽吸灌注系统将乳糜状物吸出，同时保持前房充盈，然后植入人工晶体，使患者重见光明。

承担单位：沐川县人民医院 项目负责人：王怀普 职称：副主任医师

究起止时间：白内障超声乳化术于2014年7月开始开展。涉及人体研究的主要内容：

超声乳化技术真正实现了切口小，无痛苦，手术时间短，不需住院，快速复明的手术。白内障超声乳化术的开展较传统手术有以下优点：

1、手术切口小；

2、术后反应轻，切口愈合快，视力恢复更快 更好；

3、术后散光小，且更容易矫正或控制；

4、手术时间短，一般只需 15-30 分钟左右；

5、无须等待白内障成熟才施行手术。该手术的开展无疑大大提高了手术质量，病人的预后更好。

伦理审查评议意见：

经我院伦理委员会审议，该治疗方案充分考虑了患者安全性和公平性原则，真正实现了切口小，无痛苦，手术时间短，不需住院，快速复明的手术。治疗内容和治疗结果不存在利益冲突。

结论：

白内障超声乳化技术，能做到履行知情同意，患者权益可以得到充分保护，对患者不存在潜在的伦理风险，同意该项目的治疗按计划进行。

沐川人民医院伦理委员会

10.超声检测技术论文 篇十

1TOFD超声成像检测技术的优势

我国对于压力容器检验的关注度较高,而且在很多技术的选用上,都表现为严格的特点。结合以往的工作经验和当下的工作标准,认为TOFD超声成像检测技术的优势,主要是表现在以下几个方面:第一,TOFD超声成像检测技术的`应用,能够针对压力容器检测的多项指标有效明确,提高工作效率的同时,不会对检测质量造成问题。TOFD超声成像检测技术的操作,能够与计算机技术、超声技术、成像技术等,均能开展有效的联合操作,这就很容易在压力容器检测的过程中,将各项指标有效的体现出来,减少疏漏。第二,TOFD超声成像检测技术的操作,在自身的难度上并不高,而且经过长时间的优化、革新以后,还增加了自动化、智能化的理念,这对于未来工作的开展,将会提供更多的保障。

2TOFD超声成像检测技术的原理

11.超声检测技术论文 篇十一

广东省汕头市超声仪器研究所有限公司 广东汕头 515041

摘要：随着复合材料的广泛应用，特别是在航空航天领域的大量应用，开发便携式、应用于复合材料大面积快速扫查的检测技术就显得很有必要。超声检测作为一项比较成熟的检测技术，其衍生的各种检测新技术开始应用于复合材料的檢测，有效地解决了复合材料的一些检测难题。对于复合材料来说，超声检测主要应用于对服役构件的在役检测，以及对复合材料的性能无损表征。文章主要分析了复合材料构件的超声无损检测关键技术及其应用。

关键词：复合材料；超声；无损检测；关键技术

引言

复合材料（Composite materials）是由两种及两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观尺度上组成的具有新性能的材料。在复合材料的超声检测应用方面，相控阵超声检测技术可以有效检测出层压板分层及夹杂缺陷，碳纤维蒙皮铝蜂窝工件、带涂层以及不带涂层的碳纤维蒙皮纸蜂窝工件等蜂窝复合材料的内部脱粘缺陷，对复合材料的拐角（R区）等特殊部位也能很好地进行检测。复合材料的超声C扫描检测通常采用多轴联动超声C扫描检测系统，对复合材料进行喷水穿透法、喷水脉冲反射法、水浸穿透法以及水浸脉冲反射法检测，如采用喷水穿透法对层压板和蜂窝结构粘接缺陷进行检测可得到清晰的超声C扫描图像。多轴联动超声C扫描检测系统虽然可以对某些复合材料进行有效检测，但是受检测工件和检测场地的限制，不利于应用于在役飞机的快速扫查检测上，因此，笔者开发了适用于复合材料的大面积快速C扫描检测以及特殊位置的双轴定位C扫描检测系统。

1.复合材料构件的超声无损检测技术概述

复合材料之所以能得到广泛的应用，除了其自身优异的性能外，还得益于与复合材料密切相关的配套技术的同步研究和发展，而质量控制是设计要求得以满足，产品质量得以保证的关键，其中无损检测技术发挥了十分重要的推动作用。无损检测的目的和任务就是采用合理有效的方法、技术和检测手段，及时准确地发现和检测出材料内部的缺陷和损伤，从而为进一步评价材料、结构的可靠性奠定基础。研究结果表明，复合材料在正常使用情况下不会发生突然断裂，材料的失效通常都是由缺陷损伤积累引起的，因此迫切需要采用先进的无损检测技术对复合材料的制造和服役过程中的内部质量状况进行客观、准确和可靠的表征和评估，提高复合材料构件的安全可靠性。目前，针对复合材料常用的无损检测方法主要有目视法、超声波法、X射线法、光学法、微波法和声发射法等。

因此，要确保复合材料构件的安全可靠性，避免重大事故的发生，必须对其进行无损检测，而超声检测是最有效的方法之一，对于大型复杂曲面复合材料构件的无损检测，必须研制自动化检测系统，才能实现快速、高效、高精度的检测

2.复合材料构件的超声无损检测关键技术

2.1相控阵超声检测原理

（1）发射与接收。相控阵超声的基本原理来源于相控阵雷达技术，相控阵超声探头由多个晶片按一定的规律分布排列，通常是线阵列，通过软件可以单独控制每个晶片的激发时间，从而控制发射超声波束的形状和方向，实现超声波束的扫描、偏转和聚焦。

（2）电子扫描。相控阵超声具有独特的波束扫描和聚焦特点，因此使用一个多阵元的相控阵探头，在不移动探头的情况下就可以实现工件断面的扫描检测。

（3）相控阵C扫描方式。采用相控阵电子扫描不需要移动探头就可实现对工件一定宽度的断面扫查，因此，对比于单晶探头常规锯齿形的扫查方式，相控阵扫查只需单轴直线扫查便可获得工件的C扫描图像。

2.2相控阵C扫描检测系统

（1）滚轮探头检测系统。根据相控阵检测原理，为实现复合材料的快速C扫描检测，开发了适合检测用途的滚轮探头。滚轮探头的结构为：相控阵探头放置在一个密闭的套筒里，套筒两端安装有可旋转的滑轮，套筒里面充满水，相控阵探头发出的超声波经过水层后到达橡胶套，橡胶套采用与水声阻抗接近的材料以使超声波传播时可透射更多的能量。滚轮探头加装一个高精度的位置编码器进行定位和同步数据采集。系统检测时一般采用水作为耦合剂，轻轻滚动探头，C扫图像即刻呈现，特别适合大面积复合材料的C扫描检测。

（2）双轴拉线编码器检测系统。拉线编码器的底座根据材料不同可选择真空、夹持或磁铁吸附的安装方式。检测时将编码器吸附在工件表面上，固定拆卸灵活方便，而且对工件表面无任何损伤，两个拉线编码器拉出的线汇聚于扫查探头并固定于扫查夹具上。拉线编码器的最高扫查精度为0.1mm/步，拉线最大长度为1.5m。以前的手动双轴扫查器定位方式比较死板，探头的移动不好操作，而这种定位方式很方便，探头移动也比较灵活，在进行特定区域的C扫描检测上具有较大的优势，可对缺陷进行完整的扫查、测量和评定。

3.复合材料构件的超声无损检测技术的应用

3.1 缺陷检测

金属零件内的缺陷超声检测方法同样的适用于复合材料中缺陷评价，对于其内部的孔状缺陷来说目前主要是利用超声C扫描、相控阵超声检测、超声导波检测技术等。超声C扫描是超声检测的一种显示方式，它是在A信号的基础上对信号进行处理，得到的一种垂直于缺陷的显示结果，它具有显示直观，操作简便，可以对缺陷进行定量分析等优点，而且对孔状缺陷的显示比较清晰。国内有江苏大学的魏勤利用超声C扫描对SiC 颗粒增强铝基复合材料试件进行研究，研究表明利用该方法能够清晰的检测到材料中的孔状缺陷，并且能够对材料中的团聚现象有一定的显示。

然而超声C检测对于一些缺陷检测精度要求更精确的复合材料来说还是显得有一定的困难，而实际中对于一个工件的完全检测也并不是一种超声检测方法能够胜任的，通常对于一个工件的检测常常应用几种超声检测方法，有时也会应用其他的无损检测手段，比如红外热成像检测方法。相控阵超声检测是超声检测中比较先进的一种检测手段，近年来，以其偏转、聚焦的优势而广泛的应用在常规超声检测不能够完成的复杂构件中，而且针对超声相控阵检测还设计了专用的仿真检测软件，能够在优化实验方案方面节省很大的费用，并且能够更加的清楚声波的传播以及与缺陷的相互作用，使检测更加的直观。

3.2 性能评价

超声波能够对金属零件的硬度、弹性模量、衰减性等进行评价，利用相同的方法超声波可以对复合材料的这些性能进行评价，并且能够对其孔隙率进行测量。对于复合材料来说孔隙率是其重要的一个性能参数，孔隙率过大会导致材料内部疏松，直接导致材料的力学性能下降。因此对孔隙率的检测显得十分重要。对于复合材料来说常用的孔隙率测定方法主要有超声声速法、超声衰减法、微波法等，然而每一种方法并不是直接的给出孔隙率的大小，而是间接的获得对应的相互关系。

在上述的三种方法中应用最多的是超声衰减法，它主要是利用频率的变化曲线斜率与超声孔隙百分率之间的关系建立数学模型进而评价复合材料的孔隙率，除此之外也可以根据超声波透过复合材料后的衰减量的大小，计算孔隙率与声束面积之比。

4.结语

随着航空航天事业的发展，对复合材料的质量要求将越来越高，如何快速的对其进行质量检测是值得大家思考的一个问题，因此未来超声检测将面向快速检测、自动化检测的方向发展，同时超声探伤将会从对材料的质量检测像对材料的质量评价的方向发展。

参考文献：

[1]刘松平，傅天航，刘菲菲，史俊伟，刘勋丰.复合材料冲击损伤超声回波特性及其成像检测[J].航空制造技术.2011（15）.

[2]原可义，韩赞东，王柄方，陈以方，黄志刚.复合材料喷水耦合超声C扫查检测系统的研制[J].航空制造技术.2009（15）.

12.关于铸件超声检测的探讨 篇十二

由于铸造生产工序多、工艺复杂、劳动条件差, 所以, 铸件容易出现组织疏松、晶粒粗大、缩孔、缩松和气孔等问题, 进而降低铸件的冲击韧性。除此之外, 不仅铸造工艺会影响铸件质量, 铸型材料、模具、熔炼和浇注等因素都会影响铸件质量。而铸件形状复杂、表面粗糙等缺陷会影响超声检测的正常进行。

1铸件无损检测方法简介

截至目前, 研究最多且比较有效的铸件缺陷无损检测方法包括射线照相法、工业CT层析摄影法和超声检测法。虽然现有的无损检测方法有20多种, 但是, 就铸件本身来说, 主要是用射线检测和超声检测来检查其内部缺陷, 用磁粉、涡流、渗透等方法检查铸件表面和近表面的缺陷。因为铸件表面比较粗糙, 形状比较复杂, 所以, 表面检测方法应用得并不多。下面简要介绍3种铸件内部缺陷无损检测方法。

1.1射线照相法

当射线穿透物体时, 能量会有一定的衰减, 而透过物体的射线会在胶片上形成潜影, 经过暗室处理后反映在底片上的就是黑度差。所以, 有缺陷的铸件底片上会呈现黑度差, 即缺陷影像。该方法通常用来检测铸件内部缺陷, 因为它对气孔和夹杂等体积型缺陷比较敏感, 很少会受到工件外形和表面状态的影响。这种方法的优点是缺陷能够直观地显示出来, 便于对缺陷定性和定量。

1.2工业CT层析摄影法

该方法多用于性能要求比较高和形状复杂的铸件缺陷检测, 它的工作原理与射线照相法相似, 但是, 它需要利用强大的计算机处理能力分层扫查工件, 再用相关算法将各层信息合成起来, 从而准确描绘出工件缺陷的三维信息。

1.3超声检测法

利用探头的压电效应和逆压电效应发射超声波穿透工件, 当遇到缺陷时, 超声波反射出的信息会被探头接收到, 进而转化成电信号显示在仪器上。该方法能够检测铸件内部和近表面的缺陷, 方便快速、灵敏度较高、检验厚度大、成本低、无防护问题, 通常用于产品的100%初检。由此可见, 这种方法更适用于检测厚度大的工件内部缺陷。因为铸件近表面有盲区, 所以, 通常要求双面或双侧检测。另外, 在检测过程中, 还可以与射线检测相互配合, 定位检测厚度大的铸钢件内部缺陷。使用双晶探头能有效检测铸件近表面的缺陷。

2铸件超声检测的特点

铸件超声检测具有特殊性和局限性。铸件晶粒粗大会导致超声波严重衰减, 进而影响超声波检测的指向性, 发生异常反射, 例如草状回波和林状回波, 即干扰信号。干扰杂波会降低信噪比, 尤其是当检侧频率比较高时, 会出现严重的干扰信号。 这是因为波长与频率成反比, 波长与频率的乘积是一个常数, 它与晶片厚度有关, 频率越大, 则波长越短, 超声波的衍射能力越低, 所以, 要用较小的频率检测铸件。由惠更斯原理可知, 波的衍射与障碍物尺寸Df和波长 λ 有关——当Df远远小于 λ 时, 波的绕射强, 反射弱, 缺陷回波很低, 容易偏检;当Df远远大于 λ 时, 波得反射强, 绕射弱, 声波几乎全反射;当Df与 λ 相当时, 既有反射又有绕射。

由上述理论可知, 检测灵敏度与晶粒大小有密切的关系, 理论上认为, 小于晶粒尺寸的缺陷是检测不出来的, 所以, GB/T 7233中指出, 超声检测适用于非奥氏体细化晶粒铸件的检测。关于铸件的超声可探性, GB/T 7233标准附录中有详细的讲解。超声波用来检测大于晶粒尺寸的缺陷, 因此, 应根据铸件特点去分析、排除干扰信号 (比如林状、草状杂波) 。

铸件组织的不致密性、不均匀性会使超声波能量衰减, 根据数据显示声能衰减会造成声速差异。由相关资料和实际测定情况可知, 声速最大差异可达5%.另外, 铸件内部各向异性柱状晶粒还会改变声波的传播途径, 影响铸件超声检测的缺陷定位。

此外, 铸件毛坯表面比较粗糙, 存在游离的石墨。采用超声波探伤时, 如果超声波被大量散射, 那么, 就会产生大量的干扰信号, 进而降低信噪比。如果铸件近表面干扰信号的回波高度比较大, 那么, 近表面的缺陷检测会变得更加困难。

3铸件超声检测标准

为了进一步规范检测秩序, 经过相关部门的协商, 由公认机构制订、批准, 将相应领域共同使用和重复使用的规范性文件称为标准。它规定了操作规则和操作结果的特殊值, 供各单位使用, 进而有效规范预定领域内的活动。

我国现行的一般用途铸钢件超声检测标准是依据欧洲铸件超声标准翻译、改编的。其中, 《铸钢件超声波探伤及质量评定方法》 (GB/T 7233—2009) 是由《铸钢件超声检测》 (EN 12680 —2003) 改编而来, 欧标原文包括3个部分, 而我国取用前两部分, 并将其改编为《铸钢件超声检测第一部分:一般用途铸钢件》 (GB/T 7233—2009) 和《铸钢件超声检测第二部分:高承压铸钢件》 (GB/T 7233—2010) 。欧标的第三部分是《球墨铸铁件》。EN 12680—2003不仅适用于欧盟内部, 澳大利亚、新西兰等国家也采用此标准。通常情况下, 使用最多的是第一部分。经过长时间的使用, 我国用《铸钢件超声波探伤及质量评定方法》 (GB/T 7233—2009) 代替了《铸钢件超声探伤及质量评定方法》 (GB/T 7233—1987) 。新修订的版本全面调整了标准内容, 并与国际先进标准接轨。这样做的目的是使铸钢件超声检测与国际标准相一致, 消除技术壁垒, 为我国加入WTO后的国际贸易需求奠定基础。标准的第一部分规定了一般用途铸钢件的超声检测, 标准的第二部分规定了高承压铸钢件的超声检测。不同用途的铸钢件有其相应的检测标准, 它的存在能够满足铸钢件在更多领域的使用需求。

4铸件可探测性测试

同一个铸件用不同的标准检测, 再通过检测结果分析它们的异同, 从而进一步解释差异的原因。试验时, 使用5个经过机加工的铸钢件, 它们都存在自然缺陷或人工缺陷 (Φ2 mm平底孔) , 尺寸分别为102 mm×80 mm×96 mm、103 mm×95 mm ×86 mm、103 mm×97 mm×80 mm、Φ102 mm×86 mm和Φ 100 mm×81 mm。

按照标准要求, 在铸件超声检测之前应测量超声的可探测性。GB/T 7233—2009中明确规定, Φ3 mm平底孔 (厚度≤300 mm的铸钢件) 回波高度应高于同声程杂波回波高度6 d B;JB/T5000则规定, 当探伤灵敏度反射回波 (Φ6 mm平底孔) 比同声程噪声信号回波高8 d B以上时, 其可探性符合要求。

通过比较、参考反射体回波高度 (本试验为第一次底波) 和噪声信号来确定铸钢件可探测性的准确度。比较时, 应选择铸钢件中最具代表性的区域——该区域必须是上下面平行的最大厚度处。根据GB/T 7233对厚度要求的不同, 超声可探性要求如表1所示, 测试结果如表2所示。结果显示, 5个工件全部满足可探性要求。

5总结

13.超声检测技术论文 篇十三

摘 要：随着当代建筑技术日新月异的发展，钢结构在当代建筑中使用率越来越高。采用无损探伤的手段对焊缝进行质量检验是确保钢结构工程质量的重要环节。本文从规范规定的焊缝等级、相应检测的类别、评判标准及缺陷特性等方面对钢结构超声波无损探伤做了初步探讨。

关键词：钢结构 检测 焊缝 超声波无损探伤 焊缝等级

随着当代建筑技术日新月异的发展，建筑结构体系的种类不断的朝轻质、高强的方向发展，钢管混凝土结构、钢结构在当代建筑中使用率越来越高。尤其是在厂房建设及设备安装中更是大量使用钢结构。而焊接作为钢结构的主要连接方式之一，直接影响钢结构的施工质量，采用无损探伤的手段对焊缝进行质量检验是确保钢结构工程质量的重要环节。

钢结构无损探伤包括超声检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）等五种检测方法。超声检测是目前应用最广泛的探伤方法之一。超声波的波长很短、穿透力强，传播过程中遇不同介质的分界面会产生反射、折射、绕射和波形转换。超声波像光波一样具有良好的方向性，可以定向发射，犹如一束手电筒灯光可以在黑暗中寻找目标一样，能在被检材料中发现缺陷。超声波探伤能探测到的最小缺陷尺寸约为波长的一半。超声波探伤又可分为反射法和穿透法。穿透法的灵敏度不如反射法，因而在实际探伤中一般采用反射法来进行钢材缺陷探伤和焊缝探伤，即根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。

从焊缝本身来说决定焊缝质量的因素主要有3方面，分别是焊缝内部缺陷、焊缝外观表面缺陷以及焊缝尺寸。因此，焊缝质量等级就存在着两重含义，其一是针对焊缝内部缺陷检验，其二是针对焊缝外观表面缺陷检验。但目前绝大部分情况是设计者只进行笼统的规定，如“该焊缝质量等级为二级”，此时正确的理解是“焊缝内部缺陷按二级检验，外观缺陷也按二级检验。”对于需要进行疲劳验算的构件如吊车梁，其中某些部位的角焊缝，虽然不进行内部缺陷的超声波探伤（三级焊缝），但其外观表面质量等级应为二级，所以笼统地说“角焊缝都是三级焊缝”就有失全面。下面就超声波无损探伤在钢结构鉴定检测中的应用，结合相关规范作以下初步探讨：

一、检测资料及检测报告的种类

在房屋具备相关资料的情况下，我们进行鉴定检测就应结合相关资料及检测数据对其进行综合评价。委托单位提供的相关资料往往包括施工单位自检、见证检测及第三方检测三种。针对以上三种资料，其相应的要求通常可归纳为表一所列：

如果以下检测资料审查不合格或现场抽样检查不达标的情况下，就应结合可靠性鉴定标准、钢结构工程施工质量验收规范等国家相关规范，对该项目进行进一步的检测。

二、焊缝无损检测的检验等级：

根据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89规定，超声波检验等级分为A、B、C三个级别： A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验，只对允许扫查到的焊缝截面进行探测。一般不要求作横向缺陷的检验。母材厚度〉50mm时，不得采用A级检验。

B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验，对整个焊缝截面进行探测。母材厚度〉100mm时，采用双面双侧检验。受几何条件的限制可在焊缝的双面单侧采用两种角度探头进行探伤。条件允许时应作横向缺陷的检验。

C级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验。同时要做两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验。母材厚度〉100mm时，采用双面双侧检验。其他附加要求是：1．对接焊缝余高要磨平，以便探头在焊缝上作平行扫查；2．焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要用直探头作检查；3．焊缝母材厚度≥100mm，窄间隙焊缝母材厚度≥40mm时，一般要增加串列式扫查。

三、建筑结构焊缝无损探伤检验具体要求：

1．设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：

1)一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89中B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上；

2)二级焊缝应进行抽检，抽检比例20%，其合格等级应为《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89中B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上；

3)全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。

2．焊接球节点网架焊缝的超声探伤及缺陷分级应符合《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1-1996的规定。

3．螺栓球节点网架焊缝的超声探伤及缺陷分级应符合《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2-1996的规定。

4．圆管T、K、Y节点焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002的规定。

四、焊缝缺陷的评定等级

缺陷的大小确定以后，要根据缺陷的性质和指示长度结合有关标准的规定评定焊缝的质量级别。

超声波检验焊缝内部缺陷的评定等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，其中Ⅰ级质量最高，Ⅳ级质量最低。

根据在标准试块上绘制的距离波幅曲线，对比焊缝中缺陷最高回波的位置、和缺陷性质判断焊缝等级。对于最大反射波幅不超过距离波幅曲线中评定线的缺陷，均评定为Ⅰ级；最大反射波幅超过评定线的缺陷检验者判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何，均评定为Ⅳ级；反射波幅位于Ⅰ区的非裂纹性缺陷，均评定为Ⅰ级；反射波幅位于Ⅲ区的缺陷，无论其指示长度如何，均评定为Ⅳ级。最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，跟具缺陷指示长度，具体分类见表二：

五、焊缝检测记数规则及合格评定

1．焊缝内部缺陷无损检测记数规则 一级焊缝探伤比例100%，即全数探伤；二级焊缝探伤比例20%，对于工厂制作焊缝，应按每条焊缝长度计算比例，且探伤长度≥200mm，当焊缝长度≤200mm时，应对整条焊缝进行探伤；对于现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算比例，探伤长度应≥200mm，并应不少于1条焊缝；三级焊缝不要求进行内部缺陷的无损探伤。

2．焊缝处数的记数方法 工厂制作焊缝长度≤1000mm时，每条焊缝为1处，长度>1000mm时，将其划分为每300mm为1处，现场安装焊缝每条焊缝为1处。

3．抽样检验的合格判定 抽样检查的焊缝数如不合格率<2%时，该批验收应定为合格；不合格率>5%时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加1处，如在所有抽检焊缝中不合格率≤3%时，该批验收应定为合格，>3%时,该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。

六、焊缝中常见缺陷的类型及其在超声探伤中的识别

焊缝中常见的缺陷主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等几种，他们各自的回波均有其特性。

1．气孔

气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴，多呈球形或椭球形。气孔可分为单个气孔和密集气孔。单个气孔回波高度低，波形较稳定。从各个方向探测，反射波高大致相同，但稍一移动探头就消失。密集气孔为一簇反射波，其波高随气孔的大小而不同，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。

2．夹渣

夹渣是指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物，夹渣表面不规则。夹渣分点状夹渣和条状夹渣。点状夹渣的回波信号与点状气孔相似。条状夹渣回波信号多呈锯齿状。它的反射率低，一般波幅不高，波形常呈树枝状，主峰边上有小峰。探头平移时，波幅有变动，从各个方向探测，反射波幅不相同。

3．未焊透

未焊透是指焊接接头部分金属未完全熔透的现象。一般位于焊缝中心线上，有一定的长度。探伤中探头平移时，未焊透波形较稳定，焊缝两侧探伤时，均能得到大致相同的反射波幅。

4．未熔合

未熔合主要是指填充金属与母材之间没有熔合在一起或填充金属层之间没有熔合在一起。未熔合反射波的特征是：探头平移时，波形较稳定。两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一侧探到。

5．裂纹

裂纹是指在焊接过程中或焊后，在焊缝或母材的热影响区局部破裂的缝隙。一般来说，裂纹的回波高度较大，波幅宽，会出现多峰。探头平移时，反射波连续出现，波幅有变动；探头转动时，波峰有上、下错动现象。

以上是个人在超声波无损检测中结合相关规范总结的一些看法，写出来与大家共同探讨，不当之处还望各位同行不吝赐教。参考文献