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技術(shù)文章

焊縫超聲波探傷——（第三節(jié) 焊縫超聲波探傷定位）
第四章  焊縫超聲波探傷
第三節(jié)  焊縫超聲波探傷定位

       超聲波探傷定位的方法是利用已知尺寸的試塊(或工件)作為反射體來調(diào)節(jié)探傷儀的時間軸，然后根據(jù)反射波出現(xiàn)在時間軸上的位置，確定缺陷的位置。

一、斜探頭定位與直探頭定位的區(qū)別

        縱波探傷時定位比較簡單，如探測100mm厚的工件，可把底面回波調(diào)在10格，則每格代表工件中的聲程(或垂直距離)為100/10=10(mm)。(因耦合層極薄，可忽略不計)。探傷時，若在6格出現(xiàn)缺陷波，則缺陷離工件表面的距離為6×10=60mm。橫波探傷時的定位比較復(fù)雜(見圖5–7所示)，與縱波探傷相比有三點(diǎn)區(qū)別：

       ① 超聲???射到底面時無底面回波(故時間軸需在試塊上預(yù)先調(diào)節(jié))；
       ② 有機(jī)玻璃斜楔內(nèi)一段聲程OO¢(稱斜探頭本體聲程)在中薄板焊縫探傷定位時不能忽略，必須加以考慮。
       ③ 超聲波的傳播路線為O¢OAB(或O¢OB)折線，定位時，必須得用三角公式進(jìn)行計算。

二、斜探頭探傷定位基本原理

       焊縫探傷前，一般先進(jìn)行斜探頭入射點(diǎn)和折射角的測定，以及時間軸的調(diào)節(jié)。故入射點(diǎn)O和折射角b是已知的，示波屏上掃描線每格所代表的距離(可以是水平距離、垂直距離或聲程)也是可知的。這樣，在直角三角形中，知道一只角、一條邊、則其他兩條邊也可求出，故缺陷位置(缺陷離探頭入射點(diǎn)的水平距離和深度)便可確定。

根據(jù)時間掃描線調(diào)節(jié)方法的不同，可分三種定位法：

      1. 水平定位法

       即時間掃描線與水平距離成相應(yīng)的比例關(guān)系。

      2. 垂直定位法

      即時間掃描線與深度距離成相應(yīng)的比例關(guān)系。

      3. 聲程定位法

      即時間掃描線與聲程距離成相應(yīng)的比例關(guān)系。

      一般板厚≤24mm時，用水平定位法、板厚≥32mm時用垂直定位法。時間軸的調(diào)節(jié)，其*大測定范圍應(yīng)在1S～1.5S之間(1S為一個跨距的聲程距離)。

三、焊縫超聲波探傷定位的常用方法

       多年來，不少廠礦企業(yè)中的檢測人員根據(jù)自己產(chǎn)品的特點(diǎn)，經(jīng)過不斷摸索、反復(fù)實(shí)踐，已總結(jié)出了好多簡便、有效的定位方法，下面僅介紹幾種常用的定位方法。

       用橫孔試塊比例調(diào)節(jié)時間軸時，由于A孔和B孔反射回波不會同時出現(xiàn)在示波屏上，所以需前后反復(fù)校驗(yàn)。
       從以上介紹的幾種不同定位方法來看，圓弧面試塊比例法比較簡便，故應(yīng)重點(diǎn)掌握。要求能夠在給定任何型式試塊、任何探頭時，均能調(diào)到指定要求的比例，同時，還要求在探測不同聲速材料時，能進(jìn)行正確定位。

例題1：

用K2斜探頭，要求在IIW試塊上以水平1∶1調(diào)節(jié)時間軸
解：根據(jù)圓弧面試塊比例法的調(diào)節(jié)方法如下：
① 探頭入射點(diǎn)對準(zhǔn)圓心
② 分析可能產(chǎn)生的反射回波(R100和圓心槽口)；
③ 計算反射回波的水平距離：
S1= R100·sin63.4°=89.4mm，
S2=2 R100·sin63.4°=178.8mm；
④ 要求水平1∶1，表示每格代表水平距離10mm，則應(yīng)將兩個反射回波分別調(diào)在格和格；
⑤ 由于示波屏只有10格，無法看到17.88格，為此，需借助儀器的延遲開關(guān)先將R100的圓弧面反射波調(diào)到0格，槽口反射波調(diào)在8.94格，然后，通過延遲開關(guān)將R100圓弧面反射波調(diào)到8.94格，這樣，槽口反射波就在17.88格；見圖4–14所示。
⑥ 此時斜探頭本體聲程已移出，從入射點(diǎn)開始，示波屏每格代表水平距離10mm，即達(dá)到水平1∶1的要求。