一、斜探头定位与直探头定位的区别
纵波探伤时定位比较简单,如探测100mm厚的工件,可把底面回波调在10格,无损检测资源网则每格代表工件中的声程(或垂直距离)为100/10=10(mm)。(因耦合层极薄,可忽略不计)。探伤时,若在6格出现缺陷波,则缺陷离工件表面的距离为6×10=60mm。横波探伤时的定位比较复杂(见图5–7所示),与纵波探伤相比有三点区别:
① 超声波射到底面时无底面回波(故时间轴需在试块上预先调节);
② 有机玻璃斜楔内一段声程OO¢(称斜探头本体声程)在中薄板焊缝探伤定位时不能忽略,必须加以考虑。
③ 超声波的传播路线为O¢OAB(或O¢OB)折线,定位时,必须得用三角公式进行计算。
二、斜探头探伤定位基本原理
焊缝探伤前,一般先进行斜探头入射点和折射角的测定,以及时间轴的调节。故入射点O和折射角b是已知的,示波屏上扫描线每格所代表的距离(可以是水平距离、垂直距离或声程)也是可知的。这样,在直角三角形中,知道一只角、一条边、则其他两条边也可求出,故缺陷位置(缺陷离探头入射点的水平距离和深度)便可确定。
根据时间扫描线调节方法的不同,可分三种定位法:
1. 水平定位法
即时间扫描线与水平距离成相应的比例关系。
2. 垂直定位法
即时间扫描线与深度距离成相应的比例关系。
3. 声程定位法
即时间扫描线与声程距离成相应的比例关系。
一般板厚≤24mm时,用水平定位法、板厚≥32mm时用垂直定位法。时间轴的调节,其最大测定范围应在1S~1.5S之间(1S为一个跨距的声程距离)。
三、焊缝超声波探伤定位的常用方法
多年来,不少厂矿企业中的检测人员根据自己产品的特点,经过不断摸索、反复实践,已总结出了好多简便、有效的定位方法,下面仅介绍几种常用的定位方法。
用横孔试块比例调节时间轴时,由于A孔和B孔反射回波不会同时出现在示波屏上,所以需前后反复校验。
从以上介绍的几种不同定位方法来看,圆弧面试块比例法比较简便,故应重点掌握。要求能够在给定任何型式试块、任何探头时,均能调到指定要求的比例,同时,还要求在探测不同声速材料时,能进行正确定位。
例题1:
用K2斜探头,要求在IIW试块上以水平1∶1调节时间轴
解:根据圆弧面试块比例法的调节方法如下:
① 探头入射点对准圆心
② 分析可能产生的反射回波(R100和圆心槽口);
③ 计算反射回波的水平距离:
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离10mm,则应将两个反射回波分别调在格和格;
⑤ 由于示波屏只有10格,无法看到17.88格,为此,需借助仪器的延迟开关先将R100的圆弧面反射波调到0格,槽口反射波调在8.94格,然后,通过延迟开关将R100圆弧面反射波调到8.94格,这样,槽口反射波就在17.88格;见图4–14所示。
⑥ 此时斜探头本体声程已移出,从入射点开始,示波屏每格代表水平距离10mm,即达到水平1∶1的要求。
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