圆棒超声波探伤方法的讨论

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1、第３２卷第４期黑龙江电力２０１０年８月圆棒超声波探伤方法的讨论李滨徽（哈尔滨电气集团公司，黑龙江哈尔滨１５００４０）摘要：阐述了超声波探伤的特点，对直径１５～８０ｍｍ高温合金棒材进行超声波探伤的可行性进行了分析讨论，提出用液浸超声波探伤的方法来达到检测的目的，设计了探头和试块，制订了验收标准。实践证明：该方法对小直径金属棒材的无损检测，完全满足产品技术条件的要求。关键词：圆棒；超声波探伤；液浸法；线聚焦窄脉冲探头；验收标准中图分类号：ＴＢ５５１文献标识码：Ｂ文章编号：１００２－１６６３（２０１０）０４－０２９９－０３Ｄｉｓｃ

2、ｕｓｓｉｏｎｏｎｒｏｕｎｄ－ｂａｒｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎＬＩＢｉｎｈｕｉ（ＨａｒｂｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｄｅｔｅｃｔｉｎｇｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇｓｕｐｅｒａｌｌｏｙｂａｒｓｗｉｔｈｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｂｅｔｗｅｅｎ１５ｍｍａｎｄ８０ｍｍｂｙｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ，ｐ

3、ｏｉｎｔｓｏｕｔｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｇｏａｌｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｉｍｍｅｒｓｉｏｎｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎｓｐｒｏｂｅａｎｄｔｅｓｔｂｌｏｃｋａｎｄｆｏｒｍｕｌａｔｅｓａｃｃｅｐｔａｎｃｅｓｔａｎｄａｒｄｓ．Ｐｒａｃｔｉｃｅｐｒｏｖｅｓｔｈａｔｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｍｅｅｔｓａｌｌｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｎｏｎ－ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｄｉａｍｅｔｅｒｍｅｔａｌｂａｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｕｎｄｂａｒ；ｓ

4、ｕｐｅｒｓｏｎｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ；ｌｉｎｅ－ｆｏｃｕｓｎａｒｒｏｗ－ｐｕｌｓｅｐｒｏｂｅ；ａｃｃｅｐｔａｎｃｅｓｔａｎｄａｒｄｓ压电效应，超声波探伤比较适用于被检工件形状简１超声波探伤特点单、表面光洁度好、体积方大的大型锻件探伤。超声波探伤是无损检测中检验工件内部质量的最佳手段。超声波探伤能正确地发现缺陷，并指出缺陷位置；对已发现的缺陷能正确定量。超声波脉冲反射法是将持续时间极短的超声波脉冲发射到被检工件内，根据反射波的幅度和时间来显示反射体的存在及其位置的检验方法。超声波在同一连续物体中传播时，如果

5、遇到不连续或异质界面，图１超声波穿透无缺陷物体产生的脉冲就会产生反射、折射和绕射，超声波的反射波经仪器放大检测缺陷。当超声波在不连续物体中传播时，只有始波脉冲和底波脉冲产生。当超声波穿透有缺陷物体时，在始波脉冲和低波脉冲之间产生一个缺陷脉冲，如图１、图２所示。横坐标显示缺陷深度，纵坐标显示缺陷大小。通常超声波探伤使用图２超声波穿透有缺陷物体产生的缺陷脉冲水、油类、脂类、水玻璃和浆糊等作为探头和被探工件间的耦合剂。耦合剂的作用是尽量减少声能的２液浸超声波探伤的提出和现状损失，保持声能的稳定，有足够的入射声能达到准哈尔滨电气集团

6、公司重点对机组钛／钢复合确检测目的。因此，根据超声场的特性及换能器的收稿日期：２０１０－０４－２７作者简介：李滨徽（１９７０－），男，２００５年毕业于哈尔滨理工大学质量技术监督管理专业，工程师。—２９９—Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．４ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｇｕ．２０１０板、白铜板和６４５Ⅲ钢板等板材的探伤采用接触法探伤。其中，大部分板材从国外定制，由于索赔期限制，板材入公司需要及时复验。由于接触法探伤存在盲区和衰减严重的状况，板材需要进行双面探伤，有增加检测量、工作强度和漏检的可能，这需要先进的探伤手段来

7、保证。另外，该公司还承担重点机组燃气轮机的研制任务，使用的不锈钢和高温合图３超声波穿透有缺陷棒材产生缺陷波金棒材部分直径小于１５０ｍｍ，其中直径１５～８０ｍｍ液容器，适用于批量探伤。该公司棒材和板材需定的棒材较多。当被检工件直径小于１５０ｍｍ时，探量探伤，需要更大的容液容器，一次建成后的容器头的平面与棒材表面因曲率相差较大，实际接触面闲置时间较长，将产生较大浪费，因此决定采用局减小，探头与被检工件间耦合不好，使入射波和反部液浸法。射波损失较大且不稳定，难于准确判断物体中的缺４．１液浸探头的研制陷。使用常规的超声波直接接触探伤

8、的方法无法液浸探头如果用一般直探头，声波进入工件达到检测目的，因此，在标准中规定直径小于１５０后，声束扩散就会增大，使声能经过液体层在工件ｍｍ的棒材，建议不使用接触法探伤，提出用液浸超中扩散，从而削弱超声波的能量，降低探伤灵敏度。声波探伤方法来解决上述问题。为了使声能集中，采用高频率的聚焦