常见工件缺陷类型及超声检测方法
2024-07-08 14:56:29
宇时先锋
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板材与管材是各行业生产制造设备、产品所用最基本的材料。板材与管材若原材料存在缺陷或在生产加工过程中产生缺陷，会影响设备与产品的安全使用。因此，在产品的加工制造过程中，应确保板材与管材的质量达到相应的要求。为了检测板材与管材的质量就需要用专业的探伤设备及探伤方法来检测
复合层板用来提高耐磨、耐腐蚀等性能，基板用来保证复合板的强度。目前，特种设备采用的是爆炸复合法进行板材的复合。超声检测主要是检查基板和复合层板结合状态是否良好。
下面介绍用超声波探伤仪检测管材、板材、复合材料等材料质量
工件 检测类型 | 板材检测 | 无缝钢管 (碳钢,低合金,奥氏体) | 复合钢板 |
| 缺陷类型 | 分层、 非金属夹杂折叠、重皮、白点、裂纹 | 主要检测纵向裂纹，次之是折叠、分层缺陷(表面) | 主要是复合层和基板结合层界面上的未结合 |
| 缺陷走向 | 延板材轧制方向延伸，且平行于板材表面 | 垂直于管壁延管轴向(长度)方向延伸的纵向裂纹;平行于管表面延径向延伸的横向裂纹 | |
| 探头位置 | 可选板材任一 轧制表面或者 上、下两轧制 表面 | 管的外壁，沿径向(检纵向裂纹)和轴向(横向裂纹)移动扫查 | 一般是在基材面，复合层面也可以 |
检测 耦合方式 | 直接接触法液浸法 | 直接接触法 液浸法 | 直接接触法液浸法 |
| 探头类型 | 板厚t≤20mm双晶直探头t>20mm单晶直探头特殊要求横波斜探头辅助 | 接 触法: 横波斜探头 聚焦斜探头 液浸: 线或点聚焦 | 单晶或双晶 直探头 |
| 探头频率尺寸 | 2-5MHz 晶片直径 10-30mm | 2.5-5MHz 晶片直径 <25mm | 2-5MHz 晶片尺寸 10-25mm |
表面 粗糙度要 | <25μm | —— | —— |
试块 灵敏度校准 | 双晶直:阶梯平底孔试块单晶真:φ5平底孔试块 | 纵向槽和横向槽对比试块，V槽夹角为60° | 用复合钢板完全结合部位进行校准 |
| 扫查方式 | 边缘扫查和列线扫查/格子线,板材边缘或剖口预定线需100%扫查 | 采用探头延径，向螺旋扫查方式进行正、反两个方向扫查 | 复合钢板边缘或剖口预定线需100%扫查，平行线扫查和格子线扫查，也可以采用其他形式扫查 |
灵敏度 校准和设定 | t≤20mm,用双晶直按波高比较法，在板材本体或阶梯平底试块上校准将第一次底面回波高度调至满屏50%。灵敏度设定提高10dB。 | 直接接触法：在对比试块找到内外壁缺陷波波高制作距离-波幅曲线，为基准灵敏度。同时灵敏度设定完成。 | 将探头至于复合板结合完好部位，找第一次底面最高回波调至满屏80%高，作为基准灵敏度，同事灵敏度设定完成。标准中+6dB作为扫查灵敏度 |
| t>20mm，单晶直用曲线比较法，用中5平底孔试块做DAC曲线。灵敏度设定最大声程波高不低于满屏的20% | |||
| 缺陷识别 | t≤20mm时缺陷反射波幅高于满屏50%或底波低于满屏50%;t>20mm时底面的反射回波低于满屏50%或缺陷波波幅高于曲线。 | 记录缺陷回波幅度大于等于相应的距离-波幅曲线的50%高度 | 在基准灵敏度条件下第一次底波高度低于满屏5%,且缺陷波高度>5%称为未结合区 |
缺陷 大小测定 | 绝对灵敏度法1、小于20mm时缺陷回波下降到基准灵敏度条件下满屏50%时为缺陷边界点2、大于20mm时缺陷波下降到曲线上，为缺陷边界点)所有缺陷边界点连成矩形来计算面积然后按照质量分级评级。 | 缺陷 确认后，前后，左右移动探头，确认缺陷区域，在管材上标注进行测量，然后根据“无缝钢管超声检测质量分级”进行评级 | 确定最高缺陷反射波后，前后左右移动探头，使第一次底面回波升高到满屏的40%处，此时各处探头中心点为缺陷边界点量出长度和面积,按“复合板超声检测质量分级表”进行质量分级 |
| 缺陷级别 | I,II,III,IV,V最高级别I级 | I,II,III最高级别I级 | I,II,III,IV最高级别I级 |
