常见工件缺陷类型及超声检测方法
2024-08-16 18:47:23
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。
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。一般的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。
下面介绍一下超声波探伤仪
| 工件检测类型 | 板材检测 | 无缝钢管 | 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 | |
| 超声波探伤探头位置 | 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 |
超声检测耦合方式 | 直接接触法液浸法 | 直接接触法液浸法 | 直接接触法液浸法 |
| 超声波探伤探头类型 | 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 |
超声波探伤探头频率尺寸 | 频率2-5MHZ 晶片尺寸φ10-φ30mm | 频率2.5-5MHZ 晶片尺寸<25mm | 频率2-5MHZ 晶片尺寸φ10-φ25mm |
表面粗糙度要求 | <25μm | - | - |
试块灵敏度校准 | 双晶直:阶梯平底孔试块单晶真:中5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 |
| 超声波探伤探头灵敏度校准和设定 | 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。 液浸法:- | 将探头置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，做为基准灵敏度;同时灵敏度设定完成。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%或底波低于满屏的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 |
超声波探伤仪对缺陷大小测定 | 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 |
