钢轨探伤工电子版9.docx
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钢轨探伤工电子版9
第九章手工检查和探伤工艺编制知识
第一节手工检查**
一、手工检查的一般方法
手工检查钢轨,一般按“一看,二敲,三照,四卸”的程序进行。
(一)看(目视检查)
全面观察钢轨表面状态,注意发现伤损钢轨所具有的特征,根据这些特征,综合判断钢轨有无伤损。
1.观看钢轨顶面光带,背向阳光,跨着钢轨或站在钢轨两侧向前看10mm~30mm范围内钢轨轨面(根据个人视力可远可近),看白面(白光)与黑面相交的地方是否成直线,白面中有否黑线或扩大,轨头是否肥大,轨面有无塌陷等。
2.观看轨头颏部有否下垂、铁渣剥落和透锈,轨底有否向上翘起。
如有轨头扩大或下垂表明有纵向裂纹存在,有铁渣剥落,锈痕或轨底上翘,应仔细看有无裂纹。
3.利用自然条件检查钢轨伤损,霜雪天气,裂纹处沾着的霜雪往往较其他部分少,而且溶化较慢,并有残留霜雪痕迹。
雨后裂纹处留有明显的水痕和流锈现象,干后尚有红锈痕迹存在。
(二)敲(小锤检查)
用小锤敲击看所发现的可疑处所或不良接头、道岔部位。
小锤的重量应根据轨型而定。
43kg/m以下钢轨用0.5kg小锤,50kg/m轨用0.7kg,60kg/m及其以上用1.0kg小锤。
1.敲击时蹲在钢轨外侧(在桥上蹲在内侧),手握锤柄,轻松自如,使锤头高出轨面30~50mm,让小锤自由落下,平敲轨面,做到眼看跳动,耳听声音,手感震动,如钢轨良好,小锤将连续跳动3-5次,声音清脆。
如钢轨有伤,小锤落下后,跳动次数明显减少,跳动的高度也很小,甚至不起跳,发出的声音破浊不清,锤把震动无力。
2.如小锤敲后,不能准确判断伤损时,可将小石子或硬币放在轨面上,再用小锤敲击,看小石子或硬币是否随着小锤的敲击而跳动,如果跳动,证明钢轨有伤,或用二指分别触摸接头端部两轨底,感受小锤敲击的震动,一般好钢轨感觉良好,差钢轨感觉相反。
3.用小锤敲击接头时应注意以下事项:
(1)应将夹板范围内全部敲到,最好从轨缝一侧轨端向夹板端部敲,然后折回至另一端,按序敲回至轨缝(图9-1)。
图9-1(9T1)钢轨接头小锤敲击落点轨迹
(2)遇夹板、铁垫板与钢轨不密贴,螺栓松动,轨头肥边,枕木吊板以及雨后敲击时小锤跳动与发音都有变化应注意鉴别。
(3)小锤敲击有疑问,可用铁丝(或钢片)伸入钢轨接缝内,沿钢轨断面或钢轨腰部缓慢滑动,是否有挂钩的感觉。
(三)照(镜子和电筒检查)
1.照轨头侧面,下颏及轨腰,从镜子中观看裂纹、锈线或其它伤损特征。
2.将小镜子伸入轨底,从轨缝处向上反光或从上面反射光线射入轨缝内(阴天、隧道内可用手电),查看轨端裂纹。
3.卸下一个螺栓,用双面小镜或袖珍手电筒插入螺栓孔内,察看螺栓孔裂纹。
(四)卸(拆卸螺栓或夹板)
用看、敲、照等方法检查后,发现有疑问而不能确定时,应卸下螺栓或夹板进行检查。
卸夹板时,应按更换夹板作业设好防护,钢轨探伤中需要拆检,应通知养路工区进行。
二、钢轨的手工检查
仪器无法检查或探伤薄弱处所,正常探伤灵敏度条件下,回波显示和报警不正常,或正常回波不显示处所,此时应考虑手工检查。
(一)检查范围
1.各种养护不良或容易产生伤损的钢轨接头(包括异型、绝缘、高低、错牙、压险、塌渣、擦伤、掉块、焊补和岔后引轨接头)。
2.道岔范围内的钢轨接头和轨尖。
3.隧道、道口、灰坑、水沟处所和小半径曲线严重磨耗轨区段的钢轨和接头。
4.老杂轨区段的钢轨。
(二)检查方法
1.应坚持一看、二敲、三照、四卸的作业要领。
凡不良接头基本上都应小锤敲打,以免因接头高低,压陷,掉块,擦伤等因素导致探头耦合不良,长大伤损漏检。
必要时应拆卸螺栓,用镜子或小手电筒查照孔壁四周或在轨端利用轨缝间隙,照看端面有否裂纹存在。
2.曲线(尤其小半径曲线)检查中,应注意曲线上股夹板两端轨头下颚的卡损,以及由卡损引起的横向裂纹。
须擦除夹板端部内侧轨头的油污,仔细观察有否微细裂纹存在。
对曲线下股,应注意轨头压宽、变形、擦伤、掉块部位的检查。
3.隧道、道口、灰坑、水沟等处所,多数因轨腰、轨底严重锈蚀导致探测不正常,应采用电筒或镜子照、小锤敲的方法加强检查。
4.老杂轨区段、尤其站专线、货场,煤场等,因钢轨使用年限长,维修养护条件差或泥砂、油污的覆盖、腐蚀等,使钢轨状态不良,必要时挖去积土、污泥,用锤敲、镜照、目视等多种方式仔细检查。
三、道岔范围的手工检查
道岔范围(包括道岔部位和岔后引轨)结构复杂(图9-2),是探伤的难点和重点,必须重视手工检查。
图9-2(9T2)道岔结构图
(一)转辙部分
1.尖轨除观察“尖轨”磨耗情况外,应注意轨头有否轧伤,竖切部位有否裂纹。
对轨头宽度50mm以上部位应观察有否因吹氧、加热整治后残留的微细裂纹。
2.基本轨要注意观察与尖轨密贴部位的轨面有否肥大或异样的压力光带呈现;要用目视和镜照的方法检查与尖轨尖端紧靠部位的轨头下颚和轨底有否卡损存在。
(二)连接部分
连接部分(又称导轨)属正常钢轨检查范围,由于它与尖轨、基本轨及岔趾相连,需注意对这些接头的手工检查。
(三)辙叉部分
在役的辙叉绝大部分属高锰钢整铸辙叉(图9-3),晶粒粗,衰减大,现有钢轨探伤仪无法检测,必须用手工检查。
检查部位和方法如下:
图9-3(9T3)辙叉结构图
1.远离数米外观察辙叉轨面全貌,是否存在压塌,发黑,一般踏面压宽,多数存在水平裂纹,可结合锤敲、镜照确认其长度和深度。
如果轨面状态正常,应进一步检查夹板范围的轨头二侧或轨端,有否裂纹存在,这一部位因浇铸工艺因素,颚部(或腰部)产生的水平裂纹较多。
2.趾端(或跟端)的断面变化处,由于设计结构的变化,常有水平或带斜直裂至轨端,形成横向裂纹或向下斜裂纹,岔趾分腿一、二孔间的加强铁跟部也会产生裂纹。
主要用镜子、目视检查。
3.岔心部位,因磨耗或焊补次数多,常有压塌变化和水平裂纹产生,在其二侧还会发生垂直裂纹及轨面横向裂纹,主要用目视检查和镜子照看。
4.翼轨部位,因磨耗、压陷造成内侧水平裂纹,掉块等,个别处所的轨头外侧同时产生水平裂纹,这时轨面有明显压宽,压塌的特征,作为鉴别依据。
5.轮缘槽底部有纵向裂纹,轨底板部位也时有裂纹产生均可目视发现。
(四)引轨部分
由于道岔与引轨间的受力不一、承受运行冲击力大、引轨端部未淬火、钻孔未倒棱、孔位高差大、养护作业难等因素,岔后引轨接头螺孔裂纹发生率甚高,因而是道岔范围检查的重点。
目视接头状况,有否塌碴,吊空等不良状态,坚持用锤敲打,尤其对新换辙叉后的引轨,更应注意突发性裂纹的发生。
四、高锰钢整铸辙叉判伤标准
(一)轻伤标准(含可动心轨辙叉中高锰钢整铸翼轨、叉跟座)
1.辙叉心宽40mm断面处,辙叉心垂直磨耗(不含翼轨加高部分),50kg/m及以下钢轨,在正线上超过4mm,到发线上超过6mm,其他站线上超过8mm;60kg/m及以上钢轨,在容许速度大于120km/h的正线上超过4mm,其他正线上超过6mm,到发线上超过8mm,其他站线上超过10mm;可动心轨宽40mm断面及可动心轨宽20mm断面对应的翼轨垂直磨耗(不含翼轨加高部分)超过4mm。
2.辙叉顶面和侧面的任何部位有裂纹。
3.辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块,在容许速度大于120km/h的线路上长度超过15mm,深度超过1.5mm;在其他线路上长度超过15mm,深度超过3mm。
4.钢轨探伤人员或养路工长认为有伤损的辙叉。
(二)重伤标准(含可动心轨辙叉中高锰钢整铸翼轨、叉跟座)
1.辙叉心宽40mm断面处,辙叉心垂直磨耗(不含翼轨加高部分),50kg/m及以下钢轨,在正线上超过6mm,到发线上超过8mm,其他站线上超过10mm;60kg/m及以上钢轨,在容许速度大于120km/h的正线上超过6mm,其他正线上超过8mm,到发线上超过10mm,其他站线上超过11mm;可动心轨宽40mm断面及可动心轨宽20mm断面对应的翼轨垂直磨耗(不含翼轨加高部分)超过6mm(33kg/m及其以下钢轨由铁路局规定)。
2.垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)超过表9-1所列限度者。
表9-1垂直裂纹
项目
辙叉心(mm)
辙叉翼
(mm)
宽0~50
宽50以后
一条裂纹长度
50
50
40
两条裂纹相加
60
80
60
表9-2纵向水平裂纹
项目
辙叉心
(mm)
辙叉翼
(mm)
轮缘槽
(mm)
一侧裂纹长度
100
80
200
一侧裂纹发展至轨面(含轨面部分裂纹长度)
60
60
-
两侧裂纹贯通(指贯通长度)
50
-
-
两侧裂纹相对部分长度
-
-
100
3.叉趾、叉跟轨头及下颏部位裂纹超过30mm。
4.叉趾、叉跟浇铸断面变化部位斜向或水平裂纹,长度超过120mm,或虽未超过120mm,但裂纹垂直高度超过40mm。
5.底板裂纹向内裂至轨腰,并超过轨腰与圆弧的连接点。
6.螺栓孔裂纹延伸至轨端、轨头下颏或轨底,两相邻螺栓孔裂通。
7.辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块,长度超过30mm,深度超过6mm。
8.钢轨探伤人员或养路工长认为有影响行车安全的其他缺陷。
第二节探伤工艺编制知识***
一、探伤工艺的一般流程
为了合理地运用超声波对工件探伤和保证被探工件之内部质量,发挥超声波探伤的应有作用,就必须有正确的工艺流程,作为探伤的指南。
具体说来,探伤工艺流程如图9-4所示。
图9-4(9T4)探伤工艺的一般流程
二、探伤工艺规程的编制
规程一般由从事本专业的Ⅲ级(高级)人员编制,对于给定的试件应特别强调规定超声检测工艺、超声信号评定方法及验收要求的重要性,它们必须互相协调,以期达到检测所要达到的目的。
规程须经有关部门批准后生效。
(一)规程编制的内容
1.检测单位名称。
2.规程的编号及编制和修改日期,编写所依据的文件编号。
3.受检工件的名称、图号、材料及热处理状态。
4.受检工件的草图,图上应标明超声波检测的部位、入射面、入射面的粗糙度、由于某种原因(如盲区、形状影响等)缺陷不能发现的区域、成品的轮廓及受力方向。
5.超声波探伤仪(包括所用附件)的型号、制造厂。
6.探头的型别、频率,换能器材料、尺寸,斜入射探头的入射角(或折射角)等。
7.用接触法时耦合剂的名称、牌号;用液浸法时液体(包括添加剂)的名称。
8.仪器和探头操纵装置的调整,包括所用对比试块的代号及草图。
9.探头相对于受检件表面的位置、移动方向及方式,移动速度及扫查间距。
10.缺陷的评定方法及各部位的验收要求。
11.标记的部位及方法。
12.任何其它有用数据。
(二)检测结果的记录
探伤记录包括下列内容:
1.工件资料如名称、数量、编号、材质、坡口形式、探伤部位、返修的长度、深度和返修的次数等。
2.使用设备资料如仪器、探头(频率、尺寸、K值)及试块型式、耦合剂(接触法)或液体(液浸法,包括添加剂)等。
3.探伤作业情况如操作者、任何反射波高超过规定质量等级中相应反射体反射波高的缺陷平面位置、埋深、波高超出的分贝(dB)数。
4.探伤管理要求内容如送检部门、送检日期、所用规程的编号等。
5.其它认为有必要记录的内容如未按规程要求检测的情况,未达到记录水平的反射波的情况,检测过程中出现的非缺陷回波,以及难以肯定的异常情况与返修情况等。
三、探伤工艺的一般内容
(一)探伤对象的了解与要求
1.探伤对象的了解
为了提高探伤结果的可靠性,探伤前应对被检工件的材料特性、热处理状态、制造工艺、表面状况、缺陷种类和形成规律以及受检部位的受力方向等进行调查。
对不符合要求的情况,应及时通知相关部门修正。
通过调查最终确定探伤方法、探测部位和探伤时间。
现具体归纳如下:
(1)试件编号、外形、尺寸等是否与所提供的数据相符,是否存在妨碍探伤以及可能出现假象的因素。
(2)要求探伤实物的具体部位是否确实是缺陷经常出现或工件应力大和应力集中之处。
(3)探测面选取是否符合所提要求,实际达到的表面状态或粗糙度等级如何。
(4)试件的材料、制造方法、工艺程序等及可能出现的缺陷类型和取向怎样。
(5)试件放置是否稳妥安全,实施探伤的工作环境有否不安全的和妨碍正常探伤(如温度)的因素。
2.探伤对象的要求(表9-3)
表9-3探伤对象的要求
项目
要 求 内 容
几何
形状
试件形状力求简单并具有相当的体积,探测面和底面力求平行,与端面垂直,成批同类试件尺寸要规格化。
表面状态
1.进入面的表面加工粗糙度一般应为Ra1.6~6.3μm,且探头应能在探伤面上左右前后地移动。
2.有碍超声检验的任何表面缺陷(如裂纹、氧化皮、折叠及锈蚀等)或污垢均应采用经批准的方法予以清除。
3.必要时应通过增添专门的工序,采用经批准的方法准备超声进入面。
材料状态
1.如有可能,最终检测应在最终热处理之后进行,尤其是变形铝合金产品。
2.要求检出的最小缺陷的信号幅度与无关噪声信号幅度比至少应等于6dB。
3.结构或材料特殊的焊缝,探伤时应已经进行焊后去应力退火。
(二)入射方向和探测面的选择
1.入射方向的选择
应使声束中心线与缺陷面特别是与最大受力方向垂直的缺陷面尽可能地接近垂直。
一般情况可参考表9-4,图9-5为示例。
表9-4声束入射方向的选择
序
工件
入射方向(至少)
1
锻件、挤压件
垂直流线方向的两相邻面
2
长边宽度和短边宽度之比小于3:
1的矩形截面试件
长边宽度和短边宽度方向
3
正方形自由锻件
三个相邻面
图9-5(9T5)锻件的流线和声束入射方向示例
2.探测面的选择
应使要求探伤部位均能受到超声波束的扫查,该面能保证有效地检出缺陷并能正确地测定缺陷,在满足这个条件的前提下,还要求尽量避免非缺陷回波显示。
各种试件的结构、质量要求不同,可能的缺陷类型、取向不一样,因而探测面既可能是试件的所有表面,也可能是其中几个,甚至只有一个可探测面。
具体探测面可能就是要求探伤的部分的某一个面,也可能不在这个部位上而是在与之相邻的面上。
例如,压延钢板的缺陷一般处于板的厚度中心及其附近,缺陷方向与板面平行,可选择一个板面作为垂直探伤的探测面;轧制的方钢,缺陷随同材料变形呈轴向延伸,但方向可能不完全一致,常选相邻的两个表面为探测面;大型高要求的锻轴,加工工艺复杂,工序繁多,缺陷情况也很复杂,探测面将是所有表面;一般的对接焊缝,因加强层或焊根部表面有焊波等高低不平,故在焊缝两侧面进行探伤,这就是探测面不在探伤检验部位的实例。
(三)探伤仪的性能要求
超声波探伤仪是超声波探伤的主要设备。
其性能好坏直接影响探伤的最终结果,探伤时根据具体的探测要求和现场条件对探伤仪性能有不同的要求,现简述如下:
1.对于定位要求高的情况,探伤仪的水平线性误差要小。
2.对于定量要求高的情况,探伤仪的垂直线性要好、衰减器精度要高。
3.对于大型零件的探伤,探伤仪要灵敏度高、信噪比高、功率大。
4.为有效地发现近表面缺陷和区分相邻缺陷,探伤仪应盲区小、分辨率好。
5.对于室外现场探伤,要求探伤仪重量轻、荧光屏亮度好、抗干扰能力强、便于携带。
此外,还要求探伤仪性能稳定、重复性好、可靠性好等。
(四)探伤频率的选择
由前述所学知识不难得知,若选用较高的频率,对于确定的工件,将使得声束变窄、声能集中、分辨率高,因而发现小缺陷的能力强,有利于区分相邻缺陷,这样可提高对缺陷的定位精度。
但相应的不足也不容忽视,即声束变窄将导致扫查空间小、衰减厉害、散射严重、超声波的穿透能力下降、易出现草状回波。
因此,对于给定的受检件,探伤用的超声波频率选择应是穿透能力和分辨率的最佳折衷。
一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。
频率上限一般由衰减和草状回波信号(应不产生妨碍识别缺陷的杂波)的大小来决定,而下限则由探伤灵敏度、脉冲宽度及指向性决定。
对于脉冲垂直探伤法,常用的频率范围列于表9-5。
表9-5脉冲垂直探伤法常用频率范围
频率范围
应用
频率范围
应用
25~100kHz
粗晶材料
1~10MHz
锻件(黑色和有色金属)
0.2~1MHz
铸件,组织相当粗的材料,如铜、奥氏体不锈钢
1~5MHz
轧制品--金属薄板、中厚板、棒材和坯料
0.4~5MHz
铸件,钢、铝及其它细晶材料
2.25~15MHz
陶瓷
0.2~2.25MHz
塑料和类似材料如固体火箭燃料
1~2.25MHz
焊缝(黑色和有色金属)
1.25~10MHz
拉拔产品,棒、管和型材(有色和黑色金属)
(五)探伤探头的选择
1.探头型式的选择
探头型式有直探头、斜探头(横波)、表面波探头、双晶探头等。
一般根据工件的形状和可能出现的缺陷部位、方向等条件来选择探头的型式,使声束轴线尽量与缺陷垂直。
直探头只能发射和接受纵波,波束轴线垂直于探测面,主要用于探测与探测面平行的缺陷,如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。
斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷。
如焊缝中未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
表面波探头用于探测工件表面缺陷,双晶探头用于探测工件近表面缺陷。
聚焦探头用于水浸探测管材和板材。
2.探头晶片尺寸的选择
选择晶片尺寸时主要应考虑以下因素:
(1)晶片尺寸增加,半扩散角减少,波束指向性变好,超声波能量集中,对探伤有利。
(2)晶片尺寸增加,近场区长度增加,对近区探伤不利。
(3)晶片尺寸大,辐射的超声波能量大,探头未扩散区扫查范围大,远距离扫查范围相对变小,发现远距离缺陷能力增强。
综合以上因素,实际探伤中,探伤面积大的工件时,为了提高探伤效率宜选用大晶片探头。
探伤厚度大的工件时,为了有效地发现远距离的缺陷宜选用大晶片探头。
探伤小型工件时,为了提高缺陷定位定量精度宜选用小晶片探头。
探测表面不平整、曲率较大的工件时,为了减少耦合损失宜选用小晶片探头。
3.横波斜探头K值的选择
在横波探伤中,探头K值对探伤灵敏度、声束轴线的方向、一次波的声程(入射点至底面反射点的距离)有较大的影响。
按照尽可能声束与缺陷垂直的原则,除考虑缺陷的取向外,应按工件的结构和厚度选择探头,一般工件厚度较小时,选用较大的K值,以便增加一次波的声程,避免近场区探伤。
当工件厚度较大时,选用小K值,以减少声程过大引起的衰减,便于发现远区缺陷。
在焊缝探伤中,还要保证主声束能扫查整个焊缝截面。
对于单面焊根部未焊透,还要考虑端角反射问题,如K<0.7或K>1.5时,端角反射率很低,容易引起漏检。
表9-6是常用焊缝探伤的K值选择标准。
表9-6焊缝探伤斜探头的入射角、折射角和K值选择
工件厚度
入射角度
折射角度
K值
8~25
53~49
72~64
3.0~2.0
>25~46
52~45
68~65
2.5~1.5
>46~120
49~37
63~45
2.0~1.0
(六)探伤耦合剂的选择
1.耦合剂的作用
超声耦合是指超声波在检测面上的声强透射率。
声强透射率高,超声耦合好。
为提高耦合效果,在探头与工件表面间施加的一层透声介质称为耦合剂。
在液浸法检测中,液层具有斜楔块的作用,同时,液体实现声能的耦合,此时液体也是耦合剂。
当探头和工件之间有一层空气时,超声波的反射率几乎为100%,即使很薄的一层空气也可以阻止超声波传入工件,因此,耦合剂的作用主要是排除探头与工件表面间的空气,使超声波能够传入工件。
此外,耦合剂有润滑作用,可以减小探头和工件之间的磨擦,防止工件表面磨损探头,并使探头便于移动。
2.耦合剂的特性
通常耦合剂为液体(如水),表9-7列出了几种常用液体耦合剂的特性。
除此之外还有干压耦合和空气耦合两种方式,当不适合采用液体耦合剂的情况下,如疏松多孔试件的表面,可采用干压耦合,即在探头下方附以软橡胶或塑料垫(或在滚动探头上加上轮胎)压向试件,实际上是用这一软材料取代液体耦合剂。
由于空气与一般试件声特性阻抗有很大不同,这导致大部分声能在界面处被反射而很少进入试件,因此大多数空气耦合探伤的应用范围缩小到外部测量,如距离测量。
用于内部探伤则仅限于低密度材料,如木材、橡胶或非金属复合材料,它们的声特性阻抗较低。
表9-7几种常用液体耦合剂的特性
名称
密度
(g.cm-3)
纵波速度
(×106mm/s)
纵波声特性阻抗
[×106kg/(m2.s)]
特点
水
(20℃)
1.0
1.48
1.48
水的优点是来源方便,缺点是容易流失,容易使工件生锈,有时不易润湿工件。
液浸检测中最常使用水作耦合剂,使用时可加入润湿剂和防腐剂等。
甘油(100%)
1.27
1.88
2.38
甘油的优点是声阻抗大,耦合效果好,缺点是要用水稀释,容易使工件形成腐蚀坑,价格较贵。
机油
0.92
1.39
1.28
机油的附着力、黏度、润湿性都较适当,也无腐蚀性,价格又不贵,因此是最常用的耦合剂。
当使用油作耦合剂时,随着温度的提高,声波的传播速度明显下降,其衰减会增加。
3.耦合剂选择要点
(1)容易附着在试件的表面上,有足够的浸润性以排除探头与试件之间由于表面粗糙造成的空气隙。
(2)尽量与试件材料的声阻抗有较小的相差,以利声能尽可能多地进入试件。
(3)从实用角度还要求对人体无害、对试件无腐蚀作用,容易清除、来源方便、价格低廉。
(4)性能稳定,不易变质,能长期保存。
(七)探伤扫查方法的确定
在进行超声波探伤时,探测面上的探头与被检工件的相对移动称为扫查。
探头扫查的原则:
一是要保证试件的整个须检测区有足够的声束覆盖以免漏检,二是在扫查过程中声束的入射方向应始终符合所规定的要求。
1.扫查中几个基本参量的确定
(1)扫查速度与脉冲重复频率
对于最基本的模拟式超声波检测仪(如前所述还有数字式超声检测仪),为使缺陷回波能充分地被探头接收,在荧光屏上得到明显的显示或在记录装置上能得到所需的记录,扫查速度V应适当,通常这取决于探头的有效直径D,仪器同步电路发射同步脉冲的频率(脉冲重复频率)f,若扫描重复n次荧光屏上可因视觉暂留而看到扫迹,或记录仪可得所需记录(n一般取3次以上的数值),可给出:
脉冲重复频率(不是超声波的工作频率)提高有助于扫查速度的提高,但在超声探伤中当试件的声衰减很小、试件的厚度较大时,如果仪器灵敏度调节得比较高而重复频率又调节得比较高时,则有可能由于第一次同步脉冲触发发射电路激励探头所产生的试件多次底反射信号尚未完全结束,而第二次同步脉冲又开始触发工作,造成在荧光屏上一次底反射之前出现干扰波,常称幻像波(图9-6),消除幻像波的方法是降低脉冲重复频率,必要时可在试件底部涂吸声材料。
图9-6(9T6)幻像波形成示意图(以相邻两次触发为例)
说明:
1.同步电路所发射的同步脉冲;2.一次触发所产生的多次底反射信号进制;3.二次触发所产生的多次底反射信号与前次触发未完全衰减的一些底反射信号的叠加。
(2)扫查幅度为保证工件的整个被检部位有足够的声束覆盖,探头扫查线的相邻距离应小于探头的有效直径,一般为探头有效直径的70%,或应有探头宽度10%的重叠。
(3)扫查力度扫查过程中,应给探头以适当和一致的压力(针对直接接触法探伤),否则会导致接触不良或者使耦合层厚度发生变化,从而引起探伤灵敏度不稳定。
(4)扫查方向扫查过程中,探头的方向(尤其是斜探头)应根据缺陷存在的规律进行布局和扫查,盲目改变扫查方向将影响缺陷的检测能力。
具体说来,单探头探伤时将因波的方向改变而使缺陷检出灵敏度变化;双探头探伤时则会使反射或穿透波不能为另一个探头所接收,故保持一定的方向尤为重要。
2.扫查方
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