1超聲波無損檢測原理及應用超聲波無損檢測原理及應用第1頁2前蘇聯Sokolv首先提出用超聲波探查金屬物體內部缺點提議美國和英國開發出A型脈沖回波式超聲檢測儀發展了自動檢測系統，配置了自動報警、統計等裝置B、C型顯示超聲檢測儀數字式超聲檢測儀出現20世紀30年代20世紀60年代20世紀80年代超聲波檢測發展簡史超聲波無損檢測原理及應用第2頁超聲檢測基本原理1.超聲波定義指質點振動頻率高于20kHz機械波。無損檢測用超聲波頻率范圍為0.2-25MHz。2.超聲波特征指向性好穿透能力強在界面處會發生反射、折射和波型轉換超聲波對人體基本無害，不存在類似射線檢測安全隱患，操作安全3超聲波無損檢測原理及應用第3頁超聲檢測基本原理3.超聲波產生和接收聲波是一個機械波，超聲波是一個頻率很高聲波。使用含有壓電或磁致伸縮效應材料便可產生超聲波。當在壓電材料兩面電極上加上電壓，他就會按照電壓正負和大小，在厚度方向產生伸、縮特點。利用這一性質，若加上高頻電壓，就會產生高頻伸縮現象。假如把這個伸縮振動設法加到被檢工件材料上，材料質點也會隨之產生振動，從而產生聲波，在材料內傳輸。超聲波接收是同超聲波發射完全相反過程，即超聲波傳到被檢材料表面，使表面產生振動，并使壓電晶片隨之產生伸縮，在電極就可在儀器示波屏上進行觀察和測定。4超聲波無損檢測原理及應用第4頁51.缺點回波法依據儀器示波屏上顯示缺點波形進行判斷方法，稱為缺點回波法。該方法以回波傳輸時間對缺點定位，以回波幅度對缺點定量，是脈沖反射法基本方法。圖5—l所表示為缺點回波檢測法基本原理，當工件完好時，超聲波可順利傳輸抵達底面，檢測圖形中只有表示發射脈沖T及底面回波B兩個信號，如圖5—1a所表示。若工件中存在缺點，則在檢測圖形中，底面回波前有表示缺點回波F超聲檢測技術超聲波無損檢測原理及應用第5頁6超聲檢測技術2.屢次底波法當透入工件超聲波能量較大，而工件厚度較小時，超聲波可在檢測面與底面之間往復傳輸屢次，示波屏上出現屢次底波B1、B2、B3、…。假如工件存在缺點，則因為缺點反射以及散射而增加了聲能損耗，底面回波次數降低，同時也打亂了各次底面回波高度依次衰減規律，并顯示出缺點回波，如圖5—3所表示。這種依據屢次底面回波改變，判斷工件有沒有缺點方法，稱為屢次底波法。屢次底波法主要用于厚度不大、形狀簡單、檢測面與底面平行工件檢測，缺點檢出靈敏度低于缺點回波法。a）無缺點b）小缺點c）大缺點超聲波無損檢測原理及應用第6頁超聲檢測技術垂直入射法是采取直探頭將聲束垂直入射工件表面進行探傷。該法是利用縱波進行探傷，故又稱縱波法垂直法探傷能發覺與探傷面平行或近似于平行缺點，適合用于厚鋼板、軸類、輪等幾何形狀簡單工件。7超聲波無損檢測原理及應用第7頁超聲檢測技術斜角探傷法是將縱波經過楔塊、水等介質傾斜入射至工件探測面，利用波型轉換得到橫波進行檢測方法該法是利用橫波進行探傷，故又稱橫波法橫波法主要用于管材、焊縫等檢測對于其它工件檢測，則經常作為一種有效輔助伎倆。8超聲波無損檢測原理及應用第8頁超聲檢測應用1.金屬板材超聲波檢測鋼板缺點可分為表面缺點和內部缺點兩大類。表面缺點主要有裂縫、重皮和折疊；內部缺點主要有分層和白點，普通超聲波能夠檢測鋼板中重皮、折疊、分層和白點，且以探測分層缺點為主。分層折疊白點9超聲波無損檢測原理及應用第9頁超聲檢測應用（1）中厚板檢測聲耦正當T

S大尺寸缺點探傷圖形T—始沖波；S—延遲塊界面波；F—缺點波T

S密集分布小缺點探傷圖形T—始沖波；S—延遲塊界面波；F—缺點波10T

ST—始沖波；S—延遲塊界面波；B—底面回波超聲波無損檢測原理及應用第10頁超聲檢測應用（2）復合鋼板檢測SBTSB不完全脫層SBTS完全脫層復合鋼板脫層探傷圖形T—始沖波；S—界面波；F—缺點波11SBTSB復合鋼板脫層探傷圖形T—始沖波；S—界面波；B—底波超聲波無損檢測原理及應用第11頁超聲檢測應用2.管材超聲波檢測接觸法小口徑無縫管常見缺點有分層、夾雜、重皮和裂紋等大口徑厚壁管常見缺點有折疊、重皮、白點和裂紋等大口徑壁厚較薄和小口徑有縫鋼管常見缺點有氣孔、夾渣、未焊透和裂紋等3.鍛件超聲波檢測接觸法（1）軸類鍛件檢測方式以縱波徑向和橫波周向檢測為主，同時未發覺各種取向缺點，也可輔以縱波和橫波軸向檢測。（2）盤類鍛件鍛坯探傷，常采取縱波直探頭在端面進行探測；精坯探傷，除橫波和縱波直探頭端面檢測外，必要時還用聯合雙晶探頭垂直法進行檢測。12超聲波無損檢測原理及應用第12頁超聲檢測應用4.金屬焊縫超聲波檢測（1）對接焊縫超聲波檢測，普通采取斜探法。（2）對其它接頭形式焊縫超聲波檢測，可參考對接焊縫進行。所采取掃查方式，應使超聲波發射聲束覆蓋焊縫整個橫斷面。13超聲波無損檢測原理及應用第13頁超聲檢測應用5.非金屬材料超聲波檢測超聲波在非金屬材料中衰減普通都比金屬大，為了降低衰減而多采取低頻檢測。塑料零件檢測，多采取縱波法。陶瓷材料可用縱波，橫波或液浸聚焦探頭探測。橡膠可用穿透法探測。14超聲波無損檢測原理及應用第14頁超聲波檢測新近進展傳統超聲檢測一個主要局限是接觸式檢測，對于直接接觸檢測，需要在被檢測工件表面施加耦合劑；對于液浸法檢測，需要將被檢件置于水槽中，或在工件與探頭之間噴水流，所以在有些場所應用不方便，為了克服傳統超聲檢測不足，人們開始探索