超声波检测是利用超声波在金属、非金属材料及其工件中传播时,材料(工件)的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料(工件)性能和结构变化的技术。超声波检测和射线检测一样,主要用于检测材料(工件)的内部缺陷。检测灵敏度高、操作方便、检测速度快、成本低且对人体无伤害,但超声波检测无法判定缺陷的性质;检测结果无原始记录,可追溯性差。超声波检测同样也具有着射线检测无法比拟的优势,它可对异型构件、角焊缝、T型焊缝等复杂构件的检测;同时,也可检测出缺陷在材料(工件)中的埋藏深度。
超声波检测为适应不同类型的试件,不同取向、位置和性质的缺陷及质量要求,可选用的波形有纵波、横波、瑞利波、兰姆波和爬波。采用特定的扫描显示方式及相应的电子线路, 可获得试件中缺陷分布及形态的图像。材料特性的无损表征主要与超声在试件中的传播速度及在传播过程中能量的衰减与材料的微观组织结构有关,如果这种关系可从先前的冶金学研究得知,表征的内容可包括:弹性方面的评价,微观组织和形态变化的描 述,分散的声不连续性和缺陷群的评定,力学性能变化和材质下降的测量 等。此法优点是:可用于金属、非金属、 复合材料制件的无损评价; 对确定内部缺陷的诸参量较之其他无损检测方法有综合优势;灵敏度高,可检出数十 μm级缺陷;仅需从一侧接近试件;设备轻便可作现场检测。主要局限性是对材料及制件做的定性、定量表征,仍需进一步深入研究。
渗透检验是利用液体的毛细管作用,将渗透液渗入固体材料、工件表面开口缺陷处,再通过显像剂渗入的渗透液吸出到表面显示缺陷的存在的检测方法。
渗透检验操作简单、成本很低,检验过程耗时较长,只能检测到材料、工件的穿透性、表面开口缺陷,对仅存于内部的缺陷无法检测。
钢结构化学成分检验:对钢结构所使用的钢材进行化学成分分析。
超声检测法的优点是:穿透能力较大,例如在钢中的有效探测深度可达1米以上;对平面型缺陷如裂纹、夹层等,探伤灵敏度较高,并可测定缺陷的深度和相对大小;设备轻便,操作安全,易于实现自动化检验。缺点是:不易检查形状复杂的工件,要求被检查表面有一定的光洁度,并需有耦合剂充填满探头和被检查表面之间的空隙,以保证充分的声耦合。对于有些粗晶粒的铸件和焊缝,因易产生杂乱反射波而较难应用。此外,超声检测还要求有一定经验的检验人员来进行操作和判断检测结果。
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