無(wú)損檢測(cè)員-超聲波檢測(cè)

第2版序

第1版序一

第1版序二

前言

第一章超聲波檢測(cè)原理和物理基礎(chǔ)

第一節(jié)振動(dòng)和波動(dòng)

一、振動(dòng)的概念

二、諧振動(dòng)

三、波動(dòng)

四、超聲波的特性

第二節(jié)超聲波的傳播

一、波形和波陣面

二、連續(xù)波和脈沖波

三、波的疊加、干涉和駐波現(xiàn)象以及惠更斯原理

四、超聲波的波型

五、超聲波的波速

六、超聲波的聲壓、聲強(qiáng)和聲特性阻抗

第三節(jié)平界面上的垂直入射

一、超聲波在單一平界面上的反射和透射

二、超聲波在多層平界面上的反射和透射

第四節(jié)平界面上的斜入射

一、斜入射時(shí)界面上的反射、折射和波型轉(zhuǎn)換

二、聲壓反射系數(shù)

三、聲壓往復(fù)透射系數(shù)

四、超聲波在規(guī)則界面上的反射、折射和波型轉(zhuǎn)換

第五節(jié)超聲波聚焦和發(fā)散

一、平面波入射至彎曲面上的反射回波

二、球面波入射至彎曲面上的反射回波

三、平面波透過(guò)曲面透鏡后的聚焦和發(fā)散

第六節(jié)聲波的衰減

一、產(chǎn)生衰減的原因

二、衰減系數(shù)

三、衰減系數(shù)的測(cè)定

復(fù)習(xí)思考題

第二章超聲波發(fā)射聲場(chǎng)與規(guī)則反射體的回波聲壓

第一節(jié)超聲波的獲得和超聲場(chǎng)

一、超聲波的獲得

二、超聲場(chǎng)

第二節(jié)超聲波發(fā)射聲場(chǎng)

一、圓盤(pán)波源輻射的縱波聲場(chǎng)

二、矩形波源輻射的縱波聲場(chǎng)

三、近場(chǎng)區(qū)在兩種介質(zhì)中的分布

四、實(shí)際聲場(chǎng)與理想聲場(chǎng)的比較

第三節(jié)橫波發(fā)射聲場(chǎng)

一、假想橫波波源

二、橫波聲場(chǎng)的結(jié)構(gòu)

第四節(jié)超聲波的繞射、散射和對(duì)規(guī)則反射體的回波聲壓

無(wú)損檢測(cè)員——超聲波檢測(cè)目錄一、超聲波的繞射和散射

二、遠(yuǎn)聲場(chǎng)中各種規(guī)則反射體的回波聲壓

三、缺陷聲壓反射系數(shù)及其應(yīng)用

四、制作AVG曲線(xiàn)

復(fù)習(xí)思考題

第三章超聲波探傷儀和探頭

第一節(jié)超聲波探傷儀

一、超聲波探傷儀的特點(diǎn)

二、模擬式超聲波探傷儀的一般工作原理和基本組成

三、數(shù)字智能探傷儀

四、超聲波探傷儀的維護(hù)保養(yǎng)

五、自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備

六、超聲波測(cè)厚儀

第二節(jié)超聲波探頭

一、壓電效應(yīng)及壓電材料

二、壓電材料的主要性能參數(shù)

三、探頭的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)

四、探頭的型號(hào)

第三節(jié)超聲波檢測(cè)試塊

一、試塊的分類(lèi)

二、試塊的要求和維護(hù)

三、國(guó)內(nèi)外常用試塊簡(jiǎn)介

第四節(jié)超聲檢測(cè)系統(tǒng)的性能

一、檢測(cè)儀的性能

二、探頭的性能及測(cè)試

三、超聲檢測(cè)儀和探頭的組合性能及測(cè)試

復(fù)習(xí)思考題

第四章超聲波檢測(cè)技術(shù)

第一節(jié)超聲波檢測(cè)方法的分類(lèi)

一、 按原理分類(lèi)

二、按波型分類(lèi)

三、按探頭數(shù)目分類(lèi)

四、按探頭接觸方式分類(lèi)

五、按顯示方式分類(lèi)

第二節(jié)超聲波探傷儀的調(diào)節(jié)及常用性能指標(biāo)的測(cè)試

一、衰減器衰減誤差的測(cè)試

二、垂直線(xiàn)性誤差的測(cè)試

三、動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試

四、水平線(xiàn)性誤差的測(cè)試

五、直探頭的測(cè)試

六、斜探頭的測(cè)試

七、雙晶直探頭的測(cè)試

第三節(jié)脈沖反射式超聲波檢測(cè)的技術(shù)要求

一、 檢測(cè)儀的選擇

二、 探頭的選擇

三、 耦合劑的選擇

四、檢測(cè)面的準(zhǔn)備

五、材質(zhì)衰減和耦合損耗的測(cè)定

第四節(jié)超聲縱波檢測(cè)技術(shù)

一、掃描速度的調(diào)節(jié)

二、檢測(cè)靈敏度的調(diào)節(jié)

三、缺陷的定位

四、缺陷尺寸的測(cè)量

第五節(jié)超聲橫波檢測(cè)技術(shù)

一、橫波掃描速度的調(diào)節(jié)

二、橫波檢測(cè)面為平面時(shí)缺陷的定位

三、橫波周向檢測(cè)圓柱曲面時(shí)缺陷的定位

四、橫波檢測(cè)時(shí)缺陷的定量

第六節(jié)缺陷自身高度的測(cè)定

一、端點(diǎn)衍射波法

二、端部最大回波法

三、半波高度法

第七節(jié)缺陷性質(zhì)的分析與判別

一、缺陷性質(zhì)的估判依據(jù)

二、缺陷性質(zhì)的估判程序

三、缺陷類(lèi)型的識(shí)別

第八節(jié)影響缺陷定位、定量的主要因素

一、影響缺陷定位的主要因素

二、影響缺陷定量的因素

復(fù)習(xí)思考題

第五章鋼板超聲波檢測(cè)

第一節(jié)鋼板生產(chǎn)加工過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷

第二節(jié)鋼板直探頭超聲縱波檢測(cè)

一、對(duì)探傷儀的要求

二、檢測(cè)方式和掃查面

三、缺陷的測(cè)定與記錄

四、缺陷的評(píng)定方法

五、缺陷的評(píng)定和報(bào)告

第三節(jié)鋼板斜探頭超聲橫波檢測(cè)

一、探頭和試塊的選用

二、基準(zhǔn)靈敏度的確定

三、掃查方法

四、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

第四節(jié)復(fù)合鋼板超聲波檢測(cè)

一、探頭的選用

二、基準(zhǔn)靈敏度的確定

三、對(duì)比試塊

四、檢測(cè)工藝

五、檢測(cè)方法

六、未接合缺陷的評(píng)定

第五節(jié)鋼板超聲波自動(dòng)檢測(cè)

一、鋼板超聲波自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

二、對(duì)比試塊

三、檢測(cè)靈敏度

四、檢測(cè)方法

五、缺陷的評(píng)判

復(fù)習(xí)思考題

第六章鋼管超聲波檢測(cè)

第一節(jié)鋼管中常見(jiàn)的缺陷

第二節(jié)鋼管的超聲波檢測(cè)方法

一、鋼管超聲橫波檢測(cè)

二、周向檢測(cè)時(shí)缺陷的定位

三、探頭入射點(diǎn)與折射角的測(cè)定

第三節(jié)小直徑鋼管的超聲波檢測(cè)

一、接觸法檢測(cè)

二、液浸法檢測(cè)

第四節(jié)大直徑薄壁鋼管超聲波檢測(cè)

一、縱波垂直入射檢測(cè)法

二、橫波周向檢測(cè)法

三、橫波軸向檢測(cè)法

復(fù)習(xí)思考題

第七章鍛件和鑄件超聲波檢測(cè)

第一節(jié)鑄件和鍛件的內(nèi)部缺陷

一、鑄件內(nèi)部常見(jiàn)缺陷

二、鍛件內(nèi)部常見(jiàn)缺陷

三、鑄件和鍛件超聲波檢測(cè)的特點(diǎn)

第二節(jié)碳素鋼鍛件的超聲波檢測(cè)

一、探頭和試塊的選用

二、檢測(cè)技術(shù)

三、靈敏度的確定

四、工件材質(zhì)衰減系數(shù)的測(cè)定

五、缺陷當(dāng)量的確定

六、缺陷記錄

七、質(zhì)量分級(jí)等級(jí)評(píng)定

八、鋼鍛件超聲橫波檢測(cè)

九、缺陷性質(zhì)分析

十、非缺陷回波分析

十一、常見(jiàn)缺陷的波形特征

第三節(jié)奧氏體鋼鍛件的超聲波檢測(cè)

一、直探頭檢測(cè)

二、斜探頭檢測(cè)

第四節(jié)鑄件的超聲波檢測(cè)

一、檢測(cè)條件的選擇

二、靈敏度的調(diào)整和缺陷的檢測(cè)

三、耦合衰減的測(cè)定

四、不同類(lèi)型缺陷的評(píng)定

復(fù)習(xí)思考題

第八章鐵素體鋼焊縫超聲波檢測(cè)

第一節(jié)鐵素體鋼焊縫常見(jiàn)缺陷

第二節(jié)鋼板對(duì)接焊縫的檢測(cè)

一、檢測(cè)準(zhǔn)備

二、距離波幅曲線(xiàn)的繪制與應(yīng)用

三、掃查方式

四、缺陷位置的測(cè)定

五、縱向接頭焊縫的檢測(cè)方法

六、缺陷大小的測(cè)定

七、焊縫質(zhì)量評(píng)級(jí)

八、校驗(yàn)靈敏度

第三節(jié)小徑管對(duì)接焊縫超聲波檢測(cè)

一、小徑管焊縫的檢測(cè)特點(diǎn)

二、檢測(cè)條件的選擇

三、檢測(cè)位置及探頭移動(dòng)區(qū)

四、耦合劑

五、距離波幅曲線(xiàn)的繪制

六、掃查

七、缺陷定量的檢測(cè)

八、缺陷的評(píng)定

九、質(zhì)量分級(jí)

第四節(jié)角焊縫超聲波檢測(cè)

一、角焊縫的檢測(cè)

二、檢測(cè)條件的選擇

三、儀器的調(diào)整

四、掃查檢測(cè)

五、缺陷的質(zhì)量分級(jí)

第五節(jié)鋼結(jié)構(gòu)用T、K、Y形管節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波檢測(cè)

一、T、K、Y形管節(jié)點(diǎn)焊縫的結(jié)構(gòu)與檢測(cè)方法

二、檢測(cè)條件的選擇

三、儀器的調(diào)整

四、缺陷的測(cè)定與判別

第六節(jié)焊接缺陷性質(zhì)的估判

一、對(duì)接焊縫的根部定位及缺陷判定

二、雙面焊縫中間未焊透的檢測(cè)

三、不同缺陷的回波動(dòng)態(tài)波形

四、缺陷的識(shí)別

五、缺陷尺寸的估計(jì)與缺陷檢測(cè)程序

第七節(jié)檢測(cè)工藝和檢測(cè)報(bào)告范例

復(fù)習(xí)思考題

第九章奧氏體不銹鋼和有色金屬焊縫超聲波檢測(cè)

第一節(jié)奧氏體不銹鋼焊縫超聲波檢測(cè)

一、奧氏體不銹鋼的組織特點(diǎn)及檢測(cè)難點(diǎn)

二、檢測(cè)條件的選擇

三、對(duì)比試塊

四、儀器調(diào)節(jié)

五、檢測(cè)準(zhǔn)備

六、掃查

七、缺陷記錄

八、缺陷評(píng)定

九、質(zhì)量分級(jí)

第二節(jié)堆焊層超聲波檢測(cè)

第三節(jié)鋁焊縫超聲波檢測(cè)

一、鋁焊縫的特點(diǎn)與常見(jiàn)缺陷

二、檢測(cè)條件的選擇

三、檢測(cè)準(zhǔn)備

四、掃查

五、缺陷的定量檢測(cè)

六、鋁焊縫質(zhì)量評(píng)定與分級(jí)

復(fù)習(xí)思考題

第十章超聲波檢測(cè)新技術(shù)

第一節(jié)衍射時(shí)差法檢測(cè)技術(shù)

一、 衍射時(shí)差法檢測(cè)技術(shù)概述

二、衍射時(shí)差法檢測(cè)原理

三、衍射時(shí)差法檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例

第二節(jié)超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)

一、超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)概述

二、超聲相控陣檢測(cè)原理

三、超聲相控陣典型檢測(cè)工藝

第三節(jié)超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)

一、超聲導(dǎo)波概述

二、超聲導(dǎo)波檢測(cè)原理

三、超聲導(dǎo)波檢測(cè)典型應(yīng)用實(shí)例

復(fù)習(xí)思考題

試題庫(kù)

一、判斷題試題（347）答案（366）

二、選擇題試題（351）答案（366）

三、簡(jiǎn)答題試題（362）答案（367）

四、計(jì)算題試題（363）答案（371）

參考文獻(xiàn)2100433B

本書(shū)是依據(jù)《國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—無(wú)損檢測(cè)員》中對(duì)超聲波檢測(cè)的知識(shí)要求和技能要求，按照滿(mǎn)足企業(yè)培訓(xùn)、鑒定需要的原則編寫(xiě)的。本書(shū)主要內(nèi)容有超聲波檢測(cè)原理和物理基礎(chǔ)、超聲波發(fā)射聲場(chǎng)與規(guī)則反射體的回波聲壓、超聲波探傷儀器和探頭、超聲波檢測(cè)技術(shù)、鋼板超聲波檢測(cè)、鋼管超聲檢測(cè)技術(shù)、鍛件和鑄件的超聲波檢測(cè)、鐵素體鋼焊縫超聲波檢測(cè)、奧氏體鋼和有色金屬焊縫超聲波檢測(cè)、超聲波檢測(cè)新技術(shù)。書(shū)末附有與之配套的試題庫(kù)和答案，以便于企業(yè)培訓(xùn)、考核鑒定。

本書(shū)是依據(jù)《國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)損檢測(cè)員》中磁粉檢測(cè)部分的知識(shí)要求和技能要求，按照滿(mǎn)足崗位培訓(xùn)需要的原則編寫(xiě)的。本書(shū)的主要內(nèi)容包括：概述、磁化、磁粉檢測(cè)設(shè)備、磁粉檢測(cè)方法與工藝、磁粉檢測(cè)工藝規(guī)程編制、磁粉分析與評(píng)定、質(zhì)量控制及安全防護(hù)、典型工件的磁粉檢測(cè)。

超聲波無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)定義

通過(guò)超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對(duì)試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測(cè)、幾何特性測(cè)量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測(cè)和表征，并進(jìn)而對(duì)其特定應(yīng)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)。

超聲波無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)原理

主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。

a.聲源產(chǎn)生超聲波，采用一定的方式使超聲波進(jìn)入試件；

b.超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特征被改變；

c.改變后的超聲波通過(guò)檢測(cè)設(shè)備被接收，并可對(duì)其進(jìn)行處理和分析；

d.根據(jù)接收的超聲波的特征，評(píng)估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。

超聲波無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

a.適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件的無(wú)損檢測(cè)；

b.穿透能力強(qiáng)，可對(duì)較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。如對(duì)金屬材料，可檢測(cè)厚度為1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測(cè)幾米長(zhǎng)的鋼鍛件；

c.缺陷定位較準(zhǔn)確；

d.對(duì)面積型缺陷的檢出率較高；

e.靈敏度高，可檢測(cè)試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷；f.檢測(cè)成本低、速度快，設(shè)備輕便，對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害，現(xiàn)場(chǎng)使用較方便。

超聲波無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)局限性

a.對(duì)試件中的缺陷進(jìn)行精確的定性、定量仍須作深入研究；

b.對(duì)具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外形的試件進(jìn)行超聲檢測(cè)有困難；

c.缺陷的位置、取向和形狀對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定影響；

d.材質(zhì)、晶粒度等對(duì)檢測(cè)有較大影響；

e.以常用的手工A型脈沖反射法檢測(cè)時(shí)結(jié)果顯示不直觀，且檢測(cè)結(jié)果無(wú)直接見(jiàn)證記錄。

超聲波無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)適用范圍

a.從檢測(cè)對(duì)象的材料來(lái)說(shuō)，可用于金屬、非金屬和復(fù)合材料；

b.從檢測(cè)對(duì)象的制造工藝來(lái)說(shuō)，可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結(jié)件等；

c.從檢測(cè)對(duì)象的形狀來(lái)說(shuō)，可用于板材、棒材、管材等；

d.從檢測(cè)對(duì)象的尺寸來(lái)說(shuō)，厚度可小至1mm，也可大至幾米；

e.從缺陷部位來(lái)說(shuō)，既可以是表面缺陷，也可以是內(nèi)部缺陷。

超聲波無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

接到探傷任務(wù)后，首先要了解圖紙對(duì)焊接質(zhì)量的技術(shù)要求。鋼結(jié)構(gòu)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)GB50205-95《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》來(lái)執(zhí)行的。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對(duì)于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為一級(jí)時(shí)評(píng)定等級(jí)為Ⅱ級(jí)時(shí)規(guī)范規(guī)定要求做100%超聲波探傷；對(duì)于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)時(shí)評(píng)定等級(jí)為Ⅲ級(jí)時(shí)規(guī)范規(guī)定要求做20%超聲波探傷；對(duì)于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)時(shí)不做超聲波內(nèi)部缺陷檢查。

在此值得注意的是超聲波探傷用于全熔透焊縫，其探傷比例按每條焊縫長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)計(jì)算，并且不小于200mm。對(duì)于局部探傷的焊縫如果發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷時(shí)，應(yīng)在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長(zhǎng)度，增加長(zhǎng)度不應(yīng)小于該焊縫長(zhǎng)度的10%且不應(yīng)小于200mm，當(dāng)仍有不允許的缺陷時(shí)，應(yīng)對(duì)該焊縫進(jìn)行100%的探傷檢查，其次應(yīng)該清楚探傷時(shí)機(jī)，碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊縫冷卻到環(huán)境溫度后、低合金結(jié)構(gòu)鋼在焊接完成24小時(shí)以后方可進(jìn)行焊縫探傷檢驗(yàn)。另外還應(yīng)該知道待測(cè)工件母材厚度、接頭型式及坡口型式。截止到目前為止我在實(shí)際工作中接觸到的要求探傷的絕大多數(shù)焊縫都是中板對(duì)接焊縫的接頭型式，所以我下面主要就對(duì)焊縫探傷的操作做針對(duì)性的總結(jié)。一般地母材厚度在8-16mm之間，坡口型式有I型、單V型、X型等幾種形式。在弄清楚以上這此東西后才可以進(jìn)行探傷前的準(zhǔn)備工作。

超聲波無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)準(zhǔn)備要求

在每次探傷操作前都必須利用標(biāo)準(zhǔn)試塊（CSK-IA、CSK-ⅢA）校準(zhǔn)儀器的綜合性能，校準(zhǔn)面板曲線(xiàn)，以保證探傷結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1、探測(cè)面的修整：應(yīng)清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮、凹坑及銹蝕等，光潔度一般低于▽4。焊縫兩側(cè)探傷面的修整寬度一般為大于等于2KT 50mm，（K:探頭K值，T：工件厚度）。一般的根據(jù)焊件母材選擇K值為2.5探頭。例如：待測(cè)工件母材厚度為10mm,那么就應(yīng)在焊縫兩側(cè)各修磨100mm。

2、耦合劑的選擇應(yīng)考慮到粘度、流動(dòng)性、附著力、對(duì)工件表面無(wú)腐蝕、易清洗，而且經(jīng)濟(jì)，綜合以上因素選擇漿糊作為耦合劑。

3、由于母材厚度較薄因此探測(cè)方向采用單面雙側(cè)進(jìn)行。

4、由于板厚小于20mm所以采用水平定位法來(lái)調(diào)節(jié)儀器的掃描速度。

5、在探傷操作過(guò)程中采用粗探傷和精探傷。為了大概了解缺陷的有無(wú)和分布狀態(tài)、定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左右掃查、前后掃查、轉(zhuǎn)角掃查、環(huán)繞掃查等幾種掃查方式以便于發(fā)現(xiàn)各種不同的缺陷并且判斷缺陷性質(zhì)。

6、對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行記錄，如發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷對(duì)其進(jìn)行評(píng)定分析。焊接對(duì)頭內(nèi)部缺陷分級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》的規(guī)定，來(lái)評(píng)判該焊否合格。如果發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)缺陷，向車(chē)間下達(dá)整改通知書(shū)，令其整改后進(jìn)行復(fù)驗(yàn)直至合格。

一般的焊縫中常見(jiàn)的缺陷有：氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。到目前為止還沒(méi)有一個(gè)成熟的方法對(duì)缺陷的性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)判，只是根據(jù)熒光屏上得到的缺陷波的形狀和反射波高度的變化結(jié)合缺陷的位置和焊接工藝對(duì)缺陷進(jìn)行綜合估判。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

《國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn):無(wú)損檢測(cè)員》以《中華人民共和國(guó)職業(yè)分類(lèi)大典》為依據(jù)，以客觀反映現(xiàn)階段本職業(yè)的水平和對(duì)從業(yè)人員的要求為目標(biāo)，在充分考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對(duì)本職業(yè)影響的基礎(chǔ)上，對(duì)職業(yè)的活動(dòng)范圍、工作內(nèi)容、技能要求和知識(shí)水平都作了明確規(guī)定。2100433B