文档介绍：超声波检测讲义(UT)
 
超声波探伤是利用超声波在物质中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。与射线探伤相比,超声波探伤具有灵敏度高、探测速度快、成本低、操作方便、探测厚度大、对人体和环境无害,特别对裂纹、未熔合等危险性缺陷探伤灵敏度高等优点。但也存在缺陷评定不直观、定性定量与操作者的水平和经验有关、存档困难等缺点。在探伤中,常与射线探伤配合使用,提高探伤结果的可靠性。超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷。
1、超声波:频率大于20KHZ的声波。它是一种机械波。~10MHz,其中2~。
机械振动:物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动,称为机械振动。振幅A、周期T、频率f。 。
波动:    振动的传播过程称为波动。C=λ*f   
2、波的类型:(1)纵波L:振动方向与传播方向一致。气、液、固体均可传播纵波。
(2)横波S:振动方向与传播方向垂直的波。只能在固体介质中传播。
(3)表面波R:沿介质表面传播的波。只能在固体表面传播。
(4)板波:在板厚与波长相当的薄板中传播的波。只能在固体介质中传播。
3、超声波的传播速度(固体介质中)
(1)   E:弹性横量,ρ:密度,σ:泊松比,不同介质E、ρ不一样,
波速也不一样。
(2)在同一介质中,纵波、横波和表面波的声速各不相同  CL>CS>CR
钢:CL=5900m/s, CS=3230m/s,CR=3007m/s
4、波的迭加、干涉、衍射
⑴ 波的迭加原理
当几列波在同一介质中传播时,如果在空间某处相遇,则相遇处质点的振动是各列波引起振动的合成,在任意时刻该质点的位移是各列波引起位移的矢量和。几列波相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方向继续前进,好象在各自的途中没有遇到其它波一样,这就是波的迭加原理,又称波的独立性原理。
⑵ 波的干涉 
两列频率相同,振动方向相同,位相相同或位相差恒定的波相遇时,介质中某些地方的振动互相加强,而另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象叫做波的干涉现象。波的干涉是波动的重要特征,在超声波探伤中,由于波的干涉,使超声波源附近出现声压极大极小值。
 ⑶ 波的衍射(绕射)
波在传播过程中遇到与波长相当的障碍物时,能绕过障碍物边缘改变方向继续前进的现象,称为波的衍射或波的绕射。
波的绕射和障碍物尺寸Df及波长λ的相对大小有关。当Df<<λ时,波的绕射强,反射弱,缺陷回波很低,容易漏检。超声探伤灵敏度约为λ/2,这是一个重要原因。当Df>>λ时,反射强,绕射弱,声波几乎全反射。
波的绕射对探伤即有利又不利。由于波的绕射,使超声波产生晶粒绕射顺利地在介质中传播,这对探伤是有利的。但同时由于波的绕射,使一些小缺陷回波显著下降,以致造成漏检,这对探伤不利。
5、超声场的特征值
(1) 超声场:充满超声波的空间或超声波振动所波及的部分介质。
(2) 声阻抗Z:超声波中任一点的声压与该处质点振动速度之比。 
(3) 声强I:单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强。(J/cm2·s或w/ cm2)。
6、分贝
   声强级:某处的声强I2与标准声强I1(I1=10-16瓦/厘米2)之比。
*当超声波