文档介绍：培训教材之理论基础第一章无损检测概述无损检测包括射线检测( RT)、超声检测( UT)、磁粉检测( MT)、渗透检测( PT) 和涡流检测( ET) 等五种检测方法。主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝, 也可用于玻璃等其它制品。射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。射线对人体不利,应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。超声检测系指用 A 型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷,适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测,包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测,包括荧光和着色渗透检测。涡流检测适用于管材检测,如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。第二章超声波探伤的物理基础第一节基本知识超声波是一种机械波,机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。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。振动的传播过程,称为波动。波动分为机械波和电磁波两大类。机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。超声波就是一种机械波。机械波主要参数有波长、频率和波速。波长?:同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长,波源或介质中任意一质点完成一次全振动,波正好前进一个波长的距离,常用单位为米(m) ;频率f: 波动过程中, 任一给定点在1 秒钟内所通过的完整波的个数称为频率, 常用单位为赫兹(Hz) ;波速 C :波动中,波在单位时间内所传播的距离称为波速,常用单位为米/ 秒( m/s )。由上述定义可得: C=?f ,即波长与波速成正比,与频率成反比;当频率一定时,波速愈大,波长就愈长;当波速一定时,频率愈低,波长就愈长。次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波,在同一介质中的传播速度相同。它们的区别在主要在于频率不同。频率在 20~20000Hz 之间的能引起人们听觉的机械波称为声波,频率低于 20Hz 的机械波称为次声波,频率高于 20000Hz 的机械波称为超声波。次声波、超声波不可闻。超声探伤所用的频率一般在 ~10MHz 之间,对钢等金属材料的检验,常用的频率为 1~ 5MHz 。超声波波长很短,由此决定了超声波具有一些重要特性,使其能广泛用于无损探伤。 1. 方向性好: 超声波是频率很高、波长很短的机械波, 在无损探伤中使用的波长为毫米级; 超声波象光波一样具有良好的方向性, 可以定向发射, 易于在被检材料中发现缺陷。 2. 能量高: 由于能量( 声强) 与频率平方成正比, 因此超声波的能量远大于一般声波的能量。 3. 能在界面上产生反射、折射和波型转换: 超声波具有几何声学的上一些特点, 如在介质中直线传播,遇界面产生反射、折射和波型转换等。 4. 穿透能力强: 超声波在大多数介质中传播时, 传播能量损失小, 传播距离大, 穿透能力强,在一些金属材料中其穿透能力可达数米。,可将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。 1. 纵波 L 介质中质点的振动方向与波的传播方向互相平行的波,称为纵波,用 L 表示。当介质质点受到交变拉压应力作用时,质点之间产生相应的伸缩形变,从而形成纵波;凡能承受拉伸或压缩应力的介质都能传播纵波。固体介质能承受位伸或压缩应力;液体和气体虽不能承受拉伸应力,但能承受压应力产生容积变化。因此固体、液体和气体都能传播纵波。钢中纵波声速一般为 5960m/s 。纵波一般应用于钢板、锻件探伤。 2. 横波 S(T) 介质中质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波,称为横波,用 S或T 表示。当介质质点受到交变的剪切应力作用时,产生剪切形变,从而形成横波;只有固体介质才能承受剪切应力,液体和气体介质不能承受剪切应力,因此横波只能在固体介质中传播,不能在液体和气体介质中传播。钢中横波声速一般为 3230m/s 。横波一般应用于焊缝、钢管探伤。 3. 表面波 R 当介质表面受到交变应力作用时,产生沿介质表面传播的波,称为表面波,常用 R 表示。又称瑞利波。表面波在介质表面传播时,介质表面质点作椭圆运动,椭圆长轴垂直于波的传播方向,短轴平行于波的传播方向;椭圆运动可视为纵向振动与横向振动的合成,即纵波与横波的合成, 因此表面波只能在固体介质中传播,不能在液体和气体介质中传播。表面波的能量随深度增加而迅速减弱,当传播深度超过两倍波长时,质点的振幅就已经很小了,因此,一般认为表面波探伤只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。表面波一般应用于钢管探伤。 4. 板波在