常見缺陷的波形特征-超聲波探傷儀
缺陷類型判定
在對工件進(jìn)行探傷時(shí),發(fā)現(xiàn)缺陷往往是比較容易的,但要判定是什么類型的缺陷則是超聲波探傷中的一大難點(diǎn)。
常規(guī)超聲波掃描結(jié)果包括缺陷回波和缺陷二維圖像,根據(jù)它們判定缺陷為何種類型需要熟練掌握生產(chǎn)工藝、探傷及儀器使用等知識(shí),還需要大量的實(shí)際探傷分析經(jīng)驗(yàn)。一般可直觀地從超聲波探傷儀掃描二維圖像中總結(jié)缺陷的基本形狀,如點(diǎn)、線、條、片及體積形狀缺陷。
要正確判斷缺陷類型,還需要對工件進(jìn)行低倍檢驗(yàn)、金相檢驗(yàn)和掃描電鏡檢驗(yàn)等綜合分析。因此,為了方便快捷地判定缺陷類型,小編總結(jié)了一下幾點(diǎn)缺陷波形特征:
1、白點(diǎn)缺陷
缺陷波為林狀波,波峰清晰,尖銳有力,傷波出現(xiàn)位置與缺陷分布相對應(yīng),探頭移動(dòng)時(shí)傷波切換,變化不快,降低探傷靈敏度時(shí),傷波下降較底波慢。
白點(diǎn)對底波反射次數(shù)影響較大,底波1~2次甚至消失。提高靈敏度時(shí),底波次數(shù)無明顯增加。圓周各處探傷波形均相類似??v向探傷時(shí),傷波不會(huì)延續(xù)到鍛坯的端頭。
2、內(nèi)裂紋
內(nèi)裂紋缺陷分為橫向內(nèi)裂紋、中心鍛造裂紋及縱向內(nèi)裂紋。
軸類工件中的橫向內(nèi)裂紋直探頭探傷,聲速平行于裂紋時(shí),既無底波又無傷波,提高靈敏度后出現(xiàn)一系列小傷波,當(dāng)探頭從裂紋處移開,則底波多次反射恢復(fù)正常。斜探頭軸向移動(dòng)探傷和直探頭縱向貫穿入射,都出現(xiàn)典型的裂紋波形即波形反射強(qiáng)烈,波底較寬,波峰分枝,成束狀。斜探頭移向裂紋時(shí)傷波向始波移動(dòng),反之,向遠(yuǎn)離始波方向移動(dòng)。
傷波為心部的強(qiáng)脈沖,圓周方向移動(dòng)探頭時(shí)傷波幅度變化較大,時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,底波次數(shù)很少或者底波消失。
中心鍛造裂紋
軸類鍛件中的縱向內(nèi)裂,直探頭圓周探傷,聲束平行于裂紋時(shí),既無底波也無傷波,當(dāng)探頭轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)反射波最強(qiáng),呈現(xiàn)裂紋波形,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂紋的二次反射,一般無底波。底波與傷波出現(xiàn)特殊的變化規(guī)律(如圖)。
縱向內(nèi)裂紋
3、縮孔
傷波反射強(qiáng)烈,波底寬大,成束狀,在主傷波附近常伴有小傷波,對底波影響嚴(yán)重,常使底波消失,圓周各處傷波基本類似,縮孔常出現(xiàn)在冒口端或熱節(jié)處。
4、縮孔殘余
縮孔殘余
傷波幅度強(qiáng),出現(xiàn)在工件心部,沿軸向探傷時(shí)傷波具有連續(xù)性,由于縮孔鍛造變形,圓周各處傷波幅度差別較大,缺陷使底波嚴(yán)重衰減,甚至消失。
5、夾雜物
夾雜物缺陷又分為單個(gè)夾雜缺陷和分散性夾雜物缺陷
單個(gè)夾渣傷波為單一脈沖或伴有小傷波的單個(gè)脈沖,波峰園鈍不清晰,傷波幅度雖高,但對底波及其反射次數(shù)影響不大。
單個(gè)夾渣通道
分散性夾雜物,傷波為多個(gè),有時(shí)呈現(xiàn)林狀波,但波頂園鈍不清晰,波形分枝,傷波較高,但對底波及底波多次反射次數(shù)影響較小。移動(dòng)探頭時(shí),傷波變化比白點(diǎn)為快。
分散性夾雜物缺陷
6、疏松
鍛件中的疏松,在低靈敏度時(shí)傷波很低或無傷波,提高靈敏度后才呈現(xiàn)典型的疏松波形,中心疏松多出現(xiàn)心部,一般疏松出現(xiàn)始波與底波之間。疏松對底波有一定影響但影響不大,隨著靈敏度提高,底波次數(shù)有明顯增加。鑄件中的疏松對聲波有顯著的吸收和散射作用,常使底波顯著減少,甚至使底波消失,嚴(yán)重的疏松既無底波又無傷波,探頭移動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)波峰很低的蠕動(dòng)波形。
7、偏析
偏析缺陷分為錠型偏析和點(diǎn)狀偏析。
錠型偏析在通常探傷靈敏度常常無傷波,提高靈敏度后才有環(huán)狀分布的傷波出現(xiàn),它對底波反射次數(shù)無明顯影響,隨著探傷靈敏度提高,底波次數(shù)明顯增加。
錠型偏析
點(diǎn)狀偏析的聲學(xué)反射特性較好,波形界于草狀之間,傷波出現(xiàn)位置與偏析點(diǎn)的分布有關(guān)。
8、晶粒粗大
晶粒粗大的波形是典型草狀波傷波叢集,如密生草狀,傷波模糊不清晰,波與波之間難
于分辨,移動(dòng)探頭時(shí)傷波跳動(dòng)迅速,通常探傷靈敏度,底波次數(shù)很少,一般1~2次,無傷波,提高靈敏度后底波次數(shù)無明顯增多,在一次底波前出現(xiàn)草狀波,改換低頻率探傷,底波次數(shù)明顯增多或恢復(fù)正常,一般不再出現(xiàn)草狀波。
板狀(或兩面平行的塊狀)工件,超聲波(縱波)探傷時(shí)的多次反射底波是均勻的按指數(shù)的線遞減的多次脈沖波。
只有當(dāng)探頭移動(dòng)到工件邊緣時(shí),由于工件不光滑和超聲波打到側(cè)面而產(chǎn)生遲到回波。
板狀工件多次反射波形