超聲波檢測中缺陷如何來定性
超聲波檢驗與其他四種檢驗方法最主要的區(qū)別在于對缺陷的定性,對于超聲檢驗人員來說不是一件簡單事情,即使已取得超聲二級的人員來說同樣是一件困難的事,僅僅想通過目前的“速成培訓班”就能掌握該項技能是不可能完成的一項任務。因此作為超聲檢驗人員來說就必須通過在工作的學習與積累,結合工件的加工工藝、缺陷特征、缺陷波形和底波情況來分析估計缺陷的性質。拋開技術層面來說,其實對于超聲檢驗方法本身來說定性也沒有那么必要的,因為標準最后評定結果其實也不是根據缺陷性質來決定判廢與否,而是通過計算缺陷的當量和測量缺陷長度來度量和驗收的。接下來將對不同種類的缺陷分別舉例進行說明。
一、根據加工工藝分析缺陷性質
金屬材料的性能包括了使用性能和工藝性能,為了使材料能夠達到其工藝性能要求,就要通過各種冷、熱加工的方法來實現,然后這個過程中就會在工件內形成的各種缺陷。例如焊接過程中可能產生氣孔、夾渣、未熔合、未焊透和裂紋等缺陷。鑄造過程中可能產生氣孔、縮孔、疏松和裂紋等缺陷。鍛造過程中可能產生夾層、折疊、白點和裂紋等缺陷。對于這類缺陷我們應該如何去分析定性缺陷的性質呢?
首先我們在探傷前應該了解相關工件的圖紙和資料,了解工件的材料、結構特點、幾何尺寸和加工工藝,然后根據工藝特點及波形圖來大致確定其性質。
例如:在屏幕中顯示出一個尖銳回波,當探頭前后,左右掃查時,其波幅高度突然上升到最大值,然后又迅速的下降到零。
二、根據缺陷特征分析缺陷性質
根據缺陷特征可以分為平面缺陷、點狀缺陷和密集形缺陷。這三類缺陷我們如何來區(qū)分呢?通過變化探頭的角度或方向的方式來進行區(qū)別,對于平面形缺陷,變換探頭不同方向進行檢驗,其缺陷回波高度顯著不同。在垂直于缺陷方向探測,缺陷回波高;在平行于缺陷方向探測,缺陷回波低,甚至無缺陷回波。如:裂紋、夾層、折疊等缺陷就屬于平面形缺陷;對于點狀缺陷,變換探頭不同方向進行檢驗,缺陷回波無明顯變化。如:氣孔、小夾渣等屬于點狀缺陷;對于密集形缺陷,缺陷波密集相互彼連,變換探頭不同方向進行檢驗,缺陷回波情況類似。如:白點、疏松、群孔、群渣等屬于密集形缺陷。
例如:探頭在各個不同的位置檢測缺陷時,屏幕上顯示一群密集信號,探頭移動時,信號時起時伏。
三、根據缺陷波形分析缺陷性質
依據缺陷的波形分析缺陷性質,主要是因為缺陷內的物質聲阻抗對缺陷回波高度有較大的影響。如白點、氣孔等內含物氣體,聲阻抗很小,反射回波高。非金屬或金屬夾渣聲阻抗較大,反射回波低。另外,不同類型缺陷反射波的形狀也有一定差異。例如氣孔與夾渣、氣孔表面較平滑,界面反射率高,波形陡直尖銳。夾渣表面粗糙,界面反射率低,同時還有部分聲波透入夾渣層,形成多次反射,波形寬度大并帶鋸齒。單個缺陷與密集缺陷的區(qū)分比較容易。一般單個缺陷回波是獨立出現的,而密集缺陷則是雜亂出現,且互相彼連。以上說的都是靜態(tài)波形。超聲波入射到不同性質的缺陷上,其動態(tài)波形也是不同的。不同性質的密集缺陷的動態(tài)波形對探頭移動的敏感程度不同。白點對探頭移動很敏感,只要探頭稍一移動,缺陷波立刻此起彼伏,十分活躍。但夾渣對探頭移動不太敏感,探頭移動時,缺陷波變化遲緩。
四、根據底波分析缺陷的性質
根據底波來分析缺陷性質,是因為當工件內部存在缺陷時,超聲波被缺陷反射使射達底面的聲能減少,底波高度降低,甚至消失。不同性質的缺陷,反射面不同,底波高度也不一樣,因此在某些情況下可以利用底波情況來分析估計缺陷的性質。當缺陷波很強,底波消失時,可認為是大面積缺陷,如夾層、裂紋等;當缺陷波與底波共存時,可認為是點狀缺陷(如氣孔、夾渣)或面積較小的其它缺陷;當缺陷波為互相彼連高低不同的缺陷波,底波明顯下降時,可認為是密集缺陷,如白點、疏松、密集氣孔和夾渣等;當缺陷波和底波都很低,或者兩者都消失時,可認為是大而傾斜的缺陷或是疏松。若出現“林狀回波”,可認為是內部組織粗大。