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时间:2011-02-10 15:57来源:蓝天飞行翻译 作者:admin
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3*3)时,超声波全透射。因此,实际探伤中耦合剂的声阻抗,对探头施加的压力大小都会影响缺陷回波高度,进而影响缺陷定量。此外,当探头与调灵敏度用的试块和被探工件表面耦合状态不同时,而又没有进行恰当的补偿,也会使定量误差增加,精度下降。
(.)衰减的影响。实际工件是存在介质衰减的,由介质衰减引起的分贝差  % .%。可知当衰减系数 较大或距离 %较大时,由此引起的衰减 也较大。这时如果仍不考虑介质衰减的影响,那么定量精度势必受到影响。因此在探伤晶粒较粗大和大型工件时,应测定材质的衰减系数 ,并在定量计算时考虑介质衰减的影响,以便减少定量误差。
)试件几何形状和尺寸的影响
试件底面形状不同,回波高度不一样,凸曲面使反射波发散,回波降低;凹曲面使反射波束聚焦,回波升高。对于圆柱体而言,外圆径向探测实心圆柱体时,入射点处的回波声压理论上同平底面试件,但实际上由于圆柱面耦合不及平面,因而其回波低于平底面。实际探伤中应综合考虑以上因素对定量的影响,否则会使定量误差增加。
试件底面与探测面的平行度以及底面的光洁程度、干净程度也对缺陷定量有较大的影响。当试件底面与探测面不平行、底面粗糙或沾有水迹、油污时将会使底波下降,这样利用底波调节的灵敏度将会偏高,缺陷定量误差增加。
当探测试件侧壁附近的缺陷时,由于侧壁干涉的结果而使定量不准,误差增加。
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侧壁附近的缺陷,靠近侧壁探测回波低,远离测壁探测反而回波高。为了减少侧壁的影响;宜选用频率高、晶片直径大的指向性好的探头探测或横波探测。必要时还可采用试块比较法来定量,以便提高定量精度。
试件尺寸的大小对定量也有一定的影响。当试件尺寸较小,缺陷位于 "以内时,利用底波调灵敏度并定量,将会使定量误差增加。 )缺陷的影响
()缺陷形状的影响。试件中实际缺陷的形状是多种多样的,缺陷的形状对其回波波高有很大影响。平面形缺陷波高与缺陷面积成正比,与波长的平方和距离的平方成反比;球形缺陷波高与缺陷直径成正比,与波长的一次方和距离的平方成反比;长圆柱形缺陷波高与缺陷直径的 %&次方成正比,与波长的一次方和距离的 %&方成反比。
对于各种形状的点状缺陷,当尺很小时,缺陷形状对波高的影响就变得很小。当点状缺陷直径远小于波长时,缺陷波高正比于缺陷平均直径的三次方,即随缺陷大小的变化十分急剧。缺陷变小时,波高急剧下降,很容易下降到探伤仪不能发现的程度。
(&)缺陷方位的影。向。前面谈到的情况都是假定超声波入射方向与缺陷表面是垂直的,但实际缺陷表面相对于超声波入射方向往往不垂直。因此对缺陷尺寸估计偏小的可能性很大。
()缺陷波的指面性。缺陷波高与缺陷波的指面性有关,缺陷波的指向性与缺陷大小有关,而且差别较大。
垂直入射于圆平面形缺陷时,当缺陷直径为波长的 &倍 ’倍以上时,具有较好的指向性,缺陷回波较高。当缺陷直径低于上述值时,缺陷波指向性变坏,缺陷回波降低。
当缺陷直径大于波长的 倍时,不论是垂直入射还是倾斜入射,都可把缺陷对声波的反射看成是镜面反射。当缺陷直径小于波长的 倍时,缺陷反射不能看成镜面反射,这时缺陷波能量呈球形分布。垂直入射和倾斜入射都有大致相同的反射指向性。表面光滑与否,对反射波指向性已无影响。因此,探伤时倾斜入射也可能发现这种缺陷。
()缺陷表面粗糙度的影响。缺陷表面光滑与否,用波长衡量。如果表面凹凸不平的高度差小于 %波长,就可认为该表面是平滑的,这样的表面反射声束类似镜子反射光束。否则就是粗糙表面。对于表面粗糙的缺陷,当声波垂直入射时,声波被乱反射,同时各部分反射波由于有相位差而产生干涉,使缺陷回波波高随粗糙度的增大而下降。当声波倾斜入射时,缺陷回波波高随着凹凸程度与波长的比值增大而增高。当凹凸程度接近波长时,即使入射角较大,也能接收到回波。
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()缺陷性质的影响。缺陷回波波高受缺陷性质的影响。声波在界面的反射率是由界面两边介质的声阻抗决定的。当两边声阻抗差异较大时,近似地可认为是全反射,反射声波强。当差异较小时,就有一部分声波透射,反射声波变弱。所以,试件中缺陷性能不同,大小相同的缺陷波波高不同。通常含气体的缺陷,如钢中的白点、气孔等,其声阻抗与钢声阻抗相差很大,可以近似地认为声波在缺陷表面是全反射。但是,对于非金属夹杂物等缺陷,缺陷与材料之间的声阻抗差异较小,透射的声波已不能忽略,缺陷波高相应降低。另外,金属中非金属夹杂的反射与夹杂层厚度有关,一般地说,层厚小于 "波长时,随层厚的增加反射相应增加。层厚超过 "波长时,缺陷回波波高保持在一定水平上。
(%)缺陷位置的影响。缺陷波高还与缺陷位置有关。缺陷位于近场区时,同样大小的缺陷随位置起伏变化较大,定量误差大。所以,实际探伤中总是尽量避免在近场区探伤定量。
(六)非缺陷回波的判别超声检测中,示波屏上常常除了始波 &、底波 ’和缺陷波 (外,还会出现一些其他的信号波,如迟到波、三角反射波、 %")反射波以及其他原因引起的非缺陷回波,影响对缺陷波的正确判别。因此,分析了解常见非缺陷回波产生的原因和特点是十分必要的。 ")迟到波当纵波直探头置于细长(或扁长)工件或试块上时,扩散纵波波束在侧壁产生波型转换,转换为横波,此横波在另一侧面又转换为纵波,最后经底面反射回到探头,被探头接收,从而在示波屏上出现一个回波。由于转换的横波声程长,波速小,传播时间较直接从底面反射的纵波长,因此转换后的波总是出现在第一次底波 ’"之后,故称为迟到波。又由于变型横波可能在两侧壁产生多次反射,每反射一次就会出现一个迟到波,因此迟到波往往有多个。由于迟到波总是位于 ’"之后,并且位置特定,而缺陷波一般位于 ’"之前,不会干扰缺陷波的判别。实际探伤中,当直探头置于 **+或 ,-. /*0试块上并对准 "1122厚的底面时,在各次底波之间出现一系列的波就是这种迟到波。
3)三角反射波
纵波直探头径向探测实心圆柱体时,由于探头平面与柱面接触面积小,使波束扩散角增加,这样扩散波束就会在圆柱面上形成三角反射路径,从而在示波屏上出现三角发射波,人们把这种反射称为三角反射。
 
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