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探傷過程中存在的典型問題
日期：2025-05-13 00:02
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摘要：
不同探頭同一試塊的測量結果
注:1.晶片尺寸13´13 2.晶片尺寸10´20. 試驗中發現:同一探頭(入射角不變)在不同深度反射體上測得的橫波折射角不同,進一步試驗還發現,折射角的變化趨勢與晶片的結構尺寸有關,對不同結構尺寸的晶片,折射角的變化趨勢不同,甚至完全相反,而對同一 晶片,改變探頭縱波入射角,其折射角變化趨勢基本不變,上表是兩個晶片尺寸不同的探頭在同一試塊上測量的結果. 1#探頭聲束中心軌跡 2#探頭聲束中心軌跡 1.縱波與橫波探頭概念不清. **臨界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbL/CL2,當CL2>CL1時,bL>aL,隨著aL增加,bL也增加,當aL增加到一定程度時,bL=90,這時所對應的縱波入射角稱為**臨界角aI, aI=SinCL1/CL2=Sin2730/5900=27.6,當aL<aI時,**介質中既有折射縱波L¢¢又有折射橫波S¢¢. **臨界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbS/CS2, 當Cs2>CL1時,bS>aL,隨著aL增加,bS也增加,當aL增加一定程度時,bS=90,這時所對應的縱波入射角稱為**臨界角aⅡ.aⅡ=SinCL1/CS2=Sin2730/3240=57.7.當aL=aI--aⅡ時,**介質中只有折射橫波S,沒有折射縱波L,常用橫波探頭的制作原理。 利用折射定律判斷1#探頭是否為橫波探頭。 A. 存橫波探傷的條件:Sin27.6/2730=Sinb/3240, Sinb=Sin27.6´3240/2730=0.55,b=33.36,K=0.66。 B.折射角為21.7時： Sina/2730=Sin21.7/3240,Sina=Sin21.7´2730/3240,a=18.15, 小于**臨界角27.6。 折射角為28.9時： Sina/2730=Sin28.9/3240,Sina= Sin28.9´2730/3240,a=24,也小于**臨界角27.6。 C.如何解釋1#探頭隨反射體深度增加,折射角逐漸增大的現象,由A、B 可知,1#探頭實際為縱波斜探頭,同樣存在上半擴散角與下半擴散角,而且上半擴散角大于下半擴散角。（講義附件9題答案）。 縱波入射角aL由0逐漸向**臨界角aI(27.6)增加時,**介質中的縱波能量逐漸減弱,橫波能量逐漸增強,在聲束的一定范圍內,q下區域內的縱波能量大于q上區域內的縱波能量,探測不同深度的孔,實際上是由q下區域內的縱波分量獲得反射回波**點。 由超聲場橫截面聲壓分布情況來看,A點聲壓在下半擴散角之內,B點聲壓在上半擴散角之內,且A點聲壓高于B點聲壓。再以近場長度N的概念來分析,2.5P 13´13 K1探頭N=36.5mm,由此可知反射體深度20mm時,聲程約21.7mm,b=21.7時N=40.07mm為近場探傷。 在近場內隨著反射體深度增加聲程增大,A點與B點的能量逐漸向C點增加,折射角度小的探頭角度逐漸增大,折射角度大的探頭角度逐漸減少。 2.盲目追求短前沿: 以2.5P 13´13 K2探頭為例,b=15mm與b=11mm,斜楔為有機玻璃材料; (1).檢測20mm厚,X口對接焊縫,缺陷為焊縫層間未焊透. (2).信噪比的關系:有用波與雜波幅度之比必須大于18dB. (3).為什么一次標記點與二次標記點之間有固定波？ 由54頁表可知：COSb/COSa=0.68，K2探頭b=63.44°， COS63.44°=0.447，COSa=0.447/0.68=0.66， COSa=6.5/LX，前沿LX=6.5/0.66=9.85mm。（講義附件6題答案）。 3.如何正確選擇雙晶直探頭: (1).構造、聲場形狀、菱形區的選擇; (2).用途:為避開近場區,主要檢測薄板工件中面積形缺陷. (3).發射晶片聯接儀器R口,接收晶片聯接T口(匹配線圈的作用). 4.探頭應用舉例:
| 反射體深度 | 1#探頭 | 2#探頭 | ||
| 橫波折射角 | 聲程 | 橫波折射角 | 聲程 | |
| mm | ( ) | mm | ( ) | mm |
| 20 | 21.7 | 21.7 | 32.8 | 24.3 |
| 40 | 24.4 | 45.0 | 32.5 | 49.8 |
| 60 | 25.8 | 70 | 30.9 | 75.6 |
| 80 | 28.9 | 101.8 | 29.1 | 102.0 |
