板材和管材超声检测.pptx

7.1 钢板超声检测 7.1.1 钢板加工及常见缺陷加工方法：由板坯轧制。加工方法：由板坯轧制。常见缺陷：分层、折叠、白点等。分层和折叠缺陷大都平行常见缺陷：分层、折叠、白点等。分层和折叠缺陷大都平行于板面。于板面。7.1.2 检测方法检测方法：垂直入射法，中厚板，检测方法：垂直入射法，中厚板，6mm6mm。采用一次底波或二次底波法，根据缺陷波和底波衰减情况来采用一次底波或二次底波法，根据缺陷波和底波衰减情况来判定缺陷情况。判定缺陷情况。耦合方式：直接接触法和水浸法；耦合方式：直接接触法和水浸法；探头：聚焦和非聚焦的单晶直探头、双晶直探头。探头：聚焦和非聚焦的单晶直探头、双晶直探头。1.直接接触法耦合方式耦合方式：探头通过薄层耦合剂与工件接触进行检测。：探头通过薄层耦合剂与工件接触进行检测。反射波情况反射波情况：三种，无缺陷、小缺陷、大缺陷。：三种，无缺陷、小缺陷、大缺陷。叠加效应叠加效应 板厚较薄且板中缺陷板厚较薄且板中缺陷较小时发生的现象，较小时发生的现象，由于不同反射路径声由于不同反射路径声波互相叠加造成的。波互相叠加造成的。出现叠加效应时，一出现叠加效应时，一般应根据般应根据F1评价缺陷，评价缺陷，20mm时，用时，用F2评评价缺陷。价缺陷。2.水浸法（充水耦合法）耦合方式耦合方式：探头与钢板不直接接触，通过一层水耦合。：探头与钢板不直接接触，通过一层水耦合。多次重合法多次重合法：通过调整水层厚度，使水：通过调整水层厚度，使水/钢界面回波分别与钢钢界面回波分别与钢板的多次底波重合。板的多次底波重合。重合法水层厚度重合法水层厚度H与钢板与钢板的关系的关系：7.1.3 探头与扫查方式的选择1.探头的选择探头频率探头频率：宜选用较高的频率，一般为宜选用较高的频率，一般为2.55.0MHz；晶片直径晶片直径：宜选用较大直径探头，一般宜选用较大直径探头，一般10mm25mm；结构形式结构形式：根据板厚确定单晶直探头或双晶直探头。根据板厚确定单晶直探头或双晶直探头。承压设备用板材超声检测探头选用规定，表承压设备用板材超声检测探头选用规定，表7-1。2.扫查方式的选择全面扫查全面扫查 100%100%扫查，相邻两次扫查应扫查，相邻两次扫查应10%10%重复。扫查重复。扫查面，探头移动方向垂直于钢板压延方向。面，探头移动方向垂直于钢板压延方向。列线扫查列线扫查 垂直于压延方向划出等距离的平行列线，探垂直于压延方向划出等距离的平行列线，探头沿列线扫查，一般列线间距不大于头沿列线扫查，一般列线间距不大于100mm100mm。边缘扫查边缘扫查 在钢板边缘一定的范围内作全面扫查。在钢板边缘一定的范围内作全面扫查。格子扫查格子扫查 在钢板边缘在钢板边缘50mm范围内作全面扫查，范围内作全面扫查，其余按其余按200mm200mm的格子线扫查。的格子线扫查。3.扫查速度的选择手工扫查手工扫查 速度应不大于速度应不大于0.2m/s。水浸自动检测水浸自动检测 最大扫查速度与要求检出的最小缺陷尺最大扫查速度与要求检出的最小缺陷尺寸、板厚、和仪器限定的脉冲重复频率寸、板厚、和仪器限定的脉冲重复频率有关。有关。7.1.4 检测范围和灵敏度的调整1.检测范围的调整 根据板厚来确定底波的次数。根据板厚来确定底波的次数。2.灵敏度的调整CB标准试块法标准试块法 板厚板厚20mm，采用，采用CB试块，使之试块，使之与工件等厚的第一次底波达满幅度与工件等厚的第一次底波达满幅度的的50%，再提高，再提高10dB作为基准灵敏作为基准灵敏度。度。CB标准试块法标准试块法：板厚板厚20mm，采用，采用CB试块，使试块，使5mm平底孔第一次回波达满幅度的平底孔第一次回波达满幅度的50%作为基准灵敏度。作为基准灵敏度。底波法底波法 利用多次底波调整灵敏度。利用多次底波调整灵敏度。7.1.5 缺陷的判别与测定1.缺陷的判别根据缺陷波和底波来判别缺陷根据缺陷波和底波来判别缺陷缺陷第一次反射波缺陷第一次反射波F150%；第一次底波第一次底波B1100%，第一次反射波，第一次反射波F1与第一次底波与第一次底波B1之比之比F1/B1 50%；第一次底波第一次底波B1 50%。2.2.缺陷的测定缺陷的测定缺陷位置测定缺陷位置测定缺陷深度：示波屏上缺陷波位置所对应的刻度。缺陷深度：示波屏上缺陷波位置所对应的刻度。平面位置：发现缺陷的探头位置。平面位置：发现缺陷的探头位置。缺陷定量缺陷定量（JB/T 4730-2005规定方法）：采用测长法测定指规定方法）：采用测长法测定指示长度和面积。示长度和面积。当当F1 50%或或F1/B1 50%（B1100%）时，时，F1达达25%或或F1/B1达达50%时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界；头中心轨迹为缺陷边界；当当B1 50%时，使时，使B1达达50%时探头中心移动距离为缺陷时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界。指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界。3.缺陷性质的估计 分层、折叠、白点的波形特征。分层、折叠、白点的波形特征。分层分层 缺陷波形陡直，底波明显下降或消失。缺陷波形陡直，底波明显下降或消失。折叠折叠 不一定有缺陷波，但底波明显下降，次数减少或消失，始不一定有缺陷波，但底波明显下降，次数减少或消失，始波加宽。波加宽。白点白点 波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，移动探头，回波此起彼伏。移动探头，回波此起彼伏。7.1.6 钢板质量级别判定（JB/T 4730-2005JB/T 4730-2005规定）规定）JB/T 4730-2005JB/T 4730-2005规定：规定：根据缺陷指示长度与缺陷指示面积根据缺陷指示长度与缺陷指示面积不同将钢板质量分为五个等级。不同将钢板质量分为五个等级。单个缺陷指示长度：单个缺陷指示长度：缺陷指示最大长度尺寸。缺陷指示最大长度尺寸。单个缺陷指示长度小于单个缺陷指示长度小于40mm40mm可不作记录。可不作记录。缺陷指示面积缺陷指示面积缺陷边界范围内的面积。缺陷边界范围内的面积。间距小于间距小于100mm100mm或小于相邻较小缺陷指示长度（取其最或小于相邻较小缺陷指示长度（取其最大值）的多个缺陷，以各缺陷面积之和作为单个缺陷指大值）的多个缺陷，以各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。示面积。7.2 铝及铝合金、钛及钛合金板材超声检测7.2.1 铝及铝合金板加工及常见缺陷 由板材轧制而成。常见缺陷：气孔、夹杂、微细裂纹。由板材轧制而成。常见缺陷：气孔、夹杂、微细裂纹。7.2.2 铝及铝合金、钛及钛合金板材检测方法1.检测方法特点 检测方法与钢板检测基本相同。检测方法与钢板检测基本相同。2.探头与扫查方式的选择探头探头：可选用较高的频率，：可选用较高的频率，2.52.55.0MHz5.0MHz。扫查方式扫查方式：主要扫查方式为全面扫查、列线扫查、边缘扫查和格子：主要扫查方式为全面扫查、列线扫查、边缘扫查和格子扫查。列线扫查探头沿垂直于板材压延方向、间距不大于扫查。列线扫查探头沿垂直于板材压延方向、间距不大于40mm40mm的平的平 行线。行线。扫查速度扫查速度：与钢板基本相同。：与钢板基本相同。3.检测范围和灵敏度的调整检测范围检测范围：根据板厚来确定。：根据板厚来确定。灵敏度的调整灵敏度的调整：将探头置于待检板材完好部位，调节第一次底波高：将探头置于待检板材完好部位，调节第一次底波高度为满刻度度为满刻度80%80%。7.2.3 缺陷的判别与测定1.缺陷的判别 根据缺陷波和底波来判别缺陷根据缺陷波和底波来判别缺陷：缺陷第一次反射波缺陷第一次反射波F1 40%。第一次反射波第一次反射波F140%，第一次反射波，第一次反射波F1与第一次底波与第一次底波B1之之比比F1/B1 100%。第一次底波第一次底波B1 5%。2.缺陷边界范围或指示长度的测定方法当当F1 40%或或 F1 40%且且 F1/B1 100%时，移动探头（使时，移动探头（使用双晶直探头，探头移动方向应与探头的隔声层垂直）使用双晶直探头，探头移动方向应与探头的隔声层垂直）使F1达达20%或或 F1/B1达达100%时，探头中心移动距离为缺陷指示长时，探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界；度，探头中心轨迹为缺陷边界；确定底波降低缺陷的边界或指示长度，使确定底波降低缺陷的边界或指示长度，使B1达达40%时探头中时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界。心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹为缺陷边界。7.2.4 缺陷的评定方法1.缺陷指示长度 按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，单个缺陷指按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，单个缺陷指示长度小于示长度小于25mm可不作记录。若两个缺陷相邻间距小于可不作记录。若两个缺陷相邻间距小于25mm，其指示长度为两单个缺陷的指示长度再加间距之和。，其指示长度为两单个缺陷的指示长度再加间距之和。2.缺陷指示面积 按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积。多个缺按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积。多个缺陷其相邻间距小于相邻较小缺陷的指示长度（取其较大值）陷其相邻间距小于相邻较小缺陷的指示长度（取其较大值）时，以各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。时，以各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。7.2.5 质量级别判定 JB/T 4730-2005JB/T 4730-2005规定：根据缺陷指示长度与缺陷指示面积规定：根据缺陷指示长度与缺陷指示面积不同将板材质量分为四个等级。不同将板材质量分为四个等级。7.3 复合板超声检测7.3.1 复合材料中常见缺陷复合材料复合材料：由母材与复合层粘合。在碳钢或低合金钢母材上，：由母材与复合层粘合。在碳钢或低合金钢母材上，粘接不锈钢、钛、铝、铜合金等复合层。粘接不锈钢、钛、铝、铜合金等复合层。制造方法制造方法：轧制、爆炸、堆焊等。：轧制、爆炸、堆焊等。常见缺陷常见缺陷：脱层（脱接），即复合层与母材在界面处复合不：脱层（脱接），即复合层与母材在界面处复合不良。良。7.3.2 检测方法检测方法检测方法：纵波检测；：纵波检测；探头探头：单晶直探头或双晶直探头，探头直径不大于：单晶直探头或双晶直探头，探头直径不大于25mm25mm；检测频率检测频率：2.55.0MHz。检测灵敏度检测灵敏度：复合板完好区的第一次底波：复合板完好区的第一次底波B1B1调至示波屏满刻调至示波屏满刻度的度的80%80%；入射面入射面：母材侧或复合层侧。：母材侧或复合层侧。7.3.3 缺陷的判别1.两种复合材料声阻抗相近时（1 1）母材侧检测：）母材侧检测：复合良好区复合良好区：基本无界面回波，只有底波：基本无界面回波，只有底波B1；不完全脱接不完全脱接：在：在B1前不远处前不远处F波出现多次彼连，底波波出现多次彼连，底波B1降低；降低；完全脱接完全脱接：缺陷回波：缺陷回波F较强，底波消失。较强，底波消失。（2）复合材料侧检测复合材料侧检测：复合良好区复合良好区：基本无界面回波，只有底波：基本无界面回波，只有底波B1；不完全脱接不完全脱接：底波：底波B1降低，降低，F波多次彼连，并紧随始波波多次彼连，并紧随始波T与底与底波波B1之后；之后；完全脱接完全脱接：F波多次彼连，宽度增加，底波消失。波多次彼连，宽度增加，底波消失。2.两种复合材料声阻抗相差较大时 复合良好区也会出现界面波，缺陷波判别困难，常用试块复合良好区也会出现界面波，缺陷波判别困难，常用试块来比较，根据复合界面反射波来比较，根据复合界面反射波S S的宽度的宽度L L、高度和底波、高度和底波B1B1变化来变化来判别。判别。复合材料侧检测：复合良好复合良好：L L工件工件小于小于L L试块试块，B B1 1工件工件工件高于工件高于B B1 1试块试块。母材侧检测母材侧检测：复合良好复合良好：S S工件工件低于低于S S试块试块 ，B B1 1工件工件高于高于B B1 1试块试块。3.未结合区缺陷的测定 JB/T 4730-2005规定：规定：未结合区未结合区：底波：底波B1高度低于荧光屏满刻度的高度低于荧光屏满刻度的5%，且有未，且有未结合缺陷反射波存在（结合缺陷反射波存在（5%）。）。未结合区边界点未结合区边界点：移动探头，使底波：移动探头，使底波B1升高到荧光屏满刻升高到荧光屏满刻度度40%时的探头中心位置。时的探头中心位置。重要的复合材料还可以结合底波与复合界面反射波高度的重要的复合材料还可以结合底波与复合界面反射波高度的dB差来判别，将实测值与理论计算值比较，当实测值明显差来判别，将实测值与理论计算值比较，当实测值明显大于理论计算值时，复合材料存在脱接。当二者相差甚小大于理论计算值时，复合材料存在脱接。当二者相差甚小时，复合良好。时，复合良好。7.3.4 缺陷评定和质量分级（JB/T 4730-2005JB/T 4730-2005规定）规定）1.缺陷指示长度 按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，单个缺陷的按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，单个缺陷的指示长度小于指示长度小于25mm可不作记录。可不作记录。2.缺陷面积 多个相邻的未结合区，其最小间距小于或等于多个相邻的未结合区，其最小间距小于或等于20mm时，时，作为单个未结合区处理，其面积为各个未结合区面积之和。作为单个未结合区处理，其面积为各个未结合区面积之和。3.未结合率 未结合区总面积占复合板总面积的百分比。未结合区总面积占复合板总面积的百分比。4.质量分级根据未结合指示长度、未结合区面积与未结合率不同将复合根据未结合指示长度、未结合区面积与未结合率不同将复合板质量分为四个等级。板质量分为四个等级。在坡口的预定线两侧各在坡口的预定线两侧各50mm50mm的范围内，未结合的指示长度大的范围内，未结合的指示长度大于或等于于或等于25mm25mm时，定级为时，定级为级。级。7.5 管材超声检测7.5.1 管材加工及常见缺陷管材种类管材种类：无缝钢管和焊接管；无缝钢管和焊接管；金属管和非金属管；金属管和非金属管；小径管和大径管。小径管和大径管。超声检测角度分类超声检测角度分类：大直径管：外径大于大直径管：外径大于100mm；小直径管：外径小于小直径管：外径小于100mm薄壁管：壁厚与管外径之比不大于薄壁管：壁厚与管外径之比不大于0.2；厚壁管：壁厚与管外径之比大于厚壁管：壁厚与管外径之比大于0.2。管材主要缺陷管材主要缺陷：无缝钢管：裂纹、折叠、分层、夹杂等；无缝钢管：裂纹、折叠、分层、夹杂等；锻轧管：裂纹、白点、重皮等；锻轧管：裂纹、白点、重皮等；焊接管：裂纹、气孔、夹渣、未焊透等。焊接管：裂纹、气孔、夹渣、未焊透等。周向扫查的斜入射横波检测（主要方式）周向扫查的斜入射横波检测（主要方式）管材中的缺陷大多数与管材轴线平行管材中的缺陷大多数与管材轴线平行检测以沿管材外径作周向扫查检测以沿管材外径作周向扫查沿管材轴线方向的斜入射检测沿管材轴线方向的斜入射检测管材中可能产生与管材轴线相垂直的缺陷管材中可能产生与管材轴线相垂直的缺陷检测以沿管材轴线方向作纵向扫查检测以沿管材轴线方向作纵向扫查垂直入射检测垂直入射检测管材中可能产生与管材表面平行的缺陷管材中可能产生与管材表面平行的缺陷检测以垂直于管材的圆周面扫查检测以垂直于管材的圆周面扫查7.5.2 管材横波检测技术基础1.实现横波周向检测的条件管材检测的主要方式：沿外圆作周向管材检测的主要方式：沿外圆作周向扫查的横波检测。扫查的横波检测。声束入射角在第一临界角和第二临界声束入射角在第一临界角和第二临界角之间，管材中只存在纯横波角之间，管材中只存在纯横波。在管材中产生纯横波的条件下，使声在管材中产生纯横波的条件下，使声束能够检测到内壁缺陷的条件。束能够检测到内壁缺陷的条件。当当1 1=90=90时，声束轴线与管子内壁时，声束轴线与管子内壁相切，声束到达内壁的临界状态。相切，声束到达内壁的临界状态。从几何关系上推导得到声束到达内壁的条件：从几何关系上推导得到声束到达内壁的条件：由第一临界角公式可知，纯横波的条件：由第一临界角公式可知，纯横波的条件：结合上面两个条件，要在管材中得到纯横波并到达内壁，入结合上面两个条件，要在管材中得到纯横波并到达内壁，入射角必须满足以下条件：射角必须满足以下条件：管材中为纯横波的条件下，声束可到达内壁的前提条件：管材中为纯横波的条件下，声束可到达内壁的前提条件：2.周向检测缺陷定位与修正声程修正系数声程修正系数和跨距修正系数和跨距修正系数m 一次波检测发现内壁缺陷时，缺陷一次波检测发现内壁缺陷时，缺陷定位计算公式为：定位计算公式为：二次波检测发现外壁缺陷时，缺陷定位计算公式为：二次波检测发现外壁缺陷时，缺陷定位计算公式为：3.探头入射点与折射角的测定检测管材中，将探头修磨为与管材曲率半径相同的曲面，探检测管材中，将探头修磨为与管材曲率半径相同的曲面，探头的入射点和折射角的测定要用特殊的方法和试块。头的入射点和折射角的测定要用特殊的方法和试块。入射点的测定入射点的测定：探头楔块的圆弧置于试块的棱角上，前后移：探头楔块的圆弧置于试块的棱角上，前后移动探头，使棱角反射波最高时试块棱角处对应的点为探头的动探头，使棱角反射波最高时试块棱角处对应的点为探头的入射点。入射点。折射角的测定折射角的测定：在与管材的材质曲率半径相同的实心圆柱体：在与管材的材质曲率半径相同的实心圆柱体试块上测定实际折射角。试块上测定实际折射角。实心圆柱体试块上测定：实心圆柱体试块上测定：在管材试块上测定：在管材试块上测定：7.5.3 小直径薄壁管检测纵向缺陷纵向缺陷：平行于管轴的径向缺陷（主要缺陷），采用横波：平行于管轴的径向缺陷（主要缺陷），采用横波进行周向扫查检测；进行周向扫查检测；横向缺陷横向缺陷：垂直于管轴的径向缺陷，采用横波进行轴向扫查：垂直于管轴的径向缺陷，采用横波进行轴向扫查检测。检测。检测方法检测方法：接触法、水浸法。：接触法、水浸法。1.接触法检测探头通过薄层耦合介质与钢管直接接触进行检测的方法。探头通过薄层耦合介质与钢管直接接触进行检测的方法。探头与管材接触面小、耦合不良，波束严重扩散，灵敏度低。探头与管材接触面小、耦合不良，波束严重扩散，灵敏度低。探头斜楔加工成与管材表面相吻合的曲面，改善耦合条件。探头斜楔加工成与管材表面相吻合的曲面，改善耦合条件。采用接触聚焦探头检测，提高检测灵敏度。采用接触聚焦探头检测，提高检测灵敏度。2)试块试块：与被检钢管规格相同，：与被检钢管规格相同，材质、热处理工艺和表面状况相材质、热处理工艺和表面状况相同或相似的钢管制备。人工缺陷同或相似的钢管制备。人工缺陷为纵向尖角槽。为纵向尖角槽。按按JB/T 4730.3-2005标准规定，标准规定，试块中槽深分为试块中槽深分为3个级别尺寸。个级别尺寸。1)1)探头探头：横波斜探头，楔块表面加工与工件表面吻合良好，：横波斜探头，楔块表面加工与工件表面吻合良好，探头晶片尺寸视管径和壁厚情况选择，其长度或直径不大探头晶片尺寸视管径和壁厚情况选择，其长度或直径不大于于25mm，频率，频率2.55.0MHz。（1）纵向缺陷检测：）纵向缺陷检测：3 3）灵敏度调节：灵敏度调节：按技术规范规定的验收级别要求选择对比试块。按技术规范规定的验收级别要求选择对比试块。基准灵敏度：基准灵敏度：探头置于对比试块上作周向扫查，将试块上探头置于对比试块上作周向扫查，将试块上内壁尖角槽的最高回波调至满幅度的内壁尖角槽的最高回波调至满幅度的80%，并找到外壁尖，并找到外壁尖角槽的最高回波，二者波峰的连线为距离角槽的最高回波，二者波峰的连线为距离波幅曲线。波幅曲线。扫查灵敏度：扫查灵敏度：在基准灵敏度基础上再提高在基准灵敏度基础上再提高6dB。4)扫查扫查:（人工方法检测）（人工方法检测）探头沿径向探头沿径向进行周向扫查，使声束在管壁内沿周进行周向扫查，使声束在管壁内沿周向呈锯齿形传播。探头扫查的间距要向呈锯齿形传播。探头扫查的间距要保证超声波束对管材进行保证超声波束对管材进行100%扫查，扫查，并有不小于并有不小于15%的覆盖。的覆盖。5)评定和验收评定和验收：对扫查中发现的缺陷进行评定，缺陷回波幅：对扫查中发现的缺陷进行评定，缺陷回波幅度度基准灵敏度为不合格。不合格品允许在公差范围内采基准灵敏度为不合格。不合格品允许在公差范围内采取修磨方法进行处理，然后再复检。取修磨方法进行处理，然后再复检。（2）横向缺陷检测横向缺陷检测：1)探头探头：横波斜探头，楔块表面加工使之与工件表面吻合良：横波斜探头，楔块表面加工使之与工件表面吻合良好，探头晶片尺寸视管径和壁厚情况选择，其晶片长度或好，探头晶片尺寸视管径和壁厚情况选择，其晶片长度或直径不大于直径不大于25mm，频率，频率2.55.0MHz。2)试块试块：与被检钢管规格相：与被检钢管规格相同，材质、热处理工艺和同，材质、热处理工艺和表面状况相同或相似的钢表面状况相同或相似的钢管制备。人工缺陷为周向管制备。人工缺陷为周向尖角槽。尖角槽。按按JB/T 4730.3-2005标准标准规定，试块中槽深分为规定，试块中槽深分为3个个级别尺寸。级别尺寸。5）评定和验收评定和验收：对扫查中发现缺陷进行评定，缺陷回波幅：对扫查中发现缺陷进行评定，缺陷回波幅度度基准灵敏度为不合格。不合格品允许在公差范围内采基准灵敏度为不合格。不合格品允许在公差范围内采取修磨方法进行处理，然后在复检。取修磨方法进行处理，然后在复检。4 4）扫查扫查（人工方法检测）：探头沿（人工方法检测）：探头沿轴向进行扫查，使声束在管壁内轴向进行扫查，使声束在管壁内沿轴向呈锯齿形传播。沿轴向呈锯齿形传播。3）灵敏度调节灵敏度调节：按技术规范规定的验收级别要求选择对比试块。按技术规范规定的验收级别要求选择对比试块。基准灵敏度：基准灵敏度：只有外表面人工缺陷的试块，直接将试块上只有外表面人工缺陷的试块，直接将试块上的人工缺陷最高回波调至的人工缺陷最高回波调至50%；内外表面均有人工缺陷的；内外表面均有人工缺陷的试块，将试块上内表面人工缺陷的最高回波调至满幅度的试块，将试块上内表面人工缺陷的最高回波调至满幅度的80%，并找到外表面人工缺陷的最高回波，二者波峰的连，并找到外表面人工缺陷的最高回波，二者波峰的连线为距离线为距离波幅曲线。波幅曲线。扫查灵敏度：扫查灵敏度：在基准灵敏度基础在基准灵敏度基础上再提高上再提高6dB。2.水浸检测水浸检测利用纵波倾斜入射到水利用纵波倾斜入射到水/钢界面，当入射角钢界面，当入射角时，在时，在钢管内实现纯横波检测。钢管内实现纯横波检测。聚焦探头：线聚焦和点聚焦两种。聚焦探头：线聚焦和点聚焦两种。频率一般为频率一般为2.55.0MHz。聚焦探头透镜的曲率半径聚焦探头透镜的曲率半径r：有机玻璃声透镜有机玻璃声透镜 r=0.46F。（1）探头探头1)1)偏心距的选择偏心距的选择偏心距偏心距：探头声束轴线与管材中心：探头声束轴线与管材中心轴线的水平距离。轴线的水平距离。决定偏心距范围的条件决定偏心距范围的条件：a.a.纯横波检测条件：纯横波检测条件：b.b.横波检测内壁条件：横波检测内壁条件：综合综合a a、b b：（2 2）检测参数的选择）检测参数的选择偏心距偏心距x x的选择条件：的选择条件：0.251Rx0.458r取平均值：取平均值：2）水层厚度的选择水层厚度的选择水层水层H大于钢管中横波全大于钢管中横波全声程的声程的1/2（HxS）。）。水水/钢钢 界面的第二次回波界面的第二次回波S2位于管子的缺陷波位于管子的缺陷波 F内（一次波）、（一次波）、F外（二次波）（二次波）之后。之后。3 3）焦距的选择焦距的选择探头的焦点落在与声束轴线垂探头的焦点落在与声束轴线垂直的管心线上。直的管心线上。（3）扫查方式）扫查方式四种扫查方式四种扫查方式探头不动，管材旋转的同时作轴向移动；探头不动，管材旋转的同时作轴向移动；探头作轴向移动，管材转动；探头作轴向移动，管材转动；管材不动，探头沿螺旋线运动管材不动，探头沿螺旋线运动探头旋转，管材作轴向移动。探头旋转，管材作轴向移动。螺旋线扫查，螺距应小于或等于探头声束有效螺旋线扫查，螺距应小于或等于探头声束有效 宽度且应有宽度且应有15%的覆盖率。的覆盖率。（4）检测灵敏度的调整与质量评定）检测灵敏度的调整与质量评定基准灵敏度基准灵敏度：转动水中试样使内外壁人工槽回波均达：转动水中试样使内外壁人工槽回波均达50%基准高。基准高。扫查灵敏度扫查灵敏度：比基准灵敏度高：比基准灵敏度高6dB。质量评定质量评定：缺陷回波：缺陷回波基准灵敏度时，判为不合格。基准灵敏度时，判为不合格。7.5.4 大直径薄壁管检测大直径薄壁管检测大口径：外径大于大口径：外径大于100mm的管材。的管材。成型方法：穿孔法、高速挤压法、锻造法和焊接法。成型方法：穿孔法、高速挤压法、锻造法和焊接法。缺陷取向：平行于轴向的径向和周向缺陷；垂直于轴线的径缺陷取向：平行于轴向的径向和周向缺陷；垂直于轴线的径向缺陷。向缺陷。检测方法：检测方法：纵波垂直入射检测法纵波垂直入射检测法横波周向、轴向检测法横波周向、轴向检测法通常采用接触法检测，管径不通常采用接触法检测，管径不大时，探头斜楔磨制成与大时，探头斜楔磨制成与 管管材表面相吻合的曲面或加装材表面相吻合的曲面或加装滑块。滑块。（2）横波周向法横波周向法检测与管轴平行的径向缺陷。检测与管轴平行的径向缺陷。采用横波单斜探头或双斜探头周采用横波单斜探头或双斜探头周向检测向检测单斜探头应作正反两个方向全单斜探头应作正反两个方向全面扫查。面扫查。（1）纵波垂直入射法纵波垂直入射法检测与管轴平行的周向缺陷。检测与管轴平行的周向缺陷。纵波单直探头或双晶直探头检测纵波单直探头或双晶直探头检测缺陷较小时，缺陷波缺陷较小时，缺陷波F与底波与底波B同时出现，根据缺陷波同时出现，根据缺陷波F的幅度的幅度评价缺陷的当量大小；评价缺陷的当量大小；缺陷较大时，底波消失，用半缺陷较大时，底波消失，用半波高度法测定缺陷尺寸。波高度法测定缺陷尺寸。（3）横波轴向法）横波轴向法检测与管轴垂直的径向缺陷。检测与管轴垂直的径向缺陷。采用横波单斜探头或双晶斜探头轴向检测采用横波单斜探头或双晶斜探头轴向检测单斜探头检测，声束在内壁的反射波进一步发散，声能单斜探头检测，声束在内壁的反射波进一步发散，声能损失大，外壁缺陷的检测灵敏度较低。损失大，外壁缺陷的检测灵敏度较低。双晶斜探头检测，内外壁缺陷处于两晶片发射声场交集双晶斜探头检测，内外壁缺陷处于两晶片发射声场交集区内，内外壁缺陷检测灵敏度基本一致。区内，内外壁缺陷检测灵敏度基本一致。（4 4）水浸聚焦法）水浸聚焦法采用线聚焦探头，焦点调在管材中心线上。采用线聚焦探头，焦点调在管材中心线上。7.5.5 厚壁管检测（1）变形横波斜射法变形横波斜射法横波声束无法到达管材内壁。横波声束无法到达管材内壁。对于钢管，采用入射角对于钢管，采用入射角12.7，折射角，折射角为为60 的纵波入射到外壁上发生波型的纵波入射到外壁上发生波型转换，产生反射角为转换，产生反射角为28.3 横波，可用横波，可用于内壁缺陷的检测。于内壁缺陷的检测。变形横波法适用于壁厚与管外径比为：变形横波法适用于壁厚与管外径比为：（2）纵波斜射法纵波斜射法选择第一临界角以下的小角度入射，选择第一临界角以下的小角度入射，进入管壁的超声波型有纵波和横波，进入管壁的超声波型有纵波和横波，检测主要以纵波为主。检测主要以纵波为主。7.5.6 管材自动检测1.自动检测设备系统2.探头架结构3.主要工艺参数的选择（1）水层厚度）水层厚度H：探头至钢管表面的距离。：探头至钢管表面的距离。HxS（钢管中二次波声程）。（钢管中二次波声程）。（2 2）偏心距）偏心距x x：（3 3）焦距）焦距F F：（4 4）聚焦探头的曲率半径）聚焦探头的曲率半径r r：线聚焦和点聚焦回波幅度与线聚焦和点聚焦回波幅度与缺陷长度的关系。缺陷长度的关系。（5 5）扫查速度）扫查速度v v（6 6）仪器重复频率）仪器重复频率f f：