三、问答题
291.液体中为什么只能传播纵波?不能传播横波?
答:凡能承受拉伸或压缩应力的介质都能传播纵泼,液体虽然不能承受拉伸应力,但能承受压应力市产生容积变化,敝液体介质可传播纵没。
介质传播枝没时,介质质点受到交变剪切应力作用,液体介质不能承受剪切应力,故棋波不能在液体中传播。
292★。什么叫超声波?它有哪些重要特性?
答:频率商于20000Hz的机械波称为超声波。其重要特性有:|
〈l〉超声波可定向发射,在介质中沿直线传播且具有良好的指向性。 . (2》超声波的能量高。
(3)超产没在界面上能产生反射、折射和波型转换。 (4)超芦波穿透能力强。 293,。产生超声波的必要条件是什么? 答:《1)要有作超声振动的波源(如探头中的晶片) (2)要有能传播超芦振动的弹性介质(如受检工件) 294.简述彤呐超芦波在介质中传播速度的因求有哪些? 答:(1)超声波在介质中的传播速度与介质的弹性模蚩和介质的密度有关。对一定的介质,弹性模虽和密度为常数,故声速也是带数q不同介质,声速不同d
(2)超声波没型不同,声速也不一样δ同一介质,传插不同类型声波时,声速也不相同。 (3)介质尺寸大小及介质温度对声速也有一定影响。 295↑。何谓超声场?超声场的特征盘有路些?
答:充满超声波的空间或超芦振动所波及的部分介质,称为超声场。 描述超声劫的特征置有声压P、声强A和声阻抗z。 296丨。什么叫芦阻抗?它与谢些因素有关?
答,介质中某一点的声压P与该质点振动速度v之比称为芦阻抗,常用Z表示,z〒P/v,芦阻抗在效值上等于介质的密度p与介质中声速c的乘积,z=p·C。 297。什么叫超声波衰减?弓!起超声波衰减的主要因素有哪些?
答:超声波在介质中传播时,随着距离增加,其能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。 引起超声波衰减的主要因素有:扩散衰减、散射衰减和吸收衰减。通常所说的介质衰减是指散射衰减和吸收衰减。
298。什么叫波型转换?波型转换的产生与哪些因素有关?
答:当超声波倾斜入射到异质界面时,除产生同类型的反射波和折射波外,还同时产生不同类型的反射波和折射波,这种现象称为波型转换。
波型转换只发生在倾斜入射的场合,且与界面两侧介质的状态(液、气、固态)有关。 299★。什么是第一临界角αA,
答:由招声波纵波倾斜人射时的折射定$sinc./Cu〒sin8t/(b可知9当Cg>C△l时,胤>∝。!髓αL增加,ρ匕也增加,当αL增如到一定程度时,ρL亠9o°,这时所对应的纵波入射角称为第一临界角αA。 i 300。简述波的丑加原理? 答:当几列波在同一介质中传播并相遇时,相还处质点的振动是各列波引理的分振动的含成e任一时刻该质点的位移是各列波引起的分位移的矢量和。相遇后的各列波保持各自原有振动特性(频率、波长、振橱、振动方向等)不变,并按各自原有的传播方向继续前进。这就
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是波的叠加原理
301,什么是赵芦场近场区和近场区长度?为何在实际检汹中应尽蚤避免在近场区内检溺定置?′
答:波源附近由于竣的干涉而出现一系列声压极大极小值的区域,称为超声场的近拐区。波源轴线上最后一个声压极大值处至波源的距离称为近拐区长度。 ′ 在近场区检溜定量是不利的,处于声压极小值处的较大缺陷回波可能较低,而处干芦压极大值处的较小缺陷回波可能按商,这样城可能引起误判!甚至漏检,因此应尽可能避免在近场区内检澍定盘¤ ·
302.何谓主产束?什么是芦束指向性?
答:产强正前方超声波的能蹬主要集中在扩散角2θ。锥形区域内称为主芦束。以确定的扩散角向固定的方向辐射超声波的特性称为声束指向性。
指向性的优劣常用撼的角表示,指向角即为主声束的半扩散角,海常用第一夺辐射角θ。表示,即声压为罕的主产柬边缘线与声束轴线闷的夹角。 303·。什么是单蚤尺寸?缺陷的当矗定贵法有几种? 答:在相同的擦溺条件下,将工件中自然缺陷的田没与同产程的某种标准反射体的回波进行比较,两者的回波等高时'标准反射体的尺寸就是自然缺陷的当盘尺寸95f仅表示对声波的反射能力相当,并非尺甘相等。
缺陷的当校定遗法有:1、试块比较法 2、计算法 3、AVG曲线法
3仇。什%%nvc曲线?A、v、G各代表什么?
答:缺陷田淡淡离与缺陷的距离和当量大小有关i描述缺陷距离(A)、缺陷回波波禹(V)和缺陷当量大小{G}三者之间的关系曲线称为AvG曲线。AvG曲线是西德于1959年提出来的,A、v、G是德文距离,增益和大小的字头缩写,英文缩写为rjGs。Avc曲线可用于对缺陷定量和灵敏度调节。 305·,什么是实用AvG曲线?它有何特点∵ 答:横坐标表示实际声程(mm),纵坐标表示规则反射体回波的相对波高(dB》,用来描述反射体距离〈波幅和当量大小之间的关系曲线称为实用AvG曲线。
实用AvG曲线不稀进行归一化处理,使用比较方便,但只适用于特定的探头。 306°。简述超声波探伤仪中,同步电路的主要作用? 答:同步电路叉称触发电路,它每秒钟产生数十至数干个触发脉冲!触发探伤仪的扫描电路、发射电路等,便之步调一致,有条不紊地工作,因此,同步电路是整个探伤仪的指挥“中枢”。 ,307古。探伤仪的“抑制”旋钮有什么作用?
答:调节“抑制”旋钮可使低于某一电平的信号在荧光屏上不予显示,从而减少荧光屏上的杂波α但使用“抑制”时,仪器的垂直线性和动态范围均会下降,所以在通常情况下应使“抑制”旋钮处于“关”或最小位置。
308Ⅲ。超声波探头的主要作用是什么?
答:超声波探头的主要作用是发射和接收超声波,实现电声能转换。此外还可以通过改变超声波入射角来实现波型转换,选择适当的折射角,以便进行横波或表面波探伤。 309。探头保护膜的作用是什么?对其有哪些要求?
答:保护膜加于探头晶片的前面,其作用是保护压电晶片和电极,防止晶片磨损和碰坏。 f
对保护膜的要求是:酣磨性好,强度高,材蜩衰减小,透声催好,当保护膜的厚度为AE/4的椅敬借,且保护肤的声阻抗?4为燕片芦阻抗21仰工件产阻抗Z3的儿何平均值(%=
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{Z∶∶石〉时,超声波全透射ω
310°。横波斜探头透声斜楔的作用和要求是什么?
答:械没斜探头是利用横波检树工件,主要用于检溜与检测面垂直或戚一定角度的缺陷。透芦楔块的作用是实现波型转换,使被检t件中只存在折射撤波。要求透芦楔块的纵波波速必须小于工件中的横波波速,隶减系敏适当,且耐磨、易加工。 31广。什么是试块?试块的主要件用是什么? 窑”:按一定用途设计制作的具有简单几何形状人工反射体的试样,通常称为试块。试块和仪器、探头一样是超声波检测中的重要工具。 一 试块的主要作用:
(1)溺试和校验探伤仪和探头的性能 · (2)溺定和校验检树灵敏度。
〈3)竭兹扫描速度,确定缺陷位置。 (4)评判缺陷的大小。
(5)测量材质衰减和确定耦合补偿等。 312,。什么是超芦波检涸系统性能,其主要指标有哪些?
答:超声波检溺系统性能是曲仪器、电缆、探头特性的综合反映,即探伤仪器租探头的组合性能。其主要指标有:信操比、灵敏度余搔、始波宽度区、分辨力社。 313°.什么是超声波探伤仪的垂克线性1它对超声检测有何影呐, 答:仪器示波屏上的波高与探头接收到的信号电压成正比的程度称万仪器的垂直线性或放大线性。ht芷比程度好,垂直线性佳:仪器垂直线性好坏澎响缺陷定量准确度,垂直线性不好,定盘棋盛大。 31i·。什宦、雇超声检淝灵敏度?常用的调节检测灵敏度的方法有儿种∵ 答:超声检测灵敏度是指在确定的检测范围的最大声程处发现规定人小缺陷的能力讠有时也称评定灵敏度。通常以标准反射体的当量尺寸表示厶实际检测中,常常将灵敏度适当提高,后者则称为扫查灵敏度。调节检测灵敏度的方法有:(1)试块蹦节法:包括试块土人工标准反射体调节和试块底波潮节两种方式。(2)工件底波凋节涂!包括计算法,A`v、6曲线法,臆商围波高度法等多种方式。
31〒。什么是底面多次回波法?该法适应于哪些场合? 答:依据底酹回波次数判断工件中有无缺陷村缺陷严重假度的检溜方法,称为底面多次图波法。该法主要适应于:
(l)缺陷回波法不便实施及要求撤出灵敏度较低的场合。 (2)工件厚度不大、形状简单、探瓣面与底面平行的场禽。
(3)有时作为辅助手段,配合缺陷围波法或底面田波高度法判定缺陷带况♂ - 316:!超芦波检溜时发现反射信号,脏娜柯判定? ˉ答:首先应分析反射信号是否表示真正的缺陷。当排除了其它信号后,确认是缺陷反射时,再从定位、定置和定性三个方面对缺陷做出判定。 、317°.什么是耜合补偿?如何进行耦合补偿?
答:在实际检洇中,当谓强灵敏度用的试块与工件表面光洁度及曲率不同时,常常由于工件冉合损耗故大而使检渊灵敏度降低,这时可遏过堵加仪器的鞍出来弥补二者租合损耗之差,此即耦合补偿。
补偿方法:设=件与试块闷的榴食损耗差为△dB9在试块土明又锻翠时预先衰减令坶,捻后在拭垛上润好灵敏度后,用衰减器岿盘△d即可。 318。什么是扫描速度?如何实现扫描速度曲调节?
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答:超产没探伤仪示波屏上时基扫描线的水平刻度值t与实际产程x之闷的比例关茶称为扫描速度或时基线比例。一艘将Ⅲx化为⒈n9gi如扫描速度1:-2裴吞仪器示波屏上水平刻度值“1”代衷实际F%zmrr*。
润节社描速度的一般方法是利用产程已知的两次不同的反射波前沿分别对准相应的水平刻度值来实现。 319,.什么是毕泼咸度法〈6dB滋)和靖点半没商度法〈蛾点6dB法)? · 答:根据缺陷的强商泼下降一半〈6dB)时探头移动的距离来溺定侠隐拍赤长度的方法,弥为半淡离度法或6dB法。当缺陷披只有一个高点时应用半波高度法(6dB法)溺长。端点半没离度法(瞄点6祖法)是当缺陷没有多个离点时,根揖两站技高固谁下挣下举〈6dB〉时探头移动距离来淝定缺陷指示长度的方法c 320.什么是钢板水浸超产检测的多次重合波法∵
答:钢板水漫〈或局部水浸〉检溺时)劫避兔水层界面多次回波与钢板多次底波相互干扰,采取调蹬水展辉膊,使水层第二捉界面回波与某次钢板底波重合,这种方法称为多次重合法,g第三次拜面波与钢板第飞、三、四??次底波重合时,则分别称为二、三、四??次重合法c
321。钢板超芦波检测时,哪几种情况会引起底波消央? 答:钢板超声淡检溺时,下列情况会引起砥波消失: (1)表面氧化度与钢板结合不好。 (2)近毅面有太面积缺陷。 (a)在钢板中有吸收性缺陷。 (4)钢板中有倾斜大缺陷。 322’,超声检测板厚T〒18mm的钢板,如何选用探头和调节检树灵敏度? 答:(1》选频率5MHz、晶片面积≥150-2的双鼎茧探头。 (2)将探头放在阶梯试块厚度为19毫米的台阶上.把该底面第→次底波高度调整到荧光屏满刻度的50%,再增益10dB,作为检测灵敏度B此外还应计入试块与被潍钢板的袭面耦合声能损失。
323。采用手工接触法检溜锅管时有什么要求? 答:(1)探头与工件表面应接触耦合良好。
《2》检谢灵敏度的确定可直接茬对比试样上将内壁人工尖角裕的回没商度凝带到荧光屏!满蹦ˉ度的8b96,再移动探头,在相同灵敏度下找出外盘人工尖角拍的最大田波,在荧光屏上标出,连接两点即为该探头的距离∵一波倔曲线,作!为检测时的基准灵敏度。 (←)探头皮在每根辆管的外圈用以两个相反的方向各检溜一次。 324。小径管水漫聚焦检溺时,为什么要规定水层厚度的格爵?
答:小径管超声检溜中,要求水层煤度H大于钢管中横波全程的u2(88x,〉。这是围为水中f/A〒1480m/s,钢中C.=32β0m/s,哦√q≈1/2,当水层厚度H大于钢管中x3时,水/钢界面的第二次界面图没鞔将位于管内一、二次波范围内的缺陷没F内、Fg.之后,这摔有利于对缺陷的判别。否则多次界面回波就会干扰缺陷波的判别。! 325,。锻件超声检溺时,利用锻件底波调节检测灵敏度有什么优点?对锻件有何要求? 答:利用锻件底波调节检润灵敏度,有以下忧点: (1》可不考虑检溺面料合差补接}(2》可不使用试块;(3)可不考虑材质衰减系数差补偿。 但对锻件有以下要求: (1)工持厚度应大于等十βN;(2)工件碌面应与栓溺面平行或为粤社体工拌,如为其它曲面应进行够正;(3)工件底面应光滑平鞋,卞且不得与其它透产物质接触b
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326。锻件超声检溜时,在什么特况下采用当搔法定逮?当量法有蹿几种? · 答:锻件超芦检溺时,对子尺寸小于芦束娥面的缺陷一般用当盘法定蹬,当量法分为试决比较法、汁算法和AvG曲线法三种。当快强位于x≥3N区一域时,可用计算法或AvG曲线定盘。
327。锻件常见的缺陷有哪些?哪些缺陷危害最大?
答:锻件中常见的缺陷有白点、裂纹、缩孔、疏松、偏析 夹杂物、拼盘、重度等,其中危害最大的是白点和裂纹。 328!.捍缝超声波检测时,如柯选择探头折射角? 答:探头折射角的选择应从以下三个方面考虑: (i)使芦束能扫查到整个焊缝截面;
(2)使芦束中心线尽童与焊缝中主要危险性缺陷垂直; (3)保证有足够的检溺灵敏度。 329·。焊缝超声波检测时,为何带采用横波检测?
答:在焊缝检溜中,由于焊缝如强高表面凹凸不平,耦合条件差以及焊缝中裂纹、末掉透、未熔舍等危险性大的缺陷往往与探测面垂直或成一定角度,纵波检溺困难大且不易发现上述缺陷,因此一般采用械波检I8,,
330Ⅲ。捍缝超声检溜中,调节扫描速度的方法有哪几种∵备适用于什么情况? 答:焊缝超产检淝中,调节扫描速度的方法有以下三种:
〈1)声程法:示波屏水平刻度值直接表示反射体至入射点的芦程,常用于非K值探头探湖焊缝的储况。
(2)水平距离法:示波屏水平刻度值直接表示反射体的水平投影距离’常用于采用K值探头探溺板E’r<2oFnm的焊缝。
(3)深度法:赤没屏水平刻度值直接表示反射体的深度。常用于采用K值探头探溺板厚>20mm的焊缝。
331。标准对钥板单个缺陷指示面积的评定规则是怎样规定的? 答:(1》一个缺陷按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积。 (以下单个缺陷指示面积不计:I级<9cm2;r级<15cm2;晒级<25crn2;Ⅳ级<25cm2)
′ (2)多个缺陷其相邻闷距小于100mm或间距小于相邻较小缺陷的指示长度〈取其较大值)时,其各块缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。 332°。钢板超声波检湖中,什么传况即作为缺陷处理?
答:钢板超声检测中,下列三种情况之一均作为缺陷处子理:
(1)缺陷第一次反射波(F1)波高≥满刻度的50啪,即F1≥如铭者; (2)钢板底面第一次反射波Bl<100铭,而F1/B1≥如铭者; (3)钢板底面第一次反射波B1低于焚光屏满刻度的50%者;
333.钢板超声检溺中,底面第一次反射波Bl<50啪时,如何确定缺掐的边界或指示长度? 答:当B1<50铭时,移动探头,使底面第一次反射波高Bl升到荧光屏满刻度的50%。此时,探头中心移动距离`即为缺陷的指赤长度9探头中心点即为缺陷的边界点。 334’。标准对超声检测高压无缝钢管的适用范围是什 么?
答适用于外径为12~480mm、壁厚大于或等于2mm的压力容器用高压无缝锅管或介径为12~160mm、壁厚为2~10mm的不锈钢管的超芦检测和缺陷等级评定。 335饣高压无缝钢管超声检澍时,标准对结果评定是怎样规定的?
答i若缺陷回波掘度爷于或大于对比试块人工缺陷回波时,则判不合格。不合格允许篮新处
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