无损检测在机车车辆工艺上的应用(四)超声波检测万升云(中国南车集团戚墅堰机车车辆工艺研究所江苏常州213011)1超声波探伤的原理超声波检测可以分为超声波探伤和超声测厚及超声测晶粒度、测应力等。在超声波探伤中，有根据缺陷的回波和底面的回波来进行判断的脉冲反射法；有根据缺陷的阴影来判断缺陷情况的穿透法；还有由被检物产生驻波来判断缺陷情况或者判断板厚的共振法。目前用得最多的方法是脉冲反射法。脉冲反射法在纵波探伤时用纵波，在斜入射探伤时用横波。把超声波射入被检物的一面，然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断缺陷的情况。脉冲反射法的纵波和横波探伤原理如下：1．1垂直探伤法当把脉冲振荡器发生的电压加到晶片上时，晶片振动，产生超声波脉冲。如果被检物是钢质工件的话，超声波以5900m／s的固定速度在钢工件内传播，超声波碰到缺陷时，一部分从缺陷反射回到晶片，而另一部分未碰到缺陷的超声波继续前进，一直到被检物底面才反射回来。因此，缺陷处反射的超声波先回到晶片，底面反射后回到晶片。回到晶片上的超声波又反过来被转换成高频电压，通过接收、放大进入示波器，示波器将缺陷回波和底面回波显示在荧光屏。因此，在示波管上的图形可以看出有没有缺陷缺陷的位置及其大小。对于脉冲反射式超声波探伤仪，荧光屏的时基线和激励脉冲是被同时触发的，即处于同步状态下工作。当探头被激励而向工件发射超声波时，激励脉冲也被馈至接收电路，同时时基电路也开始扫描，因此在时基线的始端出现一个很强的脉冲波，这个波称为“始波”，用表示；当探头接收到底面反射回来的声波时，时基线上右边相应呈现一个表示底面反射的脉冲波，称为“底波”，用表示。时基线由扫描到曰所需的时间正好等于超声脉冲从探头到底面又返回探头的传播时间，因此，可以说从到曰之间的距离代表了工件的厚度。如果工件中有缺陷、，探头接收到缺陷反射回来的声波一27—维普资讯wwcqvip技术讲座铁道机车车辆工人第9期2007年9月时，时基线相应呈现出一个代表缺陷的脉冲波，称为“缺陷波”或“伤波”，用F表示。显然，缺陷波所经时间短于底波所经时间，故缺陷波F应处于丁与之问。如果探伤仪的时基线良好，就可以利用，’，B之问的距离关系，对缺陷定位?另外，因缺陷波高度日是随缺陷的增大而增高的。所以可山缺陷回波高度来估计缺陷大小：当缺陷很大时，可以移动探头，按显示缺陷的范围来求出缺陷的延伸尺寸：1．2斜射探伤法超声波的垂直入射纵波探伤和倾斜入射的横波探伤是超声波探伤中两种主要探伤方法，两种方法的用途互为补充，纵波探伤主要能发现与探测面平行或稍有倾斜较大的缺陷，主要用于钢板，锻件、铸件的探伤，而斜射的横波探伤，主要能发现垂直于探测面或倾斜较大的缺陷，主要If干j于焊缝的探伤一在斜射法探伤中，由于超声波在被检物中是斜向传播的，超声波是斜向射到底面，所以不会有底面回波因此，不能再用底面叫波调节来对缺陷进干亍定位：而要知道缺陷位置，需要用适当的标准试块来把示波管横坐标调整到适当状态为了这个目的，可采用CSK—IA和CSK一ⅢA试块j2超声波探伤的试块2，1试块的用途在无损检测技术中，常常采用与已知量相比较的方法来确定波检物的状况。例如在射线探伤中，是以透度计(像质计)的影像作为比较的依据。超声波探伤中是以试块作为比较的依据试块上有各种已知的特flf=，例如它具有特定的寸，以造成固定的声学特性，或者它带有人工缺陷(某一尺寸的平底孔、凹槽、狭缝等)：用试块作为调=仪器、定量缺陷的参考依据，是超声波探伤的一个特点。超声波探伤的发展，与试块的研制、使用足分不开的。，试块在超声波探伤中的用途主要有3方面：(1)确定合适的探伤方法。在超声波探伤中，可以应用在某个部位有某种人工缺陷(平底孔、槽等)的试块来摸索探伤方法在这种试块上摸到了探伤规律和方法，也可应用到与试块同材质、同形式、同寸的]件探伤中去。一2R一维普资讯wwcqvip技术讲座铁道机车车辆工人第9期2007年9月(2)确定探伤灵敏度和评价缺陷大小。对于不同种类，不同厚度、不同要求的工件，需要不同的探伤灵敏度。为了确定探伤时的灵敏度，就需要...