常見(jiàn)缺陷的波形特征-超聲波探傷儀

缺陷類型判定

在對(duì)工件進(jìn)行探傷時(shí)，發(fā)現(xiàn)缺陷往往是比較容易的，但要判定是什么類型的缺陷則是超聲波探傷中的一大難點(diǎn)。

常規(guī)超聲波掃描結(jié)果包括缺陷回波和缺陷二維圖像，根據(jù)它們判定缺陷為何種類型需要熟練掌握生產(chǎn)工藝、探傷及儀器使用等知識(shí)，還需要大量的實(shí)際探傷分析經(jīng)驗(yàn)。一般可直觀地從超聲波探傷儀掃描二維圖像中總結(jié)缺陷的基本形狀，如點(diǎn)、線、條、片及體積形狀缺陷。

要正確判斷缺陷類型，還需要對(duì)工件進(jìn)行低倍檢驗(yàn)、金相檢驗(yàn)和掃描電鏡檢驗(yàn)等綜合分析。因此，為了方便快捷地判定缺陷類型，小編總結(jié)了一下幾點(diǎn)缺陷波形特征：

 

1. 白點(diǎn)缺陷

缺陷波為林狀波，波峰清晰，尖銳有力，傷波出現(xiàn)位置與缺陷分布相對(duì)應(yīng)，探頭移動(dòng)時(shí)傷波切換，變化不快，降低探傷靈敏度時(shí)，傷波下降較底波慢。

白點(diǎn)對(duì)底波反射次數(shù)影響較大，底波1~2次甚至消失。提高靈敏度時(shí)，底波次數(shù)無(wú)明顯增加。圓周各處探傷波形均相類似。縱向探傷時(shí)，傷波不會(huì)延續(xù)到鍛坯的端頭。

 

2. 內(nèi)裂紋

內(nèi)裂紋缺陷分為橫向內(nèi)裂紋、中心鍛造裂紋及縱向內(nèi)裂紋。

軸類工件中的橫向內(nèi)裂紋直探頭探傷，聲速平行于裂紋時(shí)，既無(wú)底波又無(wú)傷波，提高靈敏度后出現(xiàn)一系列小傷波，當(dāng)探頭從裂紋處移開(kāi)，則底波多次反射恢復(fù)正常。斜探頭軸向移動(dòng)探傷和直探頭縱向貫穿入射，都出現(xiàn)典型的裂紋波形即波形反射強(qiáng)烈，波底較寬，波峰分枝，成束狀。斜探頭移向裂紋時(shí)傷波向始波移動(dòng)，反之，向遠(yuǎn)離始波方向移動(dòng)。

橫向內(nèi)裂紋

 

傷波為心部的強(qiáng)脈沖，圓周方向移動(dòng)探頭時(shí)傷波幅度變化較大，時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，底波次數(shù)很少或者底波消失。

 

 

中心鍛造裂紋

軸類鍛件中的縱向內(nèi)裂，直探頭圓周探傷，聲束平行于裂紋時(shí)，既無(wú)底波也無(wú)傷波，當(dāng)探頭轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)反射波*強(qiáng)，呈現(xiàn)裂紋波形，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂紋的二次反射，一般無(wú)底波。底波與傷波出現(xiàn)特殊的變化規(guī)律（如圖）。

縱向內(nèi)裂紋

 

3. 縮孔

傷波反射強(qiáng)烈，波底寬大，成束狀，在主傷波附近常伴有小傷波，對(duì)底波影響嚴(yán)重，常使底波消失，圓周各處傷波基本類似，縮孔常出現(xiàn)在冒口端或熱節(jié)處。

縮孔缺陷

4. 縮孔殘余

 

傷波幅度強(qiáng)，出現(xiàn)在工件心部，沿軸向探傷時(shí)傷波具有連續(xù)性，由于縮孔鍛造變形，圓周各處傷波幅度差別較大，缺陷使底波嚴(yán)重衰減，甚至消失。

縮孔殘余缺陷

 

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5. 夾雜物

夾雜物缺陷又分為單個(gè)夾雜缺陷和分散性?shī)A雜物缺陷

單個(gè)夾渣傷波為單一脈沖或伴有小傷波的單個(gè)脈沖，波峰園鈍不清晰，傷波幅度雖高，但對(duì)底波及其反射次數(shù)影響不大。

單個(gè)夾渣缺陷

 

分散性?shī)A雜物，傷波為多個(gè)，有時(shí)呈現(xiàn)林狀波，但波頂園鈍不清晰，波形分枝，傷波較高，但對(duì)底波及底波多次反射次數(shù)影響較小。移動(dòng)探頭時(shí)，傷波變化比白點(diǎn)為快。

分散性?shī)A雜物缺陷

 

 

6. 疏松

 

鍛件中的疏松，在低靈敏度時(shí)傷波很低或無(wú)傷波，提高靈敏度后才呈現(xiàn)典型的疏松波形，中心疏松多出現(xiàn)心部，一般疏松出現(xiàn)始波與底波之間。疏松對(duì)底波有一定影響但影響不大，隨著靈敏度提高，底波次數(shù)有明顯增加。鑄件中的疏松對(duì)聲波有顯著的吸收和散射作用，常使底波顯著減少，甚至使底波消失，嚴(yán)重的疏松既無(wú)底波又無(wú)傷波，探頭移動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)波峰很低的蠕動(dòng)波形。

疏松缺陷

 

7. 偏析

偏析缺陷分為錠型偏析和點(diǎn)狀偏析。

錠型偏析在通常探傷靈敏度常常無(wú)傷波，提高靈敏度后才有環(huán)狀分布的傷波出現(xiàn)，它對(duì)底波反射次數(shù)無(wú)明顯影響，隨著探傷靈敏度提高，底波次數(shù)明顯增加。

錠型偏析

 

點(diǎn)狀偏析的聲學(xué)反射特性較好，波形界于草狀之間，傷波出現(xiàn)位置與偏析點(diǎn)的分布有關(guān)。

 

 

 

8. 晶粒粗大

晶粒粗大的波形是典型草狀波傷波叢集，如密生草狀，傷波模糊不清晰，波與波之間難

于分辨，移動(dòng)探頭時(shí)傷波跳動(dòng)迅速，通常探傷靈敏度，底波次數(shù)很少，一般1~2次，無(wú)傷波，提高靈敏度后底波次數(shù)無(wú)明顯增多，在一次底波前出現(xiàn)草狀波，改換低頻率探傷，底波次數(shù)明顯增多或恢復(fù)正常，一般不再出現(xiàn)草狀波。

晶粒粗大

9. 板狀

 

板狀（或兩面平行的塊狀）工件，超聲波（縱波）探傷時(shí)的多次反射底波是均勻的按指數(shù)的線遞減的多次脈沖波。

只有當(dāng)探頭移動(dòng)到工件邊緣時(shí)，由于工件不光滑和超聲波打到側(cè)面而產(chǎn)生遲到回波。

板狀工件多次反射波形