畢業(yè)論文-船體殼板對接焊縫的超聲檢測

1、<p>　　西安航空職業(yè)技術(shù)學院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）</p><p>　　論文題目： 船體殼板對接焊縫的超聲檢測</p><p>　　所屬學院： 航空材料工程學院</p><p>　　指導老師： 職 稱： 講師</p><p&g

2、t;　　學生姓名： 班級、學號: </p><p>　　專 業(yè)： 檢測技術(shù)及應用</p><p>　　西安航空職業(yè)技術(shù)學院制</p><p>　　2014年 12 月31日</p><p>　　船體殼板對接焊縫的超聲檢測</p><p><b>　　【摘要】</

3、b></p><p>　　焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)質(zhì)量是很重要的。在焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中,焊接接頭的質(zhì)量好壞將直接影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全使用。當船體殼板的對接焊縫存在嚴重缺陷時,它必然經(jīng)受不了大風大浪的沖擊,很有可能造成斷裂,嚴重時甚至會發(fā)生沉船事。因此確保船體殼板對接焊縫的質(zhì)量是至關(guān)重要的。</p><p>　　本論文主要闡述了X型焊縫的超聲波檢測，介紹了X型焊縫檢測時常用的檢測方法，以及焊縫中常見

4、的缺陷，對斜探頭K值選擇做了分析，分析了X型焊縫的檢測步驟和檢測過程中應該注意的細節(jié)。介紹了超聲波檢測技術(shù)的原理及優(yōu)缺點，依據(jù)GB11345-2013標準編制工藝卡，采用橫波探傷法對船體殼板對接焊縫進行了超聲檢測，并對零件進行了質(zhì)量評定。在焊縫中心線上側(cè)1mm處，發(fā)現(xiàn)一當量大小為SL+3dB的線狀的缺陷，評定為Ⅱ級；及焊縫中心線下側(cè)2mm處，發(fā)現(xiàn)一當量大小為SL+6dB的現(xiàn)狀缺陷，評定為Ⅰ級。要求驗收標準為Ⅱ級，因此該焊縫合格。<

5、/p><p>　　關(guān)鍵詞：超聲檢測；橫波；距離—波幅曲線；缺陷評定</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Welding structure of the production quality is very important. In the production of welded structure, we

6、lding joint quality will directly affect the safety of the product structure is used. When hull shell butt weld when there are serious defects, it inevitably by can not stand the impact of wind waves, is likely to cause

7、fracture, serious when even sinking would happen. So to ensure the quality of hull shell butt weld is crucial. </p><p>　　This thesis mainly expounds the X type of weld ultrasonic testing, this paper introduc

8、es the X type weld detection often used detection methods, as well as the common defects in welds, gave an analysis of the Angle probe K value selection, analysis of the X type weld inspection steps and process should pa

9、y attention to details. This paper introduces the principle of ultrasonic detection technology and the advantages and disadvantages, the process card according to standard JB/T4730.3-2005, the s</p><p>　　Key

10、 words: Ultrasonic testing; Shear wave; Distance - amplitude curve; Defect evaluation</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 船體殼板對接焊縫1</p><p>　　1.1工件背景及其意義1</p><p>

11、;　　1.2 零件的焊接方式2</p><p>　　1.3船體殼板對接焊縫的常見缺陷2</p><p>　　2 檢測方法的選擇和檢測等級的確定5</p><p>　　2.1 常用焊縫無損檢測方法5</p><p>　　2.2對接焊縫檢測方法的選擇5</p><p>　　2.3檢測技術(shù)等級確定6</p&

12、gt;<p>　　2.3.1不同檢測技術(shù)等級的要求6</p><p>　　2.3.2 船體殼板對接焊縫檢測技術(shù)等級的選取7</p><p>　　3 橫波超聲檢測技術(shù)理論基礎(chǔ)8</p><p>　　3.1 橫波超聲檢測的原理8</p><p>　　3.2 探頭前沿與K值8</p><p>　　3.

13、3 時基線與靈敏度8</p><p>　　3.4 DAC曲線9</p><p>　　3.5 缺陷測量10</p><p>　　3.5.1定位10</p><p>　　3.5.2 缺陷長度測量（6dB法）10</p><p>　　4.1 超聲檢測儀11</p><p>　　4.2 超

14、聲波探頭11</p><p><b>　　4.3 試塊12</b></p><p>　　4.4 耦合劑14</p><p>　　4.4.1耦合劑的作用14</p><p>　　4.4.2 耦合劑的選用15</p><p>　　5 焊縫超聲波檢測的過程16</p><

15、;p>　　5.1檢測面的修整16</p><p>　　5.2儀器的參數(shù)確定16</p><p>　　5.2.1設(shè)備調(diào)節(jié)16</p><p>　　5.2.2前沿距離的測定16</p><p>　　5.2.3 k值的測定17</p><p>　　5.2.4時基線的調(diào)節(jié)17</p><p

16、>　　5.3缺陷掃查17</p><p>　　5.4 距離波幅曲線的繪制18</p><p>　　5.5編制工藝卡20</p><p>　　6 超聲檢測結(jié)果21</p><p>　　6.1 質(zhì)量分級21</p><p>　　6.2缺陷評級21</p><p>　　6.3檢測報告

17、22</p><p><b>　　結(jié) 束 語23</b></p><p><b>　　謝 辭24</b></p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p>　　1 船體殼板對接焊縫</p><p>　　1.1工件背景及其意義<

18、;/p><p>　　隨著我國國民經(jīng)濟的調(diào)整、發(fā)展,對交通運輸工業(yè)提出了新的要求。目前我省造船工業(yè),特別是內(nèi)河水網(wǎng)地區(qū)的船舶及沿海,長江運輸船舶發(fā)展較快,在對船舶殼板焊縫的質(zhì)量檢驗中,有條件的單位大都采用X射線拍片,而有的單位尚未進行。</p><p>　　我們知道如用X射線拍片，設(shè)備昂貴、成本高，速度慢,且對人體有害。幾年來，不少工廠和科研單位,在焊縫超聲波探傷方面做了很多工作,并在船體殼板對

19、接焊縫質(zhì)量檢驗方面用超聲波探傷逐步代替X射線拍片。在這幾年，我們在生產(chǎn)實踐中，對船體6～26毫米鋼板對接焊縫進行了超聲波探傷。船體殼版示意圖如圖1-1所示。</p><p>　　圖 1-1 船體殼板 </p><p>　　鋼板對接焊縫焊接方式為X形坡口，材質(zhì)為Q235C，焊后未打磨余高被檢板的厚度為40mm，焊縫兩側(cè)試板寬度各為500mm。試板按JB/T4730.3—2005標準中的B級進

20、行檢測，合格級別為Ⅱ級。</p><p>　　1.2 零件的焊接方式</p><p>　　焊接是通過加熱或加壓或兩者并用，用填充材料或不用填充材料使兩個分離的材料達到原子結(jié)合的一種加工方法。焊接工藝有熔焊和壓焊兩類，超聲檢測的主要對象是熔焊焊縫。</p><p>　　對接焊縫采用熔焊方式，實際上是一個冶煉和鑄造過程，首先利用電能或其他形式的能產(chǎn)生高溫使金屬熔化，形成

21、熔池，熔融金屬在熔池中經(jīng)過冶金反應后冷卻，將兩母材牢固地結(jié)合在一起。</p><p>　　焊板的焊接接頭形式主要有對接、角接、搭接、和T型接頭等幾種，本文檢測的零件為對接接頭式焊板，其示意圖如圖1-3所示。</p><p>　　圖 1-2 X坡口對接接頭</p><p>　　1.3船體殼板對接焊縫的常見缺陷</p><p>　　焊接接頭的缺陷

22、包括外部缺陷和內(nèi)部缺陷，外部缺陷有：焊縫尺寸不符合要求、未焊透、咬邊、焊瘤、表面氣孔、表面裂紋等，通常采用目視檢測、磁粉檢測、滲透檢測等方法對這些缺陷進行檢測；內(nèi)部缺陷有：氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等，如圖1-4所示。</p><p>　　超聲檢測主要目的是為了檢測出焊接接頭中存在的內(nèi)部缺陷。</p><p><b>　?。?）氣孔</b></p>

23、<p>　　氣孔是指在焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而形成的空穴。產(chǎn)生氣孔的。</p><p>　　主要原因有：坡口邊緣不清潔，有水份、油污和銹跡；焊條或焊劑未按規(guī)定進行焙烘，焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)、剝落等。由于氣孔的存在，使焊縫的有效截面減小，過大的氣孔會降低焊縫的強度，破壞焊縫金屬的致密性。</p><p><b>　?。?）夾渣</b></p

24、><p>　　夾渣就是殘留在焊縫中的熔渣。夾渣也會降低焊縫的強度和致密性。</p><p>　　產(chǎn)生夾渣的原因主要是：焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣；坡口角度或焊接電流太小，或焊接速度過快。在使用酸性焊條時，由于電流太小或運條不當形成“糊渣”；使用堿性焊條時，由于電弧過長或極性不正確也會造成夾渣。</p><p><b>　?。?）咬邊。</b>

25、;</p><p>　　產(chǎn)生咬邊的原因：是由于焊接電流過大、運條速度快、電弧拉得太長或焊條角度不當?shù)?。埋弧焊的焊接速度過快或焊機軌道不平等原因，都會造成焊件被熔化去一定深度，而填充金屬又未能及時填滿而造成咬邊。防止產(chǎn)生咬邊的辦法是：選擇合適的焊接電流和運條手法，隨時注意控制焊條角度和電弧長度；埋弧焊工藝參數(shù)要合適，特別要注意焊接速度不宜過高，焊機軌道要平整。</p><p><b&g

26、t;　?。?）未焊透 </b></p><p>　　當焊縫的熔透深度小于板厚時形成。</p><p>　　單面焊時，焊縫熔透達不到鋼板底部；雙面焊時，兩道焊縫熔深之和小于鋼板厚度時形成。</p><p><b>　　原因：</b></p><p>　?、倨驴诮嵌刃?，間隙小，鈍邊太大；</p>&

27、lt;p>　　②電流小，速度快來不及熔化；</p><p>　?、酆笚l偏離焊道中心。</p><p>　　危害：工作面積減小，尖角易產(chǎn)生應力集中，引起裂紋。</p><p><b>　　（5）未熔合</b></p><p>　　熔焊時焊道與母材之間或焊道與焊道之間未能完全熔化結(jié)合的部分。</p>&l

28、t;p><b>　　原因：</b></p><p>　?、匐娏餍　⑺俣瓤?、熱量不足；</p><p>　　②坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分熱量損失在熔化雜物上，剩余熱量不足以熔化坡口或焊道金屬。</p><p>　?、酆笚l或焊絲的擺動角度偏離正常位置，熔化金屬流動而覆蓋到電弧作用較弱的未熔化部分，容易產(chǎn)生未熔合。</p>

29、<p>　　危害：因為間隙很小，可視為片狀缺陷，類似于裂紋。易造成應力集中，是危險性較大的缺陷。</p><p><b>　　(6).裂紋</b></p><p>　　焊接裂紋是一種非常嚴重的缺陷。結(jié)構(gòu)的破壞多從裂紋處開始，在焊接過程中要采取一切必要的措施防止出現(xiàn)裂紋，在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂紋，應徹底清除，然后給予修補。</p

30、><p>　　焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。焊縫金屬由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過程中產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋，其特征是焊后立即可見，且多發(fā)生在焊縫中心，沿焊縫長度方向分布。熱裂紋的裂口多數(shù)貫穿表面，呈現(xiàn)氧化色彩，裂紋末端略呈圓形。產(chǎn)生熱裂紋的原因是焊接熔池中存有低熔點雜質(zhì)(如FeS等)。</p><p>　　冷裂紋產(chǎn)生的主要原因為：</p><p>　?、僭诤附訜嵫h(huán)的作用下，熱影響區(qū)

31、生成了淬硬組織；</p><p>　?、诤缚p中存在有過量的擴散氫，且具有濃集的條件；</p><p>　　(3)接頭承受有較大的拘束應力。</p><p>　　防止產(chǎn)生冷裂紋的措施有：</p><p>　?、龠x用低氫型焊條，減少焊縫中擴散氫的含量：</p><p>　?、?嚴格遵守焊接材料(焊條、焊劑)的保管、烘焙、使

32、用制度，謹防受潮；</p><p>　?、圩屑毲謇砥驴谶吘壍挠臀邸⑺莺弯P跡，減少氫的來源；</p><p>　?、?根據(jù)材料等級、碳當量、構(gòu)件厚度、施焊環(huán)境等，選擇合理的焊接工藝參數(shù)和線能量，如焊前預熱、焊后緩冷，采取多層多道焊接，控制一定的層問溫度等。</p><p>　　圖 1-4 焊縫的常見缺陷</p><p>　　2 檢測方法的

33、選擇和檢測等級的確定</p><p>　　2.1 常用焊縫無損檢測方法 </p><p>　　射線探傷方法(RT) 、超聲波探傷(UT)、滲透探傷(PT) 、磁性探傷(MT)。</p><p>　?、偕渚€探傷方法(RT)</p><p>　　目前應用較廣泛的射線探傷方法是利用(X、γ)射線源發(fā)出的貫穿輻射線穿透焊縫后使膠片感光，焊縫中的缺陷影

34、像便顯示在經(jīng)過處理后的射線照相底片上。</p><p>　　主要用于發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部氣孔、夾渣、裂紋及未焊透等缺陷。</p><p>　　②超聲波探傷(UT)</p><p>　　利用壓電換能器件，通過瞬間電激發(fā)產(chǎn)生脈沖振動，借助于聲耦合介質(zhì)傳人金屬中形成超聲波，超聲波在傳播時遇到缺陷就會反射并返回到換能器，再把聲脈沖轉(zhuǎn)換成電脈沖，測量該信號的幅度及傳播時間就可評定工件

35、中缺陷的位置及嚴重程度。</p><p>　　超聲波比射線探傷靈敏度高，靈活方便，周期短、成本低、效率高、對人體無害，但顯示缺陷不直觀，對缺陷判斷不精確，受探傷人員經(jīng)驗和技術(shù)熟練程度影響較大。</p><p><b>　?、蹪B透探傷(PT)</b></p><p>　　當含有顏料或熒光粉劑的滲透液噴灑或涂敷在被檢焊縫表面上時，利用液體的毛細作用

36、，使其滲入表面開口的缺陷中，然后清洗去除表面上多余的滲透液，干燥后施加顯像劑，將缺陷中的滲透液吸附到焊縫表面上來，從而觀察到缺陷的顯示痕跡。</p><p>　　液體滲透探傷主要用于：檢查坡口表面、碳弧氣刨清根后或焊縫缺陷清除后的刨槽表面、工卡具鏟除的表面以及不便磁粉探傷部位的表面開口缺陷。</p><p><b>　?、艽欧厶絺?MT)</b></p>

37、<p>　　利用鐵磁性材料表面與近表面缺陷會引起磁率發(fā)生變化，磁化時在表面上產(chǎn)生漏磁場，并采用磁粉、磁帶或其他磁場測量方法來記錄與顯示缺陷的一種方法。</p><p>　　磁性探傷主要用于：檢查表面及近表面缺陷。該方法與滲透探傷方法比較，不但探傷靈敏度高、速度快，而且能探查表面一定深度下缺陷。</p><p>　　2.2對接焊縫檢測方法的選擇</p><p&

38、gt;　　脈沖反射法是有超聲波探頭發(fā)射脈沖波到試件內(nèi)部，通過觀察來自內(nèi)部缺陷或試件底面的反射波的情況來對時間進行檢測的方法。</p><p>　　當試件不存在缺陷時，顯示圖像中僅有反射脈沖和底面回波兩個信號。而當試件中存在有缺陷時，在發(fā)射脈沖與底面回波之間將來自缺陷回波，通過觀察缺陷回波的高度可對缺陷的大小進行評估，通過觀察回波距發(fā)射脈沖的距離，可得到缺陷的埋深。當材質(zhì)較好且選用的探頭適當時，脈沖回波法可觀察到非

39、常小的缺陷回波，達到很高的檢測靈敏度。</p><p>　　超聲波穿透能力強，可對較大厚度范圍的試件內(nèi)部缺陷進行檢測，可進行整個試件體積的掃查。如對金屬材料，既可檢測厚度1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測幾米長的鋼鍛件。而且利用超聲檢測可以對缺陷進行定位、定量。</p><p>　　靈敏度高，可檢測材料內(nèi)部尺寸很小的缺陷。</p><p>　?、倏奢^準確地測定缺陷

40、的深度位置，這在很多情況下是十分需要的。</p><p>　?、趯Υ蠖鄶?shù)超聲技術(shù)的應用來說，僅需從一側(cè)接近試件。</p><p>　?、墼O(shè)備輕便，對人體及環(huán)境無害，可作現(xiàn)場檢測。</p><p>　　④而且超聲檢測比其他檢測方法的成本低。</p><p>　　焊縫中常見的都屬于立體型缺陷和平面型缺陷，而船體殼板的對接焊縫屬于焊接件，X型坡口對

41、接焊縫中常見的主要缺陷：裂紋、氣孔、等立體和平面缺陷，同時還可以對對接焊板進行測厚，按照焊板的工藝和用途，最終選擇超聲檢測。</p><p>　　2.3檢測技術(shù)等級確定</p><p>　　超聲檢測技術(shù)等級分為A、B、C三個檢測級別。超聲檢測技術(shù)等級選擇應符合制造、安裝、在用等有關(guān)規(guī)范、標準及設(shè)計圖樣規(guī)定。</p><p>　　2.3.1不同檢測技術(shù)等級的要求<

42、;/p><p>　　A級僅適用于母材厚度8mm～46mm的對接焊接接頭?？捎靡环NK值探頭采用直射波法和一次反射波法在對接焊接接頭的單面單側(cè)進行檢測。一般不要求進行橫向缺陷的檢測。</p><p><b>　　B級檢測：</b></p><p>　　①母材厚度8mm～46mm時，一般用一種K值探頭采用直射波法和一次反射波法在對接焊接接頭的單面雙側(cè)進行

43、檢測。</p><p>　　②母材厚度大于46mm～120mm時，一般用一種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進行檢測，如受幾何條件限制，也可在焊接接頭的雙面單側(cè)或單面雙側(cè)采用兩種K值探頭進行檢測。</p><p>　?、勰覆暮穸却笥?20mm～400mm時，一般用兩種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進行檢測。兩種探頭的折射角相差應不小于10°。</p>

44、<p>　　④應進行橫向缺陷的檢測。檢測時，可在焊接接頭兩側(cè)邊緣使探頭與焊接接頭中心線成10°～20°作兩個方向的斜平行掃查，如圖2-1。如焊接接頭余高磨平，探頭應在焊接接頭及熱影響區(qū)上作兩個方向的平行掃查，如圖2-2。</p><p>　　圖 2-1 斜平行掃查 圖 2-2 平行掃查 </p><p&g

45、t;<b>　　C級檢測：</b></p><p>　?、俨捎肅級檢測時應將焊接接頭的余高磨平，對焊接接頭兩側(cè)斜探頭掃查經(jīng)過的母材區(qū)域要用直探頭進行檢測 。</p><p>　　②母材厚度8mm～46mm時，一般用兩種K值探頭采用直射波法和一次反射波法在焊接接頭的單面雙側(cè)進行檢測。兩種探頭的折射角相差應不小于10°，其中一個折射角應為45°。<

46、;/p><p>　　③母材厚度大于46mm～400mm時，一般用兩種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進行檢測。兩種探頭的折射角相差應不小于10°。對于單側(cè)坡口角度小于5°的窄間隙焊縫，如有可能應增加對檢測與坡口表面平行缺陷有效的檢測方法。</p><p>　　④應進行橫向缺陷的檢測。檢測時，將探頭放在與焊縫及熱影響區(qū)上作兩個方向的平行掃查。</p>&

47、lt;p>　　2.3.2 船體殼板對接焊縫檢測技術(shù)等級的選取</p><p>　　該焊縫采用檢測技術(shù)等級B級。 </p><p>　　①殼板厚度為22mm,在母材厚度8mm～46mm范圍內(nèi)。</p><p>　?、诤附咏宇^兩側(cè)邊緣使探頭與焊接接頭中心線成10°～20°作兩個方向的斜平行掃查，如焊接接頭余高磨平，探頭應在焊接接頭及熱影響區(qū)上作

48、兩個方向的平行掃查。</p><p>　　③若采用C級檢測時應將焊接接頭的余高磨平，但此焊縫檢測不需要將焊接接頭的余高磨平。</p><p>　　3 橫波超聲檢測技術(shù)理論基礎(chǔ)</p><p>　　3.1 橫波超聲檢測的原理</p><p>　　橫波質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，這樣的波稱為“橫波”。橫波的特點是質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向

49、相互垂直。在橫波中波長通常是指相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。電磁波、光波就是橫波。橫波；質(zhì)點的震動方向與波的傳播方向垂直的波。突起的部分為波峰，凹下部分叫波谷。波長的定義 ---- 波長：沿著波的傳播方向，在波的圖形中相對 平衡位置 的位移時刻相同的兩個質(zhì)點之間的距離。 橫波與縱波的波長 ---- 在橫波中波長通常是指相鄰兩個波峰 或波谷之間的距離。在縱波中波長是指相鄰兩個密部或疏部之間的距離。</p><p>

50、　　3.2 探頭前沿與K值</p><p>　　探頭前沿X是指橫波探頭入射點到探頭前短的水平距離；K值則表示鋼中折射角的正切值。即如圖3-1所示。</p><p>　　圖 3-1 前沿與值的示意圖</p><p>　　斜探頭的K值（角度）選取可參照表3-1的規(guī)定。條件允許時，應盡量采用較大K值探頭。</p><p>　　表 3-1 推薦采

51、用的斜探頭K值</p><p>　　3.3 時基線與靈敏度</p><p>　　時基線的調(diào)整，一方面是使水平掃描線顯示的范圍足以包含需檢測的深度范圍，另一方面，要使時基線刻度與在材料中聲傳播的距離成一定比例，以便準確地讀出缺陷波的深度位置。同時，還要將聲程零位調(diào)整到與時基線刻度線對齊，以便于讀數(shù)。 </p><p>　　時基線上兩個信號位置相距的水平刻度值τ（格）與

52、實際聲程差x（mm） 的比例，稱為時基線調(diào)整比例。因為時基線比例的調(diào)整實際上是改變掃描線從左到右掃描的速度，因此，又稱為掃描速度的調(diào)整。通常時基線調(diào)整比例是根據(jù)所需掃描聲程范圍確定的。</p><p>　　靈敏度就是發(fā)現(xiàn)零件中最小缺陷的能力。焊縫檢測靈敏度的調(diào)節(jié)，是為了保證所要求檢測的信號具有足夠高的幅度，在熒光屏上顯示出來。為此，在標準中通常規(guī)定檢測靈敏度不低于評定線的靈敏度。在探測橫向缺陷時，應將各線靈敏度均

53、提高6dB。這里所用對比試塊調(diào)節(jié)靈敏度，對比試塊的材質(zhì)、表面粗糙度等應和被檢試件相同或相近，其中人工反射體與由相關(guān)標準規(guī)定的用于制作距離-波幅曲線的人工反射體一致。人工反射體的聲程應大于或等于檢測時所用的最大聲程。</p><p>　　將探頭放到試塊上，聲束對準選定的人工反射體，移動探頭，使人工反射體的回波達到最高。調(diào)節(jié)增益旋鈕，使最高回波達到所要求的基準高度。再用衰減器增益檢測靈敏度所規(guī)定的分貝值（如：評定線要

54、求Ф3mm橫孔-16dB，即在Ф3mm橫孔調(diào)到基準波高的基礎(chǔ)上，提高16dB），則靈敏度調(diào)節(jié)完畢。</p><p>　　3.4 DAC曲線</p><p>　　描述某一確定反射體回波高度隨距離變化關(guān)系的曲線為DAC曲線，它是AVG曲線的特例，國內(nèi)外關(guān)于焊縫檢測方法的標準，幾乎都采用類似的距離幅度曲線進行檢測靈敏度的調(diào)整和缺陷幅度當量的評定。繪制距離-波幅曲線所用的人工反射體類型和尺寸各標

55、準中有所不同。</p><p>　　圖3-2 距離-波幅曲線</p><p>　　評定線和定量線之間（包括評定線）稱為Ⅰ區(qū)，定量線與判廢線之間（包括定量線）稱為Ⅱ區(qū)，判廢線及其以上區(qū)域稱為Ⅲ區(qū)。其中基準線DAC是以Ф1mm橫孔繪制的距離-波幅曲線。</p><p><b>　　3.5 缺陷測量</b></p><p>&

56、lt;b>　　3.5.1定位</b></p><p>　　按深度定位，缺陷回波的水平刻度值為τ，缺陷的垂直深度和距入射點的水平距離為：</p><p>　　一次波法， （3-1）</p><p>　　二次波法， （3-2）</p>

57、<p>　　3.5.2 缺陷長度測量（6dB法）</p><p>　　探頭垂直與焊接接頭方向掃查，沿缺陷在高度方向的伸展觀察回波包絡線的形態(tài)。若缺陷的端部回波比較明顯，則以端部最大回波處作為6dB法的起始點；若缺陷回波只有單峰，且變化比較明顯，則以最大回波處作為起始點；若回波高度變化很小，可將回波迅速降落前的半波高值，作為6dB法測高的起始點，要鋸齒狀掃查。</p><p>

58、　　圖 3-3 6dB法波高示意圖</p><p>　　4 超聲波檢測儀器及設(shè)備</p><p><b>　　4.1 超聲檢測儀</b></p><p>　　CTS-9009數(shù)字式超聲波探傷儀是一款便攜式、數(shù)字式超聲波探傷儀，如圖4-1所示。它能夠快速便捷、無損傷、精確地進行工件內(nèi)部多種缺陷（裂紋、夾雜、氣孔等）的檢測、定位、評估和診斷。&

59、lt;/p><p>　　圖4-1 CTS-9009型超聲波探傷儀</p><p>　　CTS-9009型超聲波探傷儀性能與特征：</p><p>　?、僮罡卟蓸铀俾?40MHz，最小顯示范圍5mm ；</p><p>　?、诠ぷ黝l率范圍 分1～4MHz，0.5～10MHz兩檔設(shè)置，分別突顯高靈敏度和寬頻帶的優(yōu)點；</p><

60、p>　　③界面波跟蹤功能，脈沖重復頻率可調(diào)，避免在探傷過程中出現(xiàn)混響信號通過;</p><p>　?、蹷閘門間的邏輯關(guān)系，容易實現(xiàn)水浸法探傷或精確測厚；</p><p>　　⑤脈沖重復頻率可調(diào)，避免在探傷過程中出現(xiàn)混響信號；</p><p>　?、尥晟频腄AC曲線功能，方便進行回波評價具有測量探頭角度(K值)的功能；</p><p>　

61、?、叽笕萘看鎯ζ骺纱鎯Ω哌_500個數(shù)據(jù)集，包括波形、曲線、參數(shù)、探傷報告等。</p><p><b>　　4.2 超聲波探頭</b></p><p>　　超聲波探頭是用來產(chǎn)生與接收超聲波的器件，是組成檢測系統(tǒng)的最重要的組件之一。超聲波探頭的性能也是直接影響到發(fā)射的超聲波的特性，影響到超聲波的檢測能力。</p><p>　　探頭的主要組成部分有壓

62、電晶片、阻尼塊、電纜線、接頭、保護膜和外殼，如圖4-2所示。斜探頭中通常還有一使晶片與入射面成一定角度的斜楔。</p><p>　?、倬? 壓電晶片是以壓電效應發(fā)射并接收超聲波的元件，是探頭中最重要的元件。晶片的性能決定著探頭的性能。晶片的尺寸和諧振頻率，決定著發(fā)射聲場的強度、距離幅度特性與指向性。晶片制作質(zhì)量的好壞，也關(guān)系到探頭的聲場對稱性、分辨率、信噪比等特性。晶片可制成圓形、方形、矩形或曲面。</

63、p><p>　　②阻尼塊和吸聲材料：阻尼塊是由環(huán)氧樹脂和鎢粉等按一定比例配成德阻尼材料，粘附在晶片或斜楔后面。阻尼塊的作用一是對壓電晶片的振動起阻尼作用；二是吸收晶片向其背面發(fā)射的超聲波；三是對晶片起支撐作用。</p><p>　?、郾Ｗo膜：壓電陶瓷晶片通常都很脆，在用與試件直接接觸的方式沿試件表面進行掃查，晶片很容易損壞。為此，常在晶片前面粘附一層薄保護膜，以保護晶片和電極層不被磨損或破壞，

64、某些情況下，也能改善探頭與試件的耦合效果。但保護膜也會使始波寬度增大，分辨率變差，靈敏度降低。</p><p>　?、苄毙ǎ盒毙ㄊ切碧筋^中為了使超聲波傾斜入射到檢測面而裝在晶片前面的楔塊。楔塊使探頭的晶片和試件表面形成一個嚴格的夾角，以保證晶片發(fā)射的超聲波按照設(shè)定的入射角傾斜入射到斜楔與試件的界面，從而能夠在界面處產(chǎn)生所需要的波形轉(zhuǎn)換，在試件內(nèi)形成特定波形和角度聲束，有斜楔就一般不用保護膜。</p>

65、<p>　　根據(jù)JB4730.3-2005標準，板厚在6～25㎜的板材，應選取3.0～2.0（～）的探頭，被檢零件為40㎜，所以選取的探頭。</p><p><b>　　4.3 試塊</b></p><p>　　圖 4-2 斜探頭示意圖</p><p>　　為了保證檢測結(jié)果的準確性與可重復性、可比性，必須用一個具有已知固定特性的

66、試樣（試塊）對檢測系統(tǒng)進行校準。超聲檢測用試塊通常分為兩種類型，即標準試塊（校準試塊）和對比試塊（參考試塊）。</p><p><b>　　標準試塊</b></p><p>　　標準試塊具有規(guī)定的材質(zhì)、表面狀態(tài)、幾何形狀與尺寸，如圖4-3所示?？捎靡栽u定和校準超聲檢測設(shè)備。標準試塊通常由權(quán)威機構(gòu)討論通過，其特性與制作要求有專門的標準規(guī)定。</p><

67、;p>　　圖 4-3 CSK-IA試塊</p><p>　　試塊中的平底孔應經(jīng)硅橡膠覆型檢驗其直徑、孔底表面粗糙度、平面度等。檢驗后，平底孔應清洗干燥后進行永久性封堵。對于標準試塊，還應測量其聲學性能。</p><p>　　CSK-IA試塊的主要用途</p><p>　　CSK-IA 試塊是 GB11345-2013《鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲檢測》中

68、規(guī)定的標準試塊，如入4-4所示。CSK-IA試塊較多用于焊縫橫波檢測，也是本論文所使用的試塊。</p><p>　?、傩ｒ灣暀z測儀的水平線性、垂直線性和動態(tài)范圍：用50mm或100mm尺寸;</p><p>　?、谡{(diào)節(jié)橫波時基線比例和范圍，用50mm和100mm尺寸;</p><p>　?、蹨y定斜探頭在深度方向的分辨力;</p><p>　

69、?、芸芍苯訙y出橫波斜探頭的k值。</p><p>　　CSK-IIIA對比試塊的主要用途:</p><p>　?、僬{(diào)節(jié)時基線比例和探測范圍;</p><p>　　②測定斜探頭的k值;</p><p>　?、蹨y定橫波AVG曲線;</p><p><b>　?、苷{(diào)節(jié)檢測靈敏度;</b></p&g

70、t;<p><b>　　⑤進行缺陷定量。</b></p><p>　　圖4-4 CSK-ⅢA試塊</p><p><b>　　4.4 耦合劑</b></p><p>　　4.4.1耦合劑的作用</p><p>　　為了改善探頭與試件間聲能的傳遞而加在探頭和檢測面之間的液體薄層稱為耦

71、合劑。</p><p>　　當探頭和試件之間有一層空氣時，超聲波的反射率幾乎為100%，即使很薄的一層空氣也可以阻止超聲波傳入試件。耦合劑可以填充探頭與試件間的空氣間隙，使超聲波能夠傳入試件，這是使用耦合劑的主要目的。除此之外，耦合劑有潤滑作用，可以減少探頭和試件之間的摩擦，防止試件表面磨損探頭，并使探頭便于移動。</p><p>　　4.4.2 耦合劑的選用</p><

72、;p>　　為使超聲波能順利傳入工件，在探傷前必須在探測面上涂上耦合劑，常用的耦合劑有機油、化學漿糊、水、甘油等。</p><p>　　耦合劑的選用應考慮：</p><p>　　①工件表面光潔度和傾斜角度；</p><p><b>　?、谔綔y頻率；</b></p><p>　?、垴詈蟿┑穆曂感阅埽?lt;/p>

73、<p>　　④保存和使用的方便性；</p><p><b>　　⑤經(jīng)濟性和安全等。</b></p><p>　　各種耦合劑在工件表面光潔度較高時，其聲透性能一般相差不大，當工件表面光潔度較差時，選用聲阻抗較大的耦合劑，如甘油，可獲得較好的聲透性能。</p><p>　　5 焊縫超聲波檢測的過程</p><p&g

74、t;<b>　　5.1檢測面的修整</b></p><p>　　試件表面狀況的好壞，直接影響檢測結(jié)果，因此，應清除焊接試件表面的飛濺物、氧化皮、凹坑及銹蝕等。一般用砂輪機、銼刀、噴砂機、鋼絲刷、磨石砂紙等對檢測面進行修整，表面粗糙度Ra一般不大于6.3um 。</p><p>　　焊縫兩側(cè)檢測面的修整寬度應至少等于探頭的移動區(qū)。可根據(jù)木材厚度、所用探頭的K值（或折射角

75、a）和探頭的尺寸（A）確定。以P表示跨距，則：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　（5-2）</b></p><p>　　式中：——探頭的K值；</p><p><b>　　——試件的厚度；</b></p><p&g

76、t;<b>　　——跨距；</b></p><p><b>　　——探頭折射角。</b></p><p>　　通常在上述基本原則下，關(guān)于檢測面修整寬度的具體計算方法，各標準中有不同的規(guī)定。按焊縫檢測工藝卡中JB/T4730.3-2005中規(guī)定：采用直射法檢測時，探頭移動區(qū)應大于等于0.75P，采用一次反射法檢測時，探頭移動區(qū)應大于或等于1.25P

77、 。去除余高的焊縫，應將余高打磨到與鄰近母材平齊。保留余高的焊縫，如果焊縫表面有咬邊、較大的隆起和凹陷等也應進行適當?shù)男弈?，并作圓滑過渡以免影響檢測結(jié)果的評定。</p><p>　　由（5-1）可得：，修正寬度。 </p><p>　　5.2儀器的參數(shù)確定</p><p><b>　　5.2.1設(shè)備調(diào)節(jié)</b></p&g

78、t;<p>　　①調(diào)節(jié)檢測范圍：（100-160mm）；</p><p>　　②輸入被檢工件的聲速（3230m/s)；</p><p>　　③檢測頻率：檢測頻率一般為2MHz～5MHz。該檢測頻率為5MHz。</p><p>　　5.2.2前沿距離的測定</p><p>　?、匍_啟儀器后調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕，使時基線亮度清晰。</

79、p><p>　?、趯⑻筋^放在CSK-ⅠA試塊圓心上，使聲束對準R100圓弧面，盡量使聲束軸線與試塊兩側(cè)面相平行。</p><p>　?、壅{(diào)節(jié)增益和深度旋鈕，使R100圓弧面反射回波出現(xiàn)在熒光屏上易于觀察的位置。</p><p>　?、芤苿犹筋^使R100圓弧面反射回波達到最高，固定探頭。</p><p>　?、萦弥背邷y出探頭端面到圓弧端面的距離。（

80、計）</p><p>　　⑥重復d～e 兩步驟，測出、（計 、)。并計算出平均值 ( ) 則，則距探頭端面X 處為探頭的入射點。所以，。</p><p>　　5.2.3 k值的測定</p><p>　?、匍_啟儀器調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕，使時基線清晰明亮。</p><p>　　②將探頭置于CSK-ⅠA試塊 位置附近，使聲束對準直徑50的橫孔，調(diào)節(jié)增益和

81、脈沖移位，使直徑50 的橫孔反射回波顯示在熒光屏上容易觀察的位置。</p><p>　　③移動探頭找到直徑50 最高反射回波時，固定探頭。</p><p>　?、苡弥背邷y量出探頭端面到試塊端面的距離。( )則探頭值為：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　所以， <

82、/b></p><p>　　5.2.4時基線的調(diào)節(jié)</p><p>　　按深度1：1的比例調(diào)節(jié)時基線。深度調(diào)節(jié)法就是使時基線刻度值與反射體的垂直深度成正比的調(diào)節(jié)方法。深度調(diào)節(jié)法常用于板厚大于20mm的焊縫機檢測。</p><p>　　CSK-IA試塊在聲程調(diào)節(jié)法和水平調(diào)節(jié)法中使用，原則上也可以在深度調(diào)節(jié)法中使用。在調(diào)節(jié)前將兩個聲程換算成相應的深度，換算公式：&

83、lt;/p><p><b>　　(5-4)</b></p><p><b>　　(5-5)</b></p><p>　　用的CSK-IA試塊，K2探頭，按深度1：1調(diào)節(jié)時基線步驟：</p><p><b>　?、贀Q算深度</b></p><p><b&

84、gt;　　(5-6)</b></p><p><b>　　(5-7)</b></p><p>　?、趯⑻筋^放到試塊上，入射點對準圓心，調(diào)節(jié)儀器，使R50mm反射波對準水平刻度22.4，使R100反射波對準水平刻度44.8。這樣調(diào)好時基線。</p><p><b>　　5.3缺陷掃查</b></p>

85、<p>　　為檢測縱向缺陷，斜探頭應垂直于焊縫中心線放置在檢測面上，作鋸齒型掃查，見圖5-1。探頭前后移動的范圍應保證掃查到全部焊接接頭截面，在保持探頭垂直焊縫作前后移動的同時，還應作10°～15°的左右轉(zhuǎn)動。</p><p>　　圖 5-1 探頭移動方向</p><p>　　5.4 距離波幅曲線的繪制</p><p>　?、賹⑻筋^對

86、CSK-ⅢA試塊上深度為10mm的橫孔，移動探頭找到該橫孔的最高回波后固定探頭，調(diào)節(jié)增益，使其最高回波的波峰達到熒光屏滿深度的80%，并標記在熒光屏上。</p><p>　　②在增益不變的情況下，逐次將探頭分別對準深度為20mm、30mm、40mm的各橫孔，移動探頭分別找到各橫孔的最高回波將各個波峰標記在熒光平面上，連接各波峰峰點，繪制出一條曲線。</p><p>　　③按標準JB/T47

87、30.3-2005中規(guī)定，以繪制的曲線為基準，分別增益-9dB、-3dB、5dB ，即得評定線、定量線、判廢線 。繪制距離—波幅曲線如圖5-2所示。</p><p>　　圖 5-2 距離-波幅曲線</p><p><b>　　5.5編制工藝卡</b></p><p>　　依據(jù)GB11345-2013 標準 ，采用橫波探傷法對船體殼板對接焊縫

88、進行了超聲檢測，并對零件進行了質(zhì)量評定。編寫工藝卡如表5-1所示。</p><p>　　表5-1 船體殼板對接焊縫超聲檢測檢測工藝卡</p><p><b>　　6 超聲檢測結(jié)果</b></p><p><b>　　6.1 質(zhì)量分級</b></p><p>　　根據(jù)GB11345-2013 標準規(guī)定

89、鋼制承壓設(shè)備對接焊接接頭的超聲檢測和質(zhì)量分級，適用于母材厚度為8mm～400mm全熔化焊對接焊接接頭的超聲檢測。表6-1為焊接接頭質(zhì)量分級。</p><p>　　表 6-1 焊接接頭質(zhì)量分級</p><p><b>　　6.2缺陷評級</b></p><p>　　①超過評定線的信號應注意其是否具有裂紋等危害性缺陷特征，如有懷疑時，應采取改變

90、探頭K值、增加檢測面、觀察動態(tài)波型并結(jié)合結(jié)構(gòu)工藝特征作判定，如對波型不能判斷時，應輔以其它檢測方法作綜合判定。</p><p>　?、谌毕葜甘鹃L度小于10mm時，按5mm計。</p><p>　?、巯噜弮扇毕菰谝恢本€上，其間距小于其中較小的缺陷長度時，應作為一條缺陷處理，以兩缺陷長度之和作為其指示長度（間距不計入缺陷長度）。缺陷評定結(jié)果見表 6-2所示。</p><p&

91、gt;　　表 6-2 缺陷的評定</p><p><b>　　6.3檢測報告</b></p><p>　　依據(jù)GB11345-2013 標準 ，采用橫波探傷法對船體殼板對接焊縫進行了超聲檢測，并對零件進行了質(zhì)量評定。寫出檢測報告如表6-3所示。</p><p>　　表 6-3船體殼板對接焊縫超聲檢測探傷報告</p><p

92、><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　經(jīng)過一個月的努力，本次課程設(shè)計即將結(jié)束，在本次課程設(shè)計之前我們在紅旗廠考了超聲檢測證，在這近一個月的學習中幫我積累了一些超聲檢測的一些經(jīng)驗收集了一些資料為這次課程程設(shè)計提供了很大的幫助，這次的課程設(shè)計從題目的選擇、資料的收集以及論文的完成無不凝聚著指導老師的心血和自己的努力還有同學們的言傳身教，此次課程設(shè)計的難點主要在課題的選擇、儀

93、器的調(diào)節(jié)尤其是時基線的調(diào)節(jié)和靈敏度的調(diào)節(jié)，若時基線調(diào)節(jié)不準確會影響后面缺陷的評定，焊縫檢測過程中缺陷的不規(guī)范性、一個焊板可能會有多個缺陷影響缺陷的掃查及評定，對中厚板缺陷的評定要選擇合適的儀器、耦合方式、掃查方式的選擇，設(shè)計適合的對比試塊確定正確的操作步驟與方法，編制檢測規(guī)程和檢測工藝卡，進行缺陷的檢測與評定。這次論文的設(shè)計使我受益匪淺，在此向指導老師表示深深的感謝和崇高的敬意。</p><p><b>

94、;　　謝 辭</b></p><p>　　在此次課程設(shè)計即將結(jié)束之際，再次向三年來對我們專業(yè)付出巨大心血的老師們表示感謝，使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計，老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，同時更要感謝的是我的父母，沒有他們不可能有我的今天，在此衷心的向關(guān)心我的人說一聲：謝謝你們！</p><p>&

95、lt;b>　　參考文獻</b></p><p>　　超聲檢測《國防科技工業(yè)無損檢測人員資格鑒定與認證培訓教材》編審委員會編 .北京: 機械工業(yè)出版社，2005.7 (2006.4)</p><p>　　射線檢測《國防科技工業(yè)無損檢測人員資格鑒定與認證培訓教材》編審委員會編 .北京: 機械工業(yè)出版社，2004.3 (2011.1重?。?lt;/p><p&

96、gt;　　無損檢測綜合知識/《國防科技工業(yè)無損檢測人員資格鑒定與認證培訓教材》編審委員會編 .北京: 機械工業(yè)出版社，2004.10</p><p>　　磁粉檢測《國防科技工業(yè)無損檢測人員資格鑒定與認證培訓教材》編審委員會編 .北京: 機械工業(yè)出版社，2005.7</p><p>　　滲透檢測《國防科技工業(yè)無損檢測人員資格鑒定與認證培訓教材》編審委員會編 .北京: 機械工業(yè)出版社，2

97、005.7</p><p>　　郭成彬等.認識數(shù)字超聲探傷儀.無損檢測，2004,26 （3）：149-154</p><p>　　李家偉等主編. 無損檢測手冊. 北京： 機械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　蔣危平等編著. 超聲檢測學.武漢：武漢測繪科技大學出版社，1991</p><p>　　《超聲波探傷》 編寫組編著. 超聲波探

98、傷.北京：電力工業(yè)出版社，1980</p><p>　　中國機械工程學會無損檢測學會、航空航天無損檢測人員資格鑒定委員會編.超聲波檢測.第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　西安航空職業(yè)技術(shù)學院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）審 查 意 見 書</p><p>　　指導教師對學生 劉朝 所

99、完成的題目為 </p><p>　　船體殼板對接焊縫的超聲波檢測 </p><p>　　的畢業(yè)設(shè)計（論文）進行情況、完成質(zhì)量的審查意見：</p><p>　　成績：

100、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　西安航空職業(yè)技術(shù)學院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）評 閱 意 見 書</p><p>　　評閱人對學生 劉朝 所完成的題目為

101、 </p><p>　　船體殼板對接焊縫的超聲檢測 </p><p>　　的畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱意見為：</p><p>　　成績： </p><p>

102、　　評閱人： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　西安航空職業(yè)技術(shù)學院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）答 辯 結(jié) 果</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生 劉朝 所完成的題目為 船體殼板對接焊縫的超聲檢測

103、 </p><p>　　的畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語為：</p><p>　　經(jīng)答辯委員會研究，確定成績?yōu)椋?</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委

104、員會主任： </p><p>　　答辯委員會委員： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　航空材料工程學院答辯記錄</p><p>　　專業(yè)：檢測技術(shù)及應用</p><p>　　為你提供優(yōu)秀

105、的畢業(yè)論文參考資料，請您刪除以下內(nèi)容，O(∩_∩)O謝謝?。?！2 Many people have the same mixed feelings when planning a trip during Golden Week. With heaps of time, the seven-day Chinese為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文設(shè)計參考資料，請您刪除一下內(nèi)容，O(∩_∩)O謝謝！！！National Day holiday coul

106、d be the best occasion to enjoy a destination. However, it can also be the easiest way to ruin how you feel about a place and you may become more fatigued after the holiday, due to battling the large crowds. During peak