超聲波講義

1、超聲超聲波檢測講義（波檢測講義（UTUT）超聲超聲波探傷是利用超聲超聲波在物質(zhì)中的傳播、反射和衰減等物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。與射線探傷相比，超聲超聲波探傷具有靈敏度高、探測速度快、成本低、操作方便、探測厚度大、對人體和環(huán)境無害，特別對裂紋、未熔合等危險性缺陷探傷靈敏度高等優(yōu)點。但也存在缺陷評定不直觀、定性定量與操作者的水平和經(jīng)驗有關(guān)、存檔困難等缺點。在探傷中，常與射線探傷配合使用，提高探傷結(jié)果的可靠性。超聲超聲波檢測主要用于探

2、測試件的內(nèi)部缺陷。1、超聲超聲波：頻率大于20KHZ的聲波。它是一種機械波。探傷中常用的超聲超聲波頻率為0.5~10MHz，其中2~2.5MHz被推薦為焊縫探傷的公稱頻率。機械振動：物體沿著直線或曲線在某一平衡位置附近作往復(fù)周期性的運動，稱為機械振動。振幅A、周期T、頻率f。。波動：振動的傳播過程稱為波動。C=λf2、波的類型、波的類型：（1）縱波L：振動方向與傳播方向一致。氣、液、固體均可傳播縱波。（2）橫波S：振動方向與傳播方向垂直

3、的波。只能在固體介質(zhì)中傳播。（3）表面波R：沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ牟?。只能在固體表面?zhèn)鞑?。?）板波：在板厚與波長相當(dāng)?shù)谋“逯袀鞑サ牟āＶ荒茉诠腆w介質(zhì)中傳播。3、超聲超聲波的傳播速度波的傳播速度（固體介質(zhì)中）（1）E：彈性橫量，ρ：密度，σ：泊松比，不同介質(zhì)E、ρ不一樣，波速也不一樣。（2）在同一介質(zhì)中，縱波、橫波和表面波的聲速各不相同CL＞CS＞CR鋼：CL=5900ms，CS=3230ms，CR=3007ms4、波的迭加、干涉、衍射、波的

4、迭加、干涉、衍射⑴波的迭加原理當(dāng)幾列波在同一介質(zhì)中傳播時，如果在空間某處相遇，則相遇處質(zhì)點的振動是各列波引起振動的合成，在任意時刻該質(zhì)點的位移是各列波引起位移的矢量和。幾列波相遇后仍保持自己原有的頻率、波長、振動方向等特性并按原來（鋼：Z=4.53106gcm2s有機玻璃：Z=0.33106gcm2s空氣：Z=0.00004106gcm2s）r=1t=0幾乎全反射，無透射。幾乎全反射，無透射?！钐絺?，探頭和工件間如不施加耦合劑，則形成

5、固（晶片）氣界面，超聲超聲波將無法進入工件。(2)當(dāng)Z1=Z2時r=0t=1幾乎全透射，無反射。幾乎全透射，無反射?！钊裟覆呐c填充金屬結(jié)合面沒有任何缺陷，便不會產(chǎn)生界面回波。8、超聲超聲波斜入射到界面時的反射和折射波斜入射到界面時的反射和折射波型轉(zhuǎn)換：超聲超聲波傾斜入射到界面時，除產(chǎn)生同種類型的反射與折射波外，還會產(chǎn)生不同類型的反射和折射波。這種現(xiàn)象稱為波型轉(zhuǎn)換。有機玻璃中：cl1=2730ms鋼中cl2=5900mscS2=3230m