超聲波講義

1、超聲超聲波檢測(cè)講義（波檢測(cè)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(cè)速度快、成本低、操作方便、探測(cè)厚度大、對(duì)人體和環(huán)境無害，特別對(duì)裂紋、未熔合等危險(xiǎn)性缺陷探傷靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。但也存在缺陷評(píng)定不直觀、定性定量與操作者的水平和經(jīng)驗(yàn)有關(guān)、存檔困難等缺點(diǎn)。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(cè)主要用于探

2、測(cè)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(jī)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(jī)械振動(dòng)：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(yùn)動(dòng)，稱為機(jī)械振動(dòng)。振幅A、周期T、頻率f。。波動(dòng)：振動(dòng)的傳播過程稱為波動(dòng)。C=λf2、波的類型、波的類型：（1）縱波L：振動(dòng)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(dòng)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)鞑ァ＃?）板波：在板厚與波長相當(dāng)?shù)谋“逯袀鞑サ牟?。只能在固體介質(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(shí)，如果在空間某處相遇，則相遇處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是各列波引起振動(dòng)的合成，在任意時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)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(dòng)方向等特性并按原來（鋼：Z=4.53106gcm2s有機(jī)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校筋^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(jìn)入工件。(2)當(dāng)Z1=Z2時(shí)r=0t=1幾乎全透射，無反射。幾乎全透射，無反射。☆若母材與填充金屬結(jié)合面沒有任何缺陷，便不會(huì)產(chǎn)生界面回波。8、超聲超聲波斜入射到界面時(shí)的反射和折射波斜入射到界面時(shí)的反射和折射波型轉(zhuǎn)換：超聲超聲波傾斜入射到界面時(shí)，除產(chǎn)生同種類型的反射與折射波外，還會(huì)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(jī)玻璃中：cl1=2730ms鋼中cl2=5900mscS2=3230m