第十九章 无损检测技术.docx
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第十九章无损检测技术
第十九章无损检测技术
无损检测,就是利用物质因存在缺陷而使其某一物理性能发生变化的特点,实现在不破坏或不改变被检物体的前提下,完成对该物体的检测与评价的技术手段的总称,包括超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测以及声发射检测等多种方法。
无损检测技术广泛应用于制造厂家的产品质量管理、用户订货的验收检查以及设备使用与维护过程中的安全检查等方面。
无损检测技术,已成为机械故障诊断学的一个重要组成部分。
19.1常见缺陷的分类描述2
19.1.1铸件中常见的缺陷现象2
19.1.2锻件中常见的缺陷现象3
19.1.3型材中常见的缺陷现象4
19.1.4焊缝中常见的缺陷现象6
19.1.5使用与维修过程中常见的缺陷现象7
19.2超声波检测7
19.2.1超声波检测的基本原理7
19.2.2超声波检测设备14
19.2.3超声波检测方法26
19.2.4超声波检测的应用实例38
19.3射线检测42
19.3.1射线检测的简单原理42
19.3.2射线检测的操作过程43
19.3.3射线检测(照相法)的特点和适用范围43
19.3.4应用注意事项43
19.4磁粉检测44
19.4.1磁粉检测的简单原理44
19.4.2磁粉检测的基本步骤44
19.4.3磁粉检测的特点与适用范围45
19.5渗透检测45
19.5.1渗透检测的简单原理46
19.5.2渗透检测法的种类46
19.5.3渗透检测的特点和适用范围47
19.6涡流检测48
19.6.1涡流检测的简单原理48
19.6.2涡流检测的特点与适用范围48
19.7声发射检测49
19.7.1声发射检测的基本原理49
19.7.2声发射检测的技术基础51
19.7.3声发射检测仪器55
19.7.4声发射检测的应用58
19.8无损检测的评价66
19.8.1内部缺陷的检测66
19.8.2表层缺陷的检测70
19.1常见缺陷的分类描述
无损检测主要是对材料或零件中缺陷的检测。
不同的缺陷种类有不同的最适应的检测方法与之对应,为更好地应用无损检测技术,首先必须对材料或零件中常见的缺陷现象有较全面而深入的了解。
19.1.1铸件中常见的缺陷现象
气孔、缩孔与缩松、夹砂与夹渣以及裂纹等。
⒈气孔
铸件中的气孔是由于熔化的金属在凝固时,产生的气体来不及逸出而在金属表面或内部产生的圆孔。
其中,直径小于2-3mm的叫针孔,直径大于3mm的叫气孔。
⒉缩孔与缩松
金属在凝固时,由于收缩而产生的缺陷。
缩孔是因金属熔融液不能充分补充到最终凝固部位而产生的较大的空洞。
它可能发生在铸件的表面,也可能存在于铸件的内部,其形状也千变万化,但大多是内表面粗糙而呈树枝状的结晶。
缩松是铸件中的多孔疏松部分,或密集的小气孔群。
⒊夹砂与夹渣
夹砂是浇铸时由于型砂受铸液的冲击掺入铸件内部而形成的缺陷,它多半发生在大型铸件和用括板造型的铸件上。
夹渣是浇铸时由于浇铸液中的溶渣没有与浇铸液分离开而进入铸件形成的。
⒋裂纹
裂纹是由于铸件各部分的冷却速度不均匀而产生的残余应力超过铸件材料的断裂强度时而产生的一类缺陷。
根据其发生的温度不同而分为热裂纹和冷裂纹两种,它们可能发生于铸件的表面,也可能存在于铸件内部,是铸件中最需注意的一类缺陷。
⒌冷隔和浇不足
主要是由于浇铸温度太低,金属熔液在铸模中不能充分流动而造成的一类缺陷。
发生在铸件表面的叫冷隔,因金属熔液未流入而形成缺口的地方叫浇不足。
⒍熔敷不良产生的缺陷
是型芯的支撑物遗留在铸件内,或为增加凝固速度所用的冷铁或内冷铁附着遗留于铸件上而形成的缺陷。
⒎白点(发裂)
是钢中主要因氢的析出而引起的缺陷。
因其在纵向断面上呈近似圆形或椭圆形的银白色(有时也为灰色)斑点,故称白点。
在横断面宏观磨片上,腐蚀后则呈现为毛细裂纹,故又称发裂。
⒏鼠尾
铸件表面出现较浅(<5mm)的带有锐角的凹痕缺陷。
⒐偏析
是铸锭内化学成分或组织结构不均匀的现象。
19.1.2锻件中常见的缺陷现象
锻件中缺陷常以砂眼、缩松(包括气孔)和显微裂纹为主,同时也经常发生皱疤、夹层、因过烧及其他原因而造成的巨大裂纹,如烧裂、骤冷骤热裂纹、延迟裂纹、鳞状折叠和轧制裂纹等。
⒈夹砂和夹渣
是由于铸锭时熔渣和耐火材料或夹杂物太多,留在锻件中形成的缺陷。
其中,夹砂的形状较小,而夹渣的尺寸则较大些。
⒉缩孔和疏松
缩孔是由于铸锭时因冒口切除不当、铸模设计不良、以及铸造条件(包括温度、浇注速度、浇注方法、熔炼等)不良而产生的缩孔没有被锻合而遗留下来的缺陷;
疏松则是铸锭中疏松结构因为有细的晶界裂纹或者晶界中产生细微的空隙而使晶粒结合较弱的部分没有充分锻合而遗留下来的缺陷。
⒊金属和非金属夹杂物
金属夹杂物是由于在铸锭时不小心将混进的外来金属一起被浇铸而产生的缺陷;
非金属夹杂物是由于炼钢时熔炼不良以及铸锭不良,而混进了硫化物和氧化物等非金属夹杂物或者耐火材料等而造成的缺陷。
⒋龟裂
是发生在锻件表面上较浅的龟壳状裂纹缺陷,是由于原材料成分不适当、原材料表面状况不好、加热温度和速度不合适等而产生的。
⒌过热
一般把金属由于加热温度过高或高温下保持时间过长,引起晶粒粗大的现象称为过热。
⒍过烧
是由于加热温度超过始锻温度过多,使材料内部引起晶界氧化并产生较大的裂纹,或者引起显著的晶粒粗大,其形状与龟裂相同。
⒎烧裂
是由于材质不良、淬火操作不良和工件形状不适当等所引起的很尖锐的缺陷。
其形状较简单,分骤冷裂纹和骤热裂纹两类。
⒏折叠
是由于在锻造中因工艺、操作或加热状态不适当,将坯料已氧化的表层金属汇流贴合在一起,压入工件而引起的材料重叠现象。
9.白点(见铸件中常见的缺陷现象之7)
19.1.3型材中常见的缺陷现象
此处所说的型材是指板材、棒材和管材。
1.钢板中常见的缺陷现象
(1)分层与夹杂物
是由于钢锭中存在有气孔、缩孔、夹渣等以致压合不紧密而引起的。
(2)裂纹
钢板中的裂纹千差万别,包括由于偏析、缩孔、气孔、夹渣、氧化皮等以致压合不紧密而产生的条状小裂纹,以及由于钢锭中气孔较多、加热条件不适当或钢中含有引起加热脆性的铜等元素较多而在表面发生的龟壳状裂纹,或在钢板边缘产生的锯齿状裂纹等。
(3)皮下气孔
是存在于表面之内的空洞,它是由于钢锭中存在的缩孔、气孔等没有被压合而产生的。
(4)表面缺陷
主要是指由于浇铸钢锭时,飞溅物和皱纹较多以及存在气孔等而产生的鳞状折叠,和由于轧辊表面的龟裂状热裂纹周期性地复印在成品钢材表面而产生的龟壳状缺陷。
2.棒钢中常见的缺陷现象
(1)裂纹
根据其形状和产生原因的不同,棒钢中的裂纹可分为横向裂纹、纵向裂纹和过烧裂纹三种。
横向裂纹是与压延方向相垂直的横向裂开缺陷。
它是由于材料成分不适宜、加热不妥当或者脱氧不良而产生的;纵向裂纹是一种比较深的线状裂纹,它是由于热应变、时效以及材料性能不良,尤其是由于有针孔、气孔等原因而产生的;过烧则会在棒材表面产生小鳞状裂纹,它是由于加热太烈使表面脆化,而后在压延时产生的。
(2)夹杂
是钢锭中的夹杂物(如耐火材料)由于压延和拉伸而造成的缺陷。
(3)表面缺陷
是由于材料表面粗糙、轧辊调整得不好、孔模不好等原因而引起的表面折叠和皱纹。
3.钢管中常见的缺陷现象
(1)外壁折叠由于圆钢表面夹入杂物、铁屑或有偏折和裂纹时,在穿孔时产生的缺陷。
(2)外壁划痕由于导管和拉模的加工形状不良以及烧伤等而引起的缺陷。
(3)横向裂纹由于材料含铜量过多、压延太剧、加热过度等而产生的缺陷。
(4)纵向裂纹由于加热不良、热处理不良以及加工方法不良等而产生的缺陷。
19.1.4焊缝中常见的缺陷现象
焊缝是无损检测的主要对象之一,焊缝中常见的缺陷现象有:
⒈裂纹
焊缝中的裂纹情况非常复杂,生成部位不一,造成开裂的因素也很多,如:
熔敷金属的韧性不良、母材或焊条含硫量过多、焊接规范不当、焊口处理不良、熔敷金属的含氢量过多等。
裂纹按部位可分为焊道裂纹、熔合区裂纹和热影响区裂纹;按方向可分为横向裂纹和纵向裂纹;根据发生时的温度不同,裂纹又可分为热裂纹、冷裂纹和延迟裂纹等几种。
裂纹的危害性很大,因而一直是焊缝检测的重点对象。
⒉未焊透
在有坡口的焊接以及丁字焊时,由于焊条过粗或者焊接电流过低,使电弧不能到达坡口底而产生的缺陷。
⒊未熔合
焊接界面熔敷金属与母材或各焊层之间没有充分熔合而产生的缺陷。
其原因是运条不良、表层没有清理干净和预热不够等。
⒋夹渣
是由于焊条直径以及电流的选择不当、运条不熟练或前道焊缝的熔渣未清除干净等焊接技术问题而造成的缺陷。
⒌夹杂
由焊接冶金反应产生的、焊后残留在焊缝金属中的非金属杂质,如氧化物、硫化物等。
⒍气孔
是由于焊条不干燥、坡口面生锈、油垢和涂料未清除干净、焊条不合适或熔融中的熔敷金属同外面空气没有完全隔绝而引起的缺陷,分为密集气孔、条虫状气孔和针状气孔等。
⒎咬边
是在母材与熔敷金属的交界处产生的凹陷。
它是由于运条过快、焊接电流过大、电弧过长和各种焊接规范不当等而引起的缺陷。
8.白点(见铸件中常见的缺陷现象之7)
19.1.5使用与维修过程中常见的缺陷现象
使用与维修过程中的缺陷现象是千差万别的。
在此只对几种有代表性的典型缺陷现象作一简单说明。
⒈裂纹
裂纹的产生有多种原因。
根据产生裂纹的应力状态不同,可将裂纹归结为疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹两大类。
疲劳裂纹是指单次作用都不足以引起材料破坏的应力反复作用于材料上,由于疲劳损伤累积而最终造成材料破坏(开裂)的一类裂纹,如接触应力疲劳、热应力疲劳以及腐蚀疲劳等。
应力腐蚀裂纹是在处于腐蚀剂中的金属材料表面加上较高的静态拉应力时而产生的裂纹,一般认为这种裂纹与氢脆有关。
⒉摩擦腐蚀
两接触面处在微小振动和相互摩擦状态时,其微小部分反复进行结合与分离,同时与周围环境发生化学反应,引起摩擦腐蚀。
材料发生摩擦腐蚀时,一般都伴随有细小的碎片和微细的粉末发生。
⒊气蚀
存在于液体中的气泡破灭时,对材料表面进行冲击而发生气蚀。
19.2超声波检测
19.2.1超声波检测的基本原理
利用声波从物体外界不损坏地检测其内部情况的方法早就问世了。
人们用手拍打西瓜来判断是否熟了,铁道工人用锒头敲击火车轮以检查是否开裂或松脱等。
超声波检测与上述方法没有本质上的差别,只是由于采用了频率很高的超声波,并且借助仪器设备进行检测,消除了人为的的误差,提高了结果的可靠性。
超声波检测就是先用发射探头向被检物内部发射超声波,用接收探头接收从缺陷处反射回来(反射法)或穿过被检工件后(穿透法)的超声波,并将其在显示仪表上显示出来,通过观察与分析反射波或透射波的时延与衰减情况,即可获得物体内部有否缺陷以及缺陷的位置、大小及其性质等方面的信息。
1.超声波基础
(1)超声波的定义及其简单特性
超声波,是一种质点振动频率高于20KHz的机械波,因其频率超过人耳所能听见的声频段(16Hz~20KHz)而得名超声波。
无损检测用的超声波频率范围为0.2~25MHz,其中最常用的频段为0.5~10MHz。
超声波的特性:
1)指向性好超声波是一种频率很高、波长很短的机械波,在无损检测中使用的超声波波长为毫米数量级。
它象光波一样具有很好的指向性,可以定向发射。
2)穿透能力强超声波的能量较高,在大多数介质中传播时能量损失小,传播距离远,穿透能力强,在有些金属材料中,其穿透能力可达数米。
(2)超声波的分类
1)按质点振动方向分(见表7-1)
根据波动传播时介质质点的振动方向与波的传播方向的相互关系而分类。
①纵波
纵波是介质质点的振动方向与波的传播方向平行的波,用L表示。
纵波是当弹性介质的质点受到交变的拉压应力作用时产生的,故又称压缩波或疏密波。
纵波可在任何弹性介质(固体、液体和气体)中传播。
②横波
横波是介质质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波,常用S或T表示。
当介质质点受到交变的剪切应力作用时产生切变变形,从而形成横波,故横波又称切变波。
横波只能在固体介质中传播。
③表面波
当介质表面受到交变应力作用时,产生沿介质表面传播的波,称为表面波,常用R表示。
表面波是瑞利(Rayleigh)于1887年首先提出来的,因此,表面波又称瑞利波。
表面波在介质表面传播时,介质表面质点作椭圆运动,椭圆的长轴垂直于波的传播方向,短轴平行于波的传播方向。
椭圆运动可视为纵向运动与横向运动的合成,即纵波与横波的合成,因此,表面波同横波一样也只能在固体介质中传播,不能在液体或气体介质中传播。
表面波只能在固体表面传播。
表面波的能量随距表面深度的增加而迅速减弱。
当传播深度超过两倍波长时,其振幅降至最大振幅的0.37倍。
因此,通常认为,表面波检测只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。
④板波
在厚度与波长相当的弹性薄板中传播的波称为板波。
广义地,板波也包括在圆棒、方钢和管材中传播的波,但通常所说的板波仅狭义地指兰姆波。
兰姆波又分为对称型(S型)和非对称型(A型)两种,其中,对称型兰姆波的特点是:
薄板中心质点作纵向振动,上下表面质点作相位相反并对称于中心的椭圆振动;而非对称型兰姆波的特点是:
薄板中心质点作横向振动,上下表面作相位相同的椭圆振动。
上述几种波的比较如表7-1所示。
2)按振动持续时间的长短分
①连续波波源持续不断地振动所辐射的波称为连续波。
连续波常用于穿透法检测和共振法测厚,其振动形态如图7-1a所示。
②脉冲波波源振动持续时间很短(微秒级)、间歇辐射的波称为脉冲波。
目前,超声无损检测中广泛采用的就是脉冲波,其振动形态如图7-1b。
3)按波形分
本分类方法常用于声波的理论研究,波阵面,是指同一时刻介质中振动相位相同的所有质点所联成的面;波前是指某一时刻波动所到达的空间各点所联成的面;波线是波的传播方向线。
波形,即波阵面的形状。
①平面波平面波的波阵面为相互平行的平面,其波源为一平面。
②柱面波波阵面为同轴圆柱的波称为柱面波。
柱面波的波源为一条线.
③球面波波阵面为同心球面的波称为球面波,其波源为一点。
图7-2超声波波形
(3)超声场及其特征参量
充满超声波的空间或超声振动所涉及的介质部分称为超声场,描述超声场的主要特征参量有声压、声强和声阻抗。
1)声压
超声场中某一点某一瞬时所具有的压强P1与该点没有超声波存在时的静态压强P0之差称为该点的声压,记为P,单位为帕斯卡(Pa)。
2)声强
单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强,记为I,其常用单位为erg/(cm2.s)[(尔格/厘米2.秒)]或W/cm2。
3)声阻抗
介质中某一点的声压与该处质点的振动速度之比称为声阻抗,常用Z表示,单位为g/cm2.s或kg/m2.s。
数值上,声阻抗等于介质密度与声速c的乘积,即Z=ρc
2.超声波的传播特性
1)超声波的叠加、干涉和衍射
①波的叠加原理
当几列波(指质点振动位移振幅远小于波长的波)在同一介质中传播并相遇时,相遇处质点的振动是各列波引起分振动的合成,任一时刻该质点的位移是各列波引起的分位移的矢量和。
相遇后的各列波仍保持它们各自原有的特性(频率、波长、振动方向等)不变,并按照各自原来的传播方向继续前进,好象在各自的传播过程中没有遇到其它波一样。
②波的干涉
两列频率和振动方向相同、相位差恒定的波相遇时,由于波的叠加作用,会使某些地方的振动始终互相加强,而在另一些地方的振动始终互相减弱或完全抵消的现象称为波的干涉。
能产生干涉现象的波称为相干波。
相干波的波源称为相干波源。
③波的衍射
波在传播过程中遇到障碍物时能绕过其边缘,并继续前进的现象称为波的衍射或绕射。
超声波在传播过程中遇到障碍物时,一方面产生反射和折射,另一方面产生绕射。
绕射本领的大小取决于障碍物尺寸Df和波长λ的相对大小,即:
当Df<<λ时,几乎只绕射而无反射;
当Df>>λ时,几乎只反射而无绕射;
当Df≈λ时,则既反射又绕射。
绕射使反射回波减弱,因此一般认为超声波检测所能探测到的最小缺陷尺寸为λ/2。
2)超声波的反射、折射和波型转换
超声波从一种介质传播到另一种介质时,会发生反射、折射和波型转换现象。
超声波垂直入射时的反射和透射
当超声波从声阻抗为Z1的介质垂直入射声阻抗为Z2的介质,若其界面为单一平界面(如图7-3所示)时,则服从如下的反射和透射规律:
3)超声波的衰减
超声波在介质中传播时,随着传播距离的增加,超声波的能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。
①衰减的原因
引起超声波衰减的原因很多,主要包括扩散衰减、散射衰减和吸收衰减。
扩散衰减:
超声波在传播过程中,由于波束的扩散引起的衰减称为扩散衰减。
扩散衰减主要取决于波阵面的几何形状,而与传播介质的性质无关,并遵从一定的衰减规律。
散射衰减:
超声波在传播过程中,由于散射引起的衰减称为散射衰减。
散射是指超声波在传播过程中遇到声阻抗不同的异质界面(如粗大晶粒的界面)产生的反射、折射和波型转换现象。
工件中的密集型缺陷、铸件中的铁素体和石墨颗粒、多晶材料中的晶界和位错等都可能成为散射源,引起散射衰减。
当材质晶粒较粗大时,被散射的超声波被探头接收,将在示波屏上出现“草状回波”,如图7-5所示,从而使信噪比下降,这就是超声波检测奥氏体钢困难原因之所在。
吸收衰减:
超声波在介质中传播时,由于介质质点间的内摩擦和热传导引起的衰减称为吸收衰减,又称粘滞衰减。
19.2.2超声波检测设备
超声波检测设备包括:
超声波检测仪、超声波探头、试块、耦合剂。
(一)超声波检测仪
超声波检测仪的作用是产生电振荡并加于探头,使之发射超声波,同时,还将探头送回的电信号进行滤波、检波和放大等,并以一定的方式将检测结果显示出来,人们以此获得被检工件内部有无缺陷以及缺陷的位置、大小和性质等方面的信息。
⒈超声波检测仪及其分类
(1)按超声波的连续性分
①脉冲波检测仪
通过向工件周期性地发射不连续且频率固定的超声波,根据超声波的传播时间及幅度来判断工件中缺陷的有无、位置、大小及性质等信息,这是目前使用最为广泛的一类超声波检测仪。
②连续波检测仪
通过探头向工件中周期性地发射连续且频率不变(或在小范围内周期性变化的超声波,根据透过工件的超声波的强度变化来判断工件中缺陷的有无及大小、性质等。
这种仪器灵敏度低,不能确定缺陷的位置,已大多被脉冲波检测仪取代,但在超声显像和测厚等方面仍有应用。
③调频波检测仪
通过探头向工件中发射连续的、频率周期性变化的超声波,根据发射波与反射波的差频变化情况来判断工件中有无缺陷。
以往的调频式路轨检测仪便采用这种原理,但由于它只适用于检查与探测面平行的缺陷,这种仪器也已大多被脉冲波检测仪所取代。
(2)按缺陷显示的方式分
①A型显示检测仪
A型显示是一种波形显示,检测仪示波屏的横坐标代表声波的传播时间(或距离),纵坐标代表反射波的幅度。
由反射波的位置可以确定缺陷的位置,而由反射波的波高则可估计缺陷的性质和大小。
②B型显示检测仪
B型显示是一种图象显示,检测仪示波屏的横坐标是靠机械扫描来代表探头的扫查轨迹,纵坐标是靠电子扫描来代表声波的传播时间(或距离),因而可直观地显示出被探工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度。
③C型显示检测仪
C型显示也是一种图象显示,检测仪示波屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来代表探头在工件表面的位置。
探头接收信号幅度以光点辉度表示,当探头在工件表面移动时,示波屏上便显示出工件内部缺陷的平面图象(顶视图),但不能显示缺陷的深度。
(3)按超声波的通道数分
根据通道数的多少不同,可分为单通道型和多通道型两大类,其中前者应用最为广泛,而后者则主要应用于自动化检测。
目前广泛使用的是A型显示脉冲反射式超声波检测仪。
2.A型显示脉冲反射式超声波检测仪
(1)仪器构造原理
主要由同步电路、时基电路(扫描电路)、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路等几部分组成,如图7-7所示。
除上述基本组成部分外,实用中的超声波检测仪还有延迟、标距、闸门和深度补偿等辅助电路。
(2)主要性能指标
水平线性水平线性也称时基线性或扫描线性,是表征检测仪水平扫描线扫描速度的均匀程度、亦即扫描线上显示的反射波距离与反射体距离成正比的程度的性能指标。
水平线性的好坏影响对缺陷的定位。
垂直线性垂直线性也称放大线性,它是描述检测仪示波屏上反射波高度与接收信号电压成正比关系的程度。
垂直线性影响对缺陷的定量分析。
动态范围动态范围是检测仪示波屏上反射波高度从满幅降至消失时仪器衰减器的变化范围。
动态范围大,对小缺陷的检出能力强。
(3)性能特点
与其它超声波检测仪相比,脉冲反射式超声波检测仪具有如下的突出优点:
①在被检工件的一个面上,用单探头脉冲反射法即可检测,这对于诸如容器、管道等一些很难在双面放置探头进行检测的场合,更显示出明显的优越性;
②可以准确地确定缺陷的深度;
③灵敏度远高于其它方法;
④可以同时探测到不同深度的多个缺陷,分别对它们进行定位、定量和定性;
⑤适用范围广。
用一台检测仪可进行纵波、横波、表面波和板波检测,而且适用于探测很多种工件,不仅可以检测,而且还可用于测厚、测声速和测量衰减等。
(二)超声波探头
超声波检测中,超声波的产生和接收过程是一个能量转换过程,这种转换是通过探头实现的,探头的功能就是将电能转换为超声能(发射探头)和将超声能转换为电能(接收探头)。
目前,超声波检测用的探头多为压电型,其作用原理为压电晶体在高频电振荡的激励下产生高频机械振动,并发射超声波(发射探头);或在超声波的作用下产生机械变形,并因此产生电荷(接收探头)。
1.探头的种类
超声波检测中,由于被检测工件的形状和材质、检测的目的和条件不同而使用不同形式的探头,超声波探头的常用分类方法如下。
(1)按波型分
按照在被检测工件中产生的波型不同,可将超声波探头分为纵波探头、横波探头、板波(兰姆波)探头和表面波探头等四种类型。
(2)按入射声束方向分
可分为直探头和斜探头两大类。
(3)按耦合方式分
直接接触式探头(探头通过薄层耦合剂与被探工件表面直接接触)
液浸式探头(探头与被探工件表面之间有一定厚度的液层)。
(4)按晶片数目分
可分为单晶探头、双晶片探头和多晶片探头等几种。
(5)按声束形状分
可分为聚焦探头和非聚焦探头两大类。
(6)按频带分
可分为宽频带探头和窄频带探头。
(7)按使用环境分
常规探头(通用目的)
特殊用途探头(如机械扫描切换探头、电子扫描阵列探头、高温探头、瓷瓶检测专用扁平探头等)
2.探头的结构
(1)直探头
直探头用来发射和接收纵波,多用于手工操作接触法检测,既适宜于单探头反射法,又适宜于双探头穿透法。
主要由压电晶片、阻尼块、壳体、接头和保护膜等基本元件组成,其典型结构如图7-8a所示。
(2)斜探头
利用透声楔块使声束倾斜于工件表面射入工件的探头称为斜探头。
依入射角的不
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