超声波探伤
问答题：
1、什么是机械振动和机械波？二者有何关系？
答：物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械运动。

机械振动在弹性介质中的传播过程称机械波。

二者是相互联系的，振动是产生波动的根源，波动是振动状态的传播过程，也是振动能量的传播过程。

2、什么是超声波的近场区与近场长度？近场长度与哪些因素有关？为什么要尽
量避免在近场区探伤？
答：波源附近由于波的干涉而出现一系列声压极大值极小值的区域称超声波的近场区。

波源轴线上最后一个声压极大值与波源的距离称近场长度，用N表示。

D S 2
E S
4λπλ，可知近场长度与波源面积成正比，与波长成反比。

近场区对探伤定量是不利的，处于声压极小值处的较大缺陷回波可能较低，处于声压极大值处的较小缺陷回波可能较高，这样易引起误判，甚至漏检。

因此应尽量避免在近场区探伤。

3、超声波探伤仪主要由哪几部分组成？简述A型脉冲反射式超声波探伤仪的工作过程。

答：超声波探伤仪主要由以下几个部分组成：同步电路、扫描电路、发射电路、接收放大电路，显示电路和电源电路等组成。

A型脉冲反射式探伤仪的工作过程如下：同步电路的触发脉冲同时加至扫描电路和发射电路。

扫描电路受触发产生锯齿波电压，加至示波管水平偏转板，使电子束发生水平偏转，在荧光屏上产生一条水平扫描线。

与此同时，发射电路受触发产生高频电脉冲，加至探头，激励压电晶片振动，在工件中产生超声波。

超声波在工件中传播，遇缺陷或底面发生反射，返回探头时又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检波，加至示波管垂直偏转板上，使电子束发生垂直偏转，在水平扫描线相应位置上产生缺陷波和底波。

根据缺陷波的位置和幅度，为缺陷定位和定量。

4、如何选择探头频率？
答：频率的高低对探伤有较大的影响。

频率高，灵敏度和分辨率高，指向性好，对探伤有利。

但频率高，近场区长度大，衰减大，对探伤不利。

实际探伤中要全面分析各方面的因素，合理选择频率。

一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选择较低的频率。

对于晶粒细的锻件、轧制件和焊接件等，可选用较高频率，常用2.5-5MH Z 。

对晶粒粗大的铸件、奥氏体钢等宜选用较低频率，常用0.5-2.5MH Z。

5、什么是探伤灵敏度？为何要调整探伤灵敏度？调整探伤灵敏度常用的方法有
哪几种？
答：探伤灵敏度是指在确定的声程范围内发现规定大小缺陷的能力。

调整探伤灵敏
度的目的在于发现工件中规定大小的缺陷，并对缺陷定量。

探伤灵敏度太高太低都对探伤不利。

太高示波屏上杂波多，判伤困难。

灵敏度太低，容易引起漏检。

调节探伤灵敏度的常用方法有两种，即试块调整法和工件底波调整法。

6、什么是扫描速度？调节扫描速度有哪几种方法？各适用什么情况？
答：仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度值与实际声程X（单程）的比例关系，即：X=1：n称为扫描速度，也称时基扫描比例。

调整扫描速度常用的方法有三种：声程调整法，适用于纵波、表面波和横波探伤。

水平调整法，适用于横波探伤较簿的工件。

深度调整法适用于横波探伤较厚的工件。

7、焊缝中常见的缺陷有哪几种？简述它们的含意。

答：焊缝中常见的缺陷及其含意：
（1）气孔：气孔是焊接过程中熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。

（2）夹渣：夹渣是指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物。

（3）未焊透：未焊透是指焊接接头部分金属未完全熔透的现象。

分根部未焊透、中间未焊透和层间未焊透等。

（4）未熔合：未熔合主要是指填充金属与母材之间或填充金属层之间没有熔合在一起的现象。

分坡口未熔合和层间未熔合等。

（5）裂纹：裂纹是指在焊接过程中或焊后，在焊缝或热影响区，局部破裂的缝隙。

8、焊缝探伤中，如何选择探头的K值？
答：探头K值的选择应从以下三个方面考虑。

（1）使声束能扫查到整个焊缝截面。

（2）使声束中心线尽量与主要危险性缺陷垂直。

（3）保证有足够的灵敏度。

为保证声束扫查到整个焊缝截面应使K≥（a+b+L
）∕T，其中a、b分别表示上、下焊
o
为前沿长，T为工件厚度。

一般探头K值可根据工件厚度来选择，缝宽度的一半，L
o
薄工件采用较大K值，以避免近场区探伤，提高定位定量精度。

厚工件采用较小K 值，以便缩短声程，减少衰减，提高灵敏度，同时可减少打磨宽度。

9、说明焊缝探伤中扫查方式的种类和作用。

答：焊缝探伤中扫查方式有如下几种：
（1）锯齿形扫查，探头沿锯齿形路线进行扫查。

扫查时，探头要作10º-15º转动。

锯齿形扫查能发现与焊缝平行或倾斜的缺陷。

（2）左右扫查与前后扫查：左右扫查可找到最大回波高度，确定缺陷长度。

前后扫查可确定缺陷的水平距离和深度。

（3）转角扫查：推断缺陷的方向。

（4）环绕扫查：用来判断缺陷的形状，估计缺陷的性质。

（5）平行或斜平行扫查：用来检查热影响区和磨平焊缝的缺陷。

（6）串列扫查：用来发现与探伤面垂直的内部未焊透、未熔合等。