第七章 无损检测技术
3．超声场及其特征参数
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波。广义上的板波也包括在圆棒、方管和管材中传 播的波，但通常所说的都是指狭义上的板波即兰姆
波。
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（2）按照持续时间的长短分 ①连续波 ②脉冲波
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图7-1 连续波和脉冲波 (a)连续波； (b)脉冲波
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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；而波前则是指某 一时刻波动所到达的空间各点所联成的面； 波线则是波的传播方向线。
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工厂超声波探伤仪
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(一) 超声波基础 1．超声波的定义
超声波是一种依靠弹性介质中的质点而 传播的机械振动，即机械弹性波。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。
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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。其波动方程为：
y A costx
x c
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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。球面波的波动方程为：
y Acos tx
x c
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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。
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④ 板波 在厚度与波长相当的弹性薄板中传播的波称作板
3．钢管中常见的缺陷现象 • (1) 外壁折叠 • (2) 外壁划痕 • (3) 横向裂纹 • (4) 纵向裂纹
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四、焊缝中常见的缺陷现象
• (1) 裂纹 • (2) 未焊透 • (3) 未熔合 • (4) 夹渣 • (5) 夹杂 • (6) 气孔 • (7) 咬边 • (8) 白点
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三、型材中常见的缺陷现象
1．钢板中常见的缺陷现象 • (1) 分层与夹杂物 • (2) 裂纹 • (3) 皮下气孔 • (4) 表面缺陷 2．棒钢中常见的缺陷现象 • (1) 裂纹 • (2) 夹杂 • (3) 表面缺陷
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(3)按波形分 所谓波形，即波阵面的形状。根据波形的
不同，通常把不同波源发出的波分为平面 波、柱面波和球面波。
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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。平面波的波动方程为：
yAcos tx
c
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
常见缺陷的分类描述 超声波检测 射线检测 磁粉检测 渗透检测 涡流检测 声发射检测
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第一节 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。
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超声波的特性： (1) 指向性好 (2) 穿透能力强 (3) 能量高
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2．超声波的分类 (1)按质点振动方向分
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的不同，可将超声波 分为纵波、横波、表面波和板波等。这是超 声检测中最常见的分类方法。
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一、铸件中常见的缺陷现象 (1) 气孔 (2) 缩孔与缩松 (3) 夹砂与夹渣 (4) 裂纹 (5) 冷隔和浇不足 (6) 熔敷不良产生的缺陷 (7) 白点(发裂) (8) 鼠尾 (9) 偏析
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二、锻件中常见的缺陷现象
(1) 夹砂和夹渣 (2) 缩孔和疏松 (3) 金属和非金属夹杂物 (4) 龟裂 (5) 过热 (6) 过烧 (7) 烧裂 (8) 折叠 (9) 白点
Hale Waihona Puke 14第七章 无损检测技术中国矿业大学机电学院
① 纵波
介质质点的振动方向与波的传播方向相 同的波称作纵波，常用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。
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② 横波
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所谓无损检测，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。
无损检测包括超声检测、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。
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五、使用与维修过程中常见的缺陷现象
(1) 裂纹 (2) 摩擦腐蚀 (3) 气蚀
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第二节 超声波检测
一、超声波检测的物理基础
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无缺陷以及缺 陷的位置、大小及其性质等方面的信息。
介质质点的振动方向与波的传播方向互 相垂直的波称作横波，常用S或T表示。当介 质质点受到交变剪切应力作用时，会产生剪 切变形，形成横波，故横波又称为切变波。 横波只能在固体介质中传播。
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③ 表面波（瑞利波） 介质表面在受到交变应力作用时产生的沿
介质表面传播的波，称为表面波，常用R表 示。