7-1第七章-无损检测技术
超声无损检测 第7章 板材管材超声检测
波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，移动探 头回波此起彼伏。
质量分级
中部区域质量分级
边缘及剖口区域质量分级
钢板横波斜探头检测（非分层类缺陷）
1.探头：频率2Mhz～5Mhz、折射角β=45(K1)、晶片尺寸13mm～25mm。 2.试块: 1）与被检钢板厚度差不超过10%， 人工反射体为60°V形槽， 槽深 为板厚的3%（最大为3mm）,槽 的长度不小于25mm。
2）当板厚小于等于50mm时， 只需在检测面加工一个V形槽； 当板厚大于50mm时，则需要 在检测面、底面各加工一个 V形槽。
3.距离—波幅曲线的确定（47013
4.扫查方式 5.验收标准
7.3 复合板超声检测
7.3.1 复合板中常见缺陷
复合板一般是用扎制、粘接、爆炸、和堆焊等方法，将碳钢或者低合 金钢等基材（母材）与不锈钢、钛、铝、铜等复合层粘合，以提高钢板的 耐腐蚀性。制造中常见的缺陷就是脱层，即复合层与母材结合不良。
缺陷的定量： 测定缺陷面积，NB/T47013.3
缺陷尺寸评定示例
缺陷尺寸的评定及质量分级
3.缺陷性质的估计
分层:
缺陷回波规律性较强，大多位于板厚中间位置，波形陡直，底波明 显下降或消失。
折叠:
当折叠在检测面附近时，底波明显下降，次数减少，甚至消失，始 波加宽；当折叠位于底面且较薄时，很容易与底波混淆，底波会前移， 若扫查速度较快有漏检的可能。
灵敏度低的情况，需采取改善措施。 * 将探头有机玻璃斜楔修磨成与被检管材曲率相近的曲面。 * 使用接触式聚焦探头。
（1）试块的制备和要求：
试块应采用与被检钢管 相同规格、材质、热处理工 艺的钢管制做，人工缺陷为 纵向的矩形槽或60°的V形槽 ，对比槽尺寸按NB/T47013 标准表18。
《无损检测技术概述》课件
本PPT课件将全面介绍无损检测技术，包括其定义、优点与局限性、分类、应 用领域和发展趋势。让我们一起探索这项重要的技术！
什么是无损检测技术
无损检测技术是一种利用物质内部或表面的信号，对物质的质量进行检验、 判定和评定的技术。
无损检测技术的优点与局限性
1 优点
2 局限性
隐患，确保工程质量和
安全。
无损检测技术的发展趋势
1
智能化
将人工智能和大数据应用于无损检测技术，提高检测效率和准确性。
2
机器学习
通过机器学习算法用数据挖掘技术，发现隐含在大量数据中的物质缺陷信息。
结语
无损检测技术发展的意义
无损检测技术的发展将进一步提高物质质量 和安全水平，推动工业生产的可持续发展。
无损检测技术非破坏性，能保持被检物 体原有结构和性能。
无损检测技术可能受到物质特性、检测 设备和人员技术水平等因素的限制。
无损检测技术的分类
声学无损检测技术
通过声波的传播和反射来 检测物体内部的缺陷。
磁粉无损检测技术
使用磁场和磁粉来检测物 体表面或近表面的裂纹和 缺陷。
涡流无损检测技术
利用物体导电性差异引起 的涡流损耗来检测表面和 近表面的缺陷。
无损检测技术的未来前景
随着科技的不断进步，无损检测技术将在更 多领域得到应用，发展前景广阔。
热红外无损检测技术
利用物体的热辐射特性来检测物体内部的缺陷和异常。
无损检测技术在工业生产中的应用
无损检测技术在航 空航天领域中的应 用
检测飞机零件的裂纹和
缺陷，确保航空安全。
无损检测技术在汽 车制造领域中的应 用
检测汽车车身和引擎的
公共基础知识无损检测技术基础知识概述
《无损检测技术基础知识概述》一、引言无损检测技术是在不破坏或不影响被检测对象使用性能的前提下，采用物理或化学方法，借助先进的技术和设备器材，对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数的检测技术。
无损检测技术在现代工业生产中起着至关重要的作用，它能够确保产品质量、保障设备安全运行、降低生产成本、提高生产效率。
本文将对无损检测技术的基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势进行全面的阐述与分析。
二、基本概念1. 定义无损检测技术是利用声、光、电、磁和热等物理现象，在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，检测被检测对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息。
2. 分类无损检测技术主要分为五大类：超声检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）。
（1）超声检测：利用超声波在材料中的传播特性来检测材料内部的缺陷。
（2）射线检测：利用射线（如 X 射线、γ射线等）穿透材料时的衰减特性来检测材料内部的缺陷。
（3）磁粉检测：利用铁磁性材料在磁场中被磁化后产生的漏磁场来检测材料表面和近表面的缺陷。
（4）渗透检测：利用液体的毛细作用，将渗透剂渗入材料表面的开口缺陷中，然后通过显像剂将缺陷显示出来。
（5）涡流检测：利用电磁感应原理，检测材料中的涡流变化来检测材料的缺陷。
3. 特点（1）非破坏性：无损检测技术在检测过程中不会对被检测对象造成任何损坏，保证了被检测对象的完整性和使用性能。
（2）全面性：无损检测技术可以对被检测对象进行全面的检测，包括材料内部和表面的缺陷、物理性能和化学性能等。
（3）可靠性：无损检测技术采用先进的技术和设备器材，检测结果准确可靠，可以为产品质量和设备安全运行提供有力的保障。
（4）高效性：无损检测技术检测速度快、效率高，可以大大提高生产效率和降低生产成本。
三、核心理论1. 超声检测理论超声检测是利用超声波在材料中的传播特性来检测材料内部的缺陷。
无损检测技术PPT教学课件
RT-III UT-III
2020/12/09
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一、无损检测概论
2020/12/09
2
1、无损检测的定义与分类
在不损坏试件的前提下以物理或化学方法 为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件 的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和 测试的方法.
射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透 检测
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1、射线检测基础知识
射线检测原理 射线检测设备 射线检测特点
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2、超声波检测基础知识
超声波检测原理 超声波检测设备 超声波检测特点
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3、磁粉检测基础知识
磁粉检测原理 磁粉检测设备 磁粉检测特点
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2、无损检测的目的
保证产品质量 保障使用安全 改进制造工艺 隆低生产成本
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4
3、无损检测应用要点
无损检测要与破坏性检测相配合 正确选用实施无损检测的时机 选用最适当的无损检测方法 综合应用各种无损检测方法
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5
4、承压类特种设备无损检测标准
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4.1原材料检验
板材
UT
锻件和棒材 UT、MT、（PT）
管材
UT（RT）、MT （PT）
螺栓
UT、MT、（PT）
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4.2焊接检验
坡口部位
UT 、 PT（MT）
清根部位
PT（MT）
对接焊缝
RT （ UT ） 、M）、 PT（MT）
无损检测技术教学内容
原材料 （原料检验）
初加工，二次加工‥‥ （铸造、锻造、冲压、焊接等 ）
产品 （在役检验）
3
2、无损检测的三个发展阶段
❖ NDI（无损探伤）： 主要用于产品的最终检验，在不破坏产品的前提下，发现
零部件中的缺陷，以满足工程设计中对零部件强度设计的需 要。 ❖ NDT（无损检测）：
不但要进行最终产品的检验，还要测量加工过程工艺参数， 诸如：温度、压力、密度、浓度、成分、组织结构、残余应 力、晶粒大小。 ❖ NDE（无损评估）：
德国奔驰（Benz）汽车公司对汽车的几千个零件全部进行无损检测 后，运行公里数增加了一倍，大大提高了在国际市场上的竞争能力。
21
❖ 应用无损检测技术能够在铸造、锻造、冲压、焊接 等工序中检查该工件是否符合要求，以避免进行徒 劳无益的加工，合理的制造出产品。因此，无损检 测是一种既经济而又能使产品达到性能要求的技术。 虽然看起来无损检测没有在产品上增加任何东西， 但是它对产品质量实际上起了保证作用。
无损检测技术
1、什么是无损检测技术？ 无损检测以不损害被检验对象的使用性能为前提，
应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料、 零部件、结构件进行有效的检验和测试，借以评价 它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性 能。无损检测技术享有“工业卫士”的美誉.
2
❖ 无损检测内容包括：在探测材料或构件中是 否有缺陷，并对缺陷的形状、大小、方位、 取向、分布等情况进行判断，还能提供组织 分布、应力状态以及某些机械和物理量等信 息。
主要材料特性 缺陷必须延伸到表面
必须是磁性材料 必须是导电材料
能透过微波 强度随工件厚度、密度及化学成分变化而变化 强度随工件厚度、密度及化学成分变化而变化
无损检测超声波探伤第7章 板材、管材
B1 F1
B2
50 F2
B1 F1
B2 50
F2
B1 B2
0
5
10
① (F1≥曲线)
0
5
10
② 双晶探头t＜20mm (F1≥50%)
0
5
10
③ (B1＜50%)
2.缺陷的测定 扫查发现缺陷后要测定缺陷的位置、大小，并评估缺陷的性质。 （1）缺陷位置的测定：包括深度位置和平面位置。
根据金属板材的材质不同，常见的金属板材有 钢板（CL5900、CS3230）、铝板（CL6260、CS3080）、 铜板（CL4700、CS2260）……等等。
实际生产中钢板的应用最广，因此这里以钢板 为例来说明板材的超声波探伤。
普通钢板是由钢锭轧制而成。普通钢板包括碳素钢、低合金钢以及奥 氏体钢板、镍及镍合金钢板和双相不锈钢板。
由于钢板加工方式的原因，钢板中的缺陷大多是面积形缺陷。缺陷的 形成一方面是由于材质特性造成，一方面是由于加工工艺造成。
分层、折叠缺陷是在轧制过程中形成，基本都与表面平行。
根据钢板厚度的不同，将钢板分为薄板、中厚板和厚板。
δ<6㎜ 薄板
6≤ δ ≥40㎜ 中厚板
δ >40㎜ 厚板
厚板的探伤常用垂直入射的纵波检测法，又称为垂直检测 法；薄板的探伤常用板波检测法。（详见第五章）
（4）缺陷边界范围和指示长度的测定：
47013标准5.3.6.2规定了缺陷边界的测定方法。 ① 检出缺陷后，应在他的周围继续进行检测，以确定缺陷的范围。 ② 板材＜20㎜用双晶探头确定缺陷的边界范围或只是长度时，探头的 移动方向应与探头的隔声层相垂直，并使缺陷波下降到检测灵敏度条件 下显示屏满刻度的25%，探头中心点即为缺陷的边界点。 ③ 板材厚度20㎜～60㎜用双晶直探头确定缺陷的边界范围时，探头的 移动方向应与探头的隔声层相垂直，并使缺陷波下降到距离波幅曲线， 探头中心点即为缺陷的边界点。 ④ 用单直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时，移动探头使缺陷第 一次波波高下降到距离波幅曲线，探头中心点即为缺陷的边界点。 ⑤ 确定底面第一次反射波波幅低于满屏50%时，探头移动（单探头或双 直探头）使底面第一次反射波升高到显示屏满刻度的50%，此时探头中 心点即为缺陷的边界点。
无损检测技术简介及基本原理
无损检测技术简介及基本原理无损检测技术（Non-Destructive Testing, NDT）是一种通过对物体进行检测和评估，而无需破坏或损伤被检测物体的方法。
它在各个领域广泛应用，包括工业生产、运输、航空航天、医疗保健等。
本文将介绍无损检测技术的基本原理及其常见应用领域。
无损检测技术的基本原理是通过对材料或结构进行传递、反射、散射、漏洞等信息的探测和分析，从而判断其质量或完整性。
与传统的破坏性检测方法相比，无损检测技术具有非入侵性和准确性的优势，能够在检测过程中保持被检测物体的完整性和可用性。
无损检测技术主要包括以下几种方法：1. 超声波检测：超声波检测是利用超声波在物体中传播的特性，通过检测和分析超声波的传播和反射来确定物体的缺陷或异常。
超声波检测广泛应用于金属材料的检测，如焊接、铸造和锻造等。
2. 磁粉检测：磁粉检测是一种利用磁力线和磁性粉末检测物体表面或近表面裂纹和缺陷的方法。
通过施加磁场和施加磁粉末，可以在目标物体上形成漏磁场，从而揭示出隐藏在材料中的缺陷。
3. X射线检测：X射线检测是利用X射线穿透物体，通过对X射线的吸收、散射和透射进行分析，检测物体内部的缺陷或异常。
X射线检测广泛应用于工业成像、安检和医学领域。
4. 红外热像检测：红外热像检测是利用物体的红外辐射，通过红外相机传感器来生成热像图像，从而检测物体的温度分布和热异常。
红外热像检测在电力、建筑和热工行业中广泛应用。
无损检测技术在各个领域中具有广泛的应用：1. 工业制造：无损检测技术可以用于检测和评估工业制造中的材料和构件的质量，如焊接接头的检测、铸造件的质量控制等。
2. 航空航天：无损检测技术在航空航天领域中发挥着关键作用，可以用于飞机的结构材料检测、发动机的检测和维修等。
3. 汽车工业：无损检测技术可以用于汽车零部件的检测和评估，如发动机的缺陷检测、车轮的裂纹检测等。
4. 医疗保健：无损检测技术在医疗保健领域中被广泛应用于医学成像，如X射线检测、超声波检测等。
《无损检测技术》课件
随着新型材料和工艺的发展，需要开发出相应的无损检测方法。
3 人才短缺
无损检测需要一定的专业知识和技能，人才短缺已经成为制约无损检测技术发展的一个 因素。
结论和总结
无损检测技术属于一种很有前景的技术，可以用来检测很多不同类型的材料。 这种技术优点明显，可以在不破坏测试对象的情况下进行测试，是一种高效， 快捷且可靠的检测方法。
无损检测技术
介绍无损检测技术的定义和背景。这种技术可以在不破坏测试对象的情况下 检测材料的质量和缺陷。
无损检测技术的分类和应用领域
超声波检测
使用机械振动发出的超声波来检测材料的缺陷或腐 蚀。
磁粉检测
在待检材料表面施加磁场，然后覆盖上磁粉。如有 缺陷，则磁粉会聚集在缺陷处形成可见磁迹。
X射线检测
用X射线通过被测试材料，并在另一侧对其进行接 收。对通过的X射线进行衰减的不同程度可以揭示
涡流检测
在待检测材料上施加高频电流，根据检测仪器对回 路状态的感应来检测表面缺陷或材料性能。
无损检测技术的原理和方法
1
材料特性
不同的无损检测方法在不同类型的材料上的效果不同，必须根据材料的特性选择 特定的方法括超声波探头、磁粉检测仪等。
3
测试标准
无损检测过程需要根据国家或行业的相关标准进行，以确保测试的准确性和可比 性。
无损检测技术的优势和局限性
优势
可节省成本和时间，对测试对象的破坏小。
局限性
不能检测所有缺陷类型，需要专门的人员进行测试和分析。
应用场景
广泛应用于航空航天、汽车、铁路、石油化工等行业中检测材料的质量和安全。
无损检测技术在工业中的应用案例
焊接缺陷检测
使用超声波检测焊缝，排除可能产生的松散裂纹、 气孔等缺陷。
无损检测技术
改进制造工艺
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02
保障使用安全
单击此处添加正文
04
隆低生产成本
单击此处添加正文
2、无损检测的目的
CONTENT
3、无损检测应用要点
无损检测要与破坏性检测相配合
正确选用实施无损检测的时机
选用最适当的无损检测方法
综合应用各种无损检测方法
承压类特种设备无损检测标准
通用要求 第二部分射线检测 第三部分超声检测 第四部分磁粉检测 第五部分渗透检测 第六部分涡流检测
04
四、无损检测方法的应用选择
原材料检验
01
焊接检验
02
其他检验
03
4.1原材料检验
板材 UT 锻件和棒材 UT、MT、（PT） 管材 UT（RT）、MT （PT） 螺栓 UT、MT、（PT）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.2焊接检验
坡口部位 UT 、 PT（MT） 清根部位 PT（MT） 对接焊缝 RT （ UT ） 、MT（PT） 角焊缝和T型焊缝UT （ RT ）、 PT（MT）
4.3其他检验
工卡具焊靶 MT（PT） 复合材料复合层检测 UT 水压试验后 MT
焊接电流小、熔深浅 坡口和间隙尺寸不当，钝边太大 磁偏吹影响 焊条偏芯度太大 层间及焊根清根不良
2.3未焊透的成因
2.4未熔合成因
焊接电流过小 焊速过快 焊条角度不当 产生弧偏吹现象 母材表面有污物或氧化物影响敷熔金属与母材间的熔化结合
三、常用检测方法基础知识
03
1、射线检测基础知识
射线检测原理
二、 缺陷的种类及产生原因
02
1、缺陷的种类
咬边、焊瘤、凹坑、未焊满、烧穿、气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合
无损检测复习题汇总
《无损检测技术》复习题汇总第三章超声检测一、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）1、垂直探伤时探伤面的粗糙度对反射波高的影响比斜角探伤严重. (√)2、超声脉冲通过材料后，其中心频率将变低. (√)3、“灵敏度”意味着发现小缺陷的能力，因此超声波探伤灵敏度越高越好. (×)4、半波高度法用来测量小于声束截面的缺陷的尺寸. (×)5、串列式双探头法探伤即为穿透法. (×)6、曲面工件探伤时，探伤面曲率半径愈大，耦合效果愈好. (√)7、实际探伤中，为提高扫描速度减少的干扰，应将探伤灵敏度适当降低. (×)8、当工件内存在较大的内应力时，将使超声波的传播速度及方向发生变化. (√)9、超声波倾斜入射至缺陷表面时，缺陷反射波高随入射角的增大而增高. (×)10、超声波的频率越高，传播速度越快。
(×)11、超声波垂直入射时，界面两侧介质声阻抗差愈小，声压往复透射率愈高。
(√)12、对同一个直探头来说，在钢中的近场长度比在水中的近场长度小。
(√)13、较薄钢板采用底波多次法探伤时，如出现“叠加效应”，说明钢板中缺陷尺寸一定很大。
(×)14、钢管水浸探伤时，如钢管中无缺陷，荧光屏上只有始波和界面波。
(√)15、使用K≥1.5 的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。
(√)二、选择题：（正确答案填入括弧中）1、在流体中可传播：(A)A.纵波；B.横波；C.纵波、横波及表面波；D.切变波。
2、晶片的厚度是晶片共振波长的: (D)A. 4 倍；B. 2 倍；C.1 倍；D. 1/2 倍。
3、在频率一定和材料相同情况下，横波对小缺陷探测灵敏度高于纵波的原因是：(C)A．横波质点振动方向对缺陷反射有利； B．横波探伤杂波少；C．横波波长短； D．横波指向性好。
4、声波垂直入射到表面粗糙的缺陷时，缺陷表面粗糙度对缺陷反射波高的影响是：(C)A.反射波高随粗糙度的增大而增加；B.无影响；C.反射波高随粗糙度的增大而下降；D.以上A 和C 都可能。
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13
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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第七章 无损检测技术
中国矿业大学机电学院
② 横波
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第七章 无损检测技术
中国矿业大学机电学院
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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第七章 无损检测技术
中国矿业大学机电学院
四、焊缝中常见的缺陷现象
• • • • • • • • (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 裂纹 未焊透 未熔合 夹渣 夹杂 气孔 咬边 白点
pr Z 2 Z1 r pi Z1 Z 2
pt 2Z 2 t pi Z1 Z 2
Z声阻抗
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第七章 无损检测技术
中国矿业大学机电学院
声强反射率 声强透射率
Ir Z 2 Z1 2 R ( ) Ii Z1 Z 2
It 4Z1Z 2 T I i ( Z1 Z 2 ) 2
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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第七章 无损检测技术
中矿业大学机电学院
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。
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第七章 无损检测技术
中国矿业大学机电学院
超声波的传播速度
超声波的传播速度与介质的弹性模量和介 质的密度有关，对一定的介质，弹性横量和 密度为常数，故波速为常数。不同的介质， 有不同的波速。超声波波型不同时，介质弹 性变形型式不同，声速也不一样。因此超声 波在介质中的传播速度是表征介质声学特性 的重要参数。
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第七章 无损检测技术
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(3) 声阻抗 介质中某处的声压与该处质点的振动速度 之比称作声阻抗，常用Z表示，单位为 g/cm2•s或kg/cm2•s。声阻抗等于介质密度ρ 与声速c的乘积，即Z=ρ•c。
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第七章 无损检测技术
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(4) 波束指向性及半扩散角 超声波探头定向辐射超声波的性质称为波 束指向性。波束指向性的优劣常用半扩散角 γ来表示。半扩散角γ是指超声波定向辐射 的半锥角即波束轴线与边缘之间的夹角。
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第七章 无损检测技术
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(2)超声波倾斜入射时的反射、折射和波型转 换 ①波型转换 当超声波倾斜入射到异质界面时，除产 生与入射波同类型的反射波和折射波之外， 还会产生与入射波不同类型的反射波和折射 波，这种现象称为波型转换。
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第七章 无损检测技术
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②反射、折射定律
(1) 声压 超声场中某一点在某瞬时所具有的压强p1与该 点没有超声波存在时的静压压强p0之差称作该点 的声压，记做p，单位为帕斯卡(Pa)。
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(2) 声强 单位时间内垂直通过单位面积的声能称作声强， 记做I，常用单位是W/cm2。
1 2 2 I cA 2
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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。
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第七章 无损检测技术
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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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第七章 无损检测技术
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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。
A x y cos t x c
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3．超声场及其特征参数
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数有声压、声 强、声阻抗和波束指向性及半扩散角等。
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sin sin sin c1 c1 c2
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第七章 无损检测技术
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对于纵波入射的固/固界面
sin L sin L sin S sin L sin S cL1 cL1 cS1 cL2 cS2
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第七章 无损检测技术
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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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第七章 无损检测技术
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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 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
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第七章 无损检测技术
中国矿业大学机电学院
(c)第三临界角αⅢ 使纵波的反射角γL＝90°时 的横波入射角度αS的称为第三 临界角，记为αⅢ 。
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第七章 无损检测技术
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由上述临界角的物理意义可知： ①当αL=αⅠ～αⅡ时，第二介质中只存在有 折射横波而没有折射纵波，这就是常用横波 探头的设计依据； ②当αL>αⅡ时，第二介质中既无折射纵波 又无折射横波，但在第二介质表面形成表面 波，这就是常用表面波探头的设计依据。
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 夹砂和夹渣 缩孔和疏松 金属和非金属夹杂物 龟裂 过热 过烧 烧裂 折叠 白点
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第七章 无损检测技术
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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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第七章 无损检测技术
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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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(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：
x y A cos t c
波。
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（2）按照持续时间的长短分 ①连续波 ②脉冲波
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。
当Df « 时，几乎只绕射而无反射； λ
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为λ ／2。
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2.超声波的反射、衍射和波型转换
（1）超声波垂直入射时的反射和透射 声压反射率 声压透射率
pr Z 2 Z1 r pi Z1 Z 2
Ir Z 2 Z1 2 R ( ) Ii Z1 Z 2
pt 2Z 2 t pi Z1 Z 2
It 4Z1Z 2 T I i ( Z1 Z 2 ) 2
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③超声波垂直入射到某界面时的声强反射 率与从何种介质入射无关。
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③临界角 临界角描述了超声波倾斜入射到单一平 界面时的某种极限传播特性，与界面两侧介 质的声学特性有关。 (a)第一临界角αⅠ 使纵波的折射角βL＝90°时 的纵波入射角度αL的称为第一临 界角，记为αⅠ。
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(b)第二临界角αⅡ 使横波的折射角βS＝90°时 的纵波入射角度αL的称为第二临 界角，记为αⅡ。
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