影響缺陷定位、定量的主要因素
影響缺陷定位、定量的主要因素及其它
目前A型脈沖反射式宇時先鋒超聲波探傷儀是根據屏幕上缺陷波的位置和高度來評價被檢工件中缺陷的位置和大小,了解影響因素,對于提高定位、定量精度是十分有益的。
一.影響缺陷定位的主要因素
1. 儀器的影響
儀器的水平線性的好壞對缺陷定位有一定的影響。
2. 探頭的影響
探頭的聲束偏離、雙峰、斜楔磨損、指向性等影響缺陷定位。
3. 工件的影響
工件的表面粗糙度、材質、表面形狀、邊界影響、溫度及缺陷情況等影響缺陷定位。
4. 操作人員的影響
儀器調試時零點、K值等參數存在誤差或定位方法不當影響缺陷定位
二.影響缺陷定量的主要因素
1. 儀器及探頭性能的影響
儀器的垂直線性、精度及探頭頻率、型式、晶片尺寸、折射角大小等都直接影響缺陷回波高度。
2. 耦合與衰減的影響
耦合劑的聲阻抗和耦合層厚度對回波高有較大的影響;當探頭與調靈敏度用的試塊和被探工件表面耦合狀態不同時,而又沒有進行恰當的補償,也會使定量誤差增加,精度下降。
由于超聲波在工件中存在衰減,當衰減系數較大或距離較大時,由此引起的衰減也較大,如不考慮介質衰減補償,定量精度勢必受到影響。因此在探傷晶粒較粗大和大型工件時,應測定材質的衰減系數,并在定量計算時考慮介質衰減的影響,以便減少定量誤差。
3. 工件幾何形狀和尺寸的影響
工件底面形狀不同,回波高度不一樣,凸曲面使反射波發散,回波降低,凹曲面使反射波聚焦,回波升高;工件底面與探測面的平行度以及底面的光潔度、干凈程度也對缺陷定量有較大的影響;由于側壁干涉的原因,當探測工件側壁附近的缺陷時,會產生定量不準,誤差增加;工件尺寸的大小對定量也有一定的影響。
為減少側壁的影響,宜選用頻率高、晶片尺寸大且指向性好的探頭探測或橫波探測;必要時不可采用試塊比較法來定量。
4. 缺陷的影響
不同的缺陷形狀對其回波高度有很大的影響,缺陷方位也會影響到回波高度,另外缺陷波的指向性與缺陷大小有關,而且差別較大;另外缺陷回波高度還與缺陷表面粗糙度、缺陷性質、缺陷位置等有影響。
三.缺陷性質分析
超聲波探傷還應盡可能判定缺陷的性質,不同性質的缺陷危害程度不同,例如裂紋就比氣孔、夾渣大得多。但缺陷定性是一個很復雜的問題,實際探傷中常常根據經驗結合工件的加工工藝、缺陷特征、缺陷波形和底波情況來分析估計缺陷的性質。
四. 非缺陷回波的判別
超聲波探傷中屏上常常除了始波、底波、和缺陷波外,還會出現一些其他的信號波,如遲到波、三角反射波、61°反射波以及其他原因引起的非缺陷回波,分析和了解常見非缺陷回波產生的原因和特點也是十分必要的。
五. 側壁干涉
縱波探傷時,探頭若靠近側壁,則經側壁反射的縱波或橫波與直接傳播的縱波相遇產生干涉,對探傷帶來不利影響。一般脈沖持續的時間所對應的聲程不大于4λ。因此只要側壁反射波束與直接傳播的波束聲程差大于4λ就可以避免側壁干射