超声探伤缺陷评定方法_回波相位识别反射体

超声无损检测技术中的三大关键问题是缺陷的定位、定量和定性评定。迄今为止，广大的超声检测技术人员已作了大量实验研究工作，在对缺陷的定位和定量评定方面取得了很大进展，并逐步趋于成熟与完善。如在众多有关超声检验的技术规范中，对诸如确定缺陷埋藏深度及在探测面上的投影位置，评定缺陷的当量大小，延伸长度以及缺陷投影面积等都有明确的方法规定，对保证产品构件的质量和安全使用具有重大作用。然而，在对缺陷定性评定方面却存在相当大的困难，这主要是由于缺陷对超声波的反射特性取决于缺陷的取向、几何形状、相对超声波传播方向的长度和厚度、缺陷的表面粗糙度、缺陷内含物以及缺陷的种类和性质等等，并且还与所使用的超声检测系统特性及显示方式有关，因此，在超声检测时所获得的缺陷超声响应是一个综合响应。在目前常用的超声检测技术上还难以将上述各因素从综合响应中分离识别出来，给定性评定带来了困难。本文为大家带来的是回波相位识别反射体法。

根据声压反射率公式：rp=(Z2cosα-Z1cosβ)/(Z2cosα+Z1cosβ)
　　
式中：Z1-第一介质(被检材料)的声阻抗；Z2-第一介质(缺陷)的声阻抗；α-入射角；β-反射角
　　
当超声波垂直入射时，cosα=cosβ=1，当入射波与反射波同为一种波型时，α=β，上述公式简化为：rp=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)
　　
即超声波在被检材料中投射到缺陷上时，在界面的声反射大小取决于两者声阻抗差值，并在Z2＜Z1的情况下，回波相位与入射波反相，从而可以利用回波与入射波的相位关系识别例如裂纹或其他反射体。
　　
使用平底孔(含空气)调整起始灵敏度时，显示的射频回波相位与金属材料中的入射波相位相反，而对于裂纹、非金属夹杂物等缺陷，情况相似，即缺陷回波与平底孔回波相位相同。如果是高密度夹杂物(例如钨、钼等)缺陷时，则缺陷回波与平底孔回波相位相反，即Z缺＞Z基时，回波与入射波同相，与平底孔回波反相；Z缺＜Z基时，回波与入射波反相，与平底孔回波同相。(Z缺为缺陷声阻抗，Z基为基体材料声阻抗)。
　　
另一种则利用回波射频显示正向与负向最大振幅关系识别焊缝中裂纹类危险缺陷的方法。

上述两种方法都需要能在示波屏上以较大程度(比例)展宽脉冲信号的超声探伤仪，并应能作射频显示，但目前常用的一般便携式超声探伤仪在这方面的应用还受到一定限制。

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