钢板、管材超声检测【103页】.pptx

第七章板材、管材超声检测;主要内容;钢板的生产;二次精炼SecondaryRefining;7.1钢板的超声检测;连铸Continuouscasting;冷连轧设备;轧机rolling;7.1钢板超声检测;常见缺陷：分层、折叠和重皮、白点、裂纹

;常见缺陷：分层、折叠和重皮、白点、裂纹

分层—是板坯中缩孔、夹渣等在轧制过程中未融合而形成的分离层。存在于内部

危害：分层破坏了钢板的整体连续性，影响钢板承受垂直板面的拉应力作用的强度。

原因：这些缺陷有的是钢水本身产生，如脱氧时加脱氧剂造成，或炼钢炉混入钢水中的耐火材料等，这些缺陷在钢锭中位置没有一定规律，故出现在钢板中位置也无序。

方向：分层是以上缺陷轧制而成，大多与钢平行，沿压延方向。为平面状缺陷，严重时形成完全剥离的层状裂纹，对小的点状夹杂物则形成小的局部分层。;折叠和重皮—钢板表面局部形成互相折合的双层金属。

原因：在轧制中前段凸起而后碾压产生

分布：存在于表面

白点—是钢板在轧制后冷却过程中氢原子来不及扩散而形成的，白点的断裂面呈白色

分布多出现在厚度大于40mm的钢板中。存在于内部

裂纹—轧制工艺和温度不合适时造成。

分布存在于钢板表面，偶尔在内部。裂纹较少见，如轧制工艺稳定，这类缺陷不常见。;;纵向表面裂纹;横向表面裂纹;;7.1.2钢板常用检测方法;中厚板一般采用脉冲反射式垂直入射法检测，耦合方式有直接接触法和水浸法。采用的探头有聚焦或非聚焦的单晶直探头、双晶直探头。

采用单晶直探头检测，在调节检测仪扫描线时，一般采用多次底波反射法，即在示波屏上显示多次反射底波。这样不仅可以根据缺陷波来判定缺陷情况，而且可根据底波衰减情况来判定缺陷情况。只有当板厚很大时才采用一次底波或二次底波法。一次底波法示波屏上只出现钢板界面回波与一次底波，只考虑界面回波与底波B1之间的缺陷波。;采用底波多次反射法探伤应满足下面三条件：

1.工件的探伤面与底面互相平行，确保产生多次反射。（如工件加工倾斜就不合适）；

2.钢板材质晶粒度必须均匀，保证无缺陷处底面多次反射波次数的稳定。（各次相同）；

3.材质对超???波的衰减要小。保证反射底波有足够数量，以利探伤观察。一般碳钢、不锈钢均能满足这些条件。;探头通过薄层耦合剂与工件接触进行检测。当探头位于被检对象完好区（无缺陷）时，显示屏上显示多次等距离的底波，无缺陷波。;小缺陷;大缺陷;钢板检测波形;叠加效应

在钢板检测中值得注意的是：当板厚较薄且板中缺陷较小时，各次底波之前的缺陷波开始几次逐渐升高，然后在逐渐降低。这种现象是由于不同反射路径声波互相叠加造成的，因此称为叠加效应，如图所示。;;7.1.2.2液浸法（充液耦合法）;当耦合液体/钢界面的界面波S第2、3、4……次反射波分别与钢板的第1、2、3……次底波一一重合时，称为一次重合法；当耦合液体/钢界面的第2、3、4……次反射波分别与钢板的第2、4、6……次底波重合时，称为二次重合法。依此类推;7.1.2.2液浸法（充液耦合法）;;1、界面波与钢板底波的重合;一般较为常用的是四次重合法。液浸法超声波检测中，耦合液体层厚度的确定可由（7.1）式通过计算求得：;对充水直探头的要求：

①为满足多次重合法要求，水层厚度要连续可调。

②调至不同厚度时，必须保证发射的声束与钢板表面垂直

③充水探头内水套管内径必须大于最大水层厚度时声束直径

④进出水口位置应大于最大水层可调厚度，且出水口应小于进水口，保证水套充满水。

⑤探伤时应及时注意排除水中气泡。或采用消泡剂去除气泡;7.1.3板材超声波检测过程;探头的结构形式主要根据板厚来确定。板厚较大时，常选用单晶直探头。板厚较薄时可选用双晶直探头，因为双晶直探头主要用于检测厚度6~20mm的钢板。;1、板材检测使用的标准试块CBⅠ阶梯试块，适用于板厚小于等于20mm钢板检测；;五、双晶直探头检测;2、板材检测使用的标准试块CBⅡ平底孔试块，适用于板厚大于20mm的钢板检测。;试块

编号;3、当板厚不小于三倍近场区时，且板材上下两个表面平行也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度，其结果应与平底孔试块校准灵敏度的要求相一致。;7.1.3.4仪器系统的校准;2、灵敏度的调节

在钢板检测中一般用阶梯试块、平底孔试块、钢板底波法来进行灵敏度的调节。

a、CBⅠ标准试块法板厚≤20mm时，利用CBⅠ阶梯试块调节检测灵敏度时，探头对准试块与工件等厚（或不小于钢板板厚的近似厚度）处将第一次底波高度调整到满刻度的50%，再提高10dB作为基准灵敏度。;灵敏度调节;b、板厚大于20mm时，利