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超声波在无缝钢管和T型焊缝的探伤

无缝管通常是指外径在100mm以下的钢管，多采用穿孔法或者挤压法。在无缝管的探伤中多采用涡流自动探为主，磁粉和超声波手工探为辅的检测方式。这里我想主要说说超声波探伤的部分。传统的无缝管探伤有三种方法：用斜探头沿周向和轴向进行扫查;厚壁管可以用双晶直探头进行扫查;薄壁的管可以用水浸的方式用直探头扫查。

　如果大家亲身检测过管材就会发现传统方法的致命弱点，就是效率太低(更换探头要重新设置参数，水浸需要复杂的计算)。常常是也检不了几根。这种教科书式的探伤方式也在实际的生产中被逐步的淘汰。还好劳动人民的智慧是无穷的，在生产中不断的总结经验，并对原有的技术进行改进，终于发明了一种检测无缝管的新方法。这个方法是在不对检测设备进行任何升级的基础上，只在检测手段上进行改进就使得效果产生了翻天覆地的变化。也将在管材的检测中几乎要消失的超声波检测又重新回到了主流的地位。

　　首先，需要准备的材料有：能开机的，无缝管一根，斜探头线两条，SCK-1A试块一个，将两个尺寸，角度，前沿一摸一样的斜探头背对背做在一起，再做一个模样的契块(契块的弧度与要探测的无缝管外径相同)，耦合剂一瓶，机油半斤，红笔一根，手纸一卷。材料就齐备拉。

把两个探头都接好线，分别插在两个探头插口上。开机!切记将探头方式设置成“单”。不要设置成 “双”或者“收发”。原因就是：不是有两个晶片的探头都是双晶探头。双晶探头的两个晶片是一收一发。而我们这个特别的探头是需要它们各自独立工作。然后在 SCK-1A上调整好其中一个探头的前沿，零点和K值(这里就不详细介绍方法了，如果不会使用1A试块调整这三个参数的可直接忽略本文)。因为两个探头完全一样，所以设置好一个探头的参数另外一个也就设置好了。这些都做好后，将探头涂上耦合剂和契块装在一起。探头和契块之间的耦合剂要选择透声性好的固体耦合剂，不要选择液体的机油。理由自己想。到这里我们的前期的准备工作都做好了。

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　　其实看到这里相信很多人已经看明白了。超声波进入管材后会在管材中进行弹射，使用两个斜探头无非就是让探头从双方向发射超声波从而覆盖整个管材的周向，以提率。等于一台机器干两台机器的活。所以在管径较小的时候一个缺陷在屏幕上会出现两个缺陷信号，原因就是两个探头发射的超声波都捕捉到了这个信号，由于声程不同，他们会出现在屏幕的不同的位置。在管径较大的管材上，由于能量的衰减，在一个周向截面上即便是使用两个探头也很难整个管材，这时候也只需要让探头移动1/4管径也可做到全部覆盖。

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涡流检测在钢铁行业中应用非常广泛，包括金属棒、线材探伤、结构件疲劳裂纹探伤、材料成分及杂质含量的鉴别、热处理状态的鉴别、混料分选、测量金属薄板的厚度等诸多方面。近年来，随着对涡流检测技术认识的深入以及计算机、仪器仪表和数字信号处理技术的发展，涡流无损检测技术在钢铁工业中的应用取得了突破，对于某些以往认为是检测极限或“不可能”的难题，找到了解决的办法或思路。例如，目前有人提出了1100℃以上高温连铸板坯表面缺陷模拟在线检测，将传统的涡流检测对象的温度提高了几百度，而瑞典一家公司研制出了检测1000℃高温钢和其他金属板材、坯材的涡流检测设备。此外，涡流检测的应用还延伸到了不锈钢毛细管、直径小于1mm的丝材及结晶器液位检测等方面。涡流检测是利用电磁感应原理，通过测定被检工件内感生涡流的变化来无损地评定导电材料及其工件的某些性能，或发现缺陷的无损检测方法。当线圈流过高频交变电流时会在其中产生交变磁场，如果该磁场靠近金属工件表面，则在工件中能感应出电流，简称涡流。涡流的大小与金属材料的导电性、导磁性、几何尺寸及其中的缺陷形态有关。涡流本身也会产生磁场，其强度取决于涡流的大小，其方向与线圈电流磁场相反，它与线圈磁场叠加后形成线圈的交流阻抗。涡流磁场变化会引起线圈阻抗的变化，测量出该阻抗变化的幅值与相位即能间接地测量出工件表面与近表面材质异常或缺陷尺寸。

1.超声波探伤原理

超声波测试的基本方法是基于超声波的频率要高于20KHz。对于不同频率和波形．从材料返回的波形是不同的。当超声波进入材料后将在材料中产生机械振动超声波在被检测材料中传播时．材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生的影响通过对超声波受影响程度和状况的探讨来了解材料性能和结构的变化．

检测过程是通过使用一种压电晶片向材料里面发射超声波进行的这种压电晶片被称为探头或fI~Iio(I!用的探头分)be-~和双晶两种探头是基于脉冲反射的原理．脉冲反射方式是：超声波进入材料中．当遇到缺陷或界面时．声波将被反射回探头通过观察波形中反射回的能量多少可知道缺陷的大小大的缺陷比小的缺陷返回的能量多．测试过程是通过纵波和横波两种波形来完成的。纵波是用来检测钢板内部缺陷的．这种波适合检测钢板内部的分层、夹渣和球状裂纹：横波被用来检测钢板表面和内部的纵向线状缺陷．

为了使超声波进入材料和从材料中反射探头与被测材料尽量靠近并且在探头和被测材料之间有介质．在钢材的超声波探伤中多用水耦台剂．检测期间所以探头处在离钢材表面同一水平面声音藕合由水来完成．

2.系统组成及检测功能

超声波探伤装置是一个完整的系统．由检测系统、数据系统、自动控制系统、报告输出系统、缺陷标记系统等子系统组成．为检测工件需要配套运输辊道、压紧辊、侧导辊、打正机等。

检测器探头安装在测试钢下方的两个伺服驱动架上的探头机座内按照编码的通道根椐钢材的宽度进行扫描．窄的钢材要求测试一个通道而宽的则需测试3个通道．每次进行测试时．探头在支架内执行浮移和倾斜功能。由此．探头表面与工件尽可能的水平接触同时也能补偿了工件表面的偏差值．

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