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在探伤检测中对工件测厚存在示值误差的原因分析

发表时间:2020-03-31

在检验检测中,材料厚度作为一个检测的重要检测指标,母材厚度不合格会造成材料的浪费和结构力学的不稳定以及结构整体强度的下降。


而测量过程中由于结构、使用环境限制和检测数据的代表性等因素常使用脉冲反射式超声测厚仪进行检测,有数值显示直观,测量方法简单,检测效率高等优点。


但在检测过程中往往会存在测量误差,我们要结合各方面的因素来分析造成测量误差的原因,避免测量误差。


利用超声波检测原理可对板材和各种加工零件进行精确测量,不受空间、部位、环境限制。


可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,检测在使用过程中受腐蚀的严重程度。


可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空航天领域。


汇总11个影响测厚因素


1.工件表面粗糙度过大,造成探头与接触面耦合效果差,反射回波低,甚至无法收到回波信号。对于表面锈蚀、效果差的在役设备、管道等可通过打磨母材表面,降低粗糙度,同时可将氧化皮以及油漆去掉,打磨出金属光泽,使探头与被检工件形成良好的耦合。


2.检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接收到底面信号。


3.工件曲率半径过小,尤其是小径管测厚时因为探头表面与小径管曲面为点接触或线接触,没有良好的耦合,声强透射率低。这种情况往往需要更换专用的小径管用探头,从而比较精确的测量小径管等曲面材料。


4.被测物体晶粒粗大或组织不均匀。如:铸锻件、奥氏体钢等。超声波在母材内部产生严重的散射和衰减,使超声波回波消失,造成无显示的现像。


5.被测工件背面存在母材破损或存在大量腐蚀坑,会造成声波衰减或者个别示值存在异常,此时应更换检测区域,或在相邻处增加检测区,判断其严重程度。


6.探头表面磨损。常用探头表面为树脂材料,经过长时间使用会使探头表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,造成显示不准确,发现这种情况可采用细砂纸打磨平滑并保证平整度,探头磨损严重的建议及时更换探头。


7.被测物体存在内部缺陷时,使用超声测厚仪不能准确的对被测物体进行测厚,此时应更换为超声波探伤仪进行进一步检测。对于复合材料,由于超声波在其内部声速不一样,所以对于复合材料超声波测厚仪不适用。


8.温度过高的影响,一般固体材料中的声速随着温度上升而降低,热态材料温度每升高100摄氏度,材料声速下降1%。对于高温设备的检测我们可选择其在降温后或者使用专业的高温探头进行检测。


9.耦合剂对超声波探伤仪示值也会存在影响。耦合剂是用来排除探头与被检工件表面的空气,只有探头与被检表面耦合良好才能使超声波传导到被检工件内部。被检工件表面光滑时,可选用低粘度耦合剂;当检测表面粗糙或者垂直于表面或顶面工件时,应使用高粘度耦合剂。涂抹耦合剂时应涂抹均匀适量,一般将耦合剂涂抹在被检工件表面上,当测量温度较高时,应将耦合剂涂抹在探头侧。在检测时应对探头施加20-30N的力,使探头更好的与工件耦合,并且排除多余耦合剂。使测量形成一层极薄的耦合剂,减少声波通过耦合剂的时间,提高测量精度。


10.材料声速选择错误。测量工件应正确识别材料,选择合适声速。


11.金属表面氧化物和镀层、涂层的影响。金属表面往往会在加工完成后涂或镀一层致密的防腐层,或者经过长时间与空气接触形成氧化膜,他们与金属表面基体结合紧密,无明显界面,但声速在两种界面中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖厚度不同,误差大小也不同。

结论


一般我们在检测过程中,若遇到超声波测厚仪出现示值误差。


我们要结合检测环境和工件状态来分析造成误差的原因,不能武断的判定该材料合格与否。


在检测过程中合理的选择材料声速、待检工件适用探头、表面状态良好,具有良好的耦合性、以及环境因素的影响、了解材料背面状态和制造过程,才能保证检测数据的科学性和准确性。

本文说明:

文章来源:网络

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