简答题

超声波探伤时,缺陷状况对回波高度有哪些影响?

正确答案

缺陷回波高度受缺陷的形状、方位、大小、性质等因素的影响。
(1)形状的影响:工作中实际缺陷的形状是各种各样的,通常可简化为图片形,球形,圆柱形三种,回波高度H是缺陷直径(Φ,d,Φ),缺陷到声源的距离X,波长λ的函数:
(2)方位的影响:声波垂直缺陷表面时,反射波最高,当声波与缺陷表面不垂直时,回波随倾角的增大而急剧下降。例如,对光滑反射面,倾角2.5°时,波高降至垂直入射的1/10;倾角为12°时,波高降为1/1000缺陷已不能检出。
(3)表面粗糙度的影响:缺陷表面凹凸<1/3λ时,可认为缺陷是光滑平面,当表面凹凸度>1/3λ时,是粗糙平面,垂直入射时,声束被散乱反射,产生干涉,回波高度随粗糙度增大而下降;倾斜入射时,缺陷回波随粗糙度增大而增高;当凹凸度接近波长时,即使倾角较大,也能接受到一定高度的回波。
(4)缺陷回波指向性的影响:当缺陷直径为波长的2~3倍时,反射波具有较好的指向性,随缺陷直径的减小,指向性变差。当缺陷直径小于 1/2λ时,反射波能量呈球形分布,强度降低,此时垂直入射和倾斜入射的反射特性大致相同。当缺陷直径大于3λ时,可视为镜面反射,当入射倾角大时就不易接收到缺陷回波。
(5)缺陷性质的影响:通常含气体的缺陷,如钢中的白点,气孔,裂纹,未焊透等,其界面声阻抗差很大,可近似认为声波全反射,回波高度大;而相同尺寸的含有非金属夹杂物的缺陷,界面声阻抗差异小,透过部分声能,反射回波相应降低。

答案解析

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