13691215152 王经理 18911973131 耿经理

18911877766 杨总

HOME / 新闻资讯

新闻资讯

news

【超声检测】超声波束覆盖率的探讨

浏览量:134次发布时间:2020年09月15日

在风电齿轮箱领域,齿轮、齿轮轴均使用锻件。如果锻件中存在较大或较多的非金属夹杂物,这些夹杂物将会大大提高齿轮、齿轮轴失效的可能性。超声检测是检测风电锻件内部非金属夹杂物、保证齿轮及齿轮轴质量的一个重要手段。

1.jpg

标准中对覆盖率的描述


JB/T 5000.15-2007《重型机械通用技术条件》中5.8.1.3节规定:探头每次移动至少有15%的重合。

GB/T 6402-2008《钢锻件超声检测方法》中12.4节规定:100%扫查区应在规定的表面上执行,相邻探头移动覆盖区至少为有效探头直径的10%。

2.jpg

对标准中移动覆盖率的理解


JB/T 5000.15-2007中只是说15%的重合,是探头直径、还是有效探头直径没有说明。

GB/T 6402-2008中提到覆盖率为“至少为有效探头直径的10%”,其中有效探头直径在GB/T 12604.1《无损检测术语》6.8节中有相关定义。扫查覆盖示意如图1所示(图中Deff为有效晶片直径)。

3.jpg

图1 扫查覆盖示意


对于圆形晶片,其有效晶片直径按下式计算:

Deff ≈ 0.97D0

式中:Deff为有效晶片直径;D0为晶片机械尺寸直径。


依据GB/T 6402-2008的覆盖率要求进行计算,可以得出不同探头的最小覆盖尺寸(宽度)及最大移动距离(步进),如表1所示。表1中覆盖区宽度x ≥10%×Deff;移动距离(步进)y ≤90%×Deff。

4.jpg

5.jpg

检测结果与分析

1试验器材

试验选用OLYMPUS/ EPOCH XT型号的超声波探伤仪;选用B2S、B4S、MB4S型号的探头。选用的平底孔试块(平底孔直径为2.0mm)尺寸如表2所示,试块结构示意如图2所示[表2中的A(平底孔深),B(试块直径)对应图2中的A,B],试块实物如图3所示。

6.jpg

7.jpg

图2 平底孔试块结构示意

8.jpg

图3 试块实物


2有效声束宽度的测量

(1) 选择B2S型探头,在1号试块上找到Ф2mm平底孔的最高回波的点O1,在同一直线上,左右移动探头,见图4(a),测量出回波幅度下降6dB的点W+X1和W-X1,则声束宽度为W+X1+W-X1,见图4(b)。

9.jpg

图4 有效声束宽度测量方法示意


(2) 依次选择2号~7号试块,按照步骤(1)的方法测量出不同埋深时的声束宽度。

(3) 分别选择B4S,MB4S型探头,按照(1),(2)步骤,测量声束宽度。各探头测量结果如表3所示。

10.jpg

3结果分析

由于试验使用的试块人工缺陷埋深为75~225mm,所以只对75~225mm的声束覆盖范围进行分析。


01 B2S型探头的分析结果

根据表1,B2S探头扫查步进最大可以选择20.95mm,按此步进,其在75~225mm深度的覆盖范围如图5所示。

11.jpg

图5 B2S型探头的有效声束覆盖范围

黑色填充区域是连续的2次扫查过程中,声束没有覆盖到的区域,该区域的最大宽度为9.95mm。

02 B4S型探头的分析结果

根据表1,B4S探头扫查步进最大可以选择20.95mm,按此步进,其在75~225mm深度的覆盖范围如图6所示。

12.jpg

图6 B4S型探头的有效声束覆盖范围


图6中黑色填充区域是连续2次扫查过程中,声束没有覆盖到的区域,该区域的最大宽度为11.95mm,最小宽度为5.95mm。

03 MB4S型探头的结果分析

根据表1,MB4S探头扫查步进最大可以选择8.73mm,按此步进,75~225mm深度的覆盖范围如图7所示。由图7可见两次声束中间无漏检区域。

13.jpg

图7 MB4S型探头的有效声束覆盖范围


04 小结

(1) B2S和B4S型探头按照标准中的最大值扫查,均有漏检区域,MB4S型探头则没有。

(2) 针对B2S和B4S型探头的中间漏检区域的大小,用直径2mm平底孔的灵敏度来进行75~225mm深度检测时,需要按表4所示的改进步进进行。

14.jpg

结语


(1) 标准中给出的两个扫查探头的覆盖范围是一个最大值,某些探头在选用最大值时,能满足100%覆盖的要求,而某些探头则不能满足。

(2) 在风电锻件的超声检测中,需要根据检测的范围、检测的灵敏度测试出探头的有效声束宽度,计算出100%覆盖时,探头的移动间距,并按计算出的间距进行检测。

(3) 当风电锻件使用水浸超声检测、相控阵超声检测时,需考虑有效声束宽度对检测结果的影响。

结语


作者:王亮,程翀

  • 关于悦和

    廊坊悦和特种设备技术服务有限公司地处于素有京津走廊明珠之称的廊坊市,公司成立于2014年,是一家集特种设备检验检测、制造、安装维修改造为一体的综合性专业技术服务咨询公司。


    备案图标.png

    冀公网安备 13109802000407号

    联系我们
  • 联系悦和
    地址:
    河北省廊坊市广阳区光明东道59号
    邮箱:
    yuehendt@163.com
    电话:
    13691215152 王经理 18911973131 耿经理
    18911877766 杨总
  • 关注悦和

    悦和官网

    http://www.yhndt.com

    扫描官方二维码关注悦和最新动态

  • 给我们留言

    您有任何意见或建议请给我们留言。

联系我们

Contact us

电话:

13691215152 王经理 18911973131 耿经理

18911877766 杨总

在线QQ:
地址:
河北省廊坊市广阳区光明东道59号

© Copyright 2019 - Yuehe ICP备案: 冀ICP16009706号