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第一单元 超声检测的物理基础1

模块一　机械振动与机械波1

一、机械振动1

二、机械波3

模块二　机械波的衍射与干涉5

一、惠更斯原理5

二、波的衍射6

三、波的叠加7

四、波的干涉7

五、驻波8

模块三　机械波的类型9

一、按照介质质点的振动方式分类9

二、按照波的形状分类12

三、按照波源振动的持续时间分类13

模块四　超声波的产生14

模块五　超声场的特征16

一、超声场的特征值16

二、圆盘声源辐射的超声纵波声场19

三、矩形声源辐射的纵波声场23

四、横波声场24

五、实际声场与理想声场27

模块六　超声波在介质中的传播28

一、超声波的传播速度28

二、超声波的反射、折射32

三、超声波的衰减42

模块七　规则反射体的回波声压45

一、平底孔的回波声压46

二、长横孔的回波声压47

三、短横孔的回波声压48

四、球孔的回波声压48

五、大平底的回波声压49

六、圆柱形曲底面的回波声压49

综合训练50

第二单元　超声检测设备和器材54

模块一　超声检测仪器54

一、超声探伤仪的分类54

二、A型显示脉冲反射式超声波探伤仪的工作原理56

三、数字式超声探伤仪60

四、仪器的维护63

五、自动检测系统64

六、超声相控阵检测系统64

模块二　探头67

一、超声探头的种类67

二、压电效应与压电材料68

三、压电材料的主要性能参数69

四、探头的种类和结构71

五、探头型号73

模块三　试块74

一、试块的作用74

二、试块的分类75

三、试块的要求和维护75

四、常用标准试块75

五、常用对比试块77

模块四 超声探伤仪、探头及其组合性能与测试79

一、超声探伤系统的性能及其测试80

二、超声探头的基本性能及其测试81

综合训练83

第三单元　超声检测的工艺86

模块一　超声检测方法概述86

一、按照检测原理分类86

二、按照使用的波型分类87

三、按照探头的接触方式分类88

四、按照使用探头的数目分类89

模块二　超声检测设备的选择90

一、超声探伤仪的选择90

二、探头的选择90

模块三　耦合与补偿92

一、影响声耦合的因素92

二、耦合损耗的测定与补偿93

模块四　缺陷位置的测定94

一、扫描速度的调节94

二、缺陷定位97

三、横波周向检测圆柱形工件时的缺陷定位99

四、影响缺陷定位的因素100

模块五　缺陷大小的测定102

一、AVG曲线绘制102

二、距离-波幅曲线绘制103

三、检测灵敏度的调节105

四、缺陷大小的测定106

五、影响缺陷定量的因素109

模块六　缺陷的性质分析110

一、根据加工工艺分析缺陷性质111

二、根据缺陷特征分析缺陷性质111

三、根据缺陷波形分析缺陷性质111

模块七　非缺陷波的识别112

一、三角反射波112

二、迟到波113

三、61°反射113

四、其他非缺陷回波114

综合训练115

第四单元　超声检测的应用118

模块一　板材的超声检测118

一、板材的生产工艺过程118

二、板材中的常见缺陷118

三、板材的超声检测方法与技术119

模块二　锻件的超声检测127

一、锻件的生产工艺过程127

二、锻件中的常见缺陷及波形分析127

三、锻件的超声检测方法与技术129

模块三　焊缝的超声检测133

一、焊接加工过程134

二、焊缝中的常见缺陷135

三、焊缝的超声检测方法与技术136

模块四　管材的超声检测152

一、管材的生产工艺过程152

二、管材的主要缺陷152

三、管材的超声检测方法与技术153

模块五　铸件的超声检测160

一、铸件的生产工艺过程160

二、铸件的特点160

三、铸件的超声检测方法与技术161

四、铸件的超声检测应用161

综合训练166

第五单元 超声检测工艺文件的编制与管理169

模块一　工艺规程的编制169

一、超声检测工艺规程169

二、超声检测工艺规程的内容与编制要求169

三、超声检测工艺规程示例170

模块二　超声检测工艺卡的编制173

一、超声检测工艺卡173

二、超声检测工艺卡的内容及编制要求174

三、超声检测工艺卡示例174

模块三　超声检测工艺文件的管理178

一、超声检测引用的相关标准、技术文件、参考资料178

二、检测过程控制和操作监督的相关文件178

三、超声检测工艺规程、工艺卡或检测报告178

综合训练180

第六单元　超声检测实验184

实验一　超声检测仪的使用184

一、实验目的184

二、实验设备和器材184

三、实验内容184

四、实验步骤186

五、思考题186

实验二　水平线性和垂直线性测定187

一、实验目的187

二、实验设备和器材187

三、实验内容187

四、实验步骤187

五、思考题188

实验三　斜探头性能测试188

一、实验目的188

二、实验设备和器材188

三、实验内容188

四、实验步骤188

五、思考题189

实验四　AVG曲线的绘制190

一、实验目的190

二、实验设备和器材190

三、实验内容190

四、实验步骤190

五、思考题190

实验五　锻件的超声检测191

一、实验目的191

二、实验设备和器材191

三、实验内容191

四、实验步骤191

五、思考题191

实验六　焊缝的超声检测191

一、实验目的191

二、实验设备和器材192

三、实验内容192

四、实验步骤192

五、思考题192

附录 JB/T 4730—2005《承压设备无损检测》标准简介193

参考文献201