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目录1

第一章 超声波探伤的基础1

1.1音响检查和超声波探伤1

1.2超声波的特征2

1.2.1超声波的发生和接收2

1.2.2波动和几何光学3

1.2.3纵波（L波）4

1.2.4横波（S波）5

1.2.5表面波和板波6

1.3超声波的理论7

1.3.1声速7

1.3.2波长7

1.3.3反射和透过9

1.3.4在薄层中的透过和反射13

1.3.5斜入射时的反射和折射15

1.3.6斜入射时的透过率和反射率18

1.3.7晶片21

1.3.8晶片发射的声场21

1.3.9指向性23

1.3.10远距离声场和近距离声场24

1.4缺陷对超声波的反射26

1.4.1圆形平面伤和方形平面伤27

1.4.2球形伤29

1.4.3圆柱形伤30

1.4.4大平面的反射（垂直探伤中的底面回波）30

1.5分贝32

习题（第一章）34

习题答案（第一章）42

2.1试块的目的44

第二章 标准试块和对比试块44

2.2标准试块45

2.2.1JISZ2345超声波探伤用G型灵敏度标准试块（STB-G）45

（1）目的、形状和构造45

（2）使用方法47

2.2.2JISZ2346钢板超声波探伤用N1型灵敏度标准试块（STB-N1）48

（1）目的和形状48

（2）使用方法49

（2）使用方法50

（1）目的和形状50

2.2.3JISZ2347超声波斜探伤用Al型标准试块（STB-A1）50

2.2.4JISZ2348超声波斜探伤用A2型灵敏度51

标准试块（STB-A2）51

（1）目的和形状51

（2）使用方法51

2.2.5JISZ2349超声波斜角探伤用A3型标准试块（STB-A3）52

2.2.6NDIS-2301-66超声波板波探伤用P1型标准试块（NDI-STB-P1）53

2.3对比试块53

2.3.1按ASME标准的对比试块53

2.3.2采用日本无损检测协会（NDI）标准的对比试块55

2.3.3美国石油学会（API）的对比试块57

习题（第二章）59

习题答案（第二章）60

第三章 超声波探伤仪和探头63

3.1概要63

3.2构造和性能63

3.2.1整机构造63

3.2.2发射部分67

3.2.3接收部分67

3.2.4示波管和刻度板71

3.2.5时间轴部分和同步部分73

3.2.6电源部分75

3.2.7探头76

（1）直探头76

（2）斜探头78

（3）分割式直探头78

（4）水浸探头79

（5）间隙水浸探头80

3.2.8高频电缆82

（6）探头的标识82

3.2.9辅助电路84

（1）距离振幅补偿电路（DAC）84

（2）闸门电路84

3.3操作方法87

3.3.1准备87

3.3.2操作88

（1）示波管部分的调整88

（2）时间轴和增益的调整89

3.4探伤仪的性能91

3.5维修检查92

习题（第三章）99

习题答案（第三章）102

第四章 超声波探伤的要点和垂直探伤的要点103

4.1超声波探伤操作的要点103

4.1.1探伤方法的种类103

（1）按原理分类103

（2）按显示方式分类103

（3）按振动型式分类103

（4）按探头个数分类104

（5）按接触方法分类105

4.1.2基本操作105

（1）概要105

（2）探头的操作方法107

（3）测定范围的调整操作109

（4）探伤灵敏度的调整操作112

4.1.3探伤顺序113

（1）探伤时间113

（4）探伤方向114

（3）探伤装置的选定114

（2）探伤方法的选定114

（5）频率115

（6）晶片尺寸、折射角的选定116

（7）探伤面及其修整117

（8）耦合剂和耦合方法118

（9）确定灵敏度的方式120

（10）粗探伤和精探伤122

4.2.1回波位置的测定123

4.2探伤图形的观察和评价123

4.2.2回波高度的测定124

4.2.3回波高度的dB表示126

4.2.4探伤图形的评价127

（1）评价所用的回波127

（2）探伤图形的表示符号128

（3）迟到回波131

（4）缺陷回波的评价方法132

（5）报告书134

4.3.1探伤准备135

（1）探伤方向135

（6）合格判定135

4.3垂直探伤的要点135

（2）探伤范围136

（3）频率的选定137

4.3.2探伤方法137

（1）探伤面的修整137

（2）耦合剂137

（3）探伤灵敏度138

（4）粗探伤和精探伤138

4.3.3使用特殊探头的方法139

（1）全没水浸法139

（5）测定范围139

（6）其他调度139

（2）局部水浸法140

（3）间隙法140

（4）喷流探伤法141

（5）分割式探头探伤法142

4.3.4缺陷回波的评价142

（1）AVG曲线图143

（3）缺陷大小的推断147

（2）距离振幅的校正147

4.3.5探伤顺序150

习题（第四章）152

习题答案（第四章）162

第五章 板材的探伤165

5.1钢板的制造方法和缺陷165

5.2厚板的探伤167

5.2.1探伤面和耦合剂167

5.2.2探测频率167

5.2.4探伤部位和扫查方法170

5.2.3探伤灵敏度170

5.2.5探伤图形172

6.2.6叠加效应172

5.2.7水浸法（包括局部水浸法、间隙法）176

5.2.8按回波高度对缺陷分类177

（1）用分割式直探头时177

（2）用直头探时177

5.2.9缺陷指示长度的测定177

5.2.10探伤结果的记录178

5.3薄板探伤178

5.3.1板波的发生179

（1）使用波型和探伤装置180

5.3.2用板波的探伤方法180

（2）灵敏度调整182

（3）判定基准183

5.3.3用板波检出的缺陷183

5.4复合钢的探伤185

5.4.1复合钢的制法和缺陷185

5.4.2界面回波185

5.4.3复合钢的探伤187

习题（第五章）190

习题答案（第五章）193

第六章 铸锻钢件的探伤195

6.1铸锻钢件的组织和缺陷195

6.2组织和衰减及草状回波196

6.2.1晶粒大小、晶粒组织和衰减及草状回波196

6.2.2有助于理解超声波衰减和草状回波的金相学197

6.2.3衰减的表示方法199

（1）钢板底波的多次反射200

（2）衰减程度的表示方法和测定方法201

（3）衰减系数的近似定义201

（4）用平板状试块测定衰减系数的方法202

（5）超厚板及粗圆棒的衰减系数测定方法204

6.2.4一般钢铁材料中的衰减表现205

6.3探伤面的修整和耦合剂206

（1）铸造状态或锻造状态的探伤面206

（2）机械加工的探伤面206

6.4探测频率207

6.5探伤灵敏度和测定范围208

6.5.1探伤灵敏度208

6.5.2测定范围209

6.5.3距离振幅的校正209

（2）底波方式209

（1）试块方式209

6.6探伤方向和扫查方向211

6.7探伤图形的分类214

6.8探伤结果的记录216

习题（第六章）218

习题答案（第六章）220

第七章 条钢的探伤222

7.1条钢的制法和缺陷222

7.3圆柱面回波223

7.2组织、衰减及草状回波223

7.5探测频率225

7.4探伤面的修整和耦合剂225

7.6探伤灵敏度226

7.6.1灵敏度调整方法226

（1）试块方式226

（2）底波方式226

7.6.4分割式探头的使用227

7.7.1手工探伤227

7.7探伤方向和扫查方法227

7.6.3聚焦探头的使用227

7.6.2距离振幅的校正227

7.7.2自动探伤229

7.8缺陷和探伤图形230

7.9探伤结果的记录230

习题（第七章）234

习题答案（第七章）236

第八章 斜角探伤的要点237

8.1概述237

8.2斜角探伤的几何学237

8.3探伤的准备243

8.3.1频率、折射角和测定范围的选择244

（1）频率的选择244

（2）折射角的选择244

（3）测定范围的选择244

8.3.2斜探头入射点的测定245

8.3.3测定范围的调整247

（1）用斜探头调整横波的测定范围247

（2）用直探头和斜探头调整横波的测定范围249

8.3.4折射角的测定251

8.3.5入射点、折射角和测定范围的综合校正252

8.3.6距离波幅校正曲线的制作254

8.3.7示波屏时间轴上的W0·5？和W18的标定257

8.3.8探伤灵敏度的调整258

8.3.9探伤面的修整和耦合剂260

8.4探伤作业262

8.3.10探伤面的划线264

8.3.11修正操作264

8.4.1斜探头的扫查法264

（1）NDIS-2404-74（JIS原案）266

8.4.2粗探伤和精探伤266

8.4.3缺陷长度的测定方法266

（2）钢结构建筑焊缝的超声波检查标准（日本建筑学会）267

8.4.4缺陷种类的推断方法267

习题（第八章）268

习题答案（第八章）272

第九章 焊缝的探伤273

9.1预备知识273

9.1.1焊接法概要273

9.1.2焊缝的接头形状274

9.1.3焊缝的坡口形状275

9.1.4焊接缺陷和超声波探伤的关系277

9.2焊缝超声波探伤的一般顺序278

9.3探伤方法280

（1）对接焊缝的探伤280

（2）T型焊缝和角焊缝的探伤282

9.4干扰回波（假讯号）283

（3）正式报告书286

（2）探伤现场记录286

（1）直接写在工件上286

9.5记录286

习题（第九章）292

习题答案（第九章）293

第十章 管材的探伤296

10.1钢管的制造方法和缺陷296

10.2管材斜角探伤基础297

10.2.1管子探伤的几何学298

（1）折射角和内面入射角298

（2）探头距离及声程299

（3）半壁厚声程及半壁厚探头距离301

10.3直接接触法（包括间隙扫查法）303

10.3.1无缝钢管的超声波探伤304

（1）对比试块304

（2）折射角304

（3）测定范围305

（4）探伤灵敏度305

（5）探伤注意点305

（6）由曲面引起的折射角的扩散305

（7）折射角的测定305

（1）对比试块307

10.3.2焊接管的超声波探伤307

（2）折射角308

（3）测定范围308

（4）灵敏度调整309

（5）扫查309

（6）缺陷定位309

10.4水浸法310

10.4.1水浸探伤的基本方法310

（1）水层距离的选择310

（2）折射角的选择311

（3）应付折射角扩散的办法313

（4）水313

10.5小口径厚壁管的斜探伤315

习题（第十章）317

习题答案（第十章）319

第十一章 用于维护的超声波检测321

11.1疲劳裂纹的探伤321

11.1.1疲劳裂纹的发生321

11.1.2疲劳裂纹的探伤321

11.2.2应力腐蚀裂纹的探伤323

11.2应力腐蚀裂纹的探伤323

11.2.1应力腐蚀裂纹的发生323

11.3厚度测定324

11.3.1由腐蚀或磨损引起壁厚的减小324

11.3.2测厚325

习题（第十一章）328

习题答案（第十一章）329

附录331

1．各种固体和液体的密度、声速及声阻抗331

3．倍数的符号和名称333

2．分贝333

4．各种物质界面上的纵波声压反射率（平面波、法线入射）334

5．远距离声场中的指向性335

6．斜入射时的声压反射率（钢→空气）336

7．斜入射时的声压往复透过率336

8．日本工业标准JISZ2344—1973金属材料的脉冲反射式超声波探伤检验方法337

9．日本工业标准JISG0801—1974压力容器用钢板的超声波探伤检验369

10．日本无损检测学会标准NDIS2001—72超声波探伤专用术语汇编384

11．日本无损检测学会标准NDIS2404—74钢焊缝的超声波手工探伤方法和探伤结果的分类方法417

12．主要标准及其概要447