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超聲檢測(cè)是檢測(cè)風(fēng)電鍛件內(nèi)部非金屬夾雜物、保證齒輪及齒輪軸質(zhì)量的一個(gè)重要手段。

JB/T 5000.15-2007《重型機(jī)械通用技術(shù)條件》中5.8.1.3節(jié)規(guī)定：探頭每次移動(dòng)至少有15%的重合。

GB/T 6402-2008《鋼鍛件超聲檢測(cè)方法》中12.4節(jié)規(guī)定：99%掃查區(qū)應(yīng)在規(guī)定的表面上執(zhí)行，相鄰探頭移動(dòng)覆蓋區(qū)至少為有效探頭直徑的10%。

JB/T 5000.15-2007中只是說15%的重合，是探頭直徑、還是有效探頭直徑?jīng)]有說明。

GB/T 6402-2008中提到覆蓋率為“至少為有效探頭直徑的10%”，其中有效探頭直徑在GB/T 12604.1《無損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)》6.8節(jié)中有相關(guān)定義。掃查覆蓋示意如圖1所示(圖中Deff為有效晶片直徑)。

對(duì)于圓形晶片，其有效晶片直徑按下式計(jì)算：

Deff ≈ 0.97D0

式中：Deff為有效晶片直徑；D0為晶片機(jī)械尺寸直徑。

依據(jù)GB/T 6402-2008的覆蓋率要求進(jìn)行計(jì)算，可以得出不同探頭的最小覆蓋尺寸(寬度)及移動(dòng)距離(步進(jìn))，如表1所示。表1中覆蓋區(qū)寬度x ≥10%×Deff；移動(dòng)距離(步進(jìn))y ≤90%×Deff。

試驗(yàn)選用南通三豐/ SF730型號(hào)的超聲波探傷儀；選用B2S、B4S、MB4S型號(hào)的探頭。選用的平底孔試塊(平底孔直徑為2.0mm)尺寸如表2所示，試塊結(jié)構(gòu)示意如圖2所示[表2中的A(平底孔深)，B(試塊直徑)對(duì)應(yīng)圖2中的A，B]，試塊實(shí)物如圖3所示。



(1) 選擇B2S型探頭，在1號(hào)試塊上找到Ф2mm平底孔的回波的點(diǎn)O1，在同一直線上，左右移動(dòng)探頭，見圖4(a)，測(cè)量出回波幅度下降6dB的點(diǎn)W+X1和W-X1，則聲束寬度為W+X1+W-X1，見圖4(b)

(2) 依次選擇2號(hào)～7號(hào)試塊，按照步驟(1)的方法測(cè)量出不同埋深時(shí)的聲束寬度。

(3) 分別選擇B4S，MB4S型探頭，按照(1)，(2)步驟，測(cè)量聲束寬度。各探頭測(cè)量結(jié)果如表3所示

由于試驗(yàn)使用的試塊人工缺陷埋深為75~225mm，所以只對(duì)75~225mm的聲束覆蓋范圍進(jìn)行分析。
根據(jù)表1，B2S探頭掃查步進(jìn)可以選擇20.95mm，按此步進(jìn)，其在75～225mm深度的覆蓋范圍如圖5所示

黑色填充區(qū)域是連續(xù)的2次掃查過程中，聲束沒有覆蓋到的區(qū)域，該區(qū)域的寬度為9.95mm。
根據(jù)表1，B4S探頭掃查步進(jìn)可以選擇20.95mm，按此步進(jìn)，其在75～225mm深度的覆蓋范圍如圖6所示。

圖6中黑色填充區(qū)域是連續(xù)2次掃查過程中，聲束沒有覆蓋到的區(qū)域，該區(qū)域的寬度為11.95mm，最小寬度為5.95mm。
根據(jù)表1，MB4S探頭掃查步進(jìn)可以選擇8.73mm，按此步進(jìn)，75～225mm深度的覆蓋范圍如圖7所示。由圖7可見兩次聲束中間無漏檢區(qū)域。

小結(jié)