焊接精密度0.01mm

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影响反射波的因素——耦合

来源: | 发布日期:2022-06-16

耦合层厚度的影响

耦合层的厚度变化对接收到的回波信号幅度有一定影响。如图2-8所示[5],当耦合层厚度为λ/4 的奇数倍时,透声效果差,反射波很低;当耦合层厚度为入 /2的整数倍或很薄时,透声效果好,反射波高。

 

耦合条件的影响

影响缺陷反射波的耦合条件主要有两个:工件的表面粗糙度和表面形状。

 

1.表面粗糙度   

由图2-9可知[6],工件表面粗糙度对声耦合有明显影响。对于同一耦合剂,表面粗糙度值大,耦合效果差,反射波低。对于声阻抗低的耦合剂,随着表面粗糙度值的变大,耦合效果降低得更快。但是表面粗糙度值也不必太小,因为表面粗糙度太小,耦合效果无明显增加,而且使探头因吸附力大而移动困难。一般要求工件表面粗糙度值不大于 6. 3μm[3]


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2.表面形状   

这一点主要针对接触法检测而言。工件的表面形状也会对耦合效果造成影响。总的来说,平面耦合效果最好,凸曲面次之,凹曲面最差。对于常用的平探头,与曲面的接触为点接触或线接触,同时曲面接触的耦合层比平面接触厚,这就导致接触面的面积和声能透射率的减小,从而在探测相同距离相同尺寸的缺陷时,曲面接触的回波波高要低于平面接触的回波波高。通常,对于曲面工件,曲面的曲率半径越大,耦合效果越好。

 

3.耦合剂种类的影响

耦合剂种类的影响其实就是耦合剂声阻抗的影响。耦合剂的声阻抗对耦合效果有较大影响。对于同一探测面,耦合剂的声阻抗大,耦合效果就好,反射波就高,这一点从图2-9中也可以看出来:当表面粗糙度值为 100m时,利用声阻抗Z=2.4x106Pa·s/m3的甘油进行耦合,回波高度比利用Z=1.5x106Pa·s/m3 的水耦合高 6 -7dB。从理论上讲,耦合剂的声阻抗应尽量接近被检测材料的声阻抗,以使声能尽可能多地透入到工件中去,但在实际操作中,应根据耦合剂的性质和探伤的要求来选择。


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