在檢驗檢測中,材料厚度作為一個檢測的重要檢測指標(biāo),母材厚度不合格會造成材料的浪費和結(jié)構(gòu)力學(xué)的不穩(wěn)定以及結(jié)構(gòu)整體強度的下降。
而測量過程中由于結(jié)構(gòu)、使用環(huán)境限制和檢測數(shù)據(jù)的代表性等因素常使用脈沖反射式超聲測厚儀進行檢測,有數(shù)值顯示直觀,測量方法簡單,檢測效率高等優(yōu)點。但在檢測過程中往往會存在測量誤差,我們要結(jié)合各方面的因素來分析造成測量誤差的原因,避免測量誤差。利用超聲波檢測原理可對板材和各種加工零件進行精確測量,不受空間、部位、環(huán)境限制??梢詫ιa(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進行監(jiān)測,檢測在使用過程中受腐蝕的嚴重程度??蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空航天領(lǐng)域。
一、匯總11個影響測厚因素
1、工件表面粗糙度過大,造成探頭與接觸面耦合效果差,反射回波低,甚至無法收到回波信號。對于表面銹蝕、效果差的在役設(shè)備、管道等可通過打磨母材表面,降低粗糙度,同時可將氧化皮以及油漆去掉,打磨出金屬光澤,使探頭與被檢工件形成良好的耦合。
2、檢測面與底面不平行,聲波遇到底面產(chǎn)生散射,探頭無法接收到底面信號。
3、工件曲率半徑過小,尤其是小徑管測厚時因為探頭表面與小徑管曲面為點接觸或線接觸,沒有良好的耦合,聲強透射率低。這種情況往往需要更換專用的小徑管用探頭,從而比較精確的測量小徑管等曲面材料。
4、被測物體晶粒粗大或組織不均勻。如:鑄鍛件、奧氏體鋼等。超聲波在母材內(nèi)部產(chǎn)生嚴重的散射和衰減,使超聲波回波消失,造成無顯示的現(xiàn)像。
5、被測工件背面存在母材破損或存在大量腐蝕坑,會造成聲波衰減或者個別示值存在異常,此時應(yīng)更換檢測區(qū)域,或在相鄰處增加檢測區(qū),判斷其嚴重程度。
6、探頭表面磨損。常用探頭表面為樹脂材料,經(jīng)過長時間使用會使探頭表面粗糙度增加,導(dǎo)致靈敏度下降,造成顯示不準(zhǔn)確,發(fā)現(xiàn)這種情況可采用細砂紙打磨平滑并保證平整度,探頭磨損嚴重的建議及時更換探頭。
7、被測物體存在內(nèi)部缺陷時,使用超聲測厚儀不能準(zhǔn)確的對被測物體進行測厚,此時應(yīng)更換為超聲波探傷儀進行進一步檢測。對于復(fù)合材料,由于超聲波在其內(nèi)部聲速不一樣,所以對于復(fù)合材料超聲波測厚儀不適用。
8、溫度過高的影響,一般固體材料中的聲速隨著溫度上升而降低,熱態(tài)材料溫度每升高100攝氏度,材料聲速下降1%。對于高溫設(shè)備的檢測我們可選擇其在降溫后或者使用專業(yè)的高溫探頭進行檢測。
9、耦合劑對超聲波探傷儀示值也會存在影響。耦合劑是用來排除探頭與被檢工件表面的空氣,只有探頭與被檢表面耦合良好才能使超聲波傳導(dǎo)到被檢工件內(nèi)部。被檢工件表面光滑時,可選用低粘度耦合劑;當(dāng)檢測表面粗糙或者垂直于表面或頂面工件時,應(yīng)使用高粘度耦合劑。涂抹耦合劑時應(yīng)涂抹均勻適量,一般將耦合劑涂抹在被檢工件表面上,當(dāng)測量溫度較高時,應(yīng)將耦合劑涂抹在探頭側(cè)。在檢測時應(yīng)對探頭施加20-30N的力,使探頭更好的與工件耦合,并且排除多余耦合劑。使測量形成一層極薄的耦合劑,減少聲波通過耦合劑的時間,提高測量精度。
10、材料聲速選擇錯誤。測量工件應(yīng)正確識別材料,選擇合適聲速。
11、金屬表面氧化物和鍍層、涂層的影響。金屬表面往往會在加工完成后涂或鍍一層致密的防腐層,或者經(jīng)過長時間與空氣接觸形成氧化膜,他們與金屬表面基體結(jié)合緊密,無明顯界面,但聲速在兩種界面中的傳播速度是不同的,從而造成誤差,且隨覆蓋厚度不同,誤差大小也不同。
二、結(jié)語
一般我們在檢測過程中,若遇到超聲波測厚儀出現(xiàn)示值誤差。我們要結(jié)合檢測環(huán)境和工件狀態(tài)來分析造成誤差的原因,不能武斷的判定該材料合格與否。在檢測過程中合理的選擇材料聲速、待檢工件適用探頭、表面狀態(tài)良好,具有良好的耦合性、以及環(huán)境因素的影響、了解材料背面狀態(tài)和制造過程,才能保證檢測數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。