無損檢測員：超聲波檢測（簡體書）
商品資訊
系列名：國家職業資格培訓教材．技能型人才培訓用書
ISBN13：9787111431978
出版社：機械工業出版社
作者：李以善
出版日：2013/11/01
裝訂／頁數：平裝／379頁
規格：20.8cm*14.6cm (高/寬)
版次：一版
商品簡介
《無損檢測員：超聲波檢測/國家職業資格培訓教材·技能型人才培訓用書》的主要內容包括：超聲波檢測原理和物理基礎、超聲波發射聲場與規則反射體的回波聲壓、超聲波探傷儀和探頭、超聲波檢測技術、鋼板超聲波檢測、鋼管超聲波檢測、鍛件和鑄件超聲波檢測、鐵素體鋼焊縫超聲波檢測、奧氏體不銹鋼和有色金屬焊縫超聲波檢測、超聲波檢測新技術。書末附有試題庫和答案，以便于企業培訓、考核和讀者自查自測。
《無損檢測員：超聲波檢測/國家職業資格培訓教材·技能型人才培訓用書》主要用作企業培訓和職業技能鑒定培訓教材，還可供無損檢測技術人員和相關人員自學使用。
序
無損檢測員》，編寫了這套無損檢測員國家職業資格培訓教材，包括《無損檢測員——基礎知識》《無損檢測員——超聲波檢測》《無損檢測員——射線檢測》《無損檢測員——磁粉檢測》和《無損檢測員——滲透檢測》。
本套培訓教材系統地介紹了無損檢測技術知識、相關檢測設備的工作原理和操作方法，涵蓋全部常規無損檢測技術的理論知識和技能鑒定要點，使讀者通過對應用實例的學習，掌握典型無損檢測的工藝原理和操作步驟，以及各種無損檢測工藝的擬定和檢測設備的操作方法，為考取相應的國家職業資格證書奠定良好的基礎。
《無損檢測員——超聲波檢測》是這套培訓教材之一，主要介紹了超聲波檢測原理和物理基礎、超聲波發射聲場與規則反射體的回波聲壓、超聲波探傷儀和探頭、超聲波檢測技術、鋼板超聲波檢測、鋼管超聲波檢測、鍛件和鑄件超聲波檢測、鐵素體鋼焊縫超聲波檢測、奧氏體不銹鋼和有色金屬焊縫超聲波檢測、超聲波檢測新技術。本書采用現行國家標準規定的術語、符號和法定計量單位，知識體系和技能要點符合行業或國家標準。
本書由山東省特種設備檢驗研究院李以善、汪立新主編，中國特種設備檢驗協會仇道太、山東省特種設備檢驗研究院王春茂、山東省醫療器械研究所李震、青島富吉機電設備制造集團公司王洪良參加編寫。山東省特種設備檢驗研究院唐杰、黃克帥、肖宏川、戴家輝、陳占軍、張明賢、柳長磊、鄒石磊、趙昆、許洋，濟南市質量技術監督局邢兆輝，青島鍋爐壓力容器檢驗所劉海濱、周成、山東大學劉秀忠，山東建筑大學羅輝、楊鳳琦，中國石油大學（華東）王勇、韓彬、崔娜，山東電力研究院肖世榮，濟南鋼鐵集團公司侯文科等，對本書的編寫提供了大力支持，在此表示衷心的感謝。
在本書的編寫工程中，參考了相關文獻資料，在此向這些文獻資料的作者表示衷心的感謝。
由于編者水平有限，再加上編寫時間倉促，書中難免有疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。
編者
目次
第2版序
第1版序一
第1版序二
前言
第一章 超聲波檢測原理和物理基礎
第一節 振動和波動
一、振動的概念
二、諧振動
三、波動
四、超聲波的特性
第二節 超聲波的傳播
一、波形和波陣面
二、連續波和脈沖波
三、波的疊加、干涉和駐波現象以及惠更斯原理
四、超聲波的波型
五、超聲波的波速
六、超聲波的聲壓、聲強和聲特性阻抗
第三節 平界面上的垂直入射
一、超聲波在單一平界面上的反射和透射
二、超聲波在多層平界面上的反射和透射
第四節 平界面上的斜入射
一、斜入射時界面上的反射、折射和波型轉換
二、聲壓反射系數
三、聲壓往復透射系數
四、超聲波在規則界面上的反射、折射和波型轉換
第五節 超聲波聚焦和發散
一、平面波入射至彎曲面上的反射回波
二、球面波入射至彎曲面上的反射回波
三、平面波透過曲面透鏡后的聚焦和發散
第六節 聲波的衰減
一、產生衰減的原因
二、衰減系數
三、衰減系數的測定
復習思考題
第二章 超聲波發射聲場與規則反射體的回波聲壓
第一節 超聲波的獲得和超聲場
一、超聲波的獲得
二、超聲場
第二節 超聲波發射聲場
一、圓盤波源輻射的縱波聲場
二、矩形波源輻射的縱波聲場
三、近場區在兩種介質中的分布
四、實際聲場與理想聲場的比較
第三節 橫波發射聲場
一、假想橫波波源
二、橫波聲場的結構
第四節 超聲波的繞射、散射和對規則反射體的回波聲壓
無損檢測員——超聲波檢測目錄一、超聲波的繞射和散射
二、遠聲場中各種規則反射體的回波聲壓
三、缺陷聲壓反射系數及其應用
四、制作AVG曲線
復習思考題
第三章 超聲波探傷儀和探頭
第一節 超聲波探傷儀
一、超聲波探傷儀的特點
二、模擬式超聲波探傷儀的一般工作原理和基本組成
三、數字智能探傷儀
四、超聲波探傷儀的維護保養
五、自動檢測設備
六、超聲波測厚儀
第二節 超聲波探頭
一、壓電效應及壓電材料
二、壓電材料的主要性能參數
三、探頭的種類和結構
四、探頭的型號
第三節 超聲波檢測試塊
一、試塊的分類
二、試塊的要求和維護
三、國內外常用試塊簡介
第四節 超聲檢測系統的性能
一、檢測儀的性能
二、探頭的性能及測試
三、超聲檢測儀和探頭的組合性能及測試
復習思考題
第四章 超聲波檢測技術
第一節 超聲波檢測方法的分類
一、按原理分類
二、按波型分類
三、按探頭數目分類
四、按探頭接觸方式分類
五、按顯示方式分類
第二節 超聲波探傷儀的調節 及常用性能指標的測試
一、衰減器衰減誤差的測試
二、垂直線性誤差的測試
三、動態范圍的測試
四、水平線性誤差的測試
五、直探頭的測試
六、斜探頭的測試
七、雙晶直探頭的測試
第三節 脈沖反射式超聲波檢測的技術要求
一、檢測儀的選擇
二、探頭的選擇
三、耦合劑的選擇
四、檢測面的準備
五、材質衰減和耦合損耗的測定
第四節 超聲縱波檢測技術
一、掃描速度的調節
二、檢測靈敏度的調節
三、缺陷的定位
四、缺陷尺寸的測量
第五節 超聲橫波檢測技術
一、橫波掃描速度的調節
二、橫波檢測面為平面時缺陷的定位
三、橫波周向檢測圓柱曲面時缺陷的定位
四、橫波檢測時缺陷的定量
第六節 缺陷自身高度的測定
一、端點衍射波法
二、端部最大回波法
三、半波高度法
第七節 缺陷性質的分析與判別
一、缺陷性質的估判依據
二、缺陷性質的估判程序
三、缺陷類型的識別
第八節 影響缺陷定位、定量的主要因素
一、影響缺陷定位的主要因素
二、影響缺陷定量的因素
復習思考題
第五章 鋼板超聲波檢測
第一節 鋼板生產加工過程中可能產生的缺陷
第二節 鋼板直探頭超聲縱波檢測
一、對探傷儀的要求
二、檢測方式和掃查面
三、缺陷的測定與記錄
四、缺陷的評定方法
五、缺陷的評定和報告
第三節 鋼板斜探頭超聲橫波檢測
一、探頭和試塊的選用
二、基準靈敏度的確定
三、掃查方法
四、驗收標準
第四節 復合鋼板超聲波檢測
一、探頭的選用
二、基準靈敏度的確定
三、對比試塊
四、檢測工藝
五、檢測方法
六、未接合缺陷的評定
第五節 鋼板超聲波自動檢測
一、鋼板超聲波自動檢測系統
二、對比試塊
三、檢測靈敏度
四、檢測方法
五、缺陷的評判
復習思考題
第六章 鋼管超聲波檢測
第一節 鋼管中常見的缺陷
第二節 鋼管的超聲波檢測方法
一、鋼管超聲橫波檢測
二、周向檢測時缺陷的定位
三、探頭入射點與折射角的測定
第三節 小直徑鋼管的超聲波檢測
一、接觸法檢測
二、液浸法檢測
第四節 大直徑薄壁鋼管超聲波檢測
一、縱波垂直入射檢測法
二、橫波周向檢測法
三、橫波軸向檢測法
復習思考題
第七章 鍛件和鑄件超聲波檢測
第一節 鑄件和鍛件的內部缺陷
一、鑄件內部常見缺陷
二、鍛件內部常見缺陷
三、鑄件和鍛件超聲波檢測的特點
第二節 碳素鋼鍛件的超聲波檢測
一、探頭和試塊的選用
二、檢測技術
三、靈敏度的確定
四、工件材質衰減系數的測定
五、缺陷當量的確定
六、缺陷記錄
七、質量分級等級評定
八、鋼鍛件超聲橫波檢測
九、缺陷性質分析
十、非缺陷回波分析
十一、常見缺陷的波形特征
第三節 奧氏體鋼鍛件的超聲波檢測
一、直探頭檢測
二、斜探頭檢測
第四節 鑄件的超聲波檢測
一、檢測條件的選擇
二、靈敏度的調整和缺陷的檢測
三、耦合衰減的測定
四、不同類型缺陷的評定
復習思考題
第八章 鐵素體鋼焊縫超聲波檢測
第一節 鐵素體鋼焊縫常見缺陷
第二節 鋼板對接焊縫的檢測
一、檢測準備
二、距離?波幅曲線的繪制與應用
三、掃查方式
四、缺陷位置的測定
五、縱向接頭焊縫的檢測方法
六、缺陷大小的測定
七、焊縫質量評級
八、校驗靈敏度
第三節 小徑管對接焊縫超聲波檢測
一、小徑管焊縫的檢測特點
二、檢測條件的選擇
三、檢測位置及探頭移動區
四、耦合劑
五、距離?波幅曲線的繪制
六、掃查
七、缺陷定量的檢測
八、缺陷的評定
九、質量分級
第四節 角焊縫超聲波檢測
一、角焊縫的檢測
二、檢測條件的選擇
三、儀器的調整
四、掃查檢測
五、缺陷的質量分級
第五節 鋼結構用T、K、Y形管節 點焊縫的超聲波檢測
一、T、K、Y形管節 點焊縫的結構與檢測方法
二、檢測條件的選擇
三、儀器的調整
四、缺陷的測定與判別
第六節 焊接缺陷性質的估判
一、對接焊縫的根部定位及缺陷判定
二、雙面焊縫中間未焊透的檢測
三、不同缺陷的回波動態波形
四、缺陷的識別
五、缺陷尺寸的估計與缺陷檢測程序
第七節 檢測工藝和檢測報告范例
復習思考題
第九章 奧氏體不銹鋼和有色金屬焊縫超聲波檢測
第一節 奧氏體不銹鋼焊縫超聲波檢測
一、奧氏體不銹鋼的組織特點及檢測難點
二、檢測條件的選擇
三、對比試塊
四、儀器調節
五、檢測準備
六、掃查
七、缺陷記錄
八、缺陷評定
九、質量分級
第二節 堆焊層超聲波檢測
第三節 鋁焊縫超聲波檢測
一、鋁焊縫的特點與常見缺陷
二、檢測條件的選擇
三、檢測準備
四、掃查
五、缺陷的定量檢測
六、鋁焊縫質量評定與分級
復習思考題
第十章 超聲波檢測新技術
第一節 衍射時差法檢測技術
一、衍射時差法檢測技術概述
二、衍射時差法檢測原理
三、衍射時差法檢測應用實例
第二節 超聲相控陣檢測技術
一、超聲相控陣檢測技術概述
二、超聲相控陣檢測原理
三、超聲相控陣典型檢測工藝
第三節 超聲導波檢測技術
一、超聲導波概述
二、超聲導波檢測原理
三、超聲導波檢測典型應用實例
復習思考題
試題庫
一、判斷題試題（347）答案（366）
二、選擇題試題（351）答案（366）
三、簡答題試題（362）答案（367）
四、計算題試題（363）答案（371）
參考文獻
書摘/試閱
1．根據焊接工藝分析缺陷性質
工件焊縫內所形成的缺陷與焊接工藝密切相關。焊接過程中可能產生氣孔、夾渣、未熔合、未焊透和裂紋等缺陷。檢測前應查閱焊接工件的圖樣和焊接工藝文件，了解工件的材料、結構特點、焊接工藝。這對正確判定和估計缺陷的性質是十分有益的。
2．根據缺陷特征分析缺陷性質
缺陷特性是指缺陷的形狀、大小和密集程度。對于平面形缺陷，在不同的方向上檢測，其缺陷回波高度會顯著不同。在垂直于缺陷方向檢測，缺陷回波高；在平行于缺陷方向檢測，缺陷回波低，甚至無缺陷回波。一般的裂紋、夾層等缺陷就屬于平面形缺陷。對于點狀缺陷，在不同方向檢測，其缺陷回波無明顯變化。一般的氣孔、小夾渣等屬于點狀缺陷。對于密集型缺陷，缺陷波密集且互相連接，在不同的方向上檢測，缺陷回波情況類似。一般的密集氣孔、疏松等屬于密集型缺陷。
3．根據缺陷波形分析缺陷性質
缺陷波形分為靜態波形和動態波形兩大類。靜態波形是指探頭不動時缺陷波的高度、形狀和密集程度。動態波形是指探頭在檢測面上移動時，缺陷波的變化情況。
4．根據底波分析缺陷的性質
當工件內部存在缺陷時，超聲波被缺陷反射，使到達底面的聲能減少，底波高度降低，甚至消失。不同性質的缺陷，其反射面不同，底波高度也不一樣，因此在某些情況下可以利用底波情況來分析和估計缺陷的性質。當缺陷波很強，底波消失時，可認為是大面積缺陷，如夾層、裂紋等。當缺陷波與底波共存時，可認為是點狀缺陷（如氣孔、夾渣）或面積較小的其他缺陷。當缺陷波為互相彼連且高低不同的缺陷波，底波明顯下降時，可認為是密集型缺陷，如白點、疏松、密集氣孑L和夾渣等。當缺陷波和底波都很低，或者兩者都消失時，可認為是大而傾斜的缺陷或者疏松。若出現“林狀回波”，則可認為是內部組織粗大。
二、缺陷性質的估判程序
1）反射波幅低于評定線或按本部分判斷為合格的缺陷原則上不予定性。
2）對于超標缺陷，首先應進行缺陷類型識別，對于可判斷為點狀缺陷的一般不予定性。
3）對于判定為線狀、體積狀、面狀或多重的缺陷，應進一步測定和參考缺陷平面、深度位置、缺陷高度、缺陷各向反射特性、缺陷取向、缺陷波形、動態波形、回波包絡線和掃查方法等參數，同時結合工件結構、坡口形式、材料特性、焊接工藝和焊接方法進行綜合判斷，盡可能定出缺陷的實際性質。
缺陷類型的識別和性質估判與缺陷定位、定量一般同時進行，也可單獨進行。
三、缺陷類型的識別
缺陷類型的識別是將探頭從兩個方向掃查（即前后掃查和左右掃查），通過觀察回波動態波形來進行的。缺陷類型只用單個探頭或只通過單向掃查是不太可能識別的，宜采用一種以上的聲東方向做多種掃查，包括前后掃查、左右掃查、轉動掃查和環繞掃查，以此對各種超聲信息進行綜合評定來識別缺陷。
1．點狀缺陷
點狀缺陷是指氣孔和小夾渣等小缺陷，大多屬于體積性缺陷。點狀缺陷的回波幅度較小，在探頭左右掃查和前后掃查時均顯示動態波形I，轉動掃查時情況相同。在對點狀缺陷做環繞掃查時，從不同方向、用不同聲束角度檢測，進行聲程差修正后，回波高度基本相同。
2．線性缺陷
線性缺陷是指有明顯的指示長度，但不易測出其斷面尺寸的缺陷。線性夾渣、線性未焊透或線性未熔合均屬于這類缺陷。這類缺陷在長度上也可能是間斷的。如鏈狀夾渣、斷續未焊透和斷續未熔合等。當探頭對準這類缺陷進行前后掃查時，一般顯示波形I的特征，左右掃查時則顯示波形Ⅱ的特征，或者有點像波形Ⅲ。。在轉動掃查和環繞掃查時，回波高度在與缺陷平面相垂直方向的兩側迅速降落。只要信號不能明顯斷開較大的距離，就表明缺陷基本連續。若缺陷斷面大致為圓柱形，則只要聲束垂直于缺陷的縱軸，在對聲軸距離進行修正后，回波高度變化就會較小。若缺陷斷面為平面狀，則從不同方向、用不同角度檢測時，回波高度在與缺陷平面相垂直的方向會有明顯降落。在長度方向上斷續缺陷的波高包絡有明顯降落，此時應在明顯斷開的位置附近進行轉動掃查和環繞掃查，若觀察到在垂直方向附近的波高迅速降落，且無明顯的二次回波，則證明缺陷是斷續的。
……
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