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鈦及鈦合金行業(yè)

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復(fù)合板材的超聲波探傷研究及應(yīng)用

   2015-07-29 IP屬地 陜西7980
  1、金屬復(fù)合板
  復(fù)合板材由基材和復(fù)材組合而成,組合的方式主要有軋制、爆炸、爆炸+軋制接合三種。復(fù)層材一般使用不銹鋼、、鋁、銅合金等材料,主要是提高材質(zhì)的耐腐蝕性或耐磨性能等。廣泛用于石油、化工、輕工、冶金、電力等工業(yè)部門的耐腐蝕容器,耐壓設(shè)備的筒體和封頭,通??晒?jié)省稀有、貴重材料80%以上。若用于各種交換器,冷凝器的管板,則可節(jié)約90%以上。目前,我廠生產(chǎn)的復(fù)合材料主要有鈦/鋼、不銹鋼/鈦、不銹鋼/鋼、鋁/鋼、/鋼等。復(fù)合材料中的缺陷主要為基材和復(fù)材交界面上的未結(jié)合。在探測過程中,若出現(xiàn)始脈沖信號(hào)增寬底脈沖消失或缺陷脈沖的增寬增高前移時(shí),則該區(qū)域?yàn)榉琴N合區(qū)。
  基層材和復(fù)層材之間交界面上的未結(jié)合是與板面平行的,所以采用直探頭縱波探傷最為有效。
  2、探傷原理
  超聲波從金屬入射到空氣界面,入射波介質(zhì)聲阻抗遠(yuǎn)大于透射波介質(zhì)聲阻抗,聲壓反射率趨于-1,透射率趨于0,即聲壓幾乎趨于全反射無透射,超聲波垂直入射到聲阻抗相差很小的介質(zhì)組成的界面時(shí),幾乎全透射,無反射。
  界面上的聲壓反射率rp為:
  rp= (z2-z1) /(z2+z1)
  z1:聲束入射一側(cè)的聲阻抗;
  z2:透射一側(cè)介質(zhì)聲阻抗;
  聲壓透射率tp為:
  tp=1+ rp
  3、探傷工藝的選擇
  復(fù)合材可以從復(fù)層材或母材一側(cè)進(jìn)行探傷,探測頻率為2~10MHz,探頭直徑為10~30mm,探傷靈敏度一般是把完好區(qū)的底波調(diào)為80%。
 
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