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新式真空件的超聲波測定剖析
                              新式真空件的超聲波測定剖析
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1金屬蜂窩真空釬焊件結(jié)構(gòu)及工藝
　　1. 1焊件結(jié)構(gòu)及釬料
　　金屬蜂窩真空釬焊件是由金屬蜂窩（材料為Hastelloy X）與單面承力板（高溫合金）釬焊而成。
　　金屬蜂窩真空釬焊采用粘帶釬料，即用粘合劑將BNi82CrSiB粉末粘合后壓成薄片。
　　1. 2釬焊工藝
　　真空釬焊是在真空環(huán)境中，在一定的溫度和壓力下，利用熔化的填充金屬（釬料）將加熱的固體金屬連接在一起。焊接過程中固體金屬不發(fā)生熔化，其結(jié)合是依靠被焊金屬與釬料間的原子擴(kuò)散而成。
　　釬焊工藝為：金屬蜂窩及承力板預(yù)處理將粘帶釬料滾壓入金屬蜂窩芯格用點(diǎn)焊將金屬蜂窩定位在承力板上用工夾具定位真空爐中加溫加壓。
　　2超聲波檢測的可行性分析
　　因工藝原因，金屬蜂窩真空釬焊件可能出現(xiàn)未焊合或釬料層存在疏松等缺陷。由于未焊合缺陷是面積型缺陷，而超聲波檢測對(duì)面積型缺陷較敏感，因此較適合用于檢驗(yàn)蜂窩真空釬焊件的質(zhì)量。
　　2. 1金屬蜂窩真空釬焊件超聲波檢測原理
　　檢測時(shí)，超聲波從零件的承力板面入射。當(dāng)超聲波在承力板中傳播到其底面時(shí)，若承力板與金屬蜂窩焊合良好，則一部分超聲波將穿過釬料（厚度約0. 4 mm）繼續(xù)向蜂窩中傳播，因而在承力板底面處的反射回波較??；若承力板與金屬蜂窩未焊合，則大部分聲波將在承力板底面處反射回來。因此，只要監(jiān)測承力板厚度深度處的超聲回波幅度，就能判斷焊接質(zhì)量的好壞。
　　2. 2影響檢測的主要因素及其控制
　　（ 1）分辨率由于金屬蜂窩的壁厚非常薄（ 0. 05 mm） ，故對(duì)超聲檢測系統(tǒng)的橫向分辨率要求較高；同時(shí)，當(dāng)承力板的壁厚較薄時(shí)（*小為1. 5 mm） ，又要求其縱向分辨率較好，因此可考慮使用較高檢測頻率、小焦點(diǎn)聚焦探頭進(jìn)行檢測，以保證檢測的精度。
　　（ 2）穿透力當(dāng)承力板的壁厚較厚，且材料對(duì)超聲波衰減較大時(shí)，若采用太高的檢測頻率，可能造成超聲波的穿透力不夠。所以分辨率與穿透力是相互矛盾的，應(yīng)結(jié)合被檢零件的具體情況綜合考慮，再確定檢測方案與技術(shù)參數(shù)。
　?。?3）承力板的影響承力板可由鍛件加工而成，也可直接鑄造成型。從加工方便的角度考慮，設(shè)計(jì)常采用鑄件承力板。由于鑄件組織的不均勻，當(dāng)超聲波穿過承力板時(shí)，其對(duì)超聲波的衰減程度不同，使得同一承力板的不同部位的底面回波幅度相差很大，這種差異將會(huì)與因焊接質(zhì)量不同造成的底面回波幅度的差異疊加在一起，影響檢測結(jié)果的評(píng)判。
　　因此在觀察C掃描檢測結(jié)果時(shí)，應(yīng)結(jié)合鑄件承力板回波幅度和影像成像的特點(diǎn)，綜合評(píng)定。
　　總之，在檢測過程中應(yīng)選擇合適的檢測條件（包括儀器、探頭和檢測參數(shù)等） ，同時(shí)采用正確的評(píng)定方法，方能保證檢測質(zhì)量的可靠。
　　3超聲波檢測的可靠性試驗(yàn)
　　3. 1試驗(yàn)條件的選擇
　?。?1）試驗(yàn)件試驗(yàn)件有鑄件、鍛件承力板以及承力板分別為鑄件和鍛件的金屬蜂窩真空釬焊件。
　?。?2）儀器設(shè)備考慮到金屬蜂窩的尺寸非常?。ū诤?. 05 mm，寬0. 8 mm） ，為確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確，采用兩套不同的水浸超聲檢測系統(tǒng)超聲波清洗設(shè)備分類和特點(diǎn)，一套為NIP SCAN超聲掃查系統(tǒng)+ USIP20超聲探傷儀組合（分辨率較高） ，另一套為M INISCAN超聲掃查系統(tǒng)+ Sonic138超聲探傷儀組合（分辨率較低） ，對(duì)同一零件進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。　　可見，由于NIPSCAN超聲掃查系統(tǒng)及U SIP20超聲探傷儀組合的分辨率較高，檢測C掃描圖更加清晰，因此宜使用該套檢測系統(tǒng)。
　?。?3）探頭超聲波的分辨率與探頭的焦點(diǎn)尺寸密切相關(guān)，因此選用I3 1008 R 2. 5 （焦點(diǎn)尺寸為1.08 mm）和HGE5827A 3. 5 （焦點(diǎn)尺寸為1. 58 mm）兩種探頭，對(duì)同一零件進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果。可見， I3 1008 R 2. 5探頭由于焦點(diǎn)尺寸較小，用其檢測金屬蜂窩真空釬焊件時(shí)，可清晰地分辨出蜂窩的影像。
　　《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》（JG/ T 203 2007）將于2007年11月1日起實(shí)施建設(shè)部于2007年4月18日發(fā)布公告：《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》（ JG/ T 203 2007）將于2007年11月1日起實(shí)施，原《焊接球節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》（ JG/ T 3034. 1 1996）和《螺栓球節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》（ JG/ T 3034. 2 1996）同時(shí)廢止?！朵摻Y(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》包括網(wǎng)格鋼（圓管）結(jié)構(gòu)焊接接頭和建筑鋼（平板）結(jié)構(gòu)兩大類節(jié)點(diǎn)型式的超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法。JG/ T 203 2007標(biāo)準(zhǔn)與JG/ T 3034. 1 1996和JG/ T 3034. 2 1996標(biāo)準(zhǔn)相比主要修訂以下內(nèi)容：（ 1）1至9為修訂版新增補(bǔ)的內(nèi)容（新標(biāo)準(zhǔn)中的9. 5 9. 9節(jié)）。
　　（ 2）增加了圓管T （ X） ， K和Y相貫節(jié)點(diǎn)焊接接頭缺陷評(píng)定和質(zhì)量分級(jí)（新標(biāo)準(zhǔn)中的7和9. 5節(jié)）。
　?。?3）依據(jù)GB/ T 11345 1989《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級(jí)》，擴(kuò)充了檢測板厚下限適用范圍；增加了鋼板、鍛件、鑄鋼件的評(píng)定和質(zhì)量分級(jí)（新標(biāo)準(zhǔn)中的6. 4 6. 7， 8， 9. 6 9. 9節(jié)）。
　　（ 4）補(bǔ)充了焊接接頭檢測比例，遵循GB 50205《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》強(qiáng)制性條文和GB 50202《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，以確保探傷的檢測質(zhì)量（新標(biāo)準(zhǔn)中的6. 4. 2， 6. 4. 15節(jié)）。
　?。?5）根據(jù)國際慣例，只用探頭在鋼中的折射角，取消了K值的提法（新標(biāo)準(zhǔn)中的4. 4， 6. 2節(jié)）。
　　（ 6）關(guān)于DAC曲線，補(bǔ)充了壁厚8 mm以下畫一直線的方法，便于現(xiàn)場使用（新標(biāo)準(zhǔn)中的6. 3. 3節(jié)）。
　?。?7）在檢測技術(shù)監(jiān)督方面，規(guī)定了關(guān)于建立健全技術(shù)檔案的內(nèi)容（新標(biāo)準(zhǔn)中的11. 1 11. 4節(jié)）。
　　5結(jié)論
　?。?1）用超聲波檢測法對(duì)金屬蜂窩真空釬焊件進(jìn)行檢測是可行且可靠的。
　?。?2）在運(yùn)用超聲波檢測金屬蜂窩真空釬焊件時(shí)，應(yīng)注意傳動(dòng)設(shè)備、儀器及檢測附件、參數(shù)的搭配，以達(dá)到*佳檢測效果。
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