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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構及工藝
　　1. 1焊件結構及釬料
　　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生熔化，其結合是依靠被焊金屬與釬料間的原子擴散而成。
　　釬焊工藝為：金屬蜂窩及承力板預處理將粘帶釬料滾壓入金屬蜂窩芯格用點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，而超聲波檢測對面積型缺陷較敏感，因此較適合用于檢驗蜂窩真空釬焊件的質量。
　　2. 1金屬蜂窩真空釬焊件超聲波檢測原理
　　檢測時，超聲波從零件的承力板面入射。當超聲波在承力板中傳播到其底面時，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）繼續向蜂窩中傳播，因而在承力板底面處的反射回波較小；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，只要監測承力板厚度深度處的超聲回波幅度，就能判斷焊接質量的好壞。
　　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），故對超聲檢測系統的橫向分辨率要求較高；同時，當承力板的壁厚較薄時（*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、小焦點聚焦探頭進行檢測，以保證檢測的精度。
　　（ 2）穿透力當承力板的壁厚較厚，且材料對超聲波衰減較大時，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，應結合被檢零件的具體情況綜合考慮，再確定檢測方案與技術參數。
　　（ 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，設計常采用鑄件承力板。由于鑄件組織的不均勻，當超聲波穿過承力板時，其對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，這種差異將會與因焊接質量不同造成的底面回波幅度的差異疊加在一起，影響檢測結果的評判。
　　因此在觀察C掃描檢測結果時，應結合鑄件承力板回波幅度和影像成像的特點，綜合評定。
　　總之，在檢測過程中應選擇合適的檢測條件（包括儀器、探頭和檢測參數等），同時采用正確的評定方法，方能保證檢測質量的可靠。
　　3超聲波檢測的可靠性試驗
　　3. 1試驗條件的選擇
　　（ 1）試驗件試驗件有鑄件、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）儀器設備考慮到金屬蜂窩的尺寸非常小（壁厚0. 05 mm，寬0. 8 mm），為確保試驗的準確，采用兩套不同的水浸超聲檢測系統超聲波清洗設備分類和特點，一套為NIP SCAN超聲掃查系統+ 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+ Sonic138超聲探傷儀組合（分辨率較低），對同一零件進行對比試驗。　　可見，由于NIPSCAN超聲掃查系統及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。
　　（ 3）探頭超聲波的分辨率與探頭的焦點尺寸密切相關，因此選用I3 1008 R 2. 5 （焦點尺寸為1.08 mm）和HGE5827A 3. 5 （焦點尺寸為1. 58 mm）兩種探頭，對同一零件進行對比試驗，結果。可見， I3 1008 R 2. 5探頭由于焦點尺寸較小，用其檢測金屬蜂窩真空釬焊件時，可清晰地分辨出蜂窩的影像。
　　《鋼結構超聲波探傷及質量分級法》（JG/ T 203 2007）將于2007年11月1日起實施建設部于2007年4月18日發布公告：《鋼結構超聲波探傷及質量分級法》（ JG/ T 203 2007）將于2007年11月1日起實施，原《焊接球節點鋼網架焊縫超聲波探傷及質量分級法》（ JG/ T 3034. 1 1996）和《螺栓球節點鋼網架焊縫超聲波探傷及質量分級法》（ JG/ T 3034. 2 1996）同時廢止。《鋼結構超聲波探傷及質量分級法》包括網格鋼（圓管）結構焊接接頭和建筑鋼（平板）結構兩大類節點型式的超聲波探傷及質量分級法。JG/ T 203 2007標準與JG/ T 3034. 1 1996和JG/ T 3034. 2 1996標準相比主要修訂以下內容：（ 1）1至9為修訂版新增補的內容（新標準中的9. 5 9. 9節）。
　　（ 2）增加了圓管T （ X）， K和Y相貫節點焊接接頭缺陷評定和質量分級（新標準中的7和9. 5節）。
　　（ 3）依據GB/ T 11345 1989《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果的分級》，擴充了檢測板厚下限適用范圍；增加了鋼板、鍛件、鑄鋼件的評定和質量分級（新標準中的6. 4 6. 7， 8， 9. 6 9. 9節）。
　　（ 4）補充了焊接接頭檢測比例，遵循GB 50205《鋼結構工程施工質量驗收規范》強制性條文和GB 50202《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》，以確保探傷的檢測質量（新標準中的6. 4. 2， 6. 4. 15節）。
　　（ 5）根據國際慣例，只用探頭在鋼中的折射角，取消了K值的提法（新標準中的4. 4， 6. 2節）。
　　（ 6）關于DAC曲線，補充了壁厚8 mm以下畫一直線的方法，便于現場使用（新標準中的6. 3. 3節）。
　　（ 7）在檢測技術監督方面，規定了關于建立健全技術檔案的內容（新標準中的11. 1 11. 4節）。
　　5結論
　　（ 1）用超聲波檢測法對金屬蜂窩真空釬焊件進行檢測是可行且可靠的。
　　（ 2）在運用超聲波檢測金屬蜂窩真空釬焊件時，應注意傳動設備、儀器及檢測附件、參數的搭配，以達到*佳檢測效果。
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