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本书第1版于2017年正式出版，重印8次，累计销量超过7000册。为此，根据近年来超声波技术的发展，中车无损检测技术委员会又组织相关专家对第1版进行了修订，修订量超过50%，使该书内容更贴合当前企业的实际需求。
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| 內容簡介： |
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本书是超声波检测人员资格鉴定考核的培训教材，在本书第1版基础上按照现行ISO/TR 25107：2019《无损检测?人员培训大纲》和EN 473：2020 ISO 9712：2021及GB/T 9445—2015《无损检测?人员资格鉴定与认证》标准要求编写。本书共9章，主要内容包括超声波检测概述，超声波检测设备及器材，超声波检测方法和通用检测技术，铸锻件超声波检测，板材、棒材超声波检测，焊接接头超声波检测，轨道交通装备典型零部件超声波检测应用，超声波检测工艺及质量控制，超声波检测实验。为了更好地掌握超声波检测相关知识，本书还收录了现行的国内外常用超声波检测标准目录。本书既符合欧盟及国际标准要求，又与国内及行业实际需求相适应；既注重理论与实践应用的结合，又紧跟现代科学技术的发展，并介绍了国内外超声波检测的新观点和新技术。本书可作为超声波检测人员资格鉴定考核培训教材，也可供各企业生产一线人员、质量管理人员、安全监督人员、工艺技术人员、研究机构及大专院校相关专业师生学习参考。
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| 關於作者： |
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万升云，无损检测专业博士，国务院政府特殊津贴专家、中车集团首席专家、常州市首席专家、江苏省有突出贡献专家、江苏省“333高层次人才培养工程”第三层次培养对象。欧盟外首位国际无损检测人员资格鉴定与考核首席培训师。
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| 目錄：
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目录前言第1章 超声波检测概述 11.1 机械振动与机械波 11.1.1 振动 11.1.2 机械波 31.1.3 次声波、声波和超声波 51.2 波的类型 61.2.1 按质点的振动方向分类 61.2.2 按波阵面的形状分类 81.2.3 按振动的持续时间分类 101.3 超声波的传播速度 111.3.1 固体介质中的纵波、横波与表面波声速 111.3.2 液体、气体介质中的声速 131.4 波的叠加、干涉、衍射和惠更斯原理 141.4.1 波的叠加与干涉 141.4.2 驻波 151.4.3 惠更斯原理 151.5 超声场的特征值 171.5.1 声压P 171.5.2 声阻抗Z 181.5.3 声强I 181.5.4 贝尔与分贝 191.6 超声平面波在大平界面上垂直入射的行为 221.6.1 超声波在单一的平面界面的反射和透射 221.6.2 多层平面界面垂直入射 261.7 超声波倾斜入射到界面时的反射和折射 291.7.1 斜入射时界面上的反射、折射和波形转换 291.7.2 临界角 311.7.3 斜入射时反射系数、折射系数和往复透射率 331.7.4 超声波在规则界面上的反射、折射和波形转换规律 361.8 超声波的聚焦与发散 391.8.1 声压距离公式 391.8.2 球面波在平界面上的反射与折射 401.8.3 平面波在曲界面上的反射与折射 411.8.4 球面波在曲界面上的反射和折射 441.9 超声波发射声场及规则反射体的回波声压 471.9.1 纵波发射声场 471.9.2 横波发射声场 571.9.3 聚焦声源发射声场 621.9.4 规则反射体的回波声压 641.10 超声波的衰减 701.10.1 衰减的原因 701.10.2 衰减方程与衰减系数 711.10.3 衰减系数的测定 73第2章 超声波检测设备及器材 752.1 超声波检测仪 752.1.1 超声波检测仪概述 752.1.2 A型脉冲反射式超声波检测仪的一般工作原理 762.1.3 仪器主要开关旋钮的作用及其调整 802.1.4 数字式检测仪 802.1.5 超声波检测仪的维护保养 842.2 相控阵超声波检测仪 852.2.1 相控阵超声波检测技术原理 852.2.2 相控阵探头的发射与接收 862.2.3 相控阵超声波的扫描方式 862.2.4 相控阵检测仪关键技术参数 882.3 超声波TOFD检测仪 902.3.1 超声波TOFD检测基本原理 902.3.2 超声波TOFD检测系统构成 912.3.3 超声波TOFD扫描方式 912.4 铁路专用超声波检测设备 922.4.1 A型显示超声波自动检测机 922.4.2 铁路车辆轮轴B扫描或C扫描超声波自动检测机 932.4.3 轮轴相控阵超声波自动检测机介绍 942.4.4 车轮轮辋超声波数字成像检测系统 962.4.5 制动盘超声波自动检测机 982.5 超声波探头 992.5.1 压电效应 992.5.2 压电材料的主要性能参数 1002.5.3 探头的种类和结构 1022.5.4 探头型号 1112.6 耦合剂 1132.6.1 耦合剂的作用 1132.6.2 耦合剂要求 1132.6.3 耦合剂及其声阻抗 1132.7 试块 1142.7.1 试块的作用 1142.7.2 试块的分类 1142.7.3 国内外常用试块简介 1152.8 仪器和探头的性能 1302.8.1 超声波检测仪器的主要性能 1302.8.2 探头的主要性能 1312.8.3 超声波检测仪器和探头的组合性能 1322.8.4 超声波检测仪、探头及其组合性能的测试方法 1332.8.5 周期性能校验 138第3章 超声波检测方法和通用检测技术 1393.1 超声波检测方法概述 1393.1.1 按原理分类 1393.1.2 按波形分类 1423.1.3 按探头数目分类 1443.1.4 按探头接触方式分类 1463.2 仪器与探头的选择 1473.2.1 检测仪的选择 1473.2.2 探头的选择 1473.3 表面耦合损耗的测定和补偿 1493.3.1 耦合损耗的测定 1493.3.2 补偿方法 1503.4 检测仪扫描速度（范围）的调节及缺陷的定位 1503.4.1 基于模拟式检测仪扫描速度的调节 1503.4.2 基于数字式检测仪的调校 1523.4.3 缺陷位置的测定 1533.5 检测灵敏度的调节及缺陷的定量 1583.5.1 检测灵敏度的调节 1583.5.2 缺陷大小的测定 1713.6 缺陷自身高度的测定 1753.6.1 表面波波高法 1763.6.2 表面波时延法 1763.6.3 横波串列式双探头法 1773.6.4 相对灵敏度20dB法 1783.6.5 衍射波法 1793.6.6 端部最大回波法 1793.6.7 TOFD检测法 1803.6.8 相控阵检测法 1813.7 影响缺陷定位、定量的主要因素 1813.7.1 影响缺陷定位的主要因素 1823.7.2 影响缺陷定量的因素 1843.8 缺陷性质分析 1893.8.1 根据加工工艺分析缺陷性质 1893.8.2 根据缺陷特征分析缺陷性质 1893.8.3 根据缺陷波形分析缺陷性质 1893.8.4 根据底波分析缺陷的性质 1933.8.5 缺陷类型识别和性质估判 1943.9 非缺陷回波的判别 1963.9.1 迟到波 1963.9.2 61°反射 1973.9.3 三角反射 1993.9.4 其他非缺陷回波 1993.10 侧壁干涉 2013.10.1 侧壁干涉对检测的影响 2013.10.2 避免侧壁干涉的条件 2023.11 表面波检测 2033.11.1 表面波的性质 2033.11.2 表面波的产生 2043.11.3 人工缺陷对表面波的反射 2053.11.4 棱边的反射 2053.11.5 影响表面波传播的其他因素 2063.12 板波检测 2073.12.1 板波的种类 2073.12.2 板波的产生 2083.12.3 兰姆波的传播特点 2093.12.4 板波检测的一般程序 2093.13 超声波检测目的与时机 210第4章 铸锻件超声波检测 2114.1 铸件超声波检测 2114.1.1 铸件的基础知识 2114.1.2 常见缺陷 2114.1.3 铸件分类 2124.1.4 铸件的特点 2124.1.5 铸件超声波检测的特点 2124.1.6 检测技术要点 2134.2 锻件超声波检测 2164.2.1 锻件的基础知识 2164.2.2 常见缺陷 2174.2.3 锻件分类 2184.2.4 锻件检测方法概述 2194.2.5 轴类锻件的检测 2204.2.6 盘类锻件的检测 2214.2.7 筒类锻件的检测 2214.2.8 检测技术要点 2224.2.9 扫查 2244.2.10 缺陷位置和大小的确定 2244.2.11 质量评定 2264.2.12 轨道交通装备用车轴相关知识 226第5章 板材、棒材超声波检测 2295.1 板材超声波检测 2295.1.1 钢板加工及常见缺陷 2295.1.2 检测方法 2295.1.3 探头与扫查方式的选择 2325.1.4 探测范围和灵敏度的调整 2345.1.5 缺陷的判别与测量 2345.1.6 钢板质量分级 2355.2 棒材超声波检测 2355.2.1 棒材及棒材中的主要缺陷 2355.2.2 棒材超声波检测的特点 2365.2.3 棒材超声波检测技术 2385.3 管材超声波检测 2395.3.1 管材中的主要缺陷 2395.3.2 管材横波检测技术基础 2405.3.3 小直径薄壁管检测 2435.3.4 大直径薄壁管检测 249第6章 焊接接头超声波检测 2516.1 焊接基础知识 2516.1.1 焊接方法 2516.1.2 焊接接头形式 2526.1.3 焊接坡口形式 2536.1.4 常见焊接缺陷 2546.2 焊接接头超声波检测通用技术及要求 2566.2.1 检测方法和检测等级 2566.2.2 检测区域和检测移动区域 2576.2.3 探头 2576.2.4 耦合剂 2606.2.5 超声波检测仪扫描速度的调节 2606.2.6 参考灵敏度的设定方法和距离-波幅曲线（DAC） 2606.2.7 扫查方向要求 2616.2.8 常用的扫查方式 2626.2.9 传输修正 2636.2.10 缺陷回波性质判断 2646.2.11 非缺陷回波的分析 2676.2.12 缺陷的定量 2686.3 对接接头检测 2696.3.1 检测条件的选择 2696.3.2 扫查 2706.3.3 质量评定 2716.4 其他形式接头的超声波检测 2736.4.1 T形接头、角接接头超声波检测 2736.4.2 管座接头超声波检测 2746.5 其他材料焊接接头超声波检测 2756.5.1 铝合金焊接接头超声波检测 2756.5.2 奥氏体型不锈钢焊接接头超声波检测 275第7章 轨道交通装备典型零部件超声波检测应用 2787.1 车轴超声波检测 2787.1.1 车轴缺陷的种类及其产生的原因 2787.1.2 车轴超声波检测技术要求 2807.1.3 检测工艺方法 2817.1.4 缺陷波形特征及分析 2857.1.5 质量控制 2897.2 轮对压装部位疲劳裂纹超声波检测 2907.2.1 疲劳裂纹的产生和危害 2907.2.2 检测方法 2917.2.3 检测工艺技术 2917.2.4 常见波形分析 2947.2.5 质量判定 3017.3 空心轴超声波检测 3027.3.1 空心车轴超声波检测方法 3027.3.2 检测技术要求 3027.3.3 质量标准 3057.4 车轴轮座接触不良的超声波检测 3057.4.1 接触不良的危害 3057.4.2 接触不良的超声波检测 3057.4.3 接触不良反射波形分析 3087.5 车轮超声波检测 3087.5.1 车轮的生产流程 3087.5.2 车轮加工和主要缺陷 3087.5.3 检测方法概述 3097.5.4 检测装置 3097.5.5 检测系统组成 3107.5.6 试块 3107.5.7 质量标准 3107.6 球墨铸铁曲轴超声波检测 3117.6.1 球墨铸铁曲轴缺陷的种类及其产生的原因 3117.6.2 球铁曲轴的超声波检测 3137.6.3 波形特征 3147.7 制动盘超声波检测 3157.7.1 制动盘制造工艺及常见缺陷 3157.7.2 制动盘失效机理 3157.7.3 制动盘超声波检测要点 3157.8 螺栓的超声波检测 3177.8.1 螺栓的基本知识 3177.8.2 超声波检测工艺及质量控制 320第8章 超声波检测工艺及质量控制 3208.1 工艺文件的管理 3208.1.1 标准和规范 3208.1.2 工艺规程、工艺卡（单） 3218.1.3 无损检测工艺文件 3218.1.4 记录与报告 3258.1.5 工艺试验 3268.1.6 工艺验证 3268.2 质量控制 3298.2.1 人员的控制 3298.2.2 无损检测设备与器材的管理 3298.2.3 工艺文件的管理 3308.2.4 检测环境的控制 3308.2.5 检测参数的控制 330第9章 超声波检测实验 3319.1 仪器与直探头的综合性能测定 3319.2 仪器与斜探头的综合性能测定 3339.3 直探头（SPK）的应用（一） 3379.4 传输修正的测定 3389.5 直探头DAC曲线的制作 3409.6 直探头（SPK）的应用（二） 3419.7 双晶探头（SEPK）的应用 3429.8 焊接接头的超声波检测 3439.9 实验用试块示意图 344附录 国内外常用超声波检测标准目录 347参考文献 356
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超声波检测是无损检测常规方法之一，也是应用最广泛、最成熟的方法，广泛应用于轨道交通、航空、军工、造船、冶金、机械等行业，在轨道交通装备制造、检修、运行、产品质量的保证、提高生产率、降低成本等领域正发挥着越来越大的作用，已成为保证轨道交通装备质量的有力手段。超声波检测技术应用的正确性、规范性、有效性及可靠性，一方面取决于所采用的技术和装备水平，另一方面更重要的是取决于检测人员的知识水平和判断能力。无损检测人员所承担的职责要求他们具备相应的无损检测理论知识和综合技术素质。因此，必须制订一定的规则和程序，对超声波检测相关人员进行培训与考核，鉴定、认证其是否具备这种资格。为进一步提高轨道交通装备行业无损检测技术保障水平和能力，研究并建立与国际惯例接轨，适应新时期发展需要的轨道交通装备行业合格评定制度势在必行。鉴于有关超声波检测方面的著作，无论品种还是数量，国内外已经有很多。但适用于轨道交通装备行业无损检测人员资格鉴定与认证最新要求的教材，尤其是供培训使用及参考的资料几乎没有。为此，在本书第1版的基础上对本教材进行了修订。本书共分超声波检测概述，超声波检测设备及器材，超声波检测方法和通用检测技术，铸锻件超声波检测，板材、棒材超声波检测，焊接接头超声波检测，轨道交通装备典型零部件超声波检测应用、超声波检测工艺及质量控制，超声波检测实验9章。本书通俗易懂，简明扼要，图文并茂，是广大超声波检测人员培训、日常检验工具书，也可作为设计、工艺、管理及检验人员了解超声波检测的参考资料。本书结合技能操作人员的特点，力求实用，并尽量与欧盟及国际上通行的各国无损检测等级技术要求相适应。由于编著者水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请培训教师和学员以及读者不吝指正。愿本书的修订能够为轨道交通装备行业无损检测人员水平的提高和促进无损检测专业的发展起到积极的推动作用。在本书编著过程中，参考了国内同类教材和培训资料，得到了中国中车各级领导及国内、外同行专家的指导和支持，谨此致谢！编著者2024年1月1日
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