超聲波探傷簡(jiǎn)介

超聲波探傷是利用超聲波在物體中的傳播,、反射和衰減等物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種檢測(cè)方法,。它可以檢查金屬材料、部分非金屬材料的表面和里面缺陷,，如焊縫中裂紋,、未熔合、未焊透,、夾渣,、氣孔等缺陷。超聲波探傷具有靈敏度高,、設(shè)備輕巧,、操作方便、探測(cè)速度快,、成本低等,。　　

超聲波探傷的主要特性

　　1,、超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí),，在不同質(zhì)界面上具有反射的特性，如遇到缺陷,，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長(zhǎng)時(shí),，則超聲波在缺陷上反射回來，探傷儀可將反射波顯示出來;如缺陷的尺寸小于波長(zhǎng)時(shí),，聲波將繞過射線而不能反射;

　　2,、波聲的方向性好，頻率越高,，方向性越好,，以很窄的波束向介質(zhì)中輻射，易于確定缺陷的位置,。

　　3,、超聲波的傳播能量大，如頻率為1MHZ(100赫茲)的超生波所傳播的能量,，相當(dāng)于振幅相同而頻率為1000HZ(赫茲)的聲波的100萬倍,。

超聲波探傷的基本方法

在超聲波探傷中有探傷方式及方法。按探頭與工件接觸方式分類,，可將超聲波探傷分為直接接觸法和液浸法兩種,。

一、直接接觸法

　 　使探頭直接接觸工件進(jìn)行探傷的方法稱為直接接觸法,。使用直接接觸法應(yīng)在探頭和被探工件表面涂有一層耦合劑,，作為傳聲介質(zhì)。常用的耦合劑有機(jī)油,、變壓器油,、甘油、化學(xué)漿糊,、水及水玻璃等,。焊縫探傷多采用化學(xué)漿糊和甘油。由于耦合劑層很薄,，因此可把探頭與工件看作二者直接接觸,。

直接接觸法主要采用A型脈沖反射法探傷儀，由于操作方便,，探傷圖形簡(jiǎn)單,，判斷容易且探傷靈敏度高，因此在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用,。

1.垂直入射法

　 　垂直入射法(簡(jiǎn)稱垂直法)是采用直探頭將聲束垂直入射工件探傷面進(jìn)行探傷的方法,。由于該法是利用縱波進(jìn)行探傷，故又稱縱波法,。當(dāng)直探頭在工件探傷面上移動(dòng)時(shí),，經(jīng)過無缺陷處探傷儀示波屏上只有始波和底波。若探頭移到有缺陷處,，且缺陷的反射面比聲束小時(shí),，則示波屏上出現(xiàn)始波、缺陷波和底波,。若探頭移至大缺陷(缺陷比聲束大)處時(shí),，則示波屏上只出現(xiàn)始波和缺陷波。

　　顯然,，垂直法探傷能發(fā)現(xiàn)與探傷面平行或近于平行的缺陷,，適用于厚鋼板、軸類,、輪等幾何形狀簡(jiǎn)單的工件,。

2.斜角探傷法

　 　斜角探傷法(簡(jiǎn)稱斜射法)是采用斜探頭將聲束傾斜入射工件探傷面進(jìn)行探傷的方法,。由于它是利用橫波進(jìn)行探傷，故又稱橫波法,。當(dāng)斜探頭在 工件探傷面上移動(dòng)時(shí),，若工件內(nèi)沒有缺陷，則聲束在工件內(nèi)徑多次反射將以“w”形路徑傳播,，此時(shí)在示波屏上只有始波,。當(dāng)工件存在缺陷，且該 缺陷與聲束垂直或傾斜角很小時(shí),，聲束會(huì)被缺陷反射回來,，此時(shí)示波屏上將顯示出始波、缺陷波,。當(dāng)斜探頭接近板端時(shí),，聲束將被端角反射回來，此時(shí)在示波屏上將出現(xiàn)始波和端角波,。

　　斜角探傷法能發(fā)現(xiàn)與探側(cè)表面成角度的缺陷,，常用于焊縫、環(huán)狀鍛件,、管材的檢 查,。在焊縫探傷中，有時(shí)也采用一發(fā)一收兩個(gè)斜探頭,，并用夾具固定成組,，對(duì)焊縫進(jìn)行所謂串列式掃查，稱串列斜角探傷法,。前邊為發(fā)射探頭,，其發(fā)射聲束遇缺陷時(shí)，產(chǎn)生的反射波會(huì)被后邊的接收探頭所接收,，從而在示波屏上出現(xiàn)示波,、缺陷波。探傷時(shí),，儀器的探頭處在一發(fā)一收的工作狀態(tài),。串列斜角探傷對(duì)垂直于探傷面且具有平滑反射面的缺陷檢查。

二,、液浸法

　　液浸法是將工件和探頭頭部浸在耦合液中,，探頭不接觸工件的探傷方法。根據(jù)工件和探頭浸沒方式,，分為全沒液浸法,、局部液浸法和噴流式局部液浸法等。

液浸法當(dāng)用水作耦合介質(zhì)時(shí)，稱作水浸法,。水浸法探傷時(shí),，探頭常用聚焦探頭。超聲波從探頭發(fā)出后,，經(jīng)過耦合層再射到工件表面,，有一部分聲能將被工件表面反射回來而形成一次界面反射波S1 。同時(shí)大部分聲能傳入工件,，若工件中存在缺陷時(shí)，傳入工件的聲能的一部分被缺陷反射形成缺陷反射波,，其余聲能傳至工件底面產(chǎn)生底面反射波,。因此，探傷波形中T～S1,、S1～F及F～B之間的距離,，對(duì)應(yīng)于探頭到工件底面之間各段的距離。當(dāng)改變探頭位置時(shí),，探傷波形中T～S1的距離也將隨之改變,，而S1～F、F～B的距離則保持不變,。

用液浸法探傷時(shí),，應(yīng)注意使探頭和工件之間耦合介質(zhì)層有足夠厚度，以免二次界面反射S2出現(xiàn)在工件底波之前,。一般要求探頭到工件表面的距離應(yīng)在工件厚度的1/3以上,。

液浸法探傷由于探頭與工件不直接接觸，因而它具有探頭不易磨損,，聲波的發(fā)射和接收比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),。其主要缺點(diǎn)是，它需要一些輔助設(shè)備,，如液槽,、探頭橋架、探頭操縱器等,。另外,，由于液體耦合層一般較厚，因而聲能損失較大,。