常用的超聲波探傷方法詳細(xì)講解

探傷方法概述

一. 按原理分類(lèi)

超聲波探傷方法按原理分類(lèi)，可分為脈沖反射法、穿透法和共振法。

1. 脈沖反射法

超聲波探頭發(fā)射脈沖波到被檢試件內(nèi)，根據(jù)反射波的情況來(lái)檢測(cè)試件缺陷的方法，稱為脈沖反射法。脈沖反射法包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。

2. 穿透法

穿透法是依據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透試件之后的能量變化來(lái)判斷缺陷情況的一種方法。穿透法常采用兩個(gè)探頭，一收一發(fā)，分別放置在試件的兩側(cè)進(jìn)行探測(cè)。

3. 共振法

若聲波(頻率可調(diào)的連續(xù)波)在被檢工件內(nèi)傳播，當(dāng)試件的厚度為超聲波的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，將引起共振，儀器顯示出共振頻率。當(dāng)試件內(nèi)存在缺陷或工件厚度發(fā)生變化時(shí)，將改變?cè)嚰墓舱耦l率，依據(jù)試件的共振頻率特性，來(lái)判斷缺陷情況和工件厚度變化情況的方法稱為共振法。共振法常用于試件測(cè)厚。

二. 按波形分類(lèi)

根據(jù)探傷采用的波形，可分為縱波法、橫波法、表面波法、板波法、爬波法等。

1. 縱波法

使用直探頭發(fā)射縱波進(jìn)行探傷的方法，稱為縱波法。此時(shí)波束垂直入射至試件探測(cè)面，以不變的波型和方向透入試件，所以又稱為垂直入射法，簡(jiǎn)稱垂直法。

垂直法分為單晶探頭反射法、雙晶探頭反射法和穿透法。常用單晶探頭反射法。

垂直法主要用于鑄造、鍛壓、軋材及其制品的探傷，該法對(duì)與探測(cè)面平行的缺陷檢出效果最佳。由于盲區(qū)和分辨力的限制，其中反射法只能發(fā)現(xiàn)試件內(nèi)部離探測(cè)面一定距離以外的缺陷。

在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，縱波速度大于其它波型的速度，穿透能力強(qiáng)，晶界反射或散射的敏感性較差，所以可探測(cè)工件的厚度是所有波型中最大的，而且可用于粗晶材料的探傷。

2. 橫波法

將縱波通過(guò)楔塊、水等介質(zhì)傾斜入射至試件探測(cè)面，利用波型轉(zhuǎn)換得到橫波進(jìn)行探傷的方法，稱為橫波法。由于透入試件的橫波束與探測(cè)面成銳角，所以又稱斜射法。

此方法主要用于管材、焊縫的探傷;其它試件探傷時(shí)，則作為一種有效的輔助手段，用以發(fā)現(xiàn)垂直法不易發(fā)現(xiàn)的缺陷。

3. 表面波法

使用表面波進(jìn)行探傷的方法，稱為表面波法。這種方法主要用于表面光滑的試件。表面波波長(zhǎng)很短，衰減很大。同時(shí)，它僅沿表面?zhèn)鞑ィ瑢?duì)于表面上的復(fù)層、油污、不光潔等，反應(yīng)敏感，并被大量地衰減。利用此特點(diǎn)可通過(guò)手沾油在聲束傳播方向上進(jìn)行觸摸并觀察缺陷回波高度的變化，對(duì)缺陷定位。

4. 板波法

使用板波進(jìn)行探傷的方法，稱為板波法。主要用于薄板、薄壁管等形狀簡(jiǎn)單的試件探傷。探傷時(shí)板波充塞于整個(gè)試件，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部和表面的缺陷。

5. 爬波法

三. 按探頭數(shù)目分類(lèi)

1. 單探頭法

使用一個(gè)探頭兼作發(fā)射和接收超聲波的探傷方法稱為單探頭法，單探頭法最常用。

2. 雙探頭法

使用兩個(gè)探頭(一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接收)進(jìn)行探傷的方法稱為雙探頭法，主要用于發(fā)現(xiàn)單探頭難以檢出的缺陷

3. 多探頭法

使用兩個(gè)以上的探頭成對(duì)地組合在一起進(jìn)行探傷的方法，稱為多探頭法。

四.按探頭接觸方式分類(lèi)

1. 直接接觸法

探頭與試件探測(cè)面之間，涂有很薄的耦合劑層，因此可以看作為兩者直接接觸，此法稱為直接接觸法。

此法操作方便，探傷圖形較簡(jiǎn)單，判斷容易，檢出缺陷靈敏度高，是實(shí)際探傷中用得最多的方法。但對(duì)被測(cè)試件探測(cè)面的粗糙度要求較高。

2. 液浸法

將探頭和工件浸于液體中以液體作耦合劑進(jìn)行探傷的方法，稱為液浸法。耦合劑可以是油，也可以是水。

液浸法適用于表面粗糙的試件，探頭也不易磨損，耦合穩(wěn)定，探測(cè)結(jié)果重復(fù)性好，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化探傷。

液浸法分為全浸沒(méi)式和局部浸沒(méi)式