常用的超聲波探傷方法詳細講解

探傷方法概述

一. 按原理分類

超聲波探傷方法按原理分類，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)反射波的情況來檢測試件缺陷的方法，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判斷缺陷情況的一種方法。穿透法常采用兩個探頭，一收一發(fā)，分別放置在試件的兩側(cè)進行探測。

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，當試件的厚度為超聲波的半波長的整數(shù)倍時，將引起共振，儀器顯示出共振頻率。當試件內(nèi)存在缺陷或工件厚度發(fā)生變化時，將改變試件的共振頻率，依據(jù)試件的共振頻率特性，來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厚。

二. 按波形分類

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)射縱波進行探傷的方法，稱為縱波法。此時波束垂直入射至試件探測面，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，該法對與探測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)部離探測面一定距離以外的缺陷。

在同一介質(zhì)中傳播時，縱波速度大于其它波型的速度，穿透能力強，晶界反射或散射的敏感性較差，所以可探測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

將縱波通過楔塊、水等介質(zhì)傾斜入射至試件探測面，利用波型轉(zhuǎn)換得到橫波進行探傷的方法，稱為橫波法。由于透入試件的橫波束與探測面成銳角，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，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。表面波波長很短，衰減很大。同時，它僅沿表面?zhèn)鞑?，對于表面上的復層、油污、不光潔等，反應敏感，并被大量地衰減。利用此特點可通過手沾油在聲束傳播方向上進行觸摸并觀察缺陷回波高度的變化，對缺陷定位。

4. 板波法

使用板波進行探傷的方法，稱為板波法。主要用于薄板、薄壁管等形狀簡單的試件探傷。探傷時板波充塞于整個試件，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

1. 單探頭法

使用一個探頭兼作發(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

使用兩個探頭(一個發(fā)射，一個接收)進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

使用兩個以上的探頭成對地組合在一起進行探傷的方法，稱為多探頭法。

四.按探頭接觸方式分類

1. 直接接觸法

探頭與試件探測面之間，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，探傷圖形較簡單，判斷容易，檢出缺陷靈敏度高，是實際探傷中用得最多的方法。但對被測試件探測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，探測結(jié)果重復性好，便于實現(xiàn)自動化探傷。

液浸法分為全浸沒式和局部浸沒式