浅谈棒材超声水浸法纵波检测聚焦探头选用.PDFVIP

浅谈棒材超声水浸法纵波检测聚焦探头的选用 赵善敏 江苏图南合金股份有限公司 摘要：水浸点聚焦或线聚焦探头广泛用于超声自动化检测设备上，关于聚焦探头的选取，目前能查阅到的 资料中，多是对横波检测方式，特别是在管材探伤运用中的介绍。棒材超声水浸法纵波检测聚焦探头的选 用却少有具体介绍。本文通过对现场检验发现的异常现象进行对比试验和原理分析，对超声自动化棒材内 部缺陷的检测探头的选用进行探讨。 关键词：超声波检测；自动化；纵波；点聚焦；线聚焦 引言 2017 年初，检测人员用超声自动化检测设备对一批316LФ30mm 棒材进行检测，检测过 程发现棒材距端部300mm 位置有一段区域(130mm)比较异常，一个通道报警幅度很高，而另 一个通道持续有较小的反射信号（图1、图2）。 横波 横波 缺陷反射指示 纵波 纵波 线聚焦 点聚焦 图1 异常部位检测显示图 图2 异常部位长度 同一根对比试样，相同的探头检测频率，都采用直射波法检测，只是一个探头用点聚焦， 一个探头用线聚焦。基于常理判断：点聚焦由于焦点尺寸小，信噪比好，灵敏度高，发现小 缺陷的能力应该更强。但结果正好相反，点聚焦探头对此类缺陷的反射波较低（低于报警线 4～6dB），线聚焦探头却对此类缺陷反射波很高。由于缺陷显示长度较长(130mm)，按照验收 标准定，点聚焦反射波幅远未达报警线不需要考虑，而按线聚焦则判定为不合格，这就对验 收判定工作带来一定的困难。因此，对于哪种类型的水浸聚焦探头更适合棒材内部缺陷的纵 波检测，确保检测结果更可靠，更符合检测标准对产品质量的要求，需进行进一步的验证分 析。 一 检测方法及设备简介 （一）检测方法 纵波探头 横波探头 1、小直径棒材水浸检测法 小直径棒材中的缺陷主要沿轧制方向延伸， 探 在横截面上的分布主要集中于棒材中心，由于纵 头 波直探头受脉冲宽度及近场区长度的影响，棒材 表面及近表面附近的缺陷无法发现，而与表面垂 直或近似垂直的裂纹类缺陷，受缺陷与声束夹角 棒材 小的影响，回波幅度较低，使得缺陷难以检出， 因此，对于一些特殊用途及要求比较高的棒材探 伤还须辅以横波检测。检测方法如图3 所示。 表面、近表面缺陷 内部缺陷 图3 水浸法检测棒材示意图 2、纵波水浸检测法原理 水浸检测法是将探头放入水中，超声波会产生多次水和钢界面反射波，同时被检件内 也产生反射波，由于超声波在水中和钢