无损探伤检测方法实际应用介绍
无损探伤检测方法实际应用介绍
大多数超声检测都采用脉冲回波法，检测中声波从声阻抗发生变化的部位反射并被发射声源接收。接收的信号指明了不连续性的存在(内部和外部的)以及它们离开探头的距离，这个距离是与回波传播的时间成正比的。对这种情况检测只需在试件的一侧进行，与穿透法检测相比它有很大的优势。为了取得最大的检测可靠性声波应垂直入射到反射体的主要表面上。
如果接收探头与发射探头分开，这样的布置叫做一发一收检测，缺陷定位要采用三角法。如果接收探头沿着声束传播轴线并从发射探头越过工件，这种方法称为穿透式超声检测。图3.2是脉冲回波法检测中常用的三种模式
在穿透法中声束穿过试件在发射探头对面一侧被接收。两个探头必须是一个发射，个接收。荧光屏上所显示的时间是单向通过材料所用的时间，因此耦合的好坏，两个探头是否在一条直线上，对这种方法的成功应用是很重要的。
在有些一收一发检测技术中两个探头在工件的同一侧。脉冲传播时间取决于声波从发射探头到反射体再到接收探头的单一声程。一种声束路径是采用串列式一发一收布置，通常是针对大厚度材料的中心区域。在这种技术中发射探头发射斜声束到材料的中心部位(通常为双V形焊缝的根部)，在垂直平面上反射并被接收探头接收，接收探头是位于发射探头后面的一个或多个探头。另一种一发一收检测法用于水浸检测，它接收是使用一个聚焦探头，发射是使用一个宽声束探头，布置的形状为三角形(“”技术)。这种技术依靠内部反射体辐射的声波(横波能量转换成纵波能量)以及通过使用聚焦探头降低背景噪声。
当声波以一定的角度发射到材料中时即为斜声束检测。当角度减小到0”时就称为直声束，直声束广泛地用于板材或平面材料的检测。板材中的分层很容易被直声束检测并可以确定其尺寸。尽管也可以将横波垂直发射到材料中去，但到目前为止对这种检测纵波仍然是应用最广泛的波型。
声束在两种不同介质的界面上可以产生折射。如果第二介质有较高的声速，折射角可以从0°到 90°(相当于临界入射角)。横波角声束一般要大于20”(为避免在材料中同时存在多种模式的波型)而小于80°(为避免出现表面波)。
斜声束(横波或纵波)常用于检测焊缝，这是因为主要缺陷如裂纹、未熔合、未焊透和夹渣等在垂直于壁厚方向都有一定的尺寸。之所以采用斜声束是因为对这些反射体的垂直表面，可以达到近似垂直入射的目的。其它类型的结构和轮也使用斜声束检测，特别是对直声束不能到达的地方，如形状不规则的锻件、铸件和装配件。
表面波不像纵波和横波那样被广泛应用，但在某些场合上还是有很大的优点，如需要声波能沿着不规则轮廓传播时，像发动机叶片。表面波在材料表面的穿透深度大约是一个波长，因此只能对表面或者很接近表面的缺陷才有一定的灵敏度。这种波对表面条件很敏感，包括残留的耦合剂以及手指阻尼。表面波一般采用斜声束探头通过波型转换产生，即入射角刚好超过第二临界角。
超声检测中将超声波耦合到工件中去有两种主要方法，即接触法和水浸法。手工接触法最常用于检测难以搬动的大工件，如板材、结构件和压力容器。直声東和斜声束都可以使用。手工接触法检测使用的耦合剂，其粘度要比水高，比重油脂低。在机械化自动检测中往往用水作为耦合剂，它在探头和工件之问流动。在手工检测中，操作者要不断地添加耦合剂。
手工接触法检测之所以应用广泛，是因为根据需要很容易更换探头、改变角度和检测方向。具有不同轮廓的试件检测时难度较小。接触法主要的优点之一是它的便携性。尺寸小、重量在 201bs 以下的超声仪器很容易买到。用这种仪器和接触法技术，检测人员几乎可以到任何地方做超声检测。有经验的操作者可以在现场评定而且具有很高的可靠性。
水浸法检测中可以用液柱作为中间介质使声波进出工件。水浸法检测也可以把工件浸在水中(或其它合适的液体)或通过不同的装置(溢水或喷水)，在探头和试件之间保持连续的水流。大多数检测是用自动扫描系统。水浸法有很多优点:探头的尺寸、形状和类型可以有很多种，包括平的、聚焦的、圆形的、矩形的、刷子形和阵列的:很容易做到自动检测:因为不会发生探头楔块的磨损，所以表而粗糙度不会带来麻烦:可以检测不同尺寸和形状的工件:与手动相比，扫查可以更快、更彻底:可以直接进行位置和缺陷参数的记录:因为使用较高频率的探头，数据精度更高。
水浸法检测的缺点是:安装调试时间长;需要维持耦合液体:预先设定扫查方式以降低自动定位装置的使用:在工件-水界面信号的损失:关键位置和角度问题以及系统的准直等。
在所有的优点中，最重要的或许是在检测中可以使用不同尺寸和形状的探头。声束聚焦常用来提高横向分辨力、增加灵敏度，但扫查时间明显增加。自动检测有许多优点，包括提高扫查速度，减少人为因素，可以与成像和信号处理系统一起使用等。
