纵波直探头探伤检测三种方法

纵波直探头探伤检测

纵波直探头探伤法是使用超声波直探头发射纵波进行探伤的方法，此法波束垂直入射至工件探测面，以不变的波型和方向透入工件，因此又称为垂直法。纵波速度大于其它波型的速度，穿透能力强，晶界反射或散射的敏感性较差，所以可探测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伤；同时鉴于垂直法探伤时其波型和传播方向不变，缺陷定位比较方便的优点，垂直法可用于铸造、锻压、轧材及其制品的探伤，且该法对于探测面平行的缺陷检出效果最佳，但是由于盲区和分辨力的限制，该法只能发现工件内部离探测面一定距离以外的缺陷。

目前，该法在探伤的运用上按原理分类有脉冲反射法、穿透法和共振法，其中由于共振法用于工件测厚，这里就不说了。其中，脉冲反射法是指当超声波探头发射脉冲波到被检工件内，根据反射波的情况来检测工件缺陷的方法，该脉冲反射法包括缺陷回波法，底波高度法和多次底波法。

(1)缺陷回波法：是脉冲反射法的基本方法，是依据仪器示波屏上缺陷波显示的情况进行判断的方法，该方法以回波的传播的时间来确定缺陷的位置，以回波的幅度来确定缺陷的大小，因此称为缺陷回波法，当试件完好时，超声波可顺利传播到达底面，若试件中存在小缺陷，在探伤图形中，底面回波前有表示缺陷的回波；若试件中存在大缺陷，在探伤图形中，只有缺陷的回波，无底波显示。同时需要说明的是该法存在一定的盲区，对位于表面和近表面的缺陷检出能力低。

(2)底波高度法：是依据仪器示波屏上显示底面回波高度的变化判断試件缺陷情况的探伤方法；底波高度法原理为当試件内没有缺陷并且材质和厚度不变，底面回波高度应是基本不变的，如果工件内存在缺陷，底面回波高度会下降甚至消失。同时需要说明的是该法对缺陷检测的灵敏度较低，且无法对缺陷定位，定量也较难，因此常作为探伤的辅助手段。

(3)多次底波法：依据工件底面多次反射波的情况判断缺陷的探伤方法。该多次底波法原理为当透入试件的超声波能量较大，而試件厚度较小时，超声波可在探测面与底面之间往复传播多次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、B4......。如果工件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波的高度依次衰减的规律，并显示出缺陷回波。同时需要说明的是该法对缺陷检测的灵敏度较低，存在盲区，对待缺陷无法定量，只实用于試件较薄的产品探伤；如10毫米厚板材探伤，盲区占了5毫米，就只能采用这种方法了。同时就目前而言脉冲反射法运用是当前最为广泛和普遍的方法，脉冲反射法可运用一次纵波发现缺陷并且确定缺陷的位置，同时可算出缺陷的平面当量的大小，其对应的当量计算法可分为试块平底孔当量计算法、底波高度计算法，但无论何种计算法都必须满足平底孔声程和工件的厚度均大于3N。