飛泰生產(chǎn)一款水浸超聲波鋼管探傷設(shè)備，很多鋼管使用常規(guī)超聲波直接接觸法探傷無法達(dá)到檢測目的，因此需要使用水浸探傷方法來解決問題，這也是水浸超聲波探傷設(shè)備的優(yōu)點所在。

當(dāng)鋼管直徑小于150 mm 時，探頭的平面與鋼管表面因曲率相差較大，實際接觸面減小，有時甚至?xí)_(dá)到線接觸狀態(tài)。探頭與鋼管間耦合不好會使入射波和反射波不穩(wěn)定，以致難于準(zhǔn)確判斷物體中的缺陷。因此在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定直徑小于 150 mm 的鋼管建議不使用接觸法探傷。

水浸超聲波探傷原理

水浸法超聲波探傷是將鋼管表面與超聲波探頭耦合的介面上通過水進(jìn)行全方位的包裝，水浸探傷法是將探頭放入水中，其發(fā)射超聲波將會產(chǎn)生多次水界面反射波，同時被探物體也產(chǎn)生反射波，由于超聲波在水中和鋼中的轉(zhuǎn)播速度不同，通過調(diào)整探頭與被探物體間的水層厚度，使被探物體的底波位于二次水界面反射波前，缺陷波可在一次水界面波和底波之間產(chǎn)生 。由于水浸探傷克服了超聲波探傷的盲區(qū)，使盲區(qū)被淹沒在始波和一次水界面波之間，因而提高了探傷靈敏度。

水浸超聲波探傷一般分為二種方法：局部水浸法和全部水浸法，前者使用充水探頭，主要用于替代直探頭的大面積探傷；后者使用液浸探頭，多半適用表面粗糙、形狀復(fù)雜、耦合條件差的工件，如管材、棒材的自動化探傷。

水浸超聲波探頭

水浸探頭如果用普通直探頭，則聲波進(jìn)入工件后聲束擴(kuò)散將增大，聲能經(jīng)過水層又在工件中擴(kuò)散后超聲波的能量將被削弱，導(dǎo)致檢測靈敏度降低。為集中聲能，應(yīng)采用大直徑、高頻率的聚焦探頭。探頭分點聚焦和線聚焦兩種，根據(jù)棒材情況我們選用線聚焦探頭。

水浸探傷裝置的研制

為使棒材水浸探傷探頭的聚焦點移動軌跡與棒材的中心線平行，探頭離棒材表面距離可調(diào)整，且被探棒材浸在水中能夠轉(zhuǎn)動，根據(jù)被探棒材的情況，我們選用一種簡易工裝，即圓筒上端鑲?cè)電A持探頭的圓管，可以調(diào)整探頭上下移動，同時將圓筒下端切成 V 形，棒材放入水槽后，以圓筒的 V 形槽騎在棒材上，以此保證探頭聚焦點移動軌跡與棒材的中心線平行。通過探頭沿棒材縱向移動以及用手轉(zhuǎn)動棒材，從而實現(xiàn)了棒材的水浸探傷。板材的水浸探傷工裝與棒材類似，區(qū)別是在圓筒側(cè)壁上端分別鉆入水和出水孔，使圓筒內(nèi)通水，圓筒下端的平面與板面接觸并保持密封，調(diào)整探頭與工件的距離就可以進(jìn)行探傷了。

靈敏度調(diào)整

可用兩塊帶平底孔的試塊來調(diào)整檢驗靈敏度，第一塊中平底孔的埋深應(yīng)等于受檢件上表面的加工余量，第二塊背面所鉆平底孔的孔深應(yīng)等于受檢件背面的加工余量。平底孔直徑由所規(guī)定的質(zhì)量驗收等級決定。一般情況下，應(yīng)使來自任何一塊中平底孔的反射波高至少為熒光屏滿刻度的 80%。

結(jié) 語

（1） 水浸法探傷靈敏度高，100%液體耦合聲能損失小；

（2） 水浸法探傷能克服工件由表面光潔度不夠或表面形體而造成的聲能損失的因素，并將探頭壓電效應(yīng)所造成的“死區(qū)”淹沒在液體中，相當(dāng)于無盲區(qū)探傷；

（3） 采用聚焦和高頻探頭，使聲束聚焦，指向性好，提高探傷靈敏度。

經(jīng)過水浸探傷試驗的研究使我公司具備了水浸探傷的能力，A80 燃?xì)廨啓C(jī)用不銹鋼和高溫合金棒材采用研制的水浸探傷裝置進(jìn)行了檢測驗收，而對493 復(fù)合板的水浸探傷，填補(bǔ)了我公司無損檢測的空白，提升了我公司無損檢測能力。

試驗表明，軍工產(chǎn)品板材及棒材利用水浸法超聲波探傷完全可以滿足技術(shù)條件的要求，達(dá)到了試驗的預(yù)期目的。