一、儀器選擇

采用超聲波探傷儀,其工作頻率應(yīng)至少包括0.5MHz ~ 10MHz頻率范圍，超聲儀器各性能的測(cè)試條件和指標(biāo)要求應(yīng)滿足 NB/T 47013.3 -2015標(biāo)準(zhǔn)中附錄A的要求并有相應(yīng)證明文件,測(cè)試方法按GB/T 27664.1標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

圖中為宇時(shí)先鋒YUT2600超聲波探傷儀

二、探頭選擇

1.頻率選擇

探頭頻率是超聲檢測(cè)中一個(gè)很重要的參數(shù)。焊接接頭超聲檢測(cè)選用何種頻率，需要考慮被檢測(cè)面的粗糙度、材質(zhì)、晶粒大小、超聲的穿透能力、分辨力、檢測(cè)精確度、檢測(cè)速度等因素。對(duì)于焊接接頭檢測(cè)，推薦采用表1所列頻率進(jìn)行檢測(cè)。

2.晶片選擇

（1）對(duì)接焊接接頭的超聲檢測(cè)，主要是采用橫波斜探頭檢測(cè)。目前橫波斜探頭是以方形晶片為主，實(shí)施檢測(cè)時(shí)，為保證橫波探頭與工件良好的耦合，并且有較好的靈敏度,要求方形晶片的任一邊長(zhǎng)一般不應(yīng)大于40mm。

（2）中厚板、厚板焊接接頭檢測(cè),若被檢測(cè)面平整，使用大晶片探頭進(jìn)行檢測(cè)也能達(dá)到良好的耦合，在此種情況下，為了提高檢測(cè)速度，可以使用晶片尺寸較大的探頭。如果板較薄且變形較大，或者具有一定弧度的產(chǎn)品焊接接頭檢測(cè)，為了保證探頭與被檢測(cè)面之間很好的接觸，以達(dá)到良好的耦合，應(yīng)選擇晶片尺寸較小的探頭。

（3）橫波斜探頭性能指標(biāo)應(yīng)符合NB/T 47013.3 -2015標(biāo)準(zhǔn)附錄B的要求并有相應(yīng)的,證明文件，性能指標(biāo)測(cè)試方法按CB/T 27664.2的規(guī)定。

3.K值選擇

探頭K值選擇應(yīng)遵循以下三方面原則:

a使聲束能掃查到整個(gè)焊縫截面;

b.使聲束中心線盡量與主要缺陷垂直;

c.保證有足夠的檢測(cè)靈敏度。

(1)焊接接頭超聲檢測(cè)要求探頭聲束具有良好的指向性、較高的接收靈敏度、始波占寬小、雜波少、探頭的前沿尺寸(l₀值)小以及合活的K值K值洗擇的適宜，可保證橫波檢測(cè)靈敏度。

(2）橫波斜探頭進(jìn)行對(duì)接焊接接頭的檢測(cè)，其聲束中心線應(yīng)與焊縫中的主要缺陷相垂直,保證焊接接頭中主要缺陷的檢出。

(3）為保證聲束能掃查到整個(gè)焊縫截面，探頭K值的選擇應(yīng)滿足下述要求，即當(dāng)探頭前沿緊貼焊縫邊緣時(shí)，橫波直射波法的主聲束應(yīng)掃查到至少遠(yuǎn)離探頭

側(cè)的焊縫下焊角，而一次反射法的主聲束至少應(yīng)掃查到探頭側(cè)的焊縫下焊角。為保證直射波與一次反射波能掃查到焊縫整個(gè)截面,K值應(yīng)滿足下式:

式中：  a：上焊縫寬度的一半（mm）

b：下焊縫寬度的一半（mm）

t：焊縫母材厚度（mm）

 l₀: 探頭前沿長(zhǎng)度（mm）

實(shí)際檢測(cè)時(shí)所選探頭K值，大于或等于上述計(jì)算值,可保證其主聲束能掃查到整個(gè)焊縫截面，超聲檢測(cè)不漏檢。

對(duì)于單面焊,上述公式中的b可以忽略不計(jì),則:

此公式還可轉(zhuǎn)換為:（雙面焊）或:（單面焊)

式中符號(hào)同上。

實(shí)際檢測(cè)時(shí)所選探頭前沿l₀值，小于或等于上述計(jì)算值,可保證其主聲束能掃查到整個(gè)焊縫截面,超聲檢測(cè)不漏檢。

公式推導(dǎo):根據(jù)圖7—5可知，當(dāng)直射波法掃查到遠(yuǎn)離探頭側(cè)的焊縫下焊角時(shí)（圖中的A點(diǎn))，聲束軸線與焊縫中心線的交點(diǎn)到工件上表面的距離為d₁，此時(shí)d₁點(diǎn)以下焊縫直射波法可檢測(cè);一次反射波法掃查到探頭側(cè)的焊縫下焊角時(shí)(圖中的B點(diǎn))，聲束軸線與焊縫中心線的交點(diǎn)到工件下表面的距離為d₂，此時(shí)d₂點(diǎn)以上焊縫一次反射波法可檢測(cè)為保證橫波斜探頭完全掃查到整個(gè)焊縫截面,應(yīng)有:

根據(jù)圖7—5可得出:

（4）實(shí)際工作中，K值的選擇在滿足聲束完全掃查到整個(gè)焊縫截面的前提下，,可根據(jù)工件的厚度來(lái)選擇。薄板焊接接頭超聲檢測(cè)，為避免近場(chǎng)區(qū)的影響，提高定位定量精度，一般采用大K值探頭。厚度較大焊接接頭檢測(cè)，為縮短聲程、減少衰減、提高檢測(cè)靈敏度以及減少打磨寬度,一般采用K值較小的探頭。

（5）對(duì)于低合金高強(qiáng)鋼，其厚壁焊縫中的裂紋，經(jīng)實(shí)踐證明，采用較大和較小的兩種K值探頭分別檢測(cè)，盡管兩者檢測(cè)靈敏度完全相同，但K值較小的探頭很難發(fā)現(xiàn)甚至根本發(fā)現(xiàn)不了此種裂紋，容易漏檢。因此，盡管焊縫母材很厚，但在條件允許的情況下,也應(yīng)盡量采用K值較大的探頭，或者同時(shí)采用較大和較小兩種K值探頭聯(lián)合檢測(cè)。

超聲檢測(cè)時(shí)，K值常因工件中的聲速變化及探頭的磨損而發(fā)生變化，在超聲檢測(cè)前應(yīng)對(duì)K值進(jìn)行測(cè)定，并在超聲檢測(cè)過(guò)程中經(jīng)常進(jìn)行校驗(yàn)。推薦采用的斜探頭折射角(K值)見(jiàn)表2。