鑄鍛件的水浸法超聲波探傷實例分析

鑄鍛件的水浸法超聲波探傷實例分析

在日常的超聲波探傷工作中，有一些工件由於表麵粗糙、形狀不規則等特殊原因，不能用常見的直接接觸法來進行超聲波探傷檢測。對於這類的工件，不妨嚐試使用液浸法超聲波探傷。液浸法探傷相對於直接接觸法而言，有如下優勢：

1. 當改變被檢工件的尺寸或者形狀時，不需要特殊的探頭或楔塊來匹配工件；

2. 可以較簡單地連續調整聲束入射角，這對形狀複雜的結構件的異形表麵或新的檢測工藝的研究而言都是必須的；

3. 耦合液體可以連續使用；

4. 由於不需要緊密的接觸，因此檢測速度能夠非常快；

5. 直接接觸法超聲波探傷會因工件的表麵形狀、表麵狀況或尺寸的變化而產生比較大的耦合損失，液浸法則不會；

6. 水槽中整個浸沒，有助於排除表麵波，因表麵波不規則地增加來自外表麵的較小不連續性信號；

7. 水槽提供延遲塊以允許非常強的界麵信號在弱信號返回到儀器之前就通過放大器，這一點當檢測小尺寸管子和薄板時特別能顯示出優越性。

在液浸法超聲波探傷中，水作為一種易獲取的耦合劑得到了很好的應用，因此，水浸法超聲波探傷是液浸探傷中最常用的一種檢測方法。

下麵通過一個鋁壓縮機旋轉輪水浸探傷實例說明不同缺陷的水浸探傷波形顯示：

A. 偽缺陷顯示

     水浸法探傷中，始脈衝（由換能器激發）顯示在最左邊，接著是工件前表麵的反射顯示，當換能器沿軸方向移動時，折射聲速恰好穿過U形槽的角並且產生偽缺陷波顯示；

B. 裂紋顯示

     將換能器沿軸向方向向右移動，在遇到裂紋時產生反射，此時屏幕顯示波形如下圖；

C. 焊縫裂紋顯示

    下圖是焊縫透平旋轉輪的截圖，在這個轉輪中，鍛造不鏽鋼周邊焊接到鍛造鐵素輪轂上，即使采用先進的焊接技術，也有可能會在周邊的熱影響區中產生裂紋，因此這些裂紋出現常常足以要求100%的探傷檢測；

D. 金屬查渣和偏析的顯示

     在熱影響區中象裂紋這樣的平坦金屬夾渣也給出像上圖類似的顯示。它們最常發現在邊緣和遠離焊縫的區域；

E. 鍛造迸裂的顯示

    鍛造時存在由材料的破裂引起的不規則形狀空洞、鍛造迸裂是不合格的，它可能是以群體聚集且產生許多不同程序幅度顯示，夾渣的反射也可能是不同幅度但更可能是廣泛的散射，下圖的顯示來自外徑表麵和內徑表麵的反射以及常見的群集鍛造迸裂反射；

F. 表麵倒外圓的偽缺陷顯示

    水浸法探傷時，表麵狀況可能引起偽缺陷顯示，避免偽缺陷顯示的最好的方法是對表麵進行處理以完全避免超聲波反射，但事實上，探傷表麵的這些凹陷肉眼難以分辨，在這種情況下，這些凹陷會產生如下圖所示的偽缺陷波；

G. 熱處理氧化皮的顯示

     熱處理能產生薄的細微氧化皮或轉輪表布的薄皮，這在接觸法超聲波探傷中就能產生混淆的超聲波形顯示，如果將探頭直接放在轉輪的表麵氧化皮區域上，擴大的氧化皮尺寸能更清楚地說明這一情況，下圖則是在表麵有氧化皮的情況下的水浸法探傷波形顯示。