超聲波檢測(cè)適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種試件的無(wú)損檢測(cè)，缺陷定位準(zhǔn)確，檢測(cè)成本低，速度快，設(shè)備輕便。

一、原理與簡(jiǎn)介

超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來(lái)檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，可以通過(guò)這些脈沖波形來(lái)判斷缺陷位置和大小。

圖：超聲探傷原理示意圖

超聲波檢測(cè)按照其原理可分為缺陷回波法、穿透法、共振法。按波形分可分為縱波、橫波、表面波和板波等?？v波是用來(lái)探測(cè)金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡(jiǎn)單的制件中所存在的缺陷；橫波是探測(cè)管材中的周向和軸向裂縫、劃傷、焊縫中的氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷；表面波可探測(cè)形狀簡(jiǎn)單的鑄件上的表面缺陷；板波可探測(cè)薄板中的缺陷。

圖：縱波&橫波示意圖

二、檢測(cè)過(guò)程

超聲檢測(cè)方法可采用多種檢測(cè)技術(shù)，每種檢測(cè)技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中，都有其需要考慮的特殊問(wèn)題，其檢測(cè)過(guò)程也各有特點(diǎn)。但各種超聲檢測(cè)技術(shù)又都存在著通用的技術(shù)問(wèn)題。其檢測(cè)過(guò)程也大致可分為以下幾步：

1、試件的準(zhǔn)備

為了提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，應(yīng)對(duì)受檢件的材料牌號(hào)、性能，制造方法和工藝特點(diǎn)，影響其使用性能的缺陷種類及形成原因、缺陷的最大可能取向及大小、受檢部位受力狀態(tài)及檢收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了解。

2、檢測(cè)條件的確定，包括超聲波檢測(cè)儀、探頭、試塊等的選擇

入射方向的選擇應(yīng)使聲束中心線與缺陷延伸平面，特別是與最大受力方向垂直的缺陷面盡可能地接近垂直，并力求得到缺陷最大信號(hào)，此外，為避免被探工件形狀和結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生反射或變型信號(hào)對(duì)缺陷的判別造成困難，入射方向還應(yīng)選擇在不會(huì)出現(xiàn)這些干擾信號(hào)的方向上。必要時(shí)應(yīng)從正、反兩面進(jìn)行檢查。

探頭的選擇也是尤為重要的。作為超聲檢測(cè)的重要工具之一，探頭的種類很多，結(jié)構(gòu)型式也各不相同。檢測(cè)前應(yīng)根據(jù)被檢對(duì)象的形狀、衰減情況和技術(shù)要求來(lái)選擇探頭。探頭的選擇包括選擇探頭型式、頻率、晶片尺寸和斜探頭的折射角（K值）等。一般根據(jù)工件的形狀和可能出現(xiàn)缺陷的部位、方向等條件來(lái)選擇探傷方法，一旦方法確定，應(yīng)采用什么型式的探頭也就確定了。

3、檢測(cè)儀器的調(diào)整

在儀器開(kāi)始使用時(shí)，對(duì)儀器的水平線性和垂直線性進(jìn)行測(cè)定。時(shí)基線刻度可按比例調(diào)節(jié)為代表脈沖回波的水平距離、深度或聲程。

4、掃查

掃查一般考慮兩個(gè)原則，一是保證試件的整個(gè)檢查區(qū)有足夠的聲束覆蓋以避漏檢；二是掃查過(guò)程中聲束入射方向始終符合所規(guī)定的要求。一般標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定掃查速度不得大于150mm／s。且在掃查過(guò)程中應(yīng)給探頭以適當(dāng)?shù)暮鸵恢碌膲毫?，保持探頭移動(dòng)平穩(wěn)，掃查過(guò)程中，探頭的方向應(yīng)嚴(yán)格按照掃查方式的規(guī)定（斜射探頭尤應(yīng)注意）。

因?yàn)樘筋^移動(dòng)方向的改變對(duì)于單探頭探傷，將因入射波的方向改變而使缺陷檢出靈敏度變化；對(duì)于雙探頭法探傷，則可使反射或透射波不能為另一探頭接收。所以為免漏檢，每次掃查應(yīng)有一定比例的聲束覆蓋率。

5、缺陷的評(píng)定

缺陷的具體評(píng)定方法，這里我們就省略了。有興趣的朋友可以查閱對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

6、結(jié)果記錄與報(bào)告的編寫

三、優(yōu)缺點(diǎn)

1、主要優(yōu)點(diǎn)

穿透能力強(qiáng)，探測(cè)深度可達(dá)數(shù)米；靈敏度高，可發(fā)現(xiàn)與直徑約十分之幾毫米的空氣隙反射能力相當(dāng)?shù)姆瓷潴w；在確定內(nèi)部反射體的位向、大小、形狀及等方面較為準(zhǔn)確；可立即提供缺陷檢驗(yàn)結(jié)果；操作安全，設(shè)備輕便。

2、主要缺點(diǎn)

超聲波探傷對(duì)缺陷的顯示不直觀，探傷技術(shù)難度大，容易受到主、客觀因素的影響，對(duì)粗糙、形狀不規(guī)則、小、薄或非均質(zhì)材料難以檢查；對(duì)所發(fā)現(xiàn)缺陷作十分準(zhǔn)確的定性、定量表征仍有困難；不適合有空腔的結(jié)構(gòu)。