什么是超聲檢測

超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部，遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。

超聲波在介質中傳播時有多種波型，檢驗中最常用的為縱波、橫波、表面波和板波。

用縱波可探測金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡單的制件中所存在的夾雜物、裂縫、縮管、白點、分層等缺陷；

用橫波可探測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；

用表面波可探測形狀簡單的鑄件上的表面缺陷，用板波可探測薄板中的缺陷。

超聲波探傷方法按原理分類，可分為脈沖反射法、穿透法和共振法。

1.脈沖反射法

超聲波探頭發射脈沖波到被檢試件內，根據反射波的情況來檢測試件缺陷的方法，稱為脈沖反射法。脈沖反射法包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。

2.穿透法

穿透法是依據脈沖波或連續波穿透試件之后的能量變化來判斷缺陷情況的一種方法。

穿透法常采用兩個探頭，一收一發，分別放置在試件的兩側進行探測。

3.共振法

若聲波（頻率可調的連續波）在被檢工件內傳播，當試件的厚度為超聲波的半波長的整數倍時，將引起共振，儀器顯示出共振頻率。

當試件內存在缺陷或工件厚度發生變化時，將改變試件的共振頻率，依據試件的共振頻率特性，來判斷缺陷情況和工件厚度變化情況的方法稱為共振法。共振法常用于試件測厚。

根據探傷采用的波形，可分為縱波法、橫波法、表面波法、板波法、爬波法等。

1.縱波法

使用直探頭發射縱波進行探傷的方法，稱為縱波法。

此時波束垂直入射至試件探測面，以不變的波型和方向透入試件，所以又稱為垂直入射法，簡稱垂直法。

垂直法分為單晶探頭反射法、雙晶探頭反射法和穿透法。常用單晶探頭反射法。

垂直法主要用于鑄造、鍛壓、軋材及其制品的探傷，該法對與探測面平行的缺陷檢出效果最佳。由于盲區和分辨力的限制，其中反射法只能發現試件內部離探測面一定距離以外的缺陷。

在同一介質中傳播時，縱波速度大于其它波型的速度，穿透能力強，晶界反射或散射的敏感性較差，所以可探測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傷。

2.橫波法

將縱波通過楔塊、水等介質傾斜入射至試件探測面，利用波型轉換得到橫波進行探傷的方法，稱為橫波法。

由于透入試件的橫波束與探測面成銳角，所以又稱斜射法。

此方法主要用于管材、焊縫的探傷；其它試件探傷時，則作為一種有效的輔助手段，用以發現垂直法不易發現的缺陷。

3. 表面波法

使用表面波進行探傷的方法，稱為表面波法。這種方法主要用于表面光滑的試件。表面波波長很短，衰減很大。

同時，它僅沿表面傳播，對于表面上的復層、油污、不光潔等，反應敏感，并被大量地衰減。

利用此特點可通過手沾油在聲束傳播方向上進行觸摸并觀察缺陷回波高度的變化，對缺陷定位。

4. 板波法

使用板波進行探傷的方法，稱為板波法。

主要用于薄板、薄壁管等形狀簡單的試件探傷。

探傷時板波充塞于整個試件，可以發現內部和表面的缺陷。

5. 爬波法

爬波法，又稱爬行縱波，滑行縱波、表面下縱波等，屬于散射波范疇，主要在縱波以第一臨界角附近的入射從第一介質入射到第二介質表面附近激發出來的一種非均勻性波動。

1.單探頭法

使用一個探頭兼作發射和接收超聲波的探傷方法稱為單探頭法，單探頭法最常用。

2.雙探頭法

使用兩個探頭（一個發射，一個接收）進行探傷的方法稱為雙探頭法，主要用于發現單探頭難以檢出的缺陷。

3.多探頭法

使用兩個以上的探頭成對地組合在一起進行探傷的方法，稱為多探頭法。

1.直接接觸法

探頭與試件探測面之間，涂有很薄的耦合劑層，因此可以看作為兩者直接接觸，此法稱為直接接觸法。

此法操作方便，探傷圖形較簡單，判斷容易，檢出缺陷靈敏度高，是實際探傷中用得最多的方法。但對被測試件探測面的粗糙度要求較高。

2.液浸法

將探頭和工件浸于液體中以液體作耦合劑進行探傷的方法，稱為液浸法。耦合劑可以是油，也可以是水。

液浸法適用于表面粗糙的試件，探頭也不易磨損，耦合穩定，探測結果重復性好，便于實現自動化探傷。

液浸法分為全浸沒式和局部浸沒式。