超聲波檢測鍛件中直探頭的調試方法

陳曉燕 陳侖 鄒金廷 張悅

摘 ?要：隨著社會主義市場經濟的蓬勃發展，我國的工業化程度有了大幅度提高，各種機械設備裝置大量應用的同時，也存在這著極大的安全隱患，尤其是鍋爐爆炸、管道泄漏等安全事故頻繁發生。超聲檢測就是發現這類安全隱患的直接而有效的手段。該文介紹的是超聲波鍛件檢測基本方法以及PXUT-330直探頭檢測鍛件操作步驟，幫助讀者快速掌握超聲檢測鍛件的基本原理、PXUT-330儀器使用方法、檢測步驟及相關公式的應用。

關鍵詞：機械設備 ?超聲檢測 ?鍛件檢測 ?直探頭

中圖分類號：TG115 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）11（a）-0055-02

超聲檢測是工業上無損檢測的方法之一。超聲波進入物體遇到缺陷時，一部分聲波會產生反射，接收器可對反射波進行分析，就能異常精確地測出缺陷來，并且能顯示內部缺陷的位置和大小，測定材料厚度等，其鍛件超聲檢測主要分為以下3類。

（1）軸類鍛件采用直探頭徑向和軸向檢測以及斜探頭周向及軸向檢測。

（2）餅類、碗類鍛件采用直探頭端面檢測。

（3）筒形或環形采用直探頭，雙晶直探頭以及斜探頭檢測。

該文主要探測母材厚度大于3N（N為近場區長度）的鍛件，采用單晶直探頭用工件大平底法檢測。

1 ?基本步驟

使用儀器為友聯PXUT-330全數字智能超聲波探傷儀，2.5P20單晶直探頭，CSK-IA試塊。

1.1 調試步驟

（1）開機：按<電源>鍵，按<確定>鍵，進入探傷界面。

（2）初始化儀器：按最右邊快捷鍵鍵，選<1>，初始化完成。

（3）參數設置：按兩下<通道>鍵調出設置菜單，按<1>鍵將探頭類型選為“直探頭”，并設置頻率、晶片尺寸以及所采用的探傷標準，按<確定>鍵退出菜單。

（4）測零點：按兩下<零點>鍵進入調教菜單，按<確定>鍵開始測試，儀器默認預置工件聲速5920m/s，一次回波聲程100mm，二次回波聲程0mm，按<確定>鍵進入測試，如圖1所示，將探頭置于CSK-IA試塊100mm大平底上，待回波自動降至屏幕80%高時按<確定>，此時零點即測完畢。

（5）探傷靈敏度調節。

①找到工件無缺陷處底波的最高波，將波門移到波上方，按<自動增宜>鍵將波高調至80%。記下此時增益讀數BG，工件厚度H。

②根據公式計算出工件大平底與φ2的dB差（參考表1），記為dB1，將儀器的增益屬調至BG+dB1，此時探傷靈敏度就調好了，即BG+dB1（λ=聲速/頻率， X=工件厚度，D=平底孔直徑φ2）。

1.2 檢測工件

將探頭置于工件上掃查，如發現缺陷回波，按<波門>鍵再按<+>或<->鍵將波門移至缺陷波上方，通過調節增益使得缺陷波的最高波置于屏幕的80%高，記錄下此時的增益值，記為dB2，同時記錄下屏幕上方顯示區缺陷的深度讀數XX.X記錄為h。

1.3 缺陷當量的計算

方法一：△dB=BG+dB1-dB2-12-40lg（X/h）即缺陷大小相當于4+△dB，查標準評級。

方法二：根據公式BG+dB1-dB2=40lg，其中Ax為鍛件厚度，Af為缺陷深度，Df為待測缺陷孔徑，Dj為Ф2，算出缺陷的孔徑，然后根據公式△dB=40lg（Df/4）算出缺陷大小相當于4+△dB，查標準評級。

2 ?結語

超聲檢測操作簡單，成本低，速度快，設備輕便，對人體及環境無害，且對缺陷定位精準。其中鍛件是制造各種機械設備及鍋爐、壓力容器的重要毛坯件。該文所介紹的超聲波檢鍛件檢測用途廣泛，操作簡單，能幫助同學快速掌握直探頭檢測基本操作。

參考文獻

[1] 鄭暉，林樹青.超聲檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[2] NB/T 47013.3-2015，承壓設備無損檢測第三部分：超聲檢測[S].北京：新華出版社，2015.