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GB/TXXXX—XXXX

附录A

电磁超声技术及典型应用

（资料性附录）

A.1金属母材探伤

A.1.1钢棒

电磁超声换能器可用来检测钢棒表面裂缝和折叠。电磁超声换能器采用脉冲磁场和回折线圈，

激发2MHz表面波沿钢棒表面周向传播，能检出数十微米的裂缝和折叠。电磁超声换能器使用脉冲

磁铁的目的是利用趋肤效应使磁场集中在钢棒表面区域。

A.1.2钢板

电磁超声换能器可用来检测钢板内部不连续性。电磁超声换能器采用永久磁铁和回折线圈，激

发2.5MHz横波垂直钢板表面传播，能有效检出板材内部的气孔和夹杂等。

A.2焊缝探伤

A.2.1燃料箱焊缝

电磁超声换能器可对空间飞行器外部液体燃料箱的铝焊缝进行检测。它作为射线法检测内部缺

陷的补充，可代替传统渗透法检测表面开口型缺陷。电磁超声系统使用多种换能器（表面波和垂直

偏振横波）沿焊缝轴线扫查，可同时实现对焊缝及其两侧区域的表面和内部缺陷的检测。

A.2.2海上钻井平台焊缝

波浪的周期冲击会使平台承力支架上的焊缝裂纹沿圆周方向扩展。为了确保支架完好，设计出

一种电磁超声系统用于焊缝检测。电磁超声传感器装在管道爬行器上对焊缝进行自动检测，超声波

的辐射主要集中在裂纹扩展比较严重的焊缝根部和余高区域。该系统由计算机控制扫描、数据采集、

显示和结果记录。

A.2.3钢带对接电阻焊焊缝

为了使冷轧钢带生产过程保持连续，在冷轧前采用电阻焊（ER）将单卷钢带的端部焊接在一起。

在焊接过程中产生的任何缺陷都可能导致钢带的断裂。可设计一种电磁超声系统，用水平偏振横波

在电阻焊工序完成后检测焊缝。

A.2.4真空电阻焊焊缝

宇航工业中使用很多特殊合金，这些合金需使用电弧或高能激光在真空容器中焊接。使用传统

的无损检测方法非常耗费时间，需要将工件从真空容器中取出，当重焊工件时还需将其放回真空容

器。使用电磁超声换能器激发斜声束横波，直接在真空容器中对刚焊接过的工件进行检测。这种技

术已经成熟。由于电磁超声换能器在真空条件下能够实现耦合，所以它能在焊接后的高温下工作。

A.3测厚

电磁超声广泛应用于厚度测量，特别在高速或高温场合得到很好应用。使用一发一收和脉冲反

射式的直、斜声束电磁超声装置可成功实现多种材料的测厚。

A.4复合钢板检测

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在铁素体基体与奥氏体复合钢板的检查中，利用电磁超声SH波在两合层之间的反射和透射特

性检测复合层界面。它拓展了新的无损检测方法。

A.5材料加工性能评价

已开发出用于评估金属板材拉拔性能的自动电磁超声设备。这种设备通过测量S模式兰姆波在

0

与板材轧制方向成0°、45°和90°夹角的传播时间，计算在每个方向上的声速和杨氏模量，从而

得到表征金属板材轧制结构和拉拔性能的参数。

A.6高温检测

电磁超声技术不使用耦合剂，特别适合于高温环境下的检测，在探伤和测厚方面已得到成功应

用。

A.7铁路应用

A.7.1钢轨

电磁超声特别适合动态检测，这使其在铁道行业有很多应用。钢轨上有时使用润滑剂减小摩擦

力、降低磨损。由于润滑剂的存在，使传统超声的耦合剂很难充分润湿轨面，不易满足良好的声耦

合要求。电磁超声换能器可以毫无困难地通过润滑剂层激发和接收超声波。使用垂直入射横波和具

有一发一收及脉冲反射功能的电磁超声规范已制定出来，并成功运用于实际的钢轨探伤，还能对重

载下润滑钢轨的磨损率进行测量。

A.7.2车轮

轮轨系统、转向架和车轮承受高的负载，这些地方会因高热产生疲劳裂纹而导致轮轨系统损坏。

针对这一问题，已经研制出电磁超声系统检测在役高速列车车轮踏面。该系统采用一发一收和脉冲