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科技创新

金属合金质量水浸式超声无损检测应用研究

李剑

（鹤壁市质量技术监督检验测试中心，河南鹤壁458000）

摘要：近年来，随着科学技术水平的不断提升，金属合金材料在电力、交通、核工业等领域应用愈加广泛。然而，在锻造、焊接等工

序当中金属合金材料多形成缩孔、孔隙大量内部缺陷。为了进一步测定金属合金质量，水浸式超声无损检测的应用具有十分重要的价值。

本文在全面了解水浸式超声无损检测原理的基础上，阐述了水浸超声检测法在TC4合金棒材探伤中的应用要点，以期全面提升检测质量。

关键词：金属合金；水浸式超声无损检测；原理

随着节能环保、轻量化理念的不断深化，高性能金属合金材料材质量，本文采用了两种不同的聚焦探头，并在同频率、晶片直径

在各个领域得到了广泛应用。然而，在金属合金材料加工制作过程和焦距尺寸各异的条件下进行对比分析，通过对比分析，进一步增

中很容易出现各类内部缺陷，比如裂纹、孔隙等，这些缺陷的存在，强探伤检测精确度。试验当中，选用水浸探伤系统和TC4合金准25

不仅会影响材料力学性能，还会缩短设备使用寿命。此外，在锻造mm棒材对比试样，通过8.0-25mm检测水距对TC4合金准25mm棒

和热处理等环节，金属合金很可能会出现组织结构不稳定性，进而材对比试样不同埋深的准0.8mm平底孔波幅高度达到满屏高度80%

影响设备或构件的可靠性。为了解决此类问题，必须重视金属合金时的增益值和信噪比进行分析。

构件的质量检测。目前，金属合金材料无损检测方法很多，比如射在本次试验当中，所测数据分析中，对试样材料的衰减不予考

线检测、渗透检测等。超声波检测也是常见的一种无损检测方法，虑，并假设全部对比试样加工的平底孔尺寸都为名义尺寸。

为了全面提升检测质量，本文提出了水浸式超声无损检测技术，其4研究结果

特点为检测范围大、穿透性强、具有较高灵敏度和准确定位等，不4.1探头聚焦方式

仅可以准确测定金属合金材料的内部缺陷，还能无损评价其微观组在本次试验当中，所选圆柱面聚焦探头和球面聚焦探头的参数

织结构，因此，开展金属合金质量水浸式超声无损检测应用研究具均为：15MHz频率、准0.25″（6.4mm）晶片直径、0.75″（19mm）

有重要意义。焦距。通过对比分析，可获取两种探头的所需增益和信噪比，通过

1水浸式超声无损检测原理研究可知，在上述条件下，圆柱面聚焦探头具有较高检测灵敏度及

通过声音来测定物体质量的优劣，这种方法由来已久。日常生良好的信噪比，可以有效提升小缺陷的检测能力。

活中，常见的有手拍西瓜、锤子敲铁轨等。超声波无损检测起源于4.2探头晶片直径

上世纪20年代，特别是脉冲反射法和仪器的出现，为超声检测注入以圆柱面聚焦水浸探头为例，在15MHz频率与0.75″焦距不

了新的活力。随着科技的不断进步，超声检测技术越来越先进，水变的条件下，采取三种的晶片直径，即准0.125″、准0.25″和准

浸式超声无损检测技术的应用，便取得了良好的应用效果。其原理0.375″，对比分析圆柱面聚焦水浸探头增益数据。根据三种不同直

为将一定厚度的水层填充到探头和工件之间，声波通过水层，再射径下的数据曲线可知，选择埋深不同的平底孔，仍可实现相同高度

入试件，这是一种非接触式超声检测方法。其特点如下：（1）能够所需增益值,且按照“低-高”顺序依次排列，分别为0.25″＜0.375

直接消除检测中一些控制难度较大因素，保证声波发射以及接收较″＜0.125″。通过式2