探究超声波探伤的方法与应用

超声波是指频率大于20kHz，不能被人们听觉所感觉到的弹性振荡。探伤用的超声波为10⁶数量级。由于超声波几乎完全不能通过空气和固体材料相接触的界面，所以在探测粘接接头时，如果接头没有缺陷，超声波就可以全部穿过接头，如果有空隙及气泡等缺陷时，超声波就会被这些缺陷反射回来。超声波探伤法就是根据这个原理进行工作的。超声波探伤根据发射探头和接收探头的相对位置不同，通常可分为反射法和穿透法两种。

1.反射法

这种方法是将接收探头放在超声波发射探头一方，用以测量反射波。在检验时，超声波（频率为100～200kHz）传送途径上如有缺陷存在，则一部分超声波就被反射回来，这时接收探头就收到信号而检查出接头中缺陷的位置和大小。

2.穿透法

这种方法是将接收探头放在超声波发射探头的另一方，用以测量穿透工件接头的超声波。如果在超声波（频率应在10MHz以上）传送途径上有缺陷存在，则有一部分超声波不能穿透接头而被检查出来。探测原理如图9-17所示。(www.xing528.com)

超声波对空气层的存在是非常敏感的，特别是对金属工件的接头，可以发现很小的缺陷。由于探头与制件表面接触时总是有一层极薄的空气膜，即使这层气膜的厚度只有10^-3cm，超声波也会全部反射回来，所以必须在探头与接头之间涂一层油膜或将接头浸在油中。这样就给它的使用带来了不便。

图9-17 超声波探测示意图