如何选择薄板兰姆波检测模式

20世纪70年代，航材所李家伟等人通过大量的试验研究和大量的解剖分析表明，不同模式的兰姆波，发现处于与板面相距不同深度处缺陷的能力是大不相同的。该深度处的u分量愈大，发现该深度处缺陷的能力愈高。这里以厚度为0.9mm、冲制继电器触点的铂—铱合金（Pt-Ir25）板为例，叙述模式选择的一种做法如下。

1）根据测得的材料纵波速度和横波速度，计算并绘制板的相速度曲线和群速度曲线，如图3.5-87所示。

2）将工作于5MHz频率的探头芯装在有机玻璃半圆块可变角探头架上，使探头发射的超声波束垂直板的端面，在改变入射角的同时，观测板端反射信号的幅度变化，作出入射角与反射波高的关系曲线，并根据c_p与fd关系曲线及出现峰值时的相应入射角确定各反射波的模式，如图3.5-88所示，所用设备为汕头CTS-6型超声仪。

3）计算S₂模、A₂模和S₃模的u、υ分量曲线，如图3.5-89所示。

图3.5-87 在Pt-Ir25板中

图3.5-88 Pt-Ir25板超声入射角与板端反射波幅度的关系

1—薄板 2—可变角探头 3—板端面 4—兰姆波(www.xing528.com)

图3.5-89 Pt-Ir25板中，兰姆波一些模的u、υ分量曲线，fa=4.5MHz·mm

从图3.5-89可见，S₂模和A₂模兰姆波在板厚1/4处u分量都很低。S₃模在1/4板厚处u分量较大，但此模群速度较慢，在板端反射时主波前有由模转换而形成的附加信号，不宜采用。

4）用工作于2.5MHz的探头芯装在可变角探头架上经测试在48°时在板中可产生A₁模兰姆波，其u、υ分量曲线如图3.5-90所示。

图3.5-90 Pt-Ir25板中A₁模的uυ分量曲线fd=2.25MHz·mm

通过上列工作，将工作于5MHz和2.5MHz的探头芯分别装在33°和48°的有机玻璃斜楔上。用相应的S₂模和A₂模对板进行检测，用S₂、A₂模均不能发现的缺陷可用S₂模加A₁模检出，效果很好，大量实际作业表明，在接点的冲制过程中再未发现有超声漏检现象。