图水浸法在20～80mm钢板探伤中的应用原则与方法

探头和钢板浸入（或局部浸入）液体中，探头与钢板间通过液体介质层实现声耦合，因而探头与钢板探测面不直接接触。

局部水浸的方法在钢板水浸法探伤中应用最普遍，常见的有以下几种形式：

1.充水多次重合法

使用充水探头，根据钢板厚度确定水层的厚度H。调整水层厚度，使第n次底波与第2次界面波S₂相重合。如果是第2次底波B₂与第2次界面波S₂相重合，则称为2次重合法，如图11.3-5所示。以此类推，可得到n次重合法。

图11.3-52 次重合法

考虑到探头近场区对灵敏度的影响和探头充水壳的合理高度，一般对板厚20～80mm的钢板采用2～4次重合法进行探伤，其设定原则是力求波形清晰、便于观察、检测结果可靠。

计算n次重合法水层厚度与钢板厚度的关系式为

式中 H——水层厚度；

T——钢板厚度；

n——重合次数；

C_l1——水中纵波声速；

C_l2——钢中纵波声速。(www.xing528.com)

2.充水水膜法

在充水式探头内部形成固定水柱的结构基础上，再在水柱与钢板的探测面之间形成0.5～1.0mm的水膜实现声耦合。其中，固定水柱厚度H的取值根据受检钢板的厚度来确定。这种方法的特点是探头晶片到钢板的间距一次设定（即S₁～S₂的间距固定），探伤时就不需再调整，同时也不必随板厚变化做相应的水层厚度调整，使用方便，尤其适用于中厚钢板的自动化探伤。图11.3-6所示充水水膜法钢板探伤及探伤波形示意图。

3.水膜法

水膜法是在探头与钢板之间保持0.3～0.8mm的间隙形成水膜实现声耦合。水膜法与接触法工作原理基本相同，但较普通接触法的声耦合更为稳定。由于采用水膜耦合方式使始脉冲和底波明显占宽，从而增大了探伤盲区。探伤时，要特别注意声束的垂直入射，否则不但探伤灵敏度受到影响，而且近表面分辨力将更加明显降低。此法常应用于厚板探伤，其探伤方式及波形如图11.3-7所示。

4.双晶直探头水膜法

双晶直探头的结构特点使得双晶直探头水膜法探伤具有盲区小、探伤灵敏度高、探伤波形简单、易设报警闸门、声耦合稳定及适用于自动化探伤等优点，其探伤方式及波形如图11.3-8所示。

图11.3-6 充水水膜法钢板探伤及探伤波形示意图

图11.3-7 水膜法探伤方式及波形

图11.3-8 双晶直探头水膜法探伤方式及波形