超聲波探傷是利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等物理特性來發(fā)現缺陷的一種無損檢測方法。它主要用于檢測金屬材料和部分非金屬材料的內部缺陷。

超聲波探傷的原理

超聲波探傷具有成本低、操作方便、檢測厚度大、對人和環(huán)境無害等突出優(yōu)點,但也存在諸如探傷不直觀、難以確定缺陷的性質、評定結果在很大程度上受操作者技術水平和經驗的影響及不能給出永久性記錄等缺點。

超聲波的的頻率高達2萬赫茲以上，透入金屬材料的深度達5米，能由一個截面進到另一個截面，在兩個截面的邊緣上發(fā)生反射。超聲波探傷就是利用超聲波的這一特點來檢查焊縫的缺陷。

高頻脈沖發(fā)生器產生的高頻脈沖電壓，同時作用在探頭和接收放大器上。探頭內裝有壓電晶體，能把接收到的高頻交變電壓，變成超聲振動，向工件發(fā)射出超聲波。這時，作用在接收放大器上的高頻脈沖信號，經放大后，在指示器的熒光屏上顯示出“始脈沖”。始脈沖的位置，表示工件的表面，也即發(fā)射超聲波的起點。進入工件內的超聲波，在其傳播方向上遇到缺陷c時引起反射，未遇上缺陷的超聲波傳到底面b,也同樣引起反射。這些反射波被探頭接收后，再將聲波振動變?yōu)榻蛔冸妷海山邮辗糯笃鞣糯螅釉谥甘酒鞯臒晒馄辽希@樣就出現了反射波信號，分別指出“缺陷脈沖”和“底脈沖”的波形。由于發(fā)射的時間有先后，所以它們和始脈沖相間隔的距離也不一樣。

缺陷面積越大，缺陷脈沖也越高。由于用這種方法可以檢査深達5米的金屬，所以這種方法適用于檢査大型鑄件、鍛件、電渣焊件、自動焊件等。

超聲波探傷具有比射線探傷靈敏度高、周期短、成木低、經濟效果好、操作簡單靈便等優(yōu)點。缺點是，被檢件的表麗一定要光滑、清潔，否則難以進行檢査>對被檢物只能發(fā)現缺陷，不能確定性質，當檢査焊接接頭時，往往要與射線檢驗配合應用。

超聲波具有以下幾方面的性質：

（一）有良好的指向性

1、直線性

超聲波的波長很短(毫米數量級)，因此它在彈性介質中能象光波一樣沿直線傳播，并符合幾何光學規(guī)律。

2、束射性

聲源發(fā)生的超聲波能集中在一定區(qū)域(稱為超聲場)定向輻射。

（二）異質界面上的透射、反射、折射和波型轉換

1、垂直入射異質介面時的透射、反射和繞射固-氣界面K≈100%,因此探傷中良好的耦合是一個必要條件。

2、傾斜入射異質界面時的反射、折射、波型轉換。

由第一、第二臨界角的物理意義可知：

（1）當a 縱波和折射橫波,這種情況在探傷中不采用。

（2）當am≤0< a2m時,第工種介質中只存在折射橫波，這是常用的斜探頭的設計原理和依據，也是橫波探傷的基本條件。

（3）當a2q2m時，第I種介質中既無折射縱波又無折射橫波,但這時在第I種介質表面形成表面波，這是常用表面波探頭的設計原理和依據。

超聲波在介質傳播過程中, 其能量隨著傳播距離的增加而逐漸減弱的現象稱為超聲波的衰減。引起超聲波衰減的原因主要有以下三個方面：1.散射引起的衰減，2.介質吸收性弓|起的衰減，3.聲束擴散引起的衰減。