棒材超聲波探傷使用直探頭還是斜探頭？

棒材進(jìn)行無(wú)損探傷，首先是直探頭超聲波探傷。

直探頭作為超聲波探傷的基礎(chǔ)探頭，其工作過(guò)程簡(jiǎn)單有效。當(dāng)探傷儀發(fā)出電信號(hào)，直探頭內(nèi)的壓電晶片便迅速響應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，激發(fā)出縱波。以垂直于棒材表面的方向整齊入射，深入棒材內(nèi)部。在傳播途中，一旦遭遇與棒材基體聲阻抗不同的區(qū)域，比如內(nèi)部的氣孔、縮松或者夾層，部分聲波就會(huì)被反射回來(lái)，形成回波。探傷儀捕捉到這些回波后，依據(jù)回波的幅度、傳播時(shí)間等信息，便能推斷出缺陷的位置、大小和性質(zhì)。

直探頭的優(yōu)勢(shì)很明顯，當(dāng)直探頭配備較大尺寸的壓電晶片時(shí)，發(fā)射出的縱波能量高度集中，聲束如同激光一般筆直且強(qiáng)勁。這使得它在檢測(cè)大直徑棒材時(shí)，能夠輕松穿越較長(zhǎng)距離，精準(zhǔn)探測(cè)到深藏內(nèi)部的缺陷。在對(duì)直徑300mm的大型合金結(jié)構(gòu)鋼棒材進(jìn)行探傷時(shí)，5MHz、晶片直徑20mm的直探頭可有效檢測(cè)到距表面150mm深處直徑3mm的氣孔缺陷，檢測(cè)精度高。

直探頭近表面盲區(qū)小，傳統(tǒng)單晶直探頭在檢測(cè)近表面缺陷時(shí)存在一定局限性，但雙晶直探頭巧妙地解決了這一問(wèn)題。它將發(fā)射晶片和接收晶片分離，中間設(shè)置隔聲層。發(fā)射晶片產(chǎn)生的超聲波經(jīng)過(guò)延遲塊后再進(jìn)入工件，避免了發(fā)射脈沖對(duì)接收信號(hào)的干擾，使近表面區(qū)域的缺陷回波能夠清晰被接收。對(duì)于表面粗糙度為Ra6.3μm的碳鋼棒材，雙晶直探頭可有效檢測(cè)到距表面2mm處的微小裂紋。

直探頭在檢測(cè)縱向缺陷方面表現(xiàn)出色，由于縱波垂直入射，對(duì)于平行于棒材軸線方向的缺陷，如縱向的夾層、長(zhǎng)條狀氣孔等，聲束能夠正面撞擊缺陷，產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射回波。這使得直探頭對(duì)這類缺陷具有極高的檢測(cè)靈敏度，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并定位，保障棒材沿軸線方向的質(zhì)量可靠性。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金棒材的探傷中，直探頭能精準(zhǔn)檢測(cè)出每米長(zhǎng)度內(nèi)大于0.5mm2的縱向夾雜物缺陷。