薄壁小口径钢管超声波检测方法

对于某些钢种,由于在炼钢或轧管工序要产生一些缺陷,有时可能造成钢管的探伤废品量大,导致生产成本高,成材率低。为了避免类似情况的发生,需取样送钢研所对缺陷的性质及产生原因进行分析,为改进生产工艺提供依据。然而,在进行缺陷分析之前,必须利用接触法超声波探伤准确确定缺陷的位置,即对缺陷定位。

检测时，沿钢管外圆作周向扫查的横波检测是钢材的主要方式。在实际检测时，通常希望管材中存在的波形单一，形成的A显示波形清晰简单，以便于缺陷信号的正确判断。因此常将管材检测的声束入射角选择在第一临界角和第二临界角之间选择管材中只存在纯横波进行检测。

我们通常认为薄壁小口径管材最有效的检测方法是超声波水浸检测法，即利用机械传动机构，来实现超声波探头与管材之间的螺线扫查。检测工艺对设备的性能要求很高，如管材跳动要小、干扰能力要强、管材传动平稳等。另外，对管材本身的平直度、圆度等要求也较严格，而且检测前灵敏 度调 整费时费力 。该方法仅适用于外形平直的管材，对已弯曲成形的成形管材则不适用。小口径管材若采用手动接触法检测，为了改善耦合条件，常将探头有机玻璃斜楔加工成与管材表面相吻合的曲面，这要求针对每种规格的管材都需磨制斜楔，工作量大且繁琐，磨制难度高。通过手动接触法检测已弯曲成形的成形管材，进行了大胆的探索研究 ，并获得一些有益的经验，在实际检测中取得了良好的效果，试验分析检测方法分析横波手动接触法检测是指探头与管材表面直接接触进行的检测方法，为了实现良好的声耦合，管材表面需涂覆耦合剂，要求探头楔块 按管材的规格磨制成圆弧形，使探头与管材的接触面完全吻合。由于接触法检测时在探头与管材之间没有过多的耦合剂，所以声能衰减较小，周向有效检测范围较大，如直径为右的管材，周向有效检测范围可大以上 ，因 此 ，一般 只 需 在沿 管材 轴 向方 向移 动检 测 即可 。 横渡 斜探 头检 测薄 壁管 材时 ，是 通过平面声束投射到曲面上，声束各点的入射角度虽然有差别，但并未导致灵敏度的明显降低。以往人们认 为探头只能接收与声波发射方向相反的回波，即缺陷处或底面反射回波信号但由于小口径管材的特殊结构，使得超声波能量能沿管壁传播数周后，其背对发射方向的超声波也能被接收且显示在荧光屏上，我们称之为周向回波，正是该周向回波的存 在，使 得薄壁成形管的检测及波形分析变得简单可行。本方法适用于的薄壁成形管 材的超声检测。主要工艺参数的选择 探伤频 率：频率 的选择一 般取决于管材的材 料牌号、规 格大小和质量要求，无缝 管材因其使用要 求及生产工艺灯特 点，其金属组织致密均匀，质量要求严格，因此般应选用较高的检测频率及窄脉冲探头，这样波形清晰，对薄壁管材的检测更为有利。