棒材超声波探伤使用直探头还是斜探头？

棒材进行无损探伤，首先是直探头超声波探伤。

直探头作为超声波探伤的基础探头，其工作过程简单有效。当探伤仪发出电信号，直探头内的压电晶片便迅速响应，将电能转换为机械振动，激发出纵波。以垂直于棒材表面的方向整齐入射，深入棒材内部。在传播途中，一旦遭遇与棒材基体声阻抗不同的区域，比如内部的气孔、缩松或者夹层，部分声波就会被反射回来，形成回波。探伤仪捕捉到这些回波后，依据回波的幅度、传播时间等信息，便能推断出缺陷的位置、大小和性质。

直探头的优势很明显，当直探头配备较大尺寸的压电晶片时，发射出的纵波能量高度集中，声束如同激光一般笔直且强劲。这使得它在检测大直径棒材时，能够轻松穿越较长距离，精准探测到深藏内部的缺陷。在对直径300mm的大型合金结构钢棒材进行探伤时，5MHz、晶片直径20mm的直探头可有效检测到距表面150mm深处直径3mm的气孔缺陷，检测精度高。

直探头近表面盲区小，传统单晶直探头在检测近表面缺陷时存在一定局限性，但双晶直探头巧妙地解决了这一问题。它将发射晶片和接收晶片分离，中间设置隔声层。发射晶片产生的超声波经过延迟块后再进入工件，避免了发射脉冲对接收信号的干扰，使近表面区域的缺陷回波能够清晰被接收。对于表面粗糙度为Ra6.3μm的碳钢棒材，双晶直探头可有效检测到距表面2mm处的微小裂纹。

直探头在检测纵向缺陷方面表现出色，由于纵波垂直入射，对于平行于棒材轴线方向的缺陷，如纵向的夹层、长条状气孔等，声束能够正面撞击缺陷，产生强烈的反射回波。这使得直探头对这类缺陷具有极高的检测灵敏度，能及时发现并定位，保障棒材沿轴线方向的质量可靠性。在航空发动机用高温合金棒材的探伤中，直探头能精准检测出每米长度内大于0.5mm²的纵向夹杂物缺陷。