超声波检测锻件中直探头的调试方法

陈晓燕 陈仑 邹金廷 张悦

摘  要：随着社会主义市场经济的蓬勃发展，我国的工业化程度有了大幅度提高，各种机械设备装置大量应用的同时，也存在这着极大的安全隐患，尤其是锅炉爆炸、管道泄漏等安全事故频繁发生。超声检测就是发现这类安全隐患的直接而有效的手段。该文介绍的是超声波锻件检测基本方法以及PXUT-330直探头检测锻件操作步骤，帮助读者快速掌握超声检测锻件的基本原理、PXUT-330仪器使用方法、检测步骤及相关公式的应用。

关键词：机械设备  超声检测  锻件检测  直探头

中图分类号：TG115   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）11（a）-0055-02

超聲检测是工业上无损检测的方法之一。超声波进入物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，接收器可对反射波进行分析，就能异常精确地测出缺陷来，并且能显示内部缺陷的位置和大小，测定材料厚度等，其锻件超声检测主要分为以下3类。

（1）轴类锻件采用直探头径向和轴向检测以及斜探头周向及轴向检测。

（2）饼类、碗类锻件采用直探头端面检测。

（3）筒形或环形采用直探头，双晶直探头以及斜探头检测。

该文主要探测母材厚度大于3N（N为近场区长度）的锻件，采用单晶直探头用工件大平底法检测。

1  基本步骤

使用仪器为友联PXUT-330全数字智能超声波探伤仪，2.5P20单晶直探头，CSK-IA试块。

1.1 调试步骤

（1）开机：按<电源>键，按<确定>键，进入探伤界面。

（2）初始化仪器：按最右边快捷键键，选<1>，初始化完成。

（3）参数设置：按两下<通道>键调出设置菜单，按<1>键将探头类型选为“直探头”，并设置频率、晶片尺寸以及所采用的探伤标准，按<确定>键退出菜单。

（4）测零点：按两下<零点>键进入调教菜单，按<确定>键开始测试，仪器默认预置工件声速5920m/s，一次回波声程100mm，二次回波声程0mm，按<确定>键进入测试，如图1所示，将探头置于CSK-IA试块100mm大平底上，待回波自动降至屏幕80%高时按<确定>，此时零点即测完毕。

（5）探伤灵敏度调节。

①找到工件无缺陷处底波的最高波，将波门移到波上方，按<自动增宜>键将波高调至80%。记下此时增益读数BG，工件厚度H。

②根据公式计算出工件大平底与φ2的dB差（参考表1），记为dB1，将仪器的增益属调至BG+dB1，此时探伤灵敏度就调好了，即BG+dB1（λ=声速/频率， X=工件厚度，D=平底孔直径φ2）。

1.2 检测工件

将探头置于工件上扫查，如发现缺陷回波，按<波门>键再按<+>或<->键将波门移至缺陷波上方，通过调节增益使得缺陷波的最高波置于屏幕的80%高，记录下此时的增益值，记为dB2，同时记录下屏幕上方显示区缺陷的深度读数XX.X记录为h。

1.3 缺陷当量的计算

方法一：△dB=BG+dB1-dB2-12-40lg（X/h）即缺陷大小相当于4+△dB，查标准评级。

方法二：根据公式BG+dB1-dB2=40lg，其中Ax为锻件厚度，Af为缺陷深度，Df为待测缺陷孔径，Dj为Ф2，算出缺陷的孔径，然后根据公式△dB=40lg（Df/4）算出缺陷大小相当于4+△dB，查标准评级。

2  结语

超声检测操作简单，成本低，速度快，设备轻便，对人体及环境无害，且对缺陷定位精准。其中锻件是制造各种机械设备及锅炉、压力容器的重要毛坯件。该文所介绍的超声波检锻件检测用途广泛，操作简单，能帮助同学快速掌握直探头检测基本操作。

参考文献

[1] 郑晖，林树青.超声检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008.

[2] NB/T 47013.3-2015，承压设备无损检测第三部分：超声检测[S].北京：新华出版社，2015.