鋼管焊縫超聲波探頭的選擇

眾所周知，對焊縫的超聲波探傷大多采用斜角橫渡探傷法。這是為了克服探傷中的外在自然障礙(如埋弧焊的焊縫加強高度及高額焊的焊縫毛刺高度)和更好地發(fā)現(xiàn)焊縫中的缺陷而采取的探傷方法。因此，該探傷方法探頭角度的選擇(即傾斜角度的大小)對焊縫中缺陷的發(fā)現(xiàn)以及對缺陷的定位定量都十分重要而探頭角度的大小在平板焊縫探傷中主要取決于被探測工件厚度的變化，在鋼管焊縫探傷中，除了與工件厚度有關(guān)外，還與鋼管的曲率有直接關(guān)系。

探頭角度及晶片尺寸選擇原則

(1)折射聲束基本上能掃查焊縫橫斷面：

(2)以一、二次波探傷為好，以便減少轉(zhuǎn)換聲能損失；

(3)盡量避開在近場區(qū)內(nèi)探傷。因為在近場區(qū)內(nèi)，聲束軸線上聲壓變化起伏較大，這對缺陷的定位及定量極為不利，但聲程也不能太遠，以避免由于材質(zhì)衰減引起的靈敏度降低。一般情況下，探傷聲程選擇在1N～5N 之間；

(4)探頭晶片尺寸的選擇同樣要考慮近場區(qū)、指向性及鋼管焊縫探傷接觸面是曲面，體積不能太大的原則，根據(jù)近場區(qū)計算公式和半擴散角(指向性)計算公式，一般情況下，晶片尺寸D選用14mm 或 12×12mm；

(5)鋼管焊縫探傷，折射聲柬不能從管壁上表面直接射向上表面，以避免漏檢和不必要的干擾。而且以探測焊縫中缺陷為主要目的，折射聲柬盡量與焊縫中的主要缺陷走向—即與焊縫上下表面近于成垂直分布走向的缺陷成垂直狀態(tài)，以便獲得較大的回波反射，這就給探頭角度的選擇帶來了嚴格的要求 。

影響探頭角度選擇的因素

根據(jù)上面選擇原則所涉及到的諸多影響因素，如探傷波次及聲程范圍對探傷靈敏度和探傷準確性的影響都與工件厚度和鋼管的曲率有關(guān)，也就是說，工件厚度與鋼管曲率是影響探傷波次和聲程太小的主要參量，這從下面的探頭角度的選擇計算中髓顯可以看出。

鋼管焊縫超聲波探頭選擇總結(jié)

(1)焊縫超聲波探傷大多采用斜角橫波探傷法。斜角橫波探傷選擇探頭值尤為重要。因為探頭角度的大小關(guān)系著對焊縫中的缺陷是否能檢出，以及對缺陷的定位、定量、定性是否準確等問題；

(2)探頭角度的大小主要取決于被檢測工件的厚度。鋼管焊縫探傷還與鋼管的管徑以及管壁厚與管徑的比值t／D(即曲率)有關(guān)；

(3)選擇探頭角度時應(yīng)該考慮探傷靈敏度、材質(zhì)衰減、聲柬指向性、缺陷在焊縫中的分布走向以及近場區(qū)干擾等因素的影響。這些因素在決定探頭角度時其影響有時是矛盾的，但以探測缺陷為主要目的，盡量避開在近場區(qū)工作，又不致使探傷靈敏度太低，所以大多采用一、二次波探傷，其聲程范圍在1N～5N之間。故而探傷角度在條件許可情況下，盡可能選大些；