鋁合金鑄棒生產(chǎn)中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生裂紋、氣孔、疏松、夾渣等缺陷，若這些缺陷的存在會(huì)給鋁合金鑄棒后續(xù)加工帶來(lái)困難，甚至造成產(chǎn)品報(bào)廢，因此，在鑄棒轉(zhuǎn)入后續(xù)工序加工前必須對(duì)鑄神進(jìn)行缺陷檢測(cè)，將有缺陷的鑄棒篩選出，以免造成更大的損失。

       之前通過(guò)目測(cè)看鑄棒是否有裂紋、夾雜、劃痕等，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能保證鑄棒的質(zhì)量，目前常用的檢測(cè)方法是人工超聲波檢測(cè)，一般在均勻的材料中，缺陷的存在將造成材料的不連續(xù)，這種不連續(xù)往往又造成聲阻抗的不一致，由反射定理我們知道，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的交界面上將會(huì)發(fā)生反射，反射回來(lái)的能量的大小與交界面兩邊介質(zhì)聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關(guān)；首先在轉(zhuǎn)棒表面涂一層工業(yè)耦合劑，然后人工手持超聲波探頭在鑄棒表面滑動(dòng)，屏幕上遇到有異常反射波則判斷該段傳棒有缺陷存在，這種超聲波檢測(cè)方法與操作人員的探傷水平，工作態(tài)度等有關(guān)漏判誤判率較高，因此，鋁合金鑄棒自動(dòng)探傷是代替人工超聲波探傷的一種高效方法。

       實(shí)現(xiàn)鋁合金傳神超聲波自動(dòng)化探傷的關(guān)鍵是選用何種耦合劑及超聲波探頭以何種形式及方式在轉(zhuǎn)棒上移動(dòng)，以保證檢測(cè)的準(zhǔn)確率。耦合劑的作用在于排除探頭與工件表面之間的空氣，使超聲波能有效的傳入被探鑄棒內(nèi)部；另外，耦合劑還可以減少探頭與鑄神表面的接觸摩擦，從而減少超聲波探頭的損耗。

       根據(jù)耦合劑的作用，選擇合適的探傷耦合劑尤為重要，它必須具有較高的聲阻抗，進(jìn)聲性能好，對(duì)鑄棒和探頭能夠浸潤(rùn)，流動(dòng)性和附著力適當(dāng)，且在探傷檢測(cè)結(jié)束后，于將其從鑄棒表面消除，一般超聲波探傷可

選擇的耦合劑主要有工業(yè)耦合劑、機(jī)油、水、水玻璃和甘油等，工業(yè)專(zhuān)用耦合劑的性能較好，但價(jià)格較高，而其中考慮水作為碼合劑為理想因素。這是國(guó)為水的聲抗阻值高于機(jī)油，低于水玻璃和甘油，但水玻璃和甘油探傷結(jié)束后傳排表面難清理，且對(duì)鋁合金轉(zhuǎn)棒也有一定的腐蝕性：同時(shí)價(jià)格較貴，使用檢測(cè)成本較高，而相比之下，水的優(yōu)點(diǎn)較多，完全可作檢測(cè)用耦合劑。

       確定用水做耦合劑后，下一步關(guān)鍵探討的是何種動(dòng)作可使超聲波探頭在鑄上運(yùn)動(dòng)，既能不漏檢，又能保證檢測(cè)速度，為此我們經(jīng)過(guò)多次研究，采用不銹鋼材質(zhì)制作了一個(gè)水箱，水箱內(nèi)設(shè)置一套可以使被檢測(cè)鋁合金棒在原位產(chǎn)生勻速旋轉(zhuǎn)的滾輪旋轉(zhuǎn)聯(lián)合機(jī)構(gòu)，同時(shí)設(shè)計(jì)配備了一個(gè)導(dǎo)輪行走的行車(chē)，將超聲波保頭裝在小車(chē)上，機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，首先將鑄棒用設(shè)備抓起放入水箱內(nèi)的定輪選裝合機(jī)構(gòu)上，此時(shí)鑄棒在滾輪機(jī)構(gòu)上360°旋轉(zhuǎn)，裝有超聲探頭的行車(chē)從鑄棒的一端勻速治軌道運(yùn)動(dòng)到另一端，即完成了一個(gè)鑄棒的超聲波探傷檢測(cè)。

      由此可知，超聲波探測(cè)鑄棒探頭在鑄棒上面的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)際上是一個(gè)均勻的螺旋線(xiàn)。設(shè)計(jì)的機(jī)理為使超聲縱波治直徑方向入射實(shí)現(xiàn)徑向縱波探傷。超聲波探頭采用水浸線(xiàn)聚焦探頭，探傷聲程范圍大于鑄棒直徑的3/5,采用小間距螺旋線(xiàn)覆蓋掃查，超聲探頭沿輸向排列，沿軸向掃查。轉(zhuǎn)棒原位旋轉(zhuǎn)無(wú)軸向運(yùn)動(dòng)，而探傷小車(chē)輸向運(yùn)動(dòng)，因此陣列探頭可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒螺旋線(xiàn)的全面覆蓋掃查，不會(huì)漏檢傳棒。

      另外，由于檢測(cè)時(shí)，鑄棒和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)全部浸沒(méi)在水中，這樣報(bào)據(jù)介質(zhì)力學(xué)原理，水的浮力可以減輕承載裝置和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的承重力，這是選用水做耦合劑的優(yōu)點(diǎn)。