超聲波探頭磨損對超聲波探傷的影響與修復方法

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在超聲波探傷檢測中，超聲波斜探頭在使用過程中往往經常會與檢測工件產生摩擦，根據個人習慣 、所檢測工件及使用頻率的不同探頭會產生不同程度的磨損，超聲波探頭經過磨損後其原有的特性會遭到破壞。 本文主要探討這種破壞對檢測工作的影響及如何通過修復超聲波探頭來糾正這種影響。

一、超聲波探頭的磨損形式

下圖是在工作實踐中常遇到的幾種磨損形式：

二、磨損對超聲波探傷結果的影響

結合上圖可以看出超聲波探頭經過磨損後其原有的特性會遭到改變，主要表現在折射角（Ｋ值 ）變大或變小 、聲束入射點（探頭前沿）改變、偶合性改變（平板探傷磨損後耦合性會變差，而進行管材或棒材探傷檢測時其耦合性會隨著接觸面的增大而變好）這幾方面。隨著聲束折射角與入射點的改變會使缺陷的深度和位置在超聲波探傷儀上產生變化。耦合性在設備偶合補償不變的情況下變差會帶來探傷靈敏度的降低，反之則會帶來靈敏度的升高。若是由於個人習慣的問題經常性的從固定的一側向另一側進行檢測就會帶來超聲波探頭的磨偏使超聲波探頭產生聲束偏斜使缺陷的定位產生誤差。特性改變後會容易產生漏檢或錯判，給探傷工作帶來不確定性 。若是輕度磨損可通過在試塊上調整超聲波探傷儀的數據來糾正這種改變，若是重度磨損就不是調整超聲波探傷儀數據就能彌補的了，這時就需要更換超聲波探頭或進行超聲波探頭修復來糾正。

三、超聲波探頭的修復

在檢測工作進行一段時期之後 ，除需進行常規的調試之外應視超聲波探頭磨損程度進行探頭的修復工作。如果超聲波探頭只是輕微磨損，應當在粗砂紙上進行打磨，使超聲波探頭與工件接觸面與上平面保持平行，經過粗加工後用水砂紙進行細磨以保證光潔度及耦合性。在修復後應當在超聲波試塊上進行調試確定其前沿、K值 ，並重新製作DAC曲線以保證探傷數據準確性。如果超聲波探頭重度磨損則應當在砂輪機上磨去多餘部分保證工作面與上平面平行（不應暴露晶片），然後用粗細砂紙打磨保證光潔。由於現在使用的超聲波斜探頭斜楔通常是由有機玻璃製作，所以應使用尺寸稍大於探頭需要修復面，厚度約為3～5mm的有機玻璃板進行修復，其表面應保證光潔無劃痕，使用三氯甲烷將超聲波探頭與有機玻璃板粘接在一起，使用台虎鉗夾緊保證粘接效果晾乾後修去有機玻璃板多餘部分即為修復完成。經修復後的超聲波探頭應按照新探頭的程序來確定其前沿、K值並重新製作DAC曲線。

重度磨損的修復方法也適用於製造特種超聲波探頭，比如檢測無縫鋼管焊接焊縫可先做出一個帶曲度的，與所檢測材料相吻合的面粘接在超聲波探頭上以保證耦合性，避免漏檢。