大面积钢板超声波快速探伤方法

　　在现场无损探伤中,对面积非常大的钢板用普通的直接接触法探伤工作人员要蹲在钢板上,一边挪动超声波仪器一边施加耦合剂,一边还要移动探头。如果要用液浸法中的浸没法,却没有那么大的容器,用局部水浸法也难以实现快速探伤。下面介绍一种既可以利用直接接触法也可以用局部水浸法进行超声波快速探伤大面积钢板的装置和方法。

　　1　原理

　　要焊制一个如图1所示的钢板探伤车。工作原理(以直接接触法为例):将调节好的超声波仪器放置在图1(b)中1的位置,2的位置放一个装满水的容器,在装水容器出口的水管上放一个可调节水量的开关,3是与超声波仪器相连接的直探头,由于圆孔钻透,所以探头下面就是要探伤的钢板,4是一个与钢片下端相通的水管出口。使用时,先调节好水的流量,利用水的浸润现象,使钢片底下能够充满一层水膜,当小车向前推时,恰好能使直探头底下充满水,可以当作探伤的耦合剂。小车沿着一定的轨迹向前移动,探头便以一定的速度扫过钢板面。如此,工作人员可以不必蹲在大面积的钢板上一点一点地挪动仪器和探头,耦合剂也随着车的移动而直接施加在探头与钢板之间,不仅减轻了工作人员的疲劳程度,也加快了探伤速度。小车的高度可以依据工作人员的高度来制作,安放超声波仪器的位置也可以事先调整好,以便使工作人员清楚地看到仪器屏幕。一般超声波探伤工作都在白天进行,应该在屏幕上安放一个长一点的遮光罩,使波形看得更清楚。

　　需要说明一下旋转直探头和水管出口的钢片,也就是图1(a)中安放3、4的钢片。钢片与小车的连接应采用两组可以转动的轴连接,使钢片能完全平铺在钢板表面。为了便于小车顺利向前移动,钢片前端应稍微翘起,如图2所示,实际探伤时,可以用薄的橡胶皮卡住,且有密封作用。

　　2　应用

　　2.1　直接接触法探伤

　　因为探头与钢板之间的距离可以借助图2(a)所示的钢片来调节,所以当两者之间距离非常近且只有一层薄膜时就可以利用这个装置对钢板进行直接接触法探伤。对于缺陷的判断如图3所示,探头位于无缺陷区域时,显示多次等距离的底波;探头位于缺陷较大处时,缺陷波很高,并有多次反射,底波明显下降,次数减少甚至消失;探头位于缺陷较小处时,缺陷波与底波共存,底波无明显变化。

　　2.2　水浸法探伤

　　要用的探伤钢片如图2(b)所示,直探头放置在管座上(即:3的位置),在图2(b)中4的位置通入流量适量的水。这时在探头与钢板之间形成了水层。这时水层界面(水/钢)多次回波与钢板底波互相干扰,杂波较多,不利于发现缺陷。因直探头安放在管座上,可以方便地调整探头与钢板之间的厚度,也就是水层厚度(由管座中探头与钢板面之间的空间形成),使水层界面回波分别与底波重合,从而使示波屏上波形清晰,便于探伤。当界面各次回波分别与钢板底波一一重合时,称为一次重合法。当界面各次回波分别与第二、四、六……次底波重合时称为二次重合法。三次、四次重合法依次类推。其波形如图4所示。