超声探伤基础课件.ppt

1、无损检测概述无损检测概述 无损检测包括射线检测（无损检测包括射线检测（RT）、超声检测（）、超声检测（UT）、磁粉检测（）、磁粉检测（MT）、）、渗透检测（渗透检测（PT）和涡流检测（）和涡流检测（ET）等五种检测方法。）等五种检测方法。 主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也可用于玻璃等其它制品。可用于玻璃等其它制品。 射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。射线对人体不利，应尽量避免射线的直

2、接械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。射线对人体不利，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。照射和散射线的影响。 超声检测系指用超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。 磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。 渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧

3、光和渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。着色渗透检测。 涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。薄壁管等。 磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。.超声波探伤的物理基础超声波探伤的物理基础第一节第一节基本知识基本知识超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。机械波主要参数有波长、频率和波速。波长机械波主要参数有波长、频率和波速。波长 ：同一波线上相邻两振动相位相同

4、的质点间：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离，常用单位为米离，常用单位为米(m)；频率；频率f：波动过程中，任一给定点在：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个秒钟内所通过的完整波的个数称为频率数称为频率 ，常用单位为赫兹，常用单位为赫兹(Hz)；波速；波速C：波动中，波在单位时间内所传播的距离称：波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，常用单位为米为波速，常用单位为米/秒（秒（m/s）。）。由上述定义可得：由上述定义可得：

5、C= f ，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。频率在频率在2020000Hz之间的能引起人们听觉的机械波称为声波，频率低于之间的能引起人们听觉的机械波称为声波，频率低于20Hz的机械的机械波称为次声波，频率高于波称为次声波，频率高于20000Hz的机械波称为超声波。次声波、超声波不可闻。的机械波称为超声波。次声波、超声波不可闻。超声探伤所用的频率一般在超声探伤所用的频率一般在0.510MHz之间，对钢等金属材料的检验

6、，常用的频率为之间，对钢等金属材料的检验，常用的频率为15MHz。超声波波长很短，由此决定了超声波具有一些重要特性，使其能广泛用于无。超声波波长很短，由此决定了超声波具有一些重要特性，使其能广泛用于无损探伤。损探伤。方向性好：超声波是频率很高、波长很短的机械波，在无损探伤中使用的波长为毫米级；方向性好：超声波是频率很高、波长很短的机械波，在无损探伤中使用的波长为毫米级；超声波象光波一样具有良好的方向性，可以定向发射，易于在被检材料中发现缺陷。超声波象光波一样具有良好的方向性，可以定向发射，易于在被检材料中发现缺陷。能量高：由于能量（声强）与频率平方成正比，因此超声波的能量远大于一般声波的能能量

7、高：由于能量（声强）与频率平方成正比，因此超声波的能量远大于一般声波的能量。量。能在界面上产生反射、折射和波型转换：超声波具有几何声学的上一些特点，如在介质能在界面上产生反射、折射和波型转换：超声波具有几何声学的上一些特点，如在介质中直线传播，遇界面产生反射、折射和波型转换等。中直线传播，遇界面产生反射、折射和波型转换等。穿透能力强：超声波在大多数介质中传播时，传播能量损失小，传播距离大，穿透能力穿透能力强：超声波在大多数介质中传播时，传播能量损失小，传播距离大，穿透能力强，在一些金属材料中其穿透能力可达数米。强，在一些金属材料中其穿透能力可达数米。.波的类型及波速测量波的类型及波速测量一波的

8、类型一波的类型根据波动传播时介质质点的振动方向相对于波的传播方向的不同，可将波动分为纵波、根据波动传播时介质质点的振动方向相对于波的传播方向的不同，可将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。横波、表面波和板波等。纵波纵波L介质中质点的振动方向与波的传播方向互相平行的波，称为纵波，用介质中质点的振动方向与波的传播方向互相平行的波，称为纵波，用L表示。表示。钢中纵波声速一般为钢中纵波声速一般为5960m/s。纵波一般应用于钢板、锻件探伤。纵波一般应用于钢板、锻件探伤。横波横波S(T)介质中质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波，称为横波，用介质中质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波，称为横波，

9、用S或或T表示。表示。钢中横波声速一般为钢中横波声速一般为3230m/s。横波一般应用于焊缝、钢管探伤。横波一般应用于焊缝、钢管探伤。表面波表面波R当介质表面受到交变应力作用时，产生沿介质表面传播的波，称为表面波，常用当介质表面受到交变应力作用时，产生沿介质表面传播的波，称为表面波，常用R表示。表示。又称瑞利波。又称瑞利波。表面波在介质表面传播时，介质表面质点作椭圆运动，椭圆长轴垂直于波的传播方向，表面波在介质表面传播时，介质表面质点作椭圆运动，椭圆长轴垂直于波的传播方向，短轴平行于波的传播方向；短轴平行于波的传播方向；表面波的能量随深度增加而迅速减弱，当传播深度超过两倍波长时，质点的振幅就已

10、表面波的能量随深度增加而迅速减弱，当传播深度超过两倍波长时，质点的振幅就已经很小了，因此，一般认为表面波探伤只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。表经很小了，因此，一般认为表面波探伤只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。表面波一般应用于钢管探伤。面波一般应用于钢管探伤。板波板波在板厚与波长相当的薄板中传播的波，称为板波。根据质点的振动方向不同可将板波在板厚与波长相当的薄板中传播的波，称为板波。根据质点的振动方向不同可将板波分为分为SH波和兰姆波。板波一般应用于薄板、薄壁钢管探伤。波和兰姆波。板波一般应用于薄板、薄壁钢管探伤。.二超声波声速测量二超声波声速测量对探伤人员来说，用探伤仪测量声速

11、是最简便的，用这种方法测声速，对探伤人员来说，用探伤仪测量声速是最简便的，用这种方法测声速，可用单探头反射法或双探头穿透法；可用于测纵波声速和横波声速。可用单探头反射法或双探头穿透法；可用于测纵波声速和横波声速。反射法测纵波声速反射法测纵波声速声速按下式计算：声速按下式计算：声速声速 C=2d/(T1t)； t = 2T1 T2式中式中 d 工件厚度；工件厚度； t 由探头晶片至工件表面传输时间；由探头晶片至工件表面传输时间； T1 由探头晶片至工件底一次波传输时间；由探头晶片至工件底一次波传输时间； T2 由探头晶片至工件底二次波传输时间；由探头晶片至工件底二次波传输时间；穿透法测纵波声速穿

12、透法测纵波声速声速按下式计算：声速按下式计算：声速声速 C=d/(T1t)；t = 2T1 T2式中式中 d 工件厚度；工件厚度； t 由探头晶片至工件表面传输时间；由探头晶片至工件表面传输时间； T1 由探头晶片至工件底一次波传输时间；由探头晶片至工件底一次波传输时间； T2 由探头晶片至工件底二次波传输时间；由探头晶片至工件底二次波传输时间；反射法测横波声速反射法测横波声速用半圆弧测横波声速，按下式计算：用半圆弧测横波声速，按下式计算：声速声速 C=2d/(T1t)； t = 2T1 T2式中式中 d 半圆半径长度；半圆半径长度； t 由探头晶片至半圆弧探测面传输时间；由探头晶片至半圆弧探

13、测面传输时间； T1 由探头晶片至圆弧面一次波传输时间；由探头晶片至圆弧面一次波传输时间； T2 由探头晶片至圆弧面二次波传输时间；由探头晶片至圆弧面二次波传输时间；.波的若干概念波的若干概念波的迭加与干涉波的迭加与干涉波的迭加原理波的迭加原理当几列波在同一介质中传播时，如果在空间某处相遇，则相遇处质点的振动是各列当几列波在同一介质中传播时，如果在空间某处相遇，则相遇处质点的振动是各列波引起振动的合成，在任意时刻该质点的位移是各列波引起的位移的矢量和。几列波波引起振动的合成，在任意时刻该质点的位移是各列波引起的位移的矢量和。几列波相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方

14、向继续前进，相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方向继续前进，好象在各自的途中没有遇到其他波一样，这就是波的迭加原理，又称波的独立性原理。好象在各自的途中没有遇到其他波一样，这就是波的迭加原理，又称波的独立性原理。波的迭加现象可以从许多事实观察到，如两石子落水，可以看到两个石子入水处为波的迭加现象可以从许多事实观察到，如两石子落水，可以看到两个石子入水处为中心的圆形水波的迭加情况和相遇后的传播情况。又如乐队合奏或几个人谈话，人们中心的圆形水波的迭加情况和相遇后的传播情况。又如乐队合奏或几个人谈话，人们可以分辨出各种乐器或各人的声音，这些都可以说明波传播的独立性。可以分

15、辨出各种乐器或各人的声音，这些都可以说明波传播的独立性。波的干涉波的干涉两列频率相同，振动方向相同，位相相同或位相差恒定的波相遇时，介质中某些地两列频率相同，振动方向相同，位相相同或位相差恒定的波相遇时，介质中某些地方的振动互相加强，而另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象叫做波的干涉现方的振动互相加强，而另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象叫做波的干涉现象。象。波的迭加原理是波的干涉现象的基础，波的干涉是波动的重要特征。在超声波探伤波的迭加原理是波的干涉现象的基础，波的干涉是波动的重要特征。在超声波探伤中，由于波的干涉，使超声波源附近出现声压极大极小值。中，由于波的干涉，使超声波源附近

16、出现声压极大极小值。.惠更斯原理和波的衍射惠更斯原理和波的衍射1.惠更斯原理惠更斯原理如前所述，波动是振动状态的传播，如果介质是连续的，那么介质中任何质点的振如前所述，波动是振动状态的传播，如果介质是连续的，那么介质中任何质点的振动都将引起邻近质点的振动，邻近质点的振动又会引起较远质点的振动，因此波动中动都将引起邻近质点的振动，邻近质点的振动又会引起较远质点的振动，因此波动中任何质点都可以看作是新的波源。据此惠更斯提出了著名的惠更斯原理：介质中波动任何质点都可以看作是新的波源。据此惠更斯提出了著名的惠更斯原理：介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后任意时刻这些子波的包迹就决定

17、传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后任意时刻这些子波的包迹就决定新的波阵面。新的波阵面。2.波的衍射（绕射）波的衍射（绕射）波在传播过程中遇到与波长相当的障碍物时，能绕过障碍物边缘改变方向继续前进波在传播过程中遇到与波长相当的障碍物时，能绕过障碍物边缘改变方向继续前进的现象，称为波的衍射或波的绕射。的现象，称为波的衍射或波的绕射。当当D 时，反射强，绕射弱，声波几乎全反射。时，反射强，绕射弱，声波几乎全反射。波的绕射对探伤即有利又不利。由于波的绕射，使超声波产生晶料绕射波的绕射对探伤即有利又不利。由于波的绕射，使超声波产生晶料绕射顺利地在介质中传播，这对探伤有利；但同时由于波的绕射，

18、使一些小缺陷回波顺利地在介质中传播，这对探伤有利；但同时由于波的绕射，使一些小缺陷回波显著下降，以致造成漏检，这对探伤不利。一般超声波探伤灵敏度约为显著下降，以致造成漏检，这对探伤不利。一般超声波探伤灵敏度约为 /2。.超声场的特征值超声场的特征值充满超声波的空间或超声振动所波及的部分介质，叫超声场；超声场具有一定的空间充满超声波的空间或超声振动所波及的部分介质，叫超声场；超声场具有一定的空间大小和形状，只有当缺陷位于超声场内时，才有可能被发现。描述超声场的特征植（即大小和形状，只有当缺陷位于超声场内时，才有可能被发现。描述超声场的特征植（即物理量）主要有声压、声强和声阻抗。物理量）主要有声压

19、、声强和声阻抗。1.声压声压P超声场中某一点在某一时刻所具有的压强超声场中某一点在某一时刻所具有的压强P1与没有超声波存在时的静态压强与没有超声波存在时的静态压强P0之差，之差，称为该点的声压，用称为该点的声压，用P表示（表示（P = P1 P0）。）。声压幅值声压幅值 p = cu = c(2 fA)其中其中 介质的密度介质的密度;c波速波速;u质点的振动速度；质点的振动速度；A声压最大幅值；声压最大幅值；f频率。频率。超声场中某一点的声压的幅值与介质的密度、波速和频率成正比。在超声波探伤仪上，超声场中某一点的声压的幅值与介质的密度、波速和频率成正比。在超声波探伤仪上，屏幕上显示的波高与声压

20、成正比。屏幕上显示的波高与声压成正比。2.声阻抗声阻抗Z超声场中任一点的声压超声场中任一点的声压p与该处质点振动速度与该处质点振动速度u之比称为声阻抗，常用之比称为声阻抗，常用Z表示。表示。Z = p / u = cu / u = c 由上式可知，声阻抗的大小等于介质的密度与波速的乘积。由由上式可知，声阻抗的大小等于介质的密度与波速的乘积。由u = P/Z可知，在同可知，在同一声压下，一声压下，Z增加，质点的振动速度下降。因此声阻抗增加，质点的振动速度下降。因此声阻抗Z可理解为介质对质点振动的阻可理解为介质对质点振动的阻碍作用。超声波在两种介质组成的界面上的反射和透射情况与两种介质的声阻抗密切

21、相碍作用。超声波在两种介质组成的界面上的反射和透射情况与两种介质的声阻抗密切相关。关。.3.声强声强I单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强，常用单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强，常用I表示。表示。I = Z u2/2 = P2/(2Z)当超声波传播到介质中某处时，该处原来静止不动的质点开始振动，因而具有动能；同当超声波传播到介质中某处时，该处原来静止不动的质点开始振动，因而具有动能；同时该处介质产生弹性变形，因而也具有弹性位能；声能为两者之和。时该处介质产生弹性变形，因而也具有弹性位能；声能为两者之和。声波的声强与频率平方成正比，而超声波的频率远大于可闻声波。因此超声波的声强也声波

22、的声强与频率平方成正比，而超声波的频率远大于可闻声波。因此超声波的声强也远大于可闻声波的声强。这是超声波能用于探伤的重要原因。远大于可闻声波的声强。这是超声波能用于探伤的重要原因。在同一介质中，超声波的声强与声压的平方成正比。在同一介质中，超声波的声强与声压的平方成正比。.波的反射、透射及衰减波的反射、透射及衰减超声波从一种介质传播到另一种介质时，在两种介质的分界面上，一部分能量反射回超声波从一种介质传播到另一种介质时，在两种介质的分界面上，一部分能量反射回原介质内，称为反射波；另一部分能量透过界面在另一种介质内传播，称为透射波。在原介质内，称为反射波；另一部分能量透过界面在另一种介质内传播，

23、称为透射波。在界面上声能（声压、声强）的分配和传播方向的变化都将遵循一定的规律。界面上声能（声压、声强）的分配和传播方向的变化都将遵循一定的规律。单一界面的反射和透射单一界面的反射和透射声能的变化与两种介质的声阻抗密切相关，设波从介质声能的变化与两种介质的声阻抗密切相关，设波从介质1（声阻抗（声阻抗Z1）入射到介质）入射到介质2（声阻抗（声阻抗Z2），有以下几种情况：），有以下几种情况：Z2 Z1 声压反射率小于透射率。如水声压反射率小于透射率。如水/钢界面。钢界面。Z1 Z2声压反射率大于透射率。如钢声压反射率大于透射率。如钢/水界面。水界面。声强反射率及透射率只与声强反射率及透射率只与Z1

24、 、Z2的数值有关，与从哪种介质入射无关。的数值有关，与从哪种介质入射无关。Z1 Z2声压（声强）几乎全反射，透射率趋于声压（声强）几乎全反射，透射率趋于0。如钢。如钢/空气界面。空气界面。Z1 Z2此时几乎全透射，无反射。因此在焊缝探伤中，若母材与填充金属结合面没有任何缺此时几乎全透射，无反射。因此在焊缝探伤中，若母材与填充金属结合面没有任何缺陷，是不会产生界面回波的。陷，是不会产生界面回波的。.波型转换和反射、折射定律波型转换和反射、折射定律当超声波倾斜入射到界面时，除产生同种类型的反射和折射波外，还会产生不同类当超声波倾斜入射到界面时，除产生同种类型的反射和折射波外，还会产生不同类型的反

25、射和折射波，这种现象称为波型转换。型的反射和折射波，这种现象称为波型转换。纵波斜入射纵波斜入射纵波折射横波纵波折射横波纵波折射表面波纵波折射表面波.超声波的衰减超声波的衰减超声波在介质中传播时，随着距离增加，超声波能量逐渐减弱的现象叫做超声波衰减。超声波在介质中传播时，随着距离增加，超声波能量逐渐减弱的现象叫做超声波衰减。引起超声波衰减的主要原因是波束扩散、晶粒散射和介质吸收引起超声波衰减的主要原因是波束扩散、晶粒散射和介质吸收扩散衰减扩散衰减超声波在传播过程中，由于波束的扩散，使超声波的能量随距离增加面逐渐减弱的现超声波在传播过程中，由于波束的扩散，使超声波的能量随距离增加面逐渐减弱的现象叫

26、做扩散衰减。超声波的扩散衰减仅取决于波阵面的形状，与介质的性质无关。象叫做扩散衰减。超声波的扩散衰减仅取决于波阵面的形状，与介质的性质无关。散射衰减散射衰减超声波在介质中传播时，遇到声阻抗不同的界面产生散乱反射引起衰减的现象，称为超声波在介质中传播时，遇到声阻抗不同的界面产生散乱反射引起衰减的现象，称为散射衰减。散射衰减与材质的晶粒密切相关，当材质晶粒粗大时，散射衰减严重，被散散射衰减。散射衰减与材质的晶粒密切相关，当材质晶粒粗大时，散射衰减严重，被散射的超声波沿着复杂的路径传播到探头，在屏上引起林状回波（又叫草波），使信噪比射的超声波沿着复杂的路径传播到探头，在屏上引起林状回波（又叫草波），

27、使信噪比下降，严重时噪声会湮没缺陷波。下降，严重时噪声会湮没缺陷波。吸收衰减吸收衰减超声波在介质中传播时，由于介质中质点间内磨擦（即粘滞性）和热传导引起超声波超声波在介质中传播时，由于介质中质点间内磨擦（即粘滞性）和热传导引起超声波的衰减，称为吸收衰减或粘滞衰减的衰减，称为吸收衰减或粘滞衰减通常所说的介质衰减是指吸收衰减与散射衰减，不包括扩散衰减。通常所说的介质衰减是指吸收衰减与散射衰减，不包括扩散衰减。 .超声波发射声场和规则反射体的回波声压超声波发射声场和规则反射体的回波声压1.近场区近场区波源附件由于波的干涉而出现一系列声压极大极小值的区域，称为超声场的近场区。波源附件由于波的干涉而出现

28、一系列声压极大极小值的区域，称为超声场的近场区。近场区声压分布不均，是由于波源各点至轴线上某点的距离不同，存在波程差，互相迭近场区声压分布不均，是由于波源各点至轴线上某点的距离不同，存在波程差，互相迭加时存在位相差而互相干涉，使某些地方声压互相加强，另一些地方互相减弱，于是就加时存在位相差而互相干涉，使某些地方声压互相加强，另一些地方互相减弱，于是就出现声压极大极小值的点。出现声压极大极小值的点。波源轴线上最后一个声压极大值至波源的距离称为近场区长度，用波源轴线上最后一个声压极大值至波源的距离称为近场区长度，用N表示。表示。N = （Ds2 2）/(4 ) Ds2/(4 )2.远场区远场区波源

29、轴线上至波源的距离波源轴线上至波源的距离x N的区域称为远场区。远场区轴线上的声压随距离增加单的区域称为远场区。远场区轴线上的声压随距离增加单调减少。当调减少。当 x 3N时，声压与距离成反比，近似球面波的规律。因为距离时，声压与距离成反比，近似球面波的规律。因为距离x足够大时，足够大时，波源各点至轴线上某一点的波程差很小，引起的相位差也很小，这样干涉现象可以略去波源各点至轴线上某一点的波程差很小，引起的相位差也很小，这样干涉现象可以略去不计，所以远场区不会出现声压极大极小值。不计，所以远场区不会出现声压极大极小值。3.近场区在两种介质中分布近场区在两种介质中分布实际探伤时，有时近场区分布在两

30、种不同的介质中，如水浸探伤，超声波先进入水，实际探伤时，有时近场区分布在两种不同的介质中，如水浸探伤，超声波先进入水，然后再进入钢中，当水层厚度较小时，近场区就会分布在水、钢两种介质中。设水层厚然后再进入钢中，当水层厚度较小时，近场区就会分布在水、钢两种介质中。设水层厚度为度为L，则钢中剩余近场区长度，则钢中剩余近场区长度N为为N = Ds2/(4 ) Lc1/c2式中式中c1介质介质1水中波速；水中波速；c2介质介质2钢中波速；钢中波速； 介质介质2钢中波长。钢中波长。在近场区内，实际声场与理想声场存在明显区别，实际声场轴线上声压虽也存在极大在近场区内，实际声场与理想声场存在明显区别，实际声

31、场轴线上声压虽也存在极大极小值，但波动幅度小，极值点的数量也明显减少。极小值，但波动幅度小，极值点的数量也明显减少。.探伤方法概述探伤方法概述按原理分类按原理分类超声波探伤方法按原理分类，可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。超声波探伤方法按原理分类，可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。脉冲反射法脉冲反射法超声波探头发射脉冲波到被检试件内，根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法，称超声波探头发射脉冲波到被检试件内，根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法，称为脉冲反射法。脉冲反射法包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。为脉冲反射法。脉冲反射法包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法。穿透法穿透法穿透法是依

32、据脉冲波或连续波穿透试件之后的能量变化来判断缺陷情况的一种方法。穿透法是依据脉冲波或连续波穿透试件之后的能量变化来判断缺陷情况的一种方法。穿透法常采用两个探头，一收一发，分别放置在试件的两侧进行探测。穿透法常采用两个探头，一收一发，分别放置在试件的两侧进行探测。共振法共振法若声波（频率可调的连续波）在被检工件内传播，当试件的厚度为超声波的半波长的若声波（频率可调的连续波）在被检工件内传播，当试件的厚度为超声波的半波长的整数倍时，将引起共振，仪器显示出共振频率。当试件内存在缺陷或工件厚度发生变化整数倍时，将引起共振，仪器显示出共振频率。当试件内存在缺陷或工件厚度发生变化时，将改变试件的共振频率，

33、依据试件的共振频率特性，来判断缺陷情况和工件厚度变时，将改变试件的共振频率，依据试件的共振频率特性，来判断缺陷情况和工件厚度变化情况的方法称为共振法。共振法常用于试件测厚。化情况的方法称为共振法。共振法常用于试件测厚。.按波形分类按波形分类根据探伤采用的波形，可分为纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法等。根据探伤采用的波形，可分为纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法等。 纵波法纵波法使用直探头发射纵波进行探伤的方法，称为纵波法。此时波束垂直入射至试件探测面，使用直探头发射纵波进行探伤的方法，称为纵波法。此时波束垂直入射至试件探测面，以不变的波型和方向透入试件，所以又称为垂直入射法，简称

34、垂直法。以不变的波型和方向透入试件，所以又称为垂直入射法，简称垂直法。垂直法分为单晶探头反射法、双晶探头反射法和穿透法。常用单晶探头反射法。垂直法分为单晶探头反射法、双晶探头反射法和穿透法。常用单晶探头反射法。垂直法主要用于铸造、锻压、轧材及其制品的探伤，该法对与探测面平行的缺陷检出效垂直法主要用于铸造、锻压、轧材及其制品的探伤，该法对与探测面平行的缺陷检出效果最佳。由于盲区和分辨力的限制，其中反射法只能发现试件内部离探测面一定距离以外果最佳。由于盲区和分辨力的限制，其中反射法只能发现试件内部离探测面一定距离以外的缺陷。的缺陷。在同一介质中传播时，纵波速度大于其它波型的速度，穿透能力强，晶界反

35、射或散射的在同一介质中传播时，纵波速度大于其它波型的速度，穿透能力强，晶界反射或散射的敏感性较差，所以可探测工件的厚度是所有波型中最大的，而且可用于粗晶材料的探伤。敏感性较差，所以可探测工件的厚度是所有波型中最大的，而且可用于粗晶材料的探伤。 横波法横波法将纵波通过楔块、水等介质倾斜入射至试件探测面，利用波型转换得到横波进行探伤的将纵波通过楔块、水等介质倾斜入射至试件探测面，利用波型转换得到横波进行探伤的方法，称为横波法。由于透入试件的横波束与探测面成锐角，所以又称斜射法。方法，称为横波法。由于透入试件的横波束与探测面成锐角，所以又称斜射法。此方法主要用于管材、焊缝的探伤；其它试件探伤时，则作

36、为一种有效的辅助手段，用此方法主要用于管材、焊缝的探伤；其它试件探伤时，则作为一种有效的辅助手段，用以发现垂直法不易发现的缺陷。以发现垂直法不易发现的缺陷。 表面波法表面波法使用表面波进行探伤的方法，称为表面波法。这种方法主要用于表面光滑的试件。表面使用表面波进行探伤的方法，称为表面波法。这种方法主要用于表面光滑的试件。表面波波长很短，衰减很大。同时，它仅沿表面传播，对于表面上的复层、油污、不光洁等，波波长很短，衰减很大。同时，它仅沿表面传播，对于表面上的复层、油污、不光洁等，反应敏感，并被大量地衰减。利用此特点可通过手沾油在声束传播方向上进行触摸并观察反应敏感，并被大量地衰减。利用此特点可通

37、过手沾油在声束传播方向上进行触摸并观察缺陷回波高度的变化，对缺陷定位。缺陷回波高度的变化，对缺陷定位。.按探头数目分类按探头数目分类单探头法单探头法使用一个探头兼作发射和接收超声波的探伤方法称为单探头法，单探头法最常用。使用一个探头兼作发射和接收超声波的探伤方法称为单探头法，单探头法最常用。双探头法双探头法使用两个探头（一个发射，一个接收）进行探伤的方法称为双探头法，主要用于发现使用两个探头（一个发射，一个接收）进行探伤的方法称为双探头法，主要用于发现单探头难以检出的缺陷单探头难以检出的缺陷多探头法多探头法使用两个以上的探头成对地组合在一起进行探伤的方法，称为多探头法。使用两个以上的探头成对地

38、组合在一起进行探伤的方法，称为多探头法。按探头接触方式分类按探头接触方式分类直接接触法直接接触法探头与试件探测面之间，涂有很薄的耦合剂层，因此可以看作为两者直接接触，此法探头与试件探测面之间，涂有很薄的耦合剂层，因此可以看作为两者直接接触，此法称为直接接触法。此法操作方便，探伤图形较简单，判断容易，检出缺陷灵敏度高，是称为直接接触法。此法操作方便，探伤图形较简单，判断容易，检出缺陷灵敏度高，是实际探伤中用得最多的方法。但对被测试件探测面的粗糙度要求较高。实际探伤中用得最多的方法。但对被测试件探测面的粗糙度要求较高。液浸法液浸法将探头和工件浸于液体中以液体作耦合剂进行探伤的方法，称为液浸法。耦合剂可以将探头和工件浸于液体中以液体作耦合剂进行探伤的方法，称为液浸法。耦合剂可以是油，也可以是水。是油，也可以是水。液浸法适用于表面粗糙的试件，探头也不易磨损，耦合稳定，探测结果重复性好，便液浸法适用于表面粗糙的试件，探头也不易磨损，耦合稳定，探测结果重复性好，便于实现自动化探伤。于实现自动化探伤。液浸法分为全浸没式和局部浸没式液浸法分为全浸没式和局部浸没式。.