无损检测中超声探伤技术的应用分析
（中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司，辽宁 沈阳 110000）
摘 要：在当前的经济社会背景下进行相关的生产过程中，针对相应的产品进行超声探伤能够有效地对产品的质量进行检测，从而提高产品的质量。超声探伤技术在实际的应用过程中，拥有较强的穿透力、安全性和灵敏度，因此应用也比较广泛，对于提升实际的生产质量具有重要的作用。本文针对当前超声探伤技术的原理、应用等进行了分析和阐述，以期对实际的工作形成帮助。
关键词：超声探伤；无损检测；应用
引言：
超声探伤在当前的社会背景之下已经被广泛地应用到各个工业领域的生产环节之中，采用超声探伤技术能够对相关金属材料展开比较有效的无损检测，尤其是针对相关材料的性质、内部缺陷和便面裂纹等，超声探伤技术均能够实现比较有效的监测效果。
1 超声探伤技术的原理及分类
1.1 超声探伤的原理
超声探伤技术简称 DNI，该技术是以超声无损检测为核心技术发展而来的技术形式，在该技术之下可以主要划分为反射、透射两种检测方法，其中反射的方法在监测之中具有更高的精确性。超声探伤技术在应用之中，往往需要用到如下设备：超声探伤仪、耦合剂、探头等。整体而言，在工业生产之中超声探伤往往被用于进行相关铸件的气泡、缩孔和夹渣等的检测，此外采用超声探伤技术还能够对相关设备的厚度等进行全面的测定。目前超声探伤技术仍然处在不断的发展的过程，且随着相关技术的更新换代，超声探伤技术的应用范围也越来越广泛。在安全性上，超声探伤检测不会对人体造成相关的不良影响，同时在实施检测的过程中，超声探伤技术也不会对设备正常的运行造成影响。从超声探伤技术的原理来看，该技术主要是以脉冲发射器借助探头进行短脉冲以后，进入检测物体之中，在操作环节上，如果相关产品存在相应的缺陷，则回波就能够从相关检测无的缺陷位置返回，与此同时，相关的信息处理系统则会对反射回来的回波进行分析和判断，并在现实设备之中对缺陷进行显示，在这种方法之下则可达到对相关构件进行无损探伤的作用[1] 。
1.2 超声探伤的具体分类
超声探伤技术的类型较多，按照相关的探伤原理进行分类可以划分为脉冲反射法、穿透法和共振发等种类，而按照探伤现实的方法进行分类则可以划分为 A 型显示、B 型显示和 C 型显示等类型。首先，A型显示的超声探伤技术其主要特点在于其仅仅显示相关物体的缺陷深度；B 型显示则能够针对相关物体内部的缺陷状况进行较为明确的现实，如显示物体内部当前缺陷的横断面等，在这种现实方法之下，相关示波器横轴表示探头位置，纵轴则表示物物体内部缺陷的具体深度情况。由于这种显示方法相对 A 型显示较为精确，因此在实际的应用过程中也比较广泛，能够充分地保证探伤的质量和效果。C 型显示则能够针对被检测物体内部却显得平面图像进行显示[2] 。
此外，在相关技术发展的背景下，已经形成了区别于传统人工操作探伤的检测技术，即自动检测摊上技术。在这种技术方式之下，当相关的探头移动的时候，能够针对物体内部的缺陷问题进行自动的显示。自动探伤检测技术在实际应用过程中往往需要如下设备：探伤仪、显示装置、探头和夹持设备等。根据相关的设置差异，自动探伤检测技术也可以划分为直接接触式探伤技术、局部浸水技术和全水浸技术。
直接接触技术往往使用于收检测物体整体光滑程度较高，且速度较小的情况。局部浸水和全水浸技术则往往使用于部分相对特殊且精密性要求较高的探伤检测之中。
2 超声探伤技术在无损检测之中的应用
2.1 超声探伤检测技术在压力管道强度检测中的应用压力管道的强度关系到工业生产的稳定性和安全性，因此针对压力管道的检测是极为重要的内容。而超声探伤技术由于其安全性、便捷性和灵敏性比较适用于对压力管道的探伤检测工作，在实际的检测过程中主要是通过对检测过程中的声速传播进行分析从而来分析压力管道的强度，当相关压力管道在检测之中的弹性模量越大，声音传播速度越快的情况下，则说明相关压力管道的强度越大。在对该技术进行具体应用，并进行压力管道的强度检测时，相关单位和人员可以首先将压力管道的模板侧面作为检测面，划定特定的检测区域来开始检测。同时在检测的过程中还需要保证检测区域之间的距离和整洁性，只有在这些前提下展开超声检测才能保证检测的效果和质量。最后在完成相应的监测工作之中，相关人员还需要将检测获得的数据与当前的表格进行充分的对照，从而有效地计算出压力管道的具体强度数据。
2.2 超声探伤技术在压力容器厚度检测之中的应用针对压力容器的厚度进行检测也可以采用超声探伤技术来完成。
在针对压力容器厚度进行超声探伤检测的过程中，所利用的原理是声波从固体介质反射到另一种固体介质中时所产生的声阻抗率存在一定的差异。根据这种差异，相关单位和人员就能够采用相应的计算方法来对如容器厚度进行计算[3] 。
2.3 超声探伤技术在钢轨探伤中的应用
检测维修人员在利用钢轨探伤技术进行实际损伤检测时，可以利用 70°探头来进行头部损伤的探测。在实际探测过程中，因为头部轨道相对复杂，有很多部位的连接件，所以会受到很多部件的影响，导致探测结果出现偏差，为了防止该问题的发生，需要将检测的范围进行扩大，并在探头的位置形成一个 10°到 20°的夹角，这样做能够充分的利用一次波和二次波的探测效果，并且也能够让钢轨当中的横波，在轨头下颚反射进来，并显示该位置的损伤。在某种程度上若是轨道的头部没有任何的损伤，那么对于轨道头部进行维修检测时，是不会出现回波的；若是头部有损伤，那么回波就会极为明显。因此，在轨道头部进行检测时，可以根据轨道头部的回波来进行损伤的部位，和程度。在实际应用钢轨探伤技术时，轨道的接头是比较复杂的，有可能会对检测设备造成影响，或者是出现判断失误以及假信号等问题，那么基于这些问题可以通过回波来进行有效的鉴定。
第一；在当探头和轨道板头之间的距离在 85 厘米左右时，也会出现报警声，该问题的出现会导致回波出现异常，此时需要应用探头的横向位移来进行损伤部位的检测。
第二；若是钢轨的种类出现相应的变化，那么轨头的宽度也会出现一定的差异，导致曲线被磨损。对于这种问题可以对探头和旋空之间的距离进行计算，并调整探头位置，指导反射波消失，才能够有效的探测出损伤的位置和严重程度。
3 结束语
超声探伤技术在当前的社会背景下由于其良好的监测效果被广泛地使用到各个行业和领域之中，相关单位和人员在进行超声探伤技术的应用的过程中，需要充分地分析实际情况，并以恰当的操作技术来对其进行应用，以提高工业生产的效率。
参考文献：
[1]张俊岭，王子成，陈潇，孙骥，韩志雄，& 闵力等.(2019).基于相控阵的高速铁路钢轨超声探伤检测系统.中国机械工程.
[2]冀建宇，王容，吴奇，& 熊克.(2020).基于相移光纤光栅传感器的碳纤维增强树脂复合材料基体裂纹超声探伤.复合材料学报，37(1)，113-120.
[3]樊萌，冯辉，& 张重远.(2019).管材超声探伤用标准人工缺陷计量标准选择分析.计量与测试技术，046(001)，67-69.
