工件表面有不平整，如何進(jìn)行超聲波探傷檢測？

工件表面的不平整形式多樣，可能是機(jī)械加工過程中殘留的加工痕跡，像凹凸不平的刀痕；也可能是長期使用后出現(xiàn)的磨損、凹坑；或者是焊接后殘留的焊渣、焊縫余高，又或是因腐蝕而生的銹蝕層等。這些表面狀況會嚴(yán)重影響超聲波探傷的檢測效果。

工件表面不平導(dǎo)致的問題

首要難題就是探頭與工件之間的耦合問題。超聲波探傷需要通過耦合劑讓探頭與工件緊密接觸，以便超聲波能有效傳入工件。但表面不平整時，探頭和工件間難以均勻接觸，會形成空氣間隙。而空氣對超聲波的衰減極大，大部分超聲波能量會在界面處反射，無法順利進(jìn)入工件內(nèi)部，導(dǎo)致探傷靈敏度大幅下降，一些微小缺陷可能就檢測不到。

此外，不平整表面還會產(chǎn)生雜亂的反射波和散射波。這些雜波混入正常的探傷信號中，使得信號變得復(fù)雜，探傷人員難以分辨缺陷回波和雜波，增加了缺陷判斷的難度，容易造成誤判或漏判。而且，不平整表面還會讓超聲波的傳播路徑變得復(fù)雜，不再是簡單的直線傳播，導(dǎo)致根據(jù)傳播時間和反射波位置來確定缺陷位置和大小的準(zhǔn)確性降低。

應(yīng)對工件表面不平的方法

（1）儀器校準(zhǔn)

探傷前需采用CSK-IA、CSK-ⅢA等標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)儀器綜合性能，調(diào)試面板曲線，保證水平線性與垂直線性精度。針對表面不平整易引發(fā)的信號偏差，校準(zhǔn)需重點驗證探頭靈敏度余量與分辨力，避免因設(shè)備誤差放大檢測干擾?？梢允箖x器的水平線性誤差控制在0.5%以內(nèi)，垂直線性誤差控制在3%以內(nèi)。

（2）針對性修整，掃清表面障礙

清除工件表面飛濺物、氧化皮、銹蝕等雜質(zhì)，對凸起部位適度打磨，凹坑區(qū)域清理粉塵，降低表面粗糙對聲波傳輸?shù)淖璧K，為探頭與工件有效耦合創(chuàng)造條件。

（3）耦合劑選擇

優(yōu)先選擇粘度適中、附著力強(qiáng)、易清洗的耦合劑，如工業(yè)漿糊可填充微小縫隙；針對嚴(yán)重不平整表面，可采用水膜法耦合，利用水膜良好的流動性填充探頭與工件間的空隙，減少空氣層導(dǎo)致的聲波衰減，提升信號傳輸效率。在對表面凹凸不平的鑄件探傷時，工業(yè)漿糊能很好地附著在工件表面，有效填補(bǔ)探頭與鑄件表面的間隙。而對于一些表面粗糙度極高的大型工件，水膜法耦合優(yōu)勢明顯，通過在探頭前端形成一層均勻的水膜，使得超聲波能夠順利傳入工件內(nèi)部，探傷靈敏度顯著提高，清晰檢測出內(nèi)部缺陷。

（4）掃查方式

在對表面不平整工件進(jìn)行探傷時，采用“粗探+精探”組合模式是確保檢測全面、準(zhǔn)確的有效方法。粗探階段，通過鋸齒形、前后掃查快速定位缺陷大致區(qū)域。鋸齒形掃查就像在工件表面編織一張網(wǎng)，探頭沿著一定角度和間距來回移動，能夠快速覆蓋大面積的檢測區(qū)域；前后掃查則是沿著工件的長度方向往返移動探頭，進(jìn)一步確認(rèn)可能存在缺陷的位置。例如在對大型金屬板材進(jìn)行探傷時，先使用鋸齒形掃查，快速發(fā)現(xiàn)板材上疑似存在缺陷的區(qū)域，再通過前后掃查確定缺陷的大致長度和位置范圍。

進(jìn)入精探階段，針對不平整部位，需要輔以轉(zhuǎn)角掃查、環(huán)繞掃查。不平整的表面會使探頭與工件的接觸情況變得復(fù)雜，容易產(chǎn)生檢測盲區(qū)。轉(zhuǎn)角掃查通過改變探頭的角度，從不同方向?qū)θ毕葸M(jìn)行探測，確保能夠捕捉到不同取向的缺陷信號；環(huán)繞掃查則是圍繞缺陷區(qū)域進(jìn)行圓周運(yùn)動，使探頭與工件表面盡可能貼合，全方位地接收缺陷反射回來的超聲波信號，從而捕捉真實缺陷信號，避免因表面起伏導(dǎo)致的檢測盲區(qū)。當(dāng)檢測表面有凹坑的工件時，在粗探確定凹坑附近可能存在缺陷后，通過轉(zhuǎn)角掃查和環(huán)繞掃查，能更準(zhǔn)確地判斷缺陷的深度、形狀和大小，大大提高了檢測的精度。