超聲波探傷中探頭頻率如何選擇

脈沖回波法檢測使用的頻率從25kHz~10MHz。由于用接觸法檢測時一般會碰到金屬結(jié)構(gòu)的變化，所以常常希望使用*低來確定規(guī)定的*小尺寸和類型的不連續(xù)性的位置，并且結(jié)果一致。

超聲直聲束縱波脈沖回波檢測應用的典型頻率范圍

頻率范圍                        應用范圍

25~100kHz 混凝土，木棒，巖石和粗晶非金屬材料

0.2~2.25MHz 鑄件（灰鑄鐵，球墨鑄鐵），相對地粗晶材料（銅，奧氏體不銹鋼，鎳基合金）               ，塑料（固體火箭推進劑）以及火藥柱

0.4~5MHz 鑄件（鋼、鋁、黃銅）和晶粒細化材料

1~2.25MHz 焊縫（黑色和有色金屬）

1~5MHz         鍛造金屬產(chǎn)品（薄板、棒、方坯）

1~10MHz         鍛件（黑色和有色金屬）

2.25~10MHz 拔和壓的有色金屬或黑色金屬產(chǎn)品（棒、管、帶）、玻璃和陶瓷

       合理地選擇檢測頻率需要有檢測類似材料的經(jīng)驗，注意分析或試驗?？赡苄枰獦藴试噳K以檢查檢測方法的重復性和結(jié)果的*性。

        對晶粒細化的鋼，當用接觸法檢測探測小尺寸的鍛造開裂、表面剝落、重皮和不連續(xù)性時，通常檢測頻率選用2.25MHz或5MHz。通常選用10MHz的檢測頻率探測細微夾雜物和分層。

        大型的中碳鋼鍛件一般選用超聲束穿透能力達3m或更大的1~5MHz檢測頻率。小鍛件檢測頻率選用5~10MHz，而大鍛件檢測頻率則選用2.25MHz~5MHz。透平轉(zhuǎn)子這樣的鍛件雖在鍛造時較大范圍熱加工使用近表面材料已接受很多晶粒細化，但在鍛件中心部分可能有原始鍛造狀的大晶粒尺寸。

        高碳鋼和高合金鋼若超聲穿透能力需要超過1m則應使用500kHz~1MHz的低檢測頻率。這也依賴于材料加工或熱處理程度。較低的檢測頻率常用于鑄鐵，在這里類似片狀石墨結(jié)構(gòu)引起超聲束的散射，并且即使用采用低頻也降低了超聲束的穿透能力。

        在大多數(shù)金屬和合金中，較大的晶粒經(jīng)過鍛造、機加工或熱處理等精加工工藝產(chǎn)生更均勻的金屬組織結(jié)構(gòu)以致能采用較高檢測頻率。由于控制了冷卻或熱處理工藝，許多銅合金鑄件具有細化的晶粒組織，所以可以采用2.25MHz的檢測頻率。其它類似的合金鑄件因有非常大的晶粒尺寸，即使采用500kHz的檢測頻率也是困難的。大多數(shù)鍛造鋁合金有相對細化的晶粒組織，所以超聲波在該種材料中有良好的穿透能力。對這些材料，推薦采用對小的不連續(xù)性有高分辨力的5、7.5MHz或10MHz的檢測頻率。不定的晶粒尺寸是鑄鋁合金、鎂、鈦和其他合金的特征，對其可以使用2.25~5MHz的檢測頻率。

        奧氏體不銹鋼和核電力系統(tǒng)中使用的高合金鑄件(如錳鋼)常常有2.5mm或更高數(shù)的量級的晶粒尺寸。這些材料要求結(jié)合使用低檢測頻率，高脈沖能量級或聚焦超聲聲束來補償嚴重散射和衰減。正如大多數(shù)無損檢測方法一樣，當工作狀況或靈敏度有懷疑時，應將結(jié)果與已知類似材料組織或類似直穿透能力的參考試塊進行比較