Page 59 - 无损检测2023年第三期
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刘 柯, 等:
钛合金锻坯的相控阵超声自动检测
敏度, 同时采用-6dB法测量不同聚焦深度、 不同晶
片阵元数的有效声束宽度。
3.1 10MHz线阵探头检测结果
10MHz检测探头频率较高, 适合检测厚度较
小的钛合金, 并且具有较高的近表面检测能力。聚
焦深度与晶片阵元数会影响声波在钛合金中的能量
与声束宽度。在不同聚焦法则下检测 Ti6AL4V 试
块中不同深度的 1.2mm 平底孔, 得到孔深与声
ϕ
束宽度的关系曲线如图 6~9 所示, 可见, 虚拟探 图9 10MHz探头聚焦深度为60mm 时孔深与
声束宽度的关系曲线
头的晶片数增加时, 有效声束的宽度会降低, 检测
拟探头在钛合金锻坯中的声场分布如图10~12所
信噪比则提高; 同时10MHz 线阵探头在聚焦深度
示, 可见, 14晶片在检测深度不大于60mm 的缺陷
为30~40mm 时, 在近表面 2.5~60mm 有较窄
的有效声束宽度( 2~4mm ), 具有较好的近表面 时有较高的信噪比与分辨率, 聚焦深度为 30mm
时, 对近表面( 深度不大于 5mm ) 有较好的检测效
检测效果。
果, 可以减小近表面盲区; 如图13所示, 分析可知从
动窗 W 方向的声场从埋深30mm 之后逐渐发散。
图6 10MHz探头聚焦深度为30mm 时孔深与
声束宽度的关系曲线
图10 聚焦深度为30mm 时的声场分布
( 14晶片10MHz探头)
图7 10MHz探头聚焦深度为40mm 时孔深与
声束宽度的关系曲线
图11 聚焦深度为40mm 时的声场分布
( 14晶片10MHz探头)
图8 10MHz探头聚焦深度为50mm 时孔深与
声束宽度的关系曲线
根据不同深度平底孔的灵敏度测试结果, 结合 图12 聚焦深度为60mm 时的声场分布
双线性插值方法, 得到不同聚焦深度下, 14 晶片虚 ( 14晶片10MHz探头)
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2023年 第45卷 第3期
无损检测
