Page 90 - 无损检测2025年第二期

王亚俊，等：

超声 C 扫描图像在水冷基板焊合率计算中的应用

择；设备可同时完成包括1个产品表面的界面波识 度处的缺陷[见图9（a）]或对同一深度同时进行粗、
别（见图 9 中蓝色闸门）和最多 2 个缺陷波的识别 精2种缺陷的探测[见图9（b）]。通过调节扫描深度
（见图9中橘色和红色闸门），可同时探测2个不同深 和声波振幅来实现扫描精度的调整。

图 7 HN301A 型超声检测系统构成 图 8 探头运动放线示意

图 9 声波识别方式与不同的探测目的
2.2 图像的采集
（1）水浸超声图谱的采集
超声C扫描设备检测精度高，功能齐全，如何通
过C扫描和扫描图谱准确获得所需的理论焊接面积
和实际焊接面积就是解决焊合率定量计算的关键。
为此需对超声C扫描设备进行调整，实现有效信息的
图 10 标准漏孔试块实物
定义与识别以及无效信息的区分与过滤。
调节探头位置至试块盲孔上方，使探头聚焦于
有效信息的定义与识别的关键是对缺陷尺寸进
标准漏孔试块的缺陷处，调整扫描深度和振幅，将盲
行定义。参考标准HB 7575—1997 《高温合金及不
孔缺陷处产生的反射声波振幅调整至满屏幕高度的
锈钢真空钎焊质量检验》中一级钎焊接头的规定，
95%左右处，并将缺陷波识别阈值设置为90%处，此
单个空穴或未焊合区域在任意方向上的长度应不超
时便将盲孔缺陷产生的反射波实现在系统中完成识
过1 mm。因此定义φ1 mm以上的缺陷为焊接缺陷；
别，并设定为缺陷波，在图像中呈现红色。关闭精扫
对无效信息区分与过滤时，最重要的是在满足缺陷
信息可识别的条件下尽可能地过滤掉其他数据，使 或不同深度的缺陷扫描功能，此时图像上显示为红色
图谱更加简洁明了，如关闭精扫或不同深度的缺陷 的部分即为φ1 mm及以上缺陷部分， φ1 mm以下缺陷
扫描功能，以减少后期无用数据的处理。 显示为绿色。超声C扫描设备参数设置如表1所示。
为实现对缺陷的精确识别，采用与水冷基板材 超声检测系统获得的超声检测图谱如图 11所
料相同的材料制造了1块标准漏孔试样，试样漏孔 示，此时设备生成的扫查图谱有三种颜色显示，灰色
为φ1 mm的盲孔，所钻盲孔的孔底部到试块另一侧 代表未扫查区域；绿色代表焊接熔合的点，即合格点；
顶面的距离与平基板厚度相同，试样需经第三方检 红色代表焊接未熔合的点，即不合格点或未焊接的
测机构检定合格后方可使用，标准漏孔试块实物如 流道，该图像中间圆盘形曲线即为流道，流道外红色
图10所示。 斑点即为缺陷。
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2025 年 第 47 卷 第 2 期
无损检测