在超声波探伤中,缺陷方向直接决定反射波强弱,是影响缺陷能否被检出、以及检测准确性的关键因素,其核心规律是声束与缺陷反射面越接近垂直,反射信号越强,越容易被发现。
当缺陷反射面与超声波声束垂直时,声波会大量原路反射回探头,形成高幅度清晰回波,缺陷定位、定量都十分准确。例如钢板内部分层、锻件中平行于板面的夹杂物,与直探头声束垂直,极易检出,且波形稳定。
当缺陷与声束存在一定角度时,声波会发生斜向反射,只有少量能量返回探头,反射波幅明显降低,缺陷容易被忽略。尤其是裂纹、未熔合这类面状缺陷,一旦走向偏离最佳入射角度,信号会急剧变弱,可能造成漏判。
若缺陷面与声束近乎平行,声波几乎全部侧向反射,几乎无回波返回探头,仪器上无明显缺陷信号,会造成严重漏检。例如焊缝中垂直于板面的裂纹,使用直探头检测时就很难发现,必须改用斜探头调整声束角度才能有效检出。
实际检测中,缺陷方向还会影响判伤准确性。同一缺陷因探头移动角度不同,回波幅度差异巨大,可能误判缺陷大小。面状缺陷对方向极为敏感,体积型缺陷如气孔、夹渣则呈不规则反射,受方向影响相对较小。
因此,在探伤时必须根据缺陷可能的走向合理选择探头类型和角度。对焊缝等易出现垂直裂纹的工件,应采用斜探头多角度扫查;对厚大锻件需配合直探头、斜探头联合检测,避免因缺陷方向不利导致漏检。充分考虑缺陷方向影响,采用多方向、多角度扫查,是提高检出率、保证检测可靠性的重要措施。