螺栓超声波探伤时探头和试块如何选择？

螺栓超声波探伤时探头和试块如何选择？

一、探头选择准则
1. 类型与功能要求
—必须使用小角度纵波斜探头（折射角βL＜25°），超声波探伤仪需支持纵波斜探头双孔法检测系统校准功能（三木科仪全系超声波探伤仪均可选配双孔法校准功能）。
2. 关键参数确定
—晶片直径（Φ）：依据螺栓螺纹长度（L）分段匹配：

螺纹长度范围 (mm)	晶片直径 (mm)
L < 45	Φ6
45 ≤ L < 80	Φ8
80 ≤ L < 130	Φ10
130 ≤ L < 180	Φ12
180 ≤ L < 230	Φ14
230 ≤ L < 330	Φ16
330 ≤ L < 430	Φ18
430 ≤ L < 530	Φ20
530 ≤ L < 630	Φ22
630 ≤ L < 730	Φ24

—频率：≥5MHz（利用高频率短波长特性提升微小缺陷检出率）。
—前沿长度：优先选择短前沿探头，避免螺栓端面尺寸限制扫查范围。
3. 折射角（βL）计算

• 通过正切三角函数计算
  

• 确保βL覆盖被检螺栓螺纹区域
  

二、试块选择准则
1. 校准试块（用于扫描基线校准）
—标准试块（仅适用折射角＞25°的探头）。
—选用对比试块：
—带≥2个不同深度同规格测试孔（如Φ1.5mm平底孔）。
—材质需与被检螺栓声学特性一致（建议相同牌号钢材）。
—螺纹长度＞被检螺栓最大长度（确保最大声程处灵敏度校验）。
2. 灵敏度试块（用于缺陷定量）
—必须自制：
—基体材料 = 被检螺栓材料。
—螺纹深度 = 被检螺栓深度。
—长度＞被检螺栓最大螺纹长度（超10%-20%为佳）。
三、操作流程要点
1. 先校准后检测：
—用对比试块校准探头K值、前沿及扫描基线。
—用自制灵敏度试块设定检测门槛（如Φ2mm当量缺陷）。
2. 前沿验证：
—实测探头前沿是否满足短前沿要求（若超差需更换探头）。
3. 声程覆盖验证：
—确保试块最大孔信号能清晰显示（否则需调整βL或探头位置）。
注：实操风险提示
—晶片直径过大→盲区增加，小缺陷漏检；
—试块长度不足→最大声程处灵敏度未校验；
—βL计算错误→螺纹根部检测盲区。

扩展资料：CSM900超声波探伤仪双孔法校准斜探头及DAC曲线制作步骤