超聲波探傷儀作為無損檢測領域的重要設備,通過發射高頻超聲波穿透工件內部,利用反射信號判斷材料內部缺陷(如裂紋、氣孔、夾雜等),廣泛應用于機械制造、壓力容器、航空航天、管道工程等行業。規范操作是保障檢測準確性、避免漏檢誤判的關鍵,下面詳細拆解超聲波探傷儀的完整操作流程及注意要點。
一、操作前準備工作
(一)設備與配件檢查
操作前先全面檢查超聲波探傷儀的外觀狀態,查看機身是否有碰撞痕跡、顯示屏是否清晰無劃痕,操作按鍵(電源鍵、參數鍵、掃描鍵)按壓靈敏無卡頓。重點檢查核心配件:探頭(常用直探頭、斜探頭,根據檢測需求選擇)的保護膜是否完好,探頭線纜有無老化、破損或接觸不良(線纜故障會導致信號傳輸中斷);耦合劑(如甘油、專用耦合劑)是否足量,且無變質、分層現象(耦合劑用于填充探頭與工件間隙,減少超聲波衰減)。
同時,核對設備銘牌參數,確認探頭頻率(常見 2-5MHz)、探測深度范圍與當前檢測工件的材質(如碳鋼、不銹鋼、鋁合金)、厚度匹配,避免因參數不匹配導致缺陷檢測不靈敏。此外,檢查電池電量(便攜式設備)或供電線路(臺式設備),確保設備運行穩定,避免檢測中突然斷電。
(二)工件準備與處理
工件狀態直接影響檢測效果,需按要求預處理:首先清潔工件檢測面及周圍區域,用鋼絲刷或砂紙去除表面的油污、鐵銹、氧化皮、涂層(如油漆、防銹層),清潔范圍需大于探頭掃描區域的 2 倍,避免雜質阻礙超聲波傳播,導致信號失真;其次,檢查工件表面是否有明顯變形、嚴重腐蝕或大面積劃傷,此類部位會干擾超聲波反射信號,需避開或提前打磨平整;對于曲面工件(如管道、軸類),需準備與工件曲率匹配的楔塊(斜探頭專用),確保探頭與工件表面緊密貼合,減少耦合間隙。
此外,需了解工件的基本信息,如材質、厚度、焊接工藝(針對焊縫檢測),便于后續參數設置更貼合實際檢測需求。
(三)環境與安全準備
超聲波探傷儀需在穩定的環境中操作:避免在強磁場、強電場(如大型變壓器、電焊機)或振動劇烈(如運行中的機床)的場景使用,強干擾會導致儀器顯示信號雜亂,振動會影響探頭與工件的貼合穩定性;環境溫度控制在 10-40℃,相對濕度不超過 85%,過高濕度可能損壞設備內部電路,過低溫度會影響耦合劑流動性。
安全方面,操作人員需佩戴防護手套,避免手部直接接觸尖銳工件邊緣或腐蝕性雜質;若檢測大型工件需登高操作,需搭建穩固的操作平臺,系好安全帶;便攜式設備使用時避免摔落,探頭屬于精密部件,切勿用力敲擊或碰撞。
二、核心操作步驟
(一)參數設置與校準
接通電源開機后,設備進入參數設置界面,根據工件信息和檢測標準(如 GB/T 6402、ASTM A609)調整關鍵參數:
基本參數:設置探頭類型(直探頭 / 斜探頭)、探頭頻率(如 2.25MHz 用于厚工件,5MHz 用于薄工件)、聲速(碳鋼聲速約 5900m/s,鋁合金約 6300m/s),聲速設置錯誤會導致缺陷定位偏差;
掃描范圍:根據工件厚度設置探測深度,通常探測深度為工件厚度的 1.5-2 倍,確保能覆蓋工件全厚度范圍,避免遺漏內部深層缺陷;
增益與抑制:增益用于調節信號幅度,初始設置可參考設備默認值,若信號過弱可適當增大增益,若雜波過多可適度調節抑制(抑制強度不宜過大,否則可能掩蓋小缺陷信號);
校準驗證:用標準試塊(如 IIW-V1 試塊、CSK-IA 試塊)進行校準,將探頭貼合試塊標準反射面,移動探頭找到標準反射波(如底面反射波、人工缺陷反射波),調整儀器的 “距離 - 幅度" 曲線(DAC 曲線),使反射波幅度與標準試塊的缺陷尺寸對應,確保缺陷定量準確。
(二)探頭耦合與掃描檢測
將適量耦合劑均勻涂抹在工件檢測面上(耦合劑厚度以能覆蓋探頭接觸面為宜,不宜過多或過少),手持探頭輕壓在檢測面上,確保探頭與工件表面無氣泡、無間隙,貼合緊密。
掃描方式需根據檢測需求選擇:
全面掃描:針對工件整體檢測,探頭以勻速(約 50-100mm/s)在檢測面上做直線或網格狀移動,移動過程中保持探頭壓力均勻,避免探頭抬起或滑動過快,確保無檢測盲區;
重點掃描:針對焊縫、鍛件結合面等易產生缺陷的部位,采用 “鋸齒形" 或 “交叉形" 掃描,掃描速度放緩,重點觀察信號變化;
斜探頭掃描(焊縫檢測):探頭與焊縫中心線呈一定角度(通常 30°-70°),沿焊縫兩側平行移動,覆蓋焊縫及熱影響區,確保缺陷無遺漏。
檢測過程中密切觀察儀器顯示屏上的波形信號,若出現異常反射波(如波幅高于雜波、波形尖銳且位置固定),需標記該區域,并調整探頭角度和位置,進一步確認是否為缺陷信號。
(三)缺陷判斷與數據記錄
根據顯示屏上的信號波形判斷缺陷情況:
缺陷定位:通過波形在時間軸上的位置,結合聲速和探頭角度,計算缺陷距離工件表面的深度和水平位置,部分數顯式探傷儀可自動顯示缺陷坐標,無需手動計算;
缺陷定性:根據波形特征判斷缺陷類型,如裂紋缺陷的反射波通常波幅高、波形尖銳,且隨探頭移動波幅變化明顯;氣孔缺陷的反射波多為孤立的尖峰波,波幅較低;夾雜缺陷的反射波波形較為寬鈍,波幅不穩定;
缺陷定量:參考校準后的 DAC 曲線,根據缺陷反射波的波幅高度,估算缺陷的當量尺寸(如當量直徑、長度),若缺陷尺寸超過標準允許范圍,需重點標記并記錄。
檢測完成后,詳細記錄檢測數據,包括工件編號、材質、厚度、檢測部位、缺陷位置、缺陷類型、缺陷尺寸、參數設置、檢測時間及操作人員,便于后續質量追溯和工件評估。若設備支持數據存儲或導出,可將檢測波形和數據保存至電腦,生成檢測報告。
(四)檢測后整理
所有檢測完成后,關閉設備電源,清理探頭表面的耦合劑(用干凈軟布擦拭,避免耦合劑殘留腐蝕探頭保護膜),將探頭放入專用保護盒中。清潔工件表面的殘留耦合劑,若耦合劑含有油污,可使用清潔劑擦拭干凈。
將設備、探頭、標準試塊、耦合劑等配件整理好,放入專用收納箱,避免配件丟失或損壞。便攜式設備需及時充電,臺式設備需斷開供電線路,做好設備使用記錄。
三、操作注意事項
探頭與工件貼合時,避免用力按壓探頭,防止探頭保護膜破損或內部晶片損壞,影響檢測精度;
掃描過程中若耦合劑變干,需及時補充,確保探頭與工件始終保持良好耦合,避免因耦合不良導致信號中斷或缺陷漏檢;
避免在同一部位長時間掃描,防止耦合劑發熱或探頭過熱,影響儀器和工件狀態;
若檢測過程中儀器出現信號雜亂、無反射波等異常,需先檢查探頭連接、耦合狀態和參數設置,排除簡單故障后再繼續檢測,無法排除時需停止使用,聯系專業人員檢修;
不同材質、厚度的工件需重新設置參數并校準,不可直接沿用之前的參數,否則會導致檢測結果不準確。