毛江虹,张 谊,王建淦,曹继敏,肖松涛

(西安赛特金属材料开发有限公司,西安 710021)

钛及钛合金材料因其比强度高、耐腐蚀、生物相容性好等优点被广泛应用于航空、化工、医疗、电子和舰船等高新技术领域。钛合金自身的熔炼特点及其缺口敏感性问题,要求在采用钛合金时必须进行严格的控制。超声波检验是一个重要的钛合金质量控制手段[1-3]。文献[4-5]中对国内外钛材的探伤要求做了分析,小规格(＜φ20 mm)钛棒材按AA级检测,要求很严格。生产中一般采用水浸聚焦纵波法超声波探伤[6-9]。水浸聚焦纵波法具有清洁、灵敏度高、可实现自动化等优点。具体方法是将磨光棒材浸入水中,聚焦探头发射的聚焦声束经水耦合进入棒材,使声束中心线与棒材表面垂直,确保入射声束折射后仍为纵波,通过棒材相对于探头的转动,实现棒材全截面扫查。在探伤检测过程中,为了提高检测的灵敏度,可选用高频率、小晶片尺寸的水浸聚焦探头[10]。

棒材内部常见的裂纹、气孔、夹层和折叠等缺陷均存在明显的界面,与基体合金的声阻抗差别较大,在一次底波前会出现明显的回波。因此,在钛棒材的超声波探伤实践中,一般只观察一次底波前是否存在缺陷回波[1]。作为实心圆柱形工件,由于超声波的扩散波束在圆柱面上形成三角反射路径,一次底波后主要出现三角波的伪缺陷波。包括等边三角波和等腰三角波,且固定出现在1.3d和1.67d(d为圆柱体直径)的位置[1,11],因此三角反射波不会干扰缺陷波的判别。……