许华全

（四川三洲特种钢管有限公司，四川成都610300）

钢管接触式超声波检测探头角度的选择

许华全

（四川三洲特种钢管有限公司，四川成都610300）

介绍了钢管接触式超声波检测对探头角度的选择，将钢管厚径比（T/D）分为3种情况，并分别选择探头角度。分析认为：T/D≤0.226时，采用纯横波对管体进行检测；0.226∧T/D≤0.260时，采用变型横波对管体进行检测，最佳入射角为23.6°；T/D∧0.260时，其探头入射角应小于最佳入射角23.6°。

钢管；超声波检测；接触式；探头角度；K值；厚径比；变型横波

管材超声波检测最主要的目的是检测钢管内、外壁的纵向缺陷［1］，以沿外圆作周向扫查的横波检测为主。这些缺陷主要表现为沿钢管轴向延伸而在横截面上呈径向分布（如裂纹、折叠、翘皮等），对此目前已开展了很多分析研究和检测［2-5］；但是，如果超声波检测探头角度的选择不当，极易造成漏检，甚至无法检测到内壁缺陷。

1 探头角度的选择

1.1 探头K值的选择

钢管接触式超声波检测时，折射角正切值（K值）的选择至关重要，不是所有的钢管都适合横波检测。利用横波检测必须满足以下2个条件：

（1）声束入射后，在管壁内仅产生折射横波（进入工件的声束为纯横波）；

（2）横波声束能扫查到钢管内壁，折射横波声束与钢管内壁相切，如图1所示。

对于条件（1），由第一临界角公式可求得工件中产生纯横波的条件，即：sin α∧CL1/CL2。其中，α为入射角；CL1与CL2分别是第一、第二介质中的纵波声速。

对于条件（2），当折射横波声束与管体内壁相切时，是声束到达内壁的临界状态。……