韩佳琪，刘 尧，杨宁祥，刘秀成，吴 斌

(1.北京工业大学 材料与制造学部，北京 100124；2.广东省特种设备检测研究院 珠海检测院，珠海 519002)

小直径金属管(简称小径管)在船舶、化工等领域应用广泛，主要用于介质输送或测量仪表的取样。实际应用中，为了改变内部介质的输送方向，常对小径管进行不同角度的弯折处理。由于内部输送介质的腐蚀性和湿润环境所造成的电化学腐蚀，小径管的弯折部位或存在缺陷的位置容易形成腐蚀点，长期积累会造成穿孔泄漏事故[1]。因此，开发面向小径管的缺陷检测技术具有重要的工程意义。

超声导波可以沿小径管传播，利用反射回波信号对小径管进行缺陷检测[2]，其具有快速、长距离检测的优势[3]。长直管道中超声导波的传播特性相对简单，可以用频散曲线进行描述[4]。靳小强等[5]利用压电传感器在直径为8 mm，壁厚为1.5 mm的小径不锈钢直管中激发出中心频率为70 kHz的L(0,1)模态导波，实现了模拟裂纹缺陷的检测与准确定位，并通过试验观察到了缺陷导致L(0,1)模态向F(1,1)模态转换的现象。

超声导波在一定角度弯折小径管中的传播特性更为复杂。李衍[6]和耿海泉等[7]分别研究了T(0,1)模态和F(1,1)模态导波在弯头处的传播特性，均指出弯头的几何非对称性会引起导波发生模态转换，且导波对弯头不同区域缺陷的检测灵敏度存在差异。

笔者采用有限元仿真和试验方法，利用L(0,1)模态导波绕过弯头对弯折小径管中的槽型缺陷进行检测，重点分析了弯折角度对导波传播特性及导波的缺陷检测能力的影响规律。……