岳猛[1] 周芬燕1王东洋2
1.通裕重工股份有限公司，禹城 251200
2.济南市冶金科学研究所有限责任公司，济南 250220
摘要：讨论了超声波检测时，不同检测灵敏度和缺陷定量之间的关系。通过实例和计算得出结论：底面反射法中探测到的缺陷是可以转换成相对应的当量。
关键词：超声波检测；底面反射法；当量计算法
Discussion on the relationship between Back-Reflection Technique and Equivalent Calculation method in ultrasonic testing
Yue meng1 , Zhou fenyan1, Wang dongyang2
（1.Tongyu heavy industry Co., Ltd., Yucheng 251200,China;
2.Jinan Institute of Metallurgical Science Co., Ltd., Jinan 250220 ,China）
Abstract：It is discussed that the relationship between different detection sensitivities and defect quantification . The conclusion is drawn by example and calculation: the defects detected in the bottom reflection method can be converted to corresponding equivalents.
Key words: ultrasonic examination; Back- Reflection Technique; Equivalent Calculation method
前言
超声检测技术是利用进入被检工件的声束会在异质界面上产生反射的物理现象来工作的。在超声波检测中，常用的探伤方法为脉冲反射法，根据声波波型可将检测分为纵波检测和横波检测；根据探头形式，可将检测分为常规超声检测和相控阵检测[[ ] 邵长禄.无损检测技术在钢棒探伤方面的应用[J].无损探伤，2020,44(4)：44-45.]]。本文主要讨论的是纵波检测。检测标准要求的不同，检测灵敏度和缺陷定量的方法有：底面反射法、对比试块法和当量计算法等。
1.检测灵敏度和缺陷定量方法
1.1底面反射法
利用大平底，调节增益，使从大平底得到的信号波幅达到全屏高度的80%作为工件的检测灵敏度，当工件截面厚度或直径发生明显变化时，应重新调整灵敏度。在检测过程中发现缺陷波幅达到相应标准规定时，应记录并报告。如标准ASTM A388中规定，缺陷波幅超过相邻无缺陷的区域的底波高度的10%应记录。
1.2对比试块法
采用与被检工件材质、热处理状态、表面粗糙度相似或一样的试块，做一系列当量一样，深度不一样的人工反射体试块，人工反射体深度范围应覆盖被检工件厚度。然后利用这些人工反射体，做一条DAC曲线，此为对比试块法。
1.3当量计算法
当量计算法是根据超声波检测中测得的缺陷回波与基准波高（或底波）的分贝差值，利用各种规则反射体的理论回波声压公式进行计算，求出缺陷当量尺寸的定量方法。当量计算法的依据是各种反射体反射回波声压与反射体尺寸、距晶片距离的理论关系，以及大平底面反射与距离之间的理论关系。当量计算法应用的前提是缺陷位于3倍近场长度以外[[ [2]郑晖、林树青.超声检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008.
]]。
2.底面反射法和当量计算法之间缺陷定量的关系
在实际工作中，探伤结果对工艺验证和改进有重要的指导意义，工艺人员看到不同的定量方法时，常常提出这样的疑问：在探测同一个工件，同一个缺陷时，采用底面反射法和当量计算法，检测到的缺陷，二者之间有何种关系？
举例说明二者之间的关系，探测一块厚板，厚度为200mm，采用探头频率为2MHz，探头直径为14mm，首先用底面反射法进行调整灵敏度，把第一次底波高度调整至80%，在探测过程中，在深100mm处，发现一缺陷波，波幅为20%，如图1所示。那么这个缺陷波相对于当量计算法来说，当量是多大呢？
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由此可得，采用底面反射法，工件厚度为200mm，在100mm深发现一个回波高度为20%的缺陷波，转换成当量计算法时，此缺陷的当量为4.85mm。
3.结论
1.上述实例说明对于同一个缺陷来讲，无论采取哪种方法探伤，其当量大小是唯一的；
2.采用底面反射法探伤时，不同深度不同波幅的缺陷，当量大小不同，需要一一换算；
3.采用底面反射法探伤及验收时，由式（1-4）可以得出，缺陷当量与缺陷深度成正比，即越靠近表面要求越严。
4.当量计算法反映出来的缺陷当量大小更为直观。
参考文献：