目前國內(nèi)化機(jī)制造行業(yè)中，中、低壓容器居多。此類容器因壓力不高，故殼體厚度不大，通常只有10mm左右。對(duì)這一厚度焊縫內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，以往工藝上一般直接指定射線探傷，但射線探傷在缺陷的檢測(cè)方面有一定的局限性，即對(duì)一些細(xì)小的缺陷的檢測(cè)方面有一定的局限性，即對(duì)一些細(xì)小的裂紋較難分辯，容易誤判。近年來，隨著壓力容器安全性的提高，工藝對(duì)焊縫超聲檢測(cè)提出嚴(yán)格的要求，要求對(duì)焊縫進(jìn)行超聲波檢測(cè)，以免裂紋漏檢。

對(duì)于10mm左右這一厚度范圍焊縫的超聲波檢測(cè)，雖仍屬屬超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)JB4730-2005規(guī)定的檢測(cè)范圍，但在采用常規(guī)探測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于板較薄，檢測(cè)時(shí)雜波多，缺陷難以分辨，導(dǎo)致中厚板焊縫超聲波的成熟技術(shù)對(duì)比、分析，筆者發(fā)現(xiàn)薄板超聲波探傷的成熟技術(shù)對(duì)比、分析，筆者發(fā)現(xiàn)薄板超聲波探傷困難的一個(gè)很重要的原因是探頭和儀器不匹配。因此，確保探傷的一個(gè)很重要的原因是探頭和超聲波探傷儀不匹配。因此，確保探傷質(zhì)量的關(guān)鍵在于選擇合適的頭。本文從理論分析和實(shí)際對(duì)比兩方面就薄板焊縫超聲波探傷探頭的選擇進(jìn)行了探方和總結(jié)。

　1 探頭現(xiàn)狀

目前超聲波探傷檢測(cè)16mm以上的中厚板焊縫，技術(shù)較為成熟。所用設(shè)備探頭頻率2.5MHz,晶片大小取13mmX13mm,9mmX12mm;前沿14mm左右。探頭斜率K取1,1.5,2.5,通常板厚愈大，選擇的K值應(yīng)愈小，以減少聲能衰減。對(duì)于薄板焊縫探傷，由于聲程短，現(xiàn)有斜探頭K值小，晶片尺寸大，易形成多次反射，近場(chǎng)區(qū)雜波較多，缺陷波難以分辨。因此，探頭參數(shù)的選擇很重要。

2 探頭參數(shù)的選擇

　　2.1 K值的選擇

我國橫波探傷常用K值來表示橫波折射角的大小。對(duì)于薄板焊縫探傷，考慮到板薄、聲程短的因素，首先應(yīng)盡量避免近場(chǎng)區(qū)探傷，故探傷中盡量減少近場(chǎng)區(qū)長度。

　2.2 頻率的選擇

選擇較高頻率，其脈沖寬度小，分辨率高，有利于區(qū)分相鄰的缺陷；頻率越高，波長愈短，則半擴(kuò)散角，聲整指向性好，能量集中，有利于發(fā)現(xiàn)缺陷并對(duì)缺陷定位。

　　2.3 晶片尺寸的選擇

對(duì)于薄板應(yīng)選擇波源面積小的探頭，即小晶片探頭來探傷，以減小探頭近場(chǎng)區(qū)長度、擴(kuò)大探傷有效范圍。另一方面，利用原有探頭探傷，由于晶片尺寸較大，易形成多次反射，反射雜波較多，尤其在近場(chǎng)區(qū)，缺陷波難以分辨。故在探傷時(shí)，選擇晶片尺寸為6X6mm。

　2.4探頭前沒L的選擇

探頭的前沿距離，即探頭超聲入射點(diǎn)至探頭前端部的距離。K值一定時(shí)，探頭前沿，則掃查范圍大，而當(dāng)前沿大時(shí)，就有可能無法掃查到焊縫根部從而造成漏檢。故探傷宜采用前沿尺寸小的探頭。

往常使用的探頭，前沿多在14mm左右，這種探頭探中厚板還可以，但對(duì)于探薄板就顯得太大了。薄板焊縫其整個(gè)焊縫寬度在12-15mm上下，為使一次波能跨過焊根，必須使S=TK>L+h。若用原為探頭，K=1.5，板厚T=10mm,則前沿長度L<=9mm，也即選擇短前沿的探頭進(jìn)行探傷。綜合探頭晶片尺寸，應(yīng)選擇探頭前沿尺寸6mm。 目前國內(nèi)最小可制成4mm的前沿。

由此可見，利用小晶片、短前沿、大K值的探頭是解決薄板超聲波探傷的必由之路。這一方案和參數(shù)的確定，在中石化南化集團(tuán)公司化機(jī)廠生產(chǎn)應(yīng)用后，成功地解決了薄板焊縫檢測(cè)這一難題，對(duì)焊縫缺陷的檢出率很高，確保了產(chǎn)品質(zhì)量，帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。