超聲波探傷時常用的耦合劑都有哪些?

WWW.SANMUKEYI.CN  付興森  2016-08-16 13:10:53  點擊:

超聲波探傷時常用的耦合劑都有哪些?

超聲波探傷時由於超聲波探頭與被檢工件之間存在空氣時,超聲波將被反射而無法進入被檢工件,為了使超聲波能順利透射進入被檢工件,在超聲波探頭與被檢工件檢測麵之間需要施加能透聲的耦合介質來排除此間的空氣,這就是常說的耦合劑。超聲耦合劑都有哪些呢?主要可分為以下幾種:

1.機油:多使用20~40號機油,呈液體狀,易流動,應當注意不同編號的機油有不同的粘度(編號越大,粘度越高),當環境溫度不同時其粘度也有一定變化。用機油作耦合劑,多用於一般的毛糙表麵和機械加工零部件的超聲檢測。由於機油的價格相對比較便宜,來源方便,對工件無腐蝕,對操作人員無害,因此是最廣泛應用的耦合劑。但是,利用機油作耦合劑的缺點是對聲接觸壓力比較敏感,即施加在探頭上的壓力不同時,接收到的超聲回波幅度變化比較顯著,因此對操作人員的操作技能(保持接觸耦合力度的穩定性)要求高一些。

2.潤滑油:這裏特指如壓縮機潤滑油、蒸汽機潤滑油、錠子油、工業凡士林、黃油、潤滑脂等粘度較高的、流動性較差的潤滑油,適用於表麵較粗糙的工件以及用於仰探或立探(側探)等場合。

3.甘油(丙三醇,C3H5(OH)3):這是一種透聲效果很好,並且對聲接觸壓力不敏感的耦合介質,以化學分析純的等級為最好,適用於表麵光潔度較高的工件。缺點是價格較高,而且它所具有的吸水性強的特點容易導致在敞開的容器中放置一段時間後就會因為吸收空氣中的水分而使本身濃度發生變化-粘度變化,影響作為耦合劑的性能一致性。

應當注意正是它所具有的這種吸濕性,使得被檢驗過的工件需要用水及時清洗,防止殘留的甘油吸濕引起工件的鏽蝕,濃度高的甘油也會對操作人員的皮膚吸濕導致皮膚幹裂,因此應戴塑膠手套或者工作後及時用清水洗淨。此外,甘油對工件表麵的潤濕性不夠好也是其缺點。

4.水玻璃(矽酸鈉,Na2SiO3):水玻璃的透聲效果也是較好的,而且價格較便宜,但是和甘油具有相同的吸水性強的特點,在敞開的容器中放置一段時間後就會因為吸收空氣中的水分而使濃度容易發生變化。在實際應用中為了保持聲耦合效果的穩定,要求在每個工作班使用前用波美比重計測試其比重,在必要時進行濃度調整以保持最佳耦合效果時的比重。水玻璃有弱堿性,對操作人員的皮膚及被檢工件(特別是鋁、鎂合金)有一定的腐蝕性,使用後必須及時用清水衝洗幹淨。

水玻璃主要用於表麵粗糙的工件,特別是可以采用所謂“地毯法”耦合,即在被檢工件粗糙的檢測表麵上先均勻塗布一層濃度較高的水玻璃,待其幹涸後即已將粗糙表麵填平為平整表麵,再在上麵塗布較稀的水玻璃或機油耦合進行檢測,可以獲得較好的耦合效果。

5.專用的超聲波檢測耦合劑:這是綜合考慮了耦合劑所需要的透聲性(聲阻抗)、潤濕性、粘度等要求而專門配製的超聲波檢測耦合劑,目前已有商品化產品出售,耦合效果較好,但價格較高。

6.化學漿糊(羧甲基纖維素,又稱強力CMC、糊精或化學漿糊):這是一種由澱粉(如玉米等)提煉而成的食品添加劑,其應用範圍極廣,如食品增稠劑,藥物輔料等。它是優良的水溶性膠料,一般可以1:10左右的比例與自來水調配成“工業膠水”用作超聲波檢測的耦合劑,適用於一般粗糙度表麵的工件,價格很便宜(工業純的等級即可),對工件無腐蝕,對人體無害,但是由於其幹涸後黏附在工件表麵會影響工件外觀以及後續表麵處理,因此檢測後也要求及時用清水衝洗幹淨。

7.高溫耦合劑:這也是專門配製的商品化超聲波檢測耦合劑,具有較好的隔熱性能,適用於處在較高溫度(例如100℃甚至更高)的工件的在役超聲波檢測。

以上就是目前無損探傷中最常用的耦合介質,探傷時具體選用何種耦合介質來當做耦合劑還需要根據現場被檢工件的材質、表麵狀況以及後續加工程序等多種因素來考慮,如一般鋼結構、壓力管道探傷,可以直接選用機油作為耦合介質,既便宜又防鏽,但有些被檢工件屬於原材料,後續還需要做表麵加工處理,這時就需要選用化學漿糊、專用超聲波耦合劑等無油介質來做耦合劑了。

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