管道内壁裂纹检测、汽车变速箱焊接齿轮常用超声波斜探头进行探伤,在内壁作周向探伤,为便于耦合,需对斜探头进行磨弧处理,使探头修磨成凸面与内壁内圈曲率半径R相同的曲面。
凸面磨弧斜探头入射点与折射角的测定
斜探头修磨成凸面后,入射点和折射角发生了变化,需重新测定。
1、试块制作
取一小段材质为45钢,厚度为40mm,直径为40mm的圆钢棒(注意:取材的时候,要确保内部没有缺陷存在),标示圆心位置,过中心点圆心加工一弧度,其曲率半径与凸面磨弧斜探头的曲率半径R一致,试块上加工一个Φ5mm的横通孔和开口角60°、深1mm的横通V形尖角槽(图1)

图1
2、入射点的测定
将曲面探头置于无通孔侧面的a点附近,前后移动,使r圆柱曲底面回波达高,此时曲面探头与试块圆心a点重合点就是该探头的入射点,在探头上做好该点标志。
3、折射角的测定
用图1中Φ5mm的横通孔测定角度。探头在有Φ5mm的横通孔的方向作前后移动,找到高波,记下此时对应的b点,然后按照1:1作图,实测个线段的长度,用简单的三角函数即可求出折射角的角度。
以上方法虽有粗糙之处,但已经可以满足超声波探伤过程中的检测问题,所以,还是有可取之处的。