钢棒材的超声波检测方法与设备制造

钢棒是经过轧机轧制而成，在轧制过程中既会产生表面缺陷，又会产生内部缺陷。内部缺陷是钢锭或钢坯原有的缺陷在轧制过程中延展而成，这些缺陷主要集中在钢棒的中心部位，形式主要有夹渣、缩孔、分层和疏松等，这些缺陷会随着轧制变形量的增大而增大。

在实际生产中，钢棒的这些内部缺陷对钢材的性能有严重的影响，例如，用于锻造的钢棒，在锻造过程中这些内部缺陷会继续存在于钢棒的内部，有的会继续延展，有的会形成夹层。因此对钢棒的内部缺陷的无损检测越来越引起重视。

对于特殊用途的钢棒，为了保证其可靠性和安全性，需要进行百分之百检测。水浸式线聚焦超声波自动检测线就是针对这样的钢棒的大批量检测，既能识别出缺陷部分又不影响其后工序工作的速率。

水浸法检测是在探头与被检件之间添加一定厚度的耦合层，常用水做耦合剂，故称作水浸法检测。水浸法检测时，探头与被检件不发生直接接触，同时极大地减少了声波的损耗，而且相对容易实现自动化检测。

超声波发出的声波有横波、纵波、表面波三种形式。而钢棒内部缺陷的检测只能使用横波和纵波，对于自动检测线来说，垂直入射的纵波检测使用和安装都比较方便，所以棒材的自动检测广泛使用纵波垂直入射检测，检测原理如图1所示。采用水浸法检测棒材内部缺陷时，为了避免声束在棒材中发散并提高灵敏度，探头的声束焦点应在与声束轴线垂直的棒材半径上，基本上选在棒中心到棒的下表面之间。除此之外，由于水浸法检测中，声束在水中和钢中发生两次扩散，声压损失较大，所以往往采用聚焦探头。在确定液层厚度时，必须保证荧光屏上工件二次界面的反射波落在一次底面回波之后。通常情况下，为了保证对钢棒百分之百覆盖，采取探头旋转式，探头设置为6~8个，再对水压和旋转速度进行合理的设置。

钢棒材超声自动检测系统是应用超声波纵波检测方式来检测钢棒内部分层、夹杂等缺陷的设备。钢棒通过传送机构进入高速旋转的六通道超声探头，每个通道都设置成不同的频率。钢棒低速前进，因此能够对钢棒表面百分之百覆盖。钢棒进入超声波系统之后，系统开始检测。当检测到缺陷时，探头就会反馈缺陷信号，缺陷信号经过处理、放大、转换给示波器，示波器再传递给电脑，电脑中的程序会做出相应的响应，即做出缺陷部位标识。在后续生产中就会切去这段有标识的钢棒，从而避免了钢棒内部缺陷给产品带来的质量问题。

棒材超声波自动探伤设备

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