超聲波無損檢測的缺陷定性問題指的是對缺陷進行定量、定位以及確定缺陷的種類。雖然許許多多的無損檢測前輩們經(jīng)過不斷的努力，總結(jié)出了許多有價值的經(jīng)驗，并做了大量的解剖試驗來驗證，但是在實際檢測中超聲檢測的定性仍然存在相當大的困難。這主要是由于缺陷對超聲波的反射取決于缺陷的取向、形狀、相對聲波傳播方向的長度和厚度、缺陷表面粗糙度、缺陷內(nèi)含物以及缺陷的種類和性質(zhì)等等。在超聲檢測時所獲取的聲波信號是一種綜合響應(yīng)。目前常用的超聲檢測技術(shù)還很難將上述各因素從反射聲波信號中分離識別出來，這就給定性帶來了一定的困難。

在實際檢測過程中，由于難以判斷缺陷性質(zhì)或者準確對缺陷定位，往往會使一些工件的缺陷漏檢或者在后續(xù)加工過程中可以被修復(fù)甚至消除缺陷的產(chǎn)品被拒收，造成不必要的浪費，同時也可能忽視了一些含有危險性缺陷（如裂紋類缺陷）的產(chǎn)品，對產(chǎn)品的安全使用造成潛在威脅，以及可能使顧客向生產(chǎn)單位發(fā)生索賠，造成不必要的麻煩。

超聲檢測技術(shù)對缺陷定性評定主要是依據(jù)波形信號的起波速度，回波前沿的陡峭程度及回波后沿下降的速度（下降斜率），波尖形狀，回波占寬以及移動探頭時缺陷回波的變化情況（波幅、位置、數(shù)量、形狀等），還可以根據(jù)觀察多次底波的次數(shù)、底波高度損失情況，再根據(jù)缺陷在被檢件中的位置、分布情況、缺陷的當量大?。ㄅc反射率有關(guān)）、延伸情況，結(jié)合具體產(chǎn)品、材料的特點和制造工藝作出綜合判斷，評估出缺陷的種類和性質(zhì)。有時還可以通過改變發(fā)射超聲波脈沖的頻率、改變聲束直徑大?。ú扇【劢够虿捎貌煌睆降奶筋^等）來觀察缺陷的回波變化特征，從而識別是材料中的缺陷還是組織反射。

例如判斷鋼鍛件中的白點、夾雜物、殘余縮孔、粗晶、中心疏松、方框形偏析，以及焊縫中的氣孔、夾渣、未焊透、未熔合、裂紋等缺陷，在很大程度上依賴超聲檢測人員的經(jīng)驗、技術(shù)水平和對特定產(chǎn)品、材料及制造工藝的了解程度，其局限性是很大的。

下給出十大常見缺陷的回波特征：

（1）鋼鍛件中的粗晶與疏松－－多以雜波、叢狀波形式或底波高度損失增大、底波反射次數(shù)減少等形式出現(xiàn)。

（2）棒材的中心裂紋－－在沿圓周面作360°徑向縱波掃查時，由于裂紋的輻射方向性，其反射波幅有高低變化并有不同程度的游動，在沿軸向掃查時，反射波幅度和位置變化不大并顯示有一定的延伸長度。

（3）鍛件中的裂紋－－由于裂紋型缺陷內(nèi)含物中多有氣體存在，與基體材料聲阻抗差異較大，超聲反射率高，缺陷有一定延伸長度，起波速度快，回波前沿陡峭，波峰尖銳，回波后沿斜率很大，當探頭越過裂紋延伸方向移動時，起波迅速，消失也迅速。

（4）鋼鍛件中的白點－－波峰尖銳清晰，常為多頭狀，反射強烈，起波速度快，回波前沿陡峭，回波后沿斜率很大，在移動探頭時回波位置變化迅速，此起彼伏，多處于被檢件例如鋼棒材的中心到1/2半徑范圍內(nèi)，或者鋼鍛件厚度最大截面的1/4～3/4中層位置，有成批出現(xiàn)的特點（與爐批號和熱加工批有關(guān)）。當白點數(shù)量多、面積大或密集分布時，還會導(dǎo)致底波高度顯著降低甚至消失。

（5）鍛件中的非金屬夾雜物－－多為單個反射信號，起波較慢，回波前沿不太陡峭，波峰較圓鈍，回波后沿斜率不太大并且回波占寬較大。

（6）鈦合金鍛件中的高密度夾雜物（例如鎢、鉬）－－多為單個反射信號，回波占寬不太大，但較裂紋類要大些，回波前沿較陡峭，后沿斜率較大，當改變探測頻率和聲束直徑時，其反射當量大小變化不大（如為大晶?；蚱渌M織反射在這種情況下回波高度將有顯著變化）。

（7）鑄件或焊縫中的氣孔－－起波快但波幅較低，有點狀缺陷的特征。

（8）焊縫中的未焊透－－多為根部未焊透（如V型坡口單面焊時鈍邊未熔合）或中間未焊透（如X型坡口雙面焊時鈍邊未熔合），一般延伸狀況較直，回波規(guī)則單一，反射強，從焊縫兩側(cè)探傷都容易發(fā)現(xiàn)。

（9）鑄件或焊縫中的夾渣－－反射波較紊亂，位置無規(guī)律，移動探頭時回波有變化，但波形變化相對較遲緩，反射率較低，起波速度較慢且后沿斜率不太大，回波占寬較大。

（10）鑄鋼件中的裂紋——波形有兩個主要的特點：有包絡(luò)線，波形比較獨立；從兩個方向劃動探頭都可以發(fā)現(xiàn)缺陷波。夾渣類缺陷波形不是很獨立，但是從四個方向都能檢查缺陷波。

一般在可能的情況下，為了進一步確認缺陷性質(zhì)，還應(yīng)采用其他無損檢測手段，例如X射線照相（檢查內(nèi)部缺陷）、磁粉和滲透檢驗（檢查表面缺陷）來輔助判斷。

來源：材料與測試

作者：銀河之望