棒材廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、汽車、船舶等工業(yè)領(lǐng)域，在壓軋過(guò)程中，可能在棒材中心部位產(chǎn)生夾渣、疏松、分層及縮孔等內(nèi)部缺陷，棒材的質(zhì)量關(guān)乎設(shè)備設(shè)施的安全運(yùn)行，相控陣超聲技術(shù)的發(fā)展讓棒材檢測(cè)變得更高效。目前批量棒材的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)較為成熟，一般采用水浸自動(dòng)化檢測(cè)。但是對(duì)于小批量、尺寸各異的棒材，手動(dòng)檢測(cè)仍舊是最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案。本研究對(duì)不同直徑大小的碳鋼棒材進(jìn)行了檢測(cè)，通過(guò)扇掃和線掃兩種方式進(jìn)行，有效實(shí)現(xiàn)棒材內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。
待檢工件
待檢碳鋼棒材如下圖1所示，直徑分別為100mm，50mm和30mm，在每個(gè)工件上加工了Ф0.5，Ф1，Ф2，深度分別為0.5mm，1mm，2mm的平底孔缺陷。
圖1 工件實(shí)物圖
相控陣超聲探頭
使用DP7系列自聚焦探頭（下圖2）加裝簡(jiǎn)易的水楔塊進(jìn)行局部水浸檢測(cè)，對(duì)棒材進(jìn)行周向掃查，如下圖3所示。
檢測(cè)結(jié)果
對(duì)工件進(jìn)行扇形掃描方式檢測(cè)，得到部分檢測(cè)結(jié)果如下圖4所示。
圖4 扇掃描檢測(cè)結(jié)果圖
使用同一探頭對(duì)直徑為62.3mm的棒材試塊進(jìn)行線性掃描檢測(cè)，分別從兩側(cè)對(duì)相同位置的缺陷進(jìn)行掃查，檢測(cè)結(jié)果如下圖5所示。
圖5 線掃描檢測(cè)結(jié)果圖
結(jié)論
從上文的檢測(cè)結(jié)果可以知道，使用7.5M自聚焦探頭對(duì)棒材進(jìn)行水浸檢測(cè)，三個(gè)試樣中深度1mm以上的缺陷能夠較好地檢測(cè)出來(lái)，深度0.5mm的缺陷波與底波區(qū)較難區(qū)分開(kāi)，可采用更高頻率如10M或20M的相控陣探頭進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于大批量的棒材檢測(cè)，可使用自動(dòng)化掃查系統(tǒng)搭配大陣元數(shù)的探頭實(shí)現(xiàn)高效的檢測(cè)。
