超声波探伤中探头频率如何选择

脉冲回波法检测使用的频率从25kHz~10MHz。由于用接触法检测时一般会碰到金属结构的变化，所以常常希望使用*低来确定规定的*小尺寸和类型的不连续性的位置，并且结果一致。

超声直声束纵波脉冲回波检测应用的典型频率范围

频率范围                        应用范围

25~100kHz 混凝土，木棒，岩石和粗晶非金属材料

0.2~2.25MHz 铸件（灰铸铁，球墨铸铁），相对地粗晶材料（铜，奥氏体不锈钢，镍基合金）               ，塑料（固体火箭推进剂）以及火药柱

0.4~5MHz 铸件（钢、铝、黄铜）和晶粒细化材料

1~2.25MHz 焊缝（黑色和有色金属）

1~5MHz         锻造金属产品（薄板、棒、方坯）

1~10MHz         锻件（黑色和有色金属）

2.25~10MHz 拔和压的有色金属或黑色金属产品（棒、管、带）、玻璃和陶瓷

       合理地选择检测频率需要有检测类似材料的经验，注意分析或试验。可能需要标准试块以检查检测方法的重复性和结果的**性。

        对晶粒细化的钢，当用接触法检测探测小尺寸的锻造开裂、表面剥落、重皮和不连续性时，通常检测频率选用2.25MHz或5MHz。通常选用10MHz的检测频率探测细微夹杂物和分层。

        大型的中碳钢锻件一般选用超声束穿透能力达3m或更大的1~5MHz检测频率。小锻件检测频率选用5~10MHz，而大锻件检测频率则选用2.25MHz~5MHz。透平转子这样的锻件虽在锻造时较大范围热加工使用近表面材料已接受很多晶粒细化，但在锻件中心部分可能有原始锻造状的大晶粒尺寸。

        高碳钢和高合金钢若超声穿透能力需要超过1m则应使用500kHz~1MHz的低检测频率。这也依赖于材料加工或热处理程度。较低的检测频率常用于铸铁，在这里类似片状石墨结构引起超声束的散射，并且即使用采用低频也降低了超声束的穿透能力。

        在大多数金属和合金中，较大的晶粒经过锻造、机加工或热处理等精加工工艺产生更均匀的金属组织结构以致能采用较高检测频率。由于控制了冷却或热处理工艺，许多铜合金铸件具有细化的晶粒组织，所以可以采用2.25MHz的检测频率。其它类似的合金铸件因有非常大的晶粒尺寸，即使采用500kHz的检测频率也是困难的。大多数锻造铝合金有相对细化的晶粒组织，所以超声波在该种材料中有良好的穿透能力。对这些材料，推荐采用对小的不连续性有高分辨力的5、7.5MHz或10MHz的检测频率。不定的晶粒尺寸是铸铝合金、镁、钛和其他合金的特征，对其可以使用2.25~5MHz的检测频率。

        奥氏体不锈钢和核电力系统中使用的高合金铸件(如锰钢)常常有2.5mm或更高数的量级的晶粒尺寸。这些材料要求结合使用低检测频率，高脉冲能量级或聚焦超声声束来补偿严重散射和衰减。正如大多数无损检测方法一样，当工作状况或灵敏度有怀疑时，应将结果与已知类似材料组织或类似直穿透能力的参考试块进行比较