大型锻件探伤的操作要求

       大型轴类锻件超声波探伤时，出现的φ2〜3小当量密集缺陷的实质，除了部分是白点外，更多的是微细裂纹、微区疏松、孔洞、针孔等缺陷。

       大部分缺陷对底波都有影响，影响的大小因缺陷的性质、大小、位置及方向不同而异，密集分布的白点和夹杂物对底波都有影响，但程度不同。白点的反射率高，夹杂物的透射率高，因此白点对底波的衰减比夹杂物大，在同样的灵敏度下，白点的多次底波下降很快，呈现次数少。夹杂物多次底波下降慢，呈现的次数较多。因为白点属于裂纹性缺陷，因此会降低检测的灵敏度，缺陷波下降较慢而底波下降较快。

       裂纹内夹杂物多有空气存在，空气的声阻抗数量级约为10²,而金属材料的声阻抗数量级约为10⁶,可见空气和金属材料的声学特性相差很大。裂纹与基体材料的边界是“软”边界。

       通过分析超声波在介质中的传播特性以及大型锻件内部缺陷的声学特性可知，各种缺陷的边界特性均可归纳为两大类。

       (1)由于夹杂物（渣）等成分主要是Si、Al、Fe等的氧化物，故可说钢中的非金属夹杂物是气体在钢中存在的一种形式。这类材料的声学特性阻抗小于金属基体的声特性阻抗，所以这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“软”边界，即裂纹、白点、缩孔、气泡、非金厲夹杂物的边界属于“软”边界，超声波垂直人射在这种界面上时反射回波的相位改变为180°。

       (2)高密度金属夹杂物的边界属于“硬”边界，超声波垂直入射在这种界面上时其反射纹波的相位与人射波相位相同。高密度金属夹杂物有钨、钼等。钨的声阻抗约为（83.2〜104.2)×10⁵，钼的声阻抗为63.8×10⁵，而一般锻件用材料的声阻抗在(39.4〜45.6)×10⁵,因此这类高密度金属材料的声阻抗大于锻件基体材料的声阻抗，这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“硬”边界。对于裂纹、白点、缩孔、气泡以及非金属夹杂物，尽管其声阻抗不相同，但都可以计算出其反射率和透射率，这两个参数反映了超声回波信号的幅度衰减水平。非金属夹杂物与基体组织的声阻抗差异最小，透射率高，因此其回波衰减非常严重，表现为检测时底波幅度小甚至没有底波；白点反射波很强，但由于其成群出现，故在检测时波形表现为缺陷信号清晰而群集；裂纹缺陷的反射波强烈且单一存在，非常清晰；缩孔缺陷由于其周围有大量夹杂物，同时其表面非常粗糙，故反射波会产生较大的衰减。