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螺栓超声波检测方案要点
一.直探头纵波检测
二.斜探头横波法检测
螺栓检测主机采用BSN910数字超声波探伤仪
关于探头的选择根据螺栓的不同，可以用直探头纵波法和斜探头横波法，下面对这两种方案分别进行介绍：
一.螺栓直探头纵波检测
1. 检测适用范围
对于端面为平面的螺栓可以采用纵波法。端面为平面的螺栓又分为无中心孔和有中心孔两类，如下图1和图2：
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| 图1 无中心孔柔性螺栓扫查 | 螺栓探头 |
图2 有中心孔柔性螺栓扫查
2.探头的选择
2.1探头晶片尺寸的选择
对于无中心孔的螺栓，探头晶片尺寸尽可能大于螺栓直径
对于有中心孔的螺栓，探头晶片尺寸尽可能大于螺栓壁厚
探头的晶片尺寸一般选择Ø12或Ø14，规格较大的螺栓可选择Ø20。
2.2探头频率的选择
首选5 MHz，规格较大的螺栓可选择2.5 MHz。
3.检测的缺陷类型
以检测本侧螺纹根部裂纹为主。
4.扫描速度的调整
应根据螺栓的长度调整扫描速度，通常最大检测范围应至少达到屏幕满刻度的80%。
方法是：将试块上与被检螺栓最远端螺纹距离相近的Ø1横孔最高反射波，调整到80%屏高作为基准灵敏度，再根据被检螺栓的规格和型式提高一定的增益（dB）作为检测灵敏度。低合金钢螺栓检测灵敏度选择可在表3灵敏度的基础上增益6dB，对于有中心孔柔性马氏体钢及镍基高温合金螺栓本侧检测，则应增益12dB。
5.探头位置及扫查方式
将探头置于螺栓端面上进行扫查,探头移动速度应缓慢,移动间距不大于探头半径,移动时探头适当转动，探头晶片不应超出端面或覆盖中心孔。
6.指示长度的测定
采用半波高度（6dB）法测定缺陷指示长度：移动探头，找到缺陷最强反射波，将波高调到80%屏高，向左（或向右）移动探头，当波高降到40%屏高时，在探头中心线所对应的螺栓上作好标记，然后向右（或向左）移动探头，同样使波高降到40%屏高并作好标记，两标记间的距离即为缺陷的指示长度。
二.斜探头横波法
1.检测适用范围
斜探头横波法主要适用于：
a) 端面无法放置小角度纵波斜探头和纵波直探头的螺栓；
b) 螺栓光杆处表面、螺纹根部处以及中心孔内壁的检测。
2.探头选择
横波探头 K值一般取1.7。频率选择：低合金钢螺栓为5MHZ；马氏体钢及镍基高温合金螺栓为2 MHz～2.5 MHz。晶片尺寸选择见下表。
表1：横波探头晶片尺寸的选择
低合金钢螺栓规格mm M32～M100 ＞ M100
晶片尺寸mm×mm 8×12 13×13
马氏体钢及镍基高温合金螺栓规格mm M32～M100 ＞M100
晶片尺寸mm×mm 13×13 18×18
3.探头曲面的选择
横波探头移动时要求保持与检测面的良好耦合，应选择与螺栓曲面相匹配的探头，横波探头曲面的选择见下表2:
螺栓规格mm ≤M80 ＞M80～M100 ＞M100～M120 ＞M120～M140 ＞M140～M160 ＞M160
探头曲面直径mm Ø 80 Ø 100 Ø 120 Ø 140 Ø 160 平面
3.1扫描速度的调整
扫描时基线比例应依据螺栓（螺纹）长度调整为满刻度的80%。
3.2检测灵敏度
检测灵敏度的调整方法如下：
检测螺纹根部裂纹一般是以螺栓的螺纹反射波来调整检测灵敏度。调整方法：前后移动探头，找到检测部位的螺纹反射波，一般应出现4～6个螺纹波，且无明显杂波，然后将螺纹反射波调到60%的屏高即可。
4.探头位置及扫查方式
将探头置于螺栓的光杆部位，沿外圆周向及轴向前后移动，绕螺栓扫查一周。
5.缺陷指示长度的测定
如以螺栓的螺纹反射波来调整检测灵敏度时，探头周向移动，当被遮挡的螺纹反射波上升到与正常螺纹波相同高度，此时探头所移动的距离即为缺陷的指示长度。
6.横波检测时螺纹根部处裂纹波的识别
当螺栓某个螺纹根部处出现裂纹时，其后邻近的第1个螺纹反射波可能被裂纹遮挡。当裂纹较大时，第2第3个螺纹波也将被遮挡。如发现缺陷的反射波幅与其后的第1螺纹反射波幅之差大于或等于6dB，且指示长度大于或等于10mm时，即可判定为裂纹，见下图3。
图3 横波检测时的裂纹识别
