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超声波探伤时常用的耦合剂都有哪些?

2016-08-16 13:10:53 付兴森 WWW.SANMUKEYI.COM 点击数:

超声波探伤时常用的耦合剂都有哪些?

超声波探伤时由于超声波探头与被检工件之间存在空气时,超声波将被反射而无法进入被检工件,为了使超声波能顺利透射进入被检工件,在超声波探头与被检工件检测面之间需要施加能透声的耦合介质来排除此间的空气,这就是常说的耦合剂。超声耦合剂都有哪些呢?主要可分为以下几种:

1.机油:多使用20~40号机油,呈液体状,易流动,应当注意不同编号的机油有不同的粘度(编号越大,粘度越高),当环境温度不同时其粘度也有一定变化。用机油作耦合剂,多用于一般的毛糙表面和机械加工零部件的超声检测。由于机油的价格相对比较便宜,来源方便,对工件无腐蚀,对操作人员无害,因此是最广泛应用的耦合剂。但是,利用机油作耦合剂的缺点是对声接触压力比较敏感,即施加在探头上的压力不同时,接收到的超声回波幅度变化比较显著,因此对操作人员的操作技能(保持接触耦合力度的稳定性)要求高一些。

2.润滑油:这里特指如压缩机润滑油、蒸汽机润滑油、锭子油、工业凡士林、黄油、润滑脂等粘度较高的、流动性较差的润滑油,适用于表面较粗糙的工件以及用于仰探或立探(侧探)等场合。

3.甘油(丙三醇,C3H5(OH)3):这是一种透声效果很好,并且对声接触压力不敏感的耦合介质,以化学分析纯的等级为最好,适用于表面光洁度较高的工件。缺点是价格较高,而且它所具有的吸水性强的特点容易导致在敞开的容器中放置一段时间后就会因为吸收空气中的水分而使本身浓度发生变化-粘度变化,影响作为耦合剂的性能一致性。

应当注意正是它所具有的这种吸湿性,使得被检验过的工件需要用水及时清洗,防止残留的甘油吸湿引起工件的锈蚀,浓度高的甘油也会对操作人员的皮肤吸湿导致皮肤干裂,因此应戴塑胶手套或者工作后及时用清水洗净。此外,甘油对工件表面的润湿性不够好也是其缺点。

4.水玻璃(硅酸钠,Na2SiO3):水玻璃的透声效果也是较好的,而且价格较便宜,但是和甘油具有相同的吸水性强的特点,在敞开的容器中放置一段时间后就会因为吸收空气中的水分而使浓度容易发生变化。在实际应用中为了保持声耦合效果的稳定,要求在每个工作班使用前用波美比重计测试其比重,在必要时进行浓度调整以保持最佳耦合效果时的比重。水玻璃有弱碱性,对操作人员的皮肤及被检工件(特别是铝、镁合金)有一定的腐蚀性,使用后必须及时用清水冲洗干净。

水玻璃主要用于表面粗糙的工件,特别是可以采用所谓“地毯法”耦合,即在被检工件粗糙的检测表面上先均匀涂布一层浓度较高的水玻璃,待其干涸后即已将粗糙表面填平为平整表面,再在上面涂布较稀的水玻璃或机油耦合进行检测,可以获得较好的耦合效果。

5.专用的超声波检测耦合剂:这是综合考虑了耦合剂所需要的透声性(声阻抗)、润湿性、粘度等要求而专门配制的超声波检测耦合剂,目前已有商品化产品出售,耦合效果较好,但价格较高。

6.化学浆糊(羧甲基纤维素,又称强力CMC、糊精或化学浆糊):这是一种由淀粉(如玉米等)提炼而成的食品添加剂,其应用范围极广,如食品增稠剂,药物辅料等。它是优良的水溶性胶料,一般可以1:10左右的比例与自来水调配成“工业胶水”用作超声波检测的耦合剂,适用于一般粗糙度表面的工件,价格很便宜(工业纯的等级即可),对工件无腐蚀,对人体无害,但是由于其干涸后黏附在工件表面会影响工件外观以及后续表面处理,因此检测后也要求及时用清水冲洗干净。

7.高温耦合剂:这也是专门配制的商品化超声波检测耦合剂,具有较好的隔热性能,适用于处在较高温度(例如100℃甚至更高)的工件的在役超声波检测。

以上就是目前无损探伤中最常用的耦合介质,探伤时具体选用何种耦合介质来当做耦合剂还需要根据现场被检工件的材质、表面状况以及后续加工程序等多种因素来考虑,如一般钢结构、压力管道探伤,可以直接选用机油作为耦合介质,既便宜又防锈,但有些被检工件属于原材料,后续还需要做表面加工处理,这时就需要选用化学浆糊、专用超声波耦合剂等无油介质来做耦合剂了。

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