以下是 超声波探伤检测（UT） 的标准化操作流程与技术要点，涵盖设备使用、校准方法、缺陷判断及实操注意事项，适用于工业领域金属/非金属材料的内部缺陷检测：
一、核心设备与工作原理
1. 设备构成
| 组件 | 作用 |
|---|---|
| 超声波探伤仪 | 产生高频电脉冲（0.5~20MHz），接收反射信号并成像 |
| 探头 | 电脉冲↔声波转换（分直探头、斜探头、双晶探头等） |
| 耦合剂 | 填充探头与工件间隙（常用机油、甘油、水玻璃），保证声波传导效率≥95% |
| 试块 | 校准灵敏度（如CSK-IA（钢）、DB-P Z20-2（铝）） |
2. 工作原理
探头发射超声波→声波在材料中传播→遇缺陷/界面反射→探头接收回波→仪器计算 声程（S）、缺陷深度（H） 和 水平距离（L）
公式：
（β：探头折射角，S：声程）
二、标准化操作流程
步骤1：前期准备
表面处理：
打磨检测区域（粗糙度Ra≤6.3μm），去除氧化皮、油污（影响耦合效果）。探头选择：
缺陷类型 推荐探头 频率 近表面缺陷（≤5mm） 双晶直探头 5MHz 焊缝内部气孔 斜探头（K值1.0~2.5） 2~4MHz 厚工件（>100mm） 单晶直探头 1~2.5MHz
步骤2：仪器校准
时基线校准：
使用CSK-IA试块（厚度25mm），将探头对准R50/R100圆弧；
调整仪器使屏幕显示 回波位置对应实际距离（如深度25mm处显示回波）。
灵敏度校准：
找到试块Φ2横孔（如CSK-IA的Φ1×6横孔）；
调整增益使回波高度达80%满屏→以此作为 基准灵敏度（DAC曲线起点）。
步骤3：扫描检测
| 扫描方式 | 适用场景 | 操作要点 |
|---|---|---|
| 锯齿扫查 | 大面积板材 | 探头Z字形移动，重叠率≥15% |
| 环绕扫查 | 点状缺陷定位 | 以缺陷为中心旋转探头，观察回波变化 |
| 焊缝扫查 | 对接焊缝 | 沿焊缝两侧作W形扫查，K值斜探头倾斜70°~80° |
步骤4：缺陷判定与记录
缺陷定量：
当量法：对比试块人工缺陷（如Φ2横孔）的回波高度；
测长法：移动探头至回波降至50%时，两点间距为缺陷长度。
判废标准（参照 ISO 5817/GB/T 11345）：
缺陷类型 允许极限（钢焊缝） 气孔 单个≤1.5mm，密集区≤4mm 裂纹 任何长度均不合格 未熔合 深度≥板厚10%或长度≥20mm
三、关键注意事项与误差防控
1. 耦合剂影响
温度＜5℃时选用 防冻耦合剂（避免粘度增大导致声能损失）；
曲面工件（如管道）用 高粘度耦合剂（防止流淌）。
2. 伪缺陷识别
| 伪信号特征 | 真实缺陷特征 |
|---|---|
| 改变耦合压力时信号跳动 | 信号稳定 |
| 无深度对应关系 | 符合声程定位公式 |
| 移动探头信号消失 | 信号持续出现在固定位置 |
3. 特殊材料应对
奥氏体不锈钢：
晶粒粗大→改用 低频探头（0.5~1MHz） 或 聚焦探头 降低噪声。复合材料：
分层检测→选用 水浸法（探头不接触工件），频率5~10MHz。
四、报告模板与合规要求
检测报告必须包含：
工件信息（材质、厚度、热处理状态）；
仪器型号+探头参数（频率、K值）；
校准试块编号+灵敏度设置；
缺陷位置（深度+水平距离）、当量尺寸+评级结果；
执行标准（如 AWS D1.1 或 EN ISO 17640）。
五、进阶技巧提升检出率
衍射时差法（TOFD）：
双探头对称布置，检测焊缝根部裂纹（精度达0.1mm）；相控阵技术（PAUT）：
电子扫描生成3D缺陷图像，适用于复杂结构（如涡轮叶片）。
