棒材廣泛應(yīng)用于建筑、機械、汽車、船舶等工業(yè)領(lǐng)域，在壓軋過程中，可能在棒材中心部位產(chǎn)生夾渣、疏松、分層及縮孔等內(nèi)部缺陷，棒材的質(zhì)量關(guān)乎設(shè)備設(shè)施的安全運行，相控陣超聲技術(shù)的發(fā)展讓棒材檢測變得更高效。目前批量棒材的檢測技術(shù)已經(jīng)較為成熟，一般采用水浸自動化檢測。但是對于小批量、尺寸各異的棒材，手動檢測仍舊是最經(jīng)濟實用的解決方案。本研究對不同直徑大小的碳鋼棒材進行了檢測，通過扇掃和線掃兩種方式進行，有效實現(xiàn)棒材內(nèi)部缺陷的檢測。
待檢工件
待檢碳鋼棒材如下圖1所示，直徑分別為100mm，50mm和30mm，在每個工件上加工了Ф0.5，Ф1，Ф2，深度分別為0.5mm，1mm，2mm的平底孔缺陷。
圖1 工件實物圖
相控陣超聲探頭
使用DP7系列自聚焦探頭（下圖2）加裝簡易的水楔塊進行局部水浸檢測，對棒材進行周向掃查，如下圖3所示。
檢測結(jié)果
對工件進行扇形掃描方式檢測，得到部分檢測結(jié)果如下圖4所示。
圖4 扇掃描檢測結(jié)果圖
使用同一探頭對直徑為62.3mm的棒材試塊進行線性掃描檢測，分別從兩側(cè)對相同位置的缺陷進行掃查，檢測結(jié)果如下圖5所示。
圖5 線掃描檢測結(jié)果圖
結(jié)論
從上文的檢測結(jié)果可以知道，使用7.5M自聚焦探頭對棒材進行水浸檢測，三個試樣中深度1mm以上的缺陷能夠較好地檢測出來，深度0.5mm的缺陷波與底波區(qū)較難區(qū)分開，可采用更高頻率如10M或20M的相控陣探頭進行檢測。對于大批量的棒材檢測，可使用自動化掃查系統(tǒng)搭配大陣元數(shù)的探頭實現(xiàn)高效的檢測。
