Page 80 - 《应用声学》2020年第6期

874 2020 年 11 月

表 3 小棒材中刻槽和横孔人工缺陷制作规格
Table 3 Specifications for artificial defects of groove and cross hole in small bar

编号 类型 埋深/mm 其他尺寸/mm
1 刻槽 棒材表面 0.05×0.1×6 (深 × 宽 × 长)
2 刻槽 棒材表面 0.1×0.1×4.76 (深 × 宽 × 长)
3 刻槽 棒材表面 0.13×0.1×6.35 (深 × 宽 × 长)
4 横孔 2 ϕ0.5×10 (孔径 × 长度)
5 横孔 1.25 ϕ0.5×10 (孔径 × 长度)

表 4 刻槽缺陷检测结果
Table 4 Detection results of groove defects

刻槽编号 1 # 2 # 3 #
检测增益/dB 50.2 44.8 46.8

A 扫描波形

表 5 横孔缺陷检测结果
Table 5 Detection results of cross hole defects

缺陷编号 4 # 5 #
增益/dB 50.8 46

A 扫描波形

结果显示，入射纵波角度为 19.4 (折射横波角度为
◦
5 结论 45 ) 时，对表面刻槽和近表面横孔缺陷均可获得较
◦
好的检测效果；
本研究针对小棒材水浸聚焦检测中表面、近表
(2) 检测水距 (聚焦探头焦点在棒材中的深度
面微小缺陷检测难题，通过纵波斜入射检测中声场
位置) 的变化对表面缺陷检测灵敏度影响较大，对
分布和缺陷响应的仿真实验，得到了纵波入射角度
近表面缺陷检测灵敏度影响较小，使检测水距等于
(对应折射横波角度) 和检测水距 (即焦点在棒材中
焦距，对棒材表面和近表面缺陷均具有较好的检测
的位置)对表面、近表面缺陷检测能力的影响规律：
效果。
(1) 纵波入射角度对声场强度分布有较大影响，
入射角度越小，声能汇聚点越靠近棒材内部，对表面
缺陷检测能力较弱，对内部缺陷检测能力较强；入射 参 考 文 献
角度越大，声能汇聚点越靠近表面，对表面缺陷检测
[1] 刘风雷, 庄宝潼, 张秀艳. 航空钛合金紧固件丝材制造质量控
能力较强，对内部缺陷检测能力较弱。针对高温合
制技术 [J]. 航空制造技术, 2013(11): 66–68, 73.
金小棒材表面及近表面缺陷检测，仿真及实验验证 Liu Fenglei, Zhuang Baotong, Zhang Xiuyan. Quality