超聲波測厚探傷中如何選擇合適耦合劑的五個問題

詢問五個問題以及提示，以幫助您為UT應(yīng)用選擇好的非破壞性測試耦合劑

好的超聲波耦合劑的目的是：

1. 為了將盡可能多的超聲波能量從換能器吸收到測試部件中
2. 使盡可能多的超聲波能量被測試表面的缺陷反射回?fù)Q能器中

因為聲能受它所通過的材料密度的影響，所以它在空氣（低密度）和固體（高密度）之間不能很好地傳播。

因此，為了使超聲波能量從換能器（一個固體）進(jìn)入測試件（另一個固體），有必要在兩個固體之間的空間上形成一個“橋梁”，以使超聲波能量傳播通過。在許多情況下，使用超聲波耦合劑來創(chuàng)建“橋梁”。

選擇正確的UT耦合劑的目的是使通過“橋”傳遞的能量大化，同時將風(fēng)險，成本，時間，清理等小化。

在本文中，我們將討論五個問題，并為每個問題提供建議，以幫助您為任何應(yīng)用選擇佳的超聲波耦合劑。

1.正在檢查哪些零件？ 

表面紋理

具有粗糙表面紋理的零件意味著耦合劑必須做更多的工作才能為超聲波能量傳播提供可靠的“橋梁”。較厚的耦合劑將比粗糙的耦合劑更好地填充粗糙結(jié)構(gòu)部分的間隙和隆起。

但是，在光滑的測試表面上，您不需要粘稠的耦合劑。在這里，薄的耦合劑是幫助換能器輕松在光滑或機(jī)加工表面上滑動的理想選擇。

金屬/材料類型

任何非破壞性測試的關(guān)鍵在于測試后材料必須與以前*相同，這就是為什么使用被證明不會以任何方式損壞測試零件的耦合劑至關(guān)重要的原因。

與一些通常用作耦合劑的未經(jīng)規(guī)格批準(zhǔn)的材料（例如高溫油脂，凡士林，機(jī)油，發(fā)膠等）不同，無損檢測耦合劑應(yīng)進(jìn)行獨立測試以確保在該材料上可以安全使用該零件是由。

一些耦合劑在腐蝕抑制方面比其他耦合劑更好，一些耦合劑可安全用于塑料和玻璃纖維，一些耦合劑被批準(zhǔn)用于航空航天合金。確保您知道您的耦合劑被批準(zhǔn)用于哪種材料。

尺寸

如果零件或測試區(qū)域相對較大，則必須使用自調(diào)平的耦合劑，以大程度地減少應(yīng)用耦合劑所花費的時間。

同樣，具有良好潤濕特性的耦合劑將有助于確保在大面積測試中進(jìn)行UT檢查期間的不間斷傳輸。

2.什么是測試環(huán)境/條件？ 

檢查角度

被檢查表面是否水平，垂直，高架？

對于垂直或頭頂檢查，好使用粘度更高的較厚的耦合劑，該耦合劑會附著在測試表面上，并為超聲波能量傳播提供可靠的橋梁。

溫度

對于高溫超聲測試，重要的是使用專門配制的可在高溫下保持的耦合劑，因為通用耦合劑在高溫下不會傳輸超聲波能量，并且可能燃燒或著火。

選擇高溫耦合劑時，應(yīng)特別注意自燃溫度，該溫度是在正常氣氛中自燃的低溫度，沒有外部火源，例如火焰或火花。確保切勿在高于自燃溫度的溫度下使用高溫耦合劑。

在執(zhí)行帶絕緣的超聲厚度讀數(shù)時，需要特別注意。耦合劑與絕緣體混合的作用會降低點火溫度，因此在這些應(yīng)用中需要格外小心。

另外，超聲波厚度讀數(shù)通常處于“封閉”的環(huán)境中，當(dāng)由于熱暴露使耦合劑開始分解時，煙霧或煙霧可能積聚。這會降低耦合劑的閃點，因此在這些情況下，請勿在耦合劑建議溫度范圍的上限使用耦合劑。在高溫應(yīng)用中使用前，請務(wù)必確保查閱耦合劑的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表。

對于低溫下的超聲波測試，水基耦合劑不是佳選擇，因為當(dāng)溫度下降時，它們更容易凍結(jié)。在低溫下更好的選擇是使用基于有機(jī)硅或乙二醇的耦合劑。但是，可以通過將丙二醇添加到耦合劑中來對某些水性耦合劑進(jìn)行“冬季化”。在將丙二醇或任何其他材料添加到耦合劑中之前，請務(wù)必與耦合劑制造商聯(lián)系。

在端溫度下進(jìn)行UT檢查的另一個考慮因素是，在較低溫度下，耦合劑的粘度會升高（變稠），而在較高溫度下會降低（變稀）。因此，選擇一種在檢查過程中將為您提供所需粘度的耦合劑，這可能意味著選擇比您認(rèn)為所需的厚度更大或更薄的耦合劑。

3.哪種類型的UT檢查？

缺陷檢測，缺陷尺寸

這些類型的超聲波測試通常只需要幾分鐘，并且通常被限制在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)，因此各種耦合劑都可以與這些UT檢查應(yīng)用程序兼容。

測厚儀

這種類型的超聲測試通常涉及高溫管道，或者可能需要耐鹽的耦合劑。這是因為，如果在有鹽的情況下使用（例如在某些橋梁或鍋爐上），用于控制耦合劑粘度的某些增稠劑將很快降解。

流量計量

長期流量計需要一種不會隨時間變干的耦合劑。對于這些應(yīng)用，請選擇具有出色的長期防腐蝕性能的基于乙二醇或有機(jī)硅的耦合劑。

剪切波

由于凝膠或液體耦合劑不支持剪切應(yīng)力，因此需要非常厚的高粘度耦合劑來耦合剪切波。對于這種厚的剪切波耦合劑，仍然建議使用盡可能薄的耦合劑層。

4.需要哪些批準(zhǔn)/規(guī)格/一致性？

就像其他類型的無損檢測一樣，許多行業(yè)規(guī)范對超聲耦合劑都有明確的要求。API，ASME BPVC和AWS規(guī)定了一些對耦合劑有要求的規(guī)格。

核工業(yè)UT檢查中使用的耦合劑必須滿足非常低的鹵素和硫含量。

航空航天批準(zhǔn)的耦合劑必須經(jīng)過獨立測試，以確保它們不會對多種金屬，合金和其他材料造成腐蝕，應(yīng)力開裂或氫脆。

確保考慮到您負(fù)責(zé)測試的所有不同部分，并確保選擇符合所有規(guī)格的一種或多種耦合劑。

5.其他要求/要考慮的因素？

檢查量

如果要檢查很多零件，則選擇易于使用和拆卸的耦合劑比僅檢查幾個零件要重要，因為涂敷和拆卸會影響UT檢查的總時間。

防腐蝕保護(hù)

某些超聲耦合劑在緩蝕性能方面要優(yōu)于其他超聲耦合劑，尤其是在較長的時間內(nèi)，因此請確保使用滿足您的腐蝕防護(hù)需求的耦合劑。

價格點

找到適合您應(yīng)用的佳耦合劑的關(guān)鍵是在價格和性能之間取得平衡。

對于昂貴，關(guān)鍵或精密的零件，必須使用經(jīng)過NDT認(rèn)可的可信賴制造商提供的耦合劑。

要考慮的想法

需要仔細(xì)考慮對任何NDT工藝進(jìn)行更改，因此在開始尋找新的超聲耦合劑之前，花幾分鐘的時間考慮您的當(dāng)前情況是很有意義的。

您可能要問自己幾個問題：

1. 您目前正在使用什么產(chǎn)品？
2. 您對目前的UT耦合素有何看法？
3. 您不喜歡目前的UT耦合劑嗎？
4. 您為什么要進(jìn)行更改？

通過考慮您現(xiàn)在所處的位置，您可以評估是否出于正確的原因進(jìn)行了更改，并且您將更有能力為您的業(yè)務(wù)做出正確的選擇。

因為，無論您決定使用哪種耦合劑，都需要對NDT充滿信心。

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