折弯机无损探伤常用的超声波检测方法操作步骤与注意事项

折弯机是钣金加工中实现金属板材塑性变形的核心设备，其机架焊缝、刀模连接区、液压缸缸体等部位长期受交变应力、摩擦或高压作用，易滋生裂纹、未熔合等隐性缺陷，若未及时排查可能引发设备停机甚至安全事故。超声波检测因具备无损、穿透深、对线性缺陷敏感等特性，成为折弯机缺陷检测的主流技术。本文结合一线实操经验，系统拆解超声波检测的操作流程与关键注意事项，为检测人员提供可落地的执行指南。

折弯机超声波检测的基础认知

超声波检测的核心原理是利用高频声波（2-10MHz）在金属中的传播特性：当声波遇到缺陷（如裂纹、气孔）时会发生反射，反射信号被探头接收后转化为电脉冲，通过仪器屏幕的波形形态、波高、位置等参数，可精准定位缺陷的深度、大小与性质。相较于射线检测，超声波检测无需辐射防护，更适合折弯机的现场在线检测。

折弯机的缺陷高发区需重点关注三类部位：一是机架与工作台的连接焊缝（受折弯力的直接传递，易出现未熔合或裂纹）；二是上刀模与滑块的螺栓连接孔（长期受预紧力与交变应力，易产生疲劳裂纹）；三是液压缸缸体内壁（受液压油腐蚀与活塞摩擦，易形成凹坑或线性裂纹）。这些部位的缺陷若未及时处理，可能导致机架变形、刀模脱落或液压缸泄漏等严重故障。

需注意的是，折弯机主材多为Q235或Q345低合金钢，声波在这类材料中的纵波速度约为5900m/s，检测前需确认材料牌号——若误将不锈钢的声速（5790m/s）代入计算，会导致缺陷深度定位误差超过2%，影响判定准确性。

检测前的准备工作

设备校准是检测的前提。需用标准试块（如CSK-ⅠA用于直探头校准，CSK-ⅡA用于斜探头校准）调整探头参数：直探头需校准“零点”（声波在探头内部的传播时间）与“灵敏度”（将试块上Φ2mm平底孔的反射波调至80%满屏）；斜探头需校准“前沿距离”（探头前端至声束入射点的距离）与“折射角”（通过试块上不同深度的孔确认角度误差≤1°）。未校准的探头会导致缺陷位置与深度判定错误。

工件表面预处理直接影响耦合效果。需用钢丝刷或角磨机去除检测部位的油污、锈蚀、焊渣或油漆——若表面有氧化皮，需打磨至Ra6.3μm的光洁度（用手触摸无明显颗粒感）；对于焊缝的咬边或焊瘤，需打磨平整，避免探头与工件间存在空气间隙（空气的声阻抗远低于金属，会导致声波全反射，无法进入工件内部）。

耦合剂选择需兼顾黏度与稳定性。常用工业机油（黏度40#）或专用超声波耦合剂，避免用水（易蒸发）或柴油（腐蚀工件）。耦合剂的涂抹量以“形成均匀薄层”为宜——过多会导致声波衰减增大，过少则耦合不良。冬季低温环境下，可将机油预热至20℃左右，避免因黏度增大影响探头移动。

检测人员需具备对应资质。需持有无损检测（UT）Ⅱ级及以上证书，且熟悉折弯机的结构与焊接工艺——例如，机架焊缝若采用埋弧焊，需重点关注“未熔合”缺陷（埋弧焊的熔深大，但易因焊速过快导致熔合不良）；若采用手工电弧焊，则需关注“气孔”或“夹渣”（手工焊的熔池保护较差）。

超声波检测的操作步骤拆解

探头选择需匹配检测部位。机架焊缝（平面对接）用45°或60°斜探头（频率2.5MHz，晶片尺寸13×13mm），可检测焊缝内部的横向裂纹；刀模连接孔（曲面）用小直径直探头（Φ10mm，频率5MHz），便于贴合孔的端面；液压缸缸体（厚壁管）用双晶直探头（频率2.5MHz，晶片尺寸10×16mm），可减小近场盲区（约1mm），检测内壁0.5mm以上的浅缺陷。

耦合剂涂抹需均匀。将耦合剂挤在检测部位，用手指轻轻摊开成薄层（厚度≤0.2mm）；对于曲面部位，可将耦合剂涂在探头上，再轻轻按压在工件表面，确保探头与工件完全贴合——若探头边缘有气泡，需重新涂抹，避免气泡阻挡声波传播。

扫查操作需规范。扫查速度控制在≤150mm/s（过快会错过缺陷信号），相邻扫查带的重叠宽度≥探头宽度的10%（如探头宽20mm，重叠≥2mm），避免漏检。焊缝检测采用“锯齿形扫查”：探头沿焊缝方向移动，同时左右摆动10°-15°，覆盖焊缝及两侧20mm的热影响区；疑似裂纹区域需用“交叉扫查”（垂直于焊缝方向再扫查一次），确认缺陷的连续性。

信号判读需区分缺陷波与杂波。缺陷波的特征是“尖锐、清晰、连续”——例如，裂纹的反射波是多峰，波高随探头移动逐渐变化；杂波（如表面粗糙度或结构反射）则是“杂乱、无规律、瞬间消失”。当发现缺陷波时，需用“幅度法”判定缺陷大小：将探头固定在缺陷位置，调整仪器增益使波高达到80%满屏，记录此时的增益值，与校准灵敏度对比，可估算缺陷的当量尺寸（如Φ2mm平底孔的当量）。

折弯机关键部位的检测要点

机架焊缝检测：重点关注焊缝根部的未熔合与热影响区的裂纹。用60°斜探头沿焊缝方向扫查，探头前沿距焊缝边缘5mm，扫查范围覆盖焊缝两侧30mm区域。若发现缺陷波，需用45°探头验证——未熔合的反射波通常是“单峰、波高稳定”，而裂纹的反射波是“多峰、波高渐变”。

刀模连接孔检测：上刀模与滑块的连接孔周围易产生疲劳裂纹（沿孔的径向扩展）。用Φ14mm直探头（频率5MHz）沿孔的圆周方向扫查，探头指向孔中心（确保声波垂直入射裂纹面）。若发现缺陷波，需测量波高与深度——裂纹深度超过孔壁厚度的10%（如孔壁厚10mm，裂纹深≥1mm）需停机维修。

液压缸缸体检测：缸体内壁易因液压油腐蚀产生裂纹或凹坑。用双晶直探头沿缸体轴向与周向扫查，轴向扫查间距20mm，周向扫查覆盖整个圆周。检测时需注意，缸体的壁厚通常10-20mm，双晶探头的近场盲区小，可有效检测内壁0.5mm以上的缺陷——若缺陷波高超过满屏的50%，需用磁粉检测辅助确认（磁粉对表面裂纹更敏感）。

检测中的注意事项

规避电磁干扰。超声波检测仪对电磁信号敏感，检测时需远离电焊机、变频器等设备（距离≥5m），否则仪器屏幕会出现“杂波瀑布”，无法判读有效信号。若现场无法远离，需使用屏蔽线连接探头与仪器（屏蔽线可减少电磁辐射的影响）。

控制探头压力。扫查时探头的压力以“贴合紧密但移动顺畅”为宜——压力过大会压坏探头晶片（尤其是双晶探头），压力过小则耦合不良。可通过“试扫查”调整：将探头放在校准试块上，移动时若波形稳定，说明压力合适。

区分结构反射与缺陷波。折弯机的螺栓孔、倒角等结构会产生反射波，需与缺陷波区分：结构反射波的位置固定（如螺栓孔的反射波始终在“深度5mm”处），而缺陷波的位置随探头移动变化；结构反射波的波高稳定，而缺陷波的波高随探头角度改变。

及时清理探头。扫查过程中，探头表面会粘附上金属屑或油污，需每隔10分钟用棉布擦拭一次——若探头表面有划痕，需更换探头（划痕会导致声波散射，降低检测灵敏度）。

检测后的结果记录与处理

检测结果需详细记录。内容包括：设备编号、检测部位（如“左机架与工作台连接焊缝”）、探头参数（如“45°斜探头，2.5MHz，13×13mm”）、耦合剂类型（如“40#机油”）、校准试块（如“CSK-ⅡA”）、缺陷位置（用草图标注，如“焊缝距左端150mm处”）、缺陷深度（如“8mm”）、波高百分比（如“60%”）、检测人员与日期。记录需用钢笔填写，不得涂改——若需修改，需在修改处签名并注明日期。

缺陷判定需依据标准。根据《GB/T 11345-2013 无损检测 超声波检测 第1部分：通用要求》，机架焊缝的裂纹缺陷长度超过焊缝长度的10%（如焊缝长1000mm，裂纹长≥100mm）或深度超过壁厚的15%（如壁厚10mm，裂纹深≥1.5mm），判定为不合格；刀模连接孔的裂纹深度超过孔壁厚度的10%，判定为不合格；液压缸缸体的缺陷深度超过壁厚的5%，判定为不合格。

维修后需重新检测。缺陷清除（如用碳弧气刨去除裂纹）并重新焊接后，需用原探头与参数再次检测——若缺陷波消失，说明维修合格；若仍有缺陷波，需扩大清除范围，直至缺陷完全消除。重新检测的结果需与原记录对比，确保一致性。