超声波测厚探伤中如何选择合适耦合剂的五个问题

询问五个问题以及提示，以帮助您为UT应用选择好的非破坏性测试耦合剂

好的超声波耦合剂的目的是：

1. 为了将尽可能多的超声波能量从换能器吸收到测试部件中
2. 使尽可能多的超声波能量被测试表面的缺陷反射回换能器中

因为声能受它所通过的材料密度的影响，所以它在空气（低密度）和固体（高密度）之间不能很好地传播。

因此，为了使超声波能量从换能器（一个固体）进入测试件（另一个固体），有必要在两个固体之间的空间上形成一个“桥梁”，以使超声波能量传播通过。在许多情况下，使用超声波耦合剂来创建“桥梁”。

选择正确的UT耦合剂的目的是使通过“桥”传递的能量大化，同时将风险，成本，时间，清理等小化。

在本文中，我们将讨论五个问题，并为每个问题提供建议，以帮助您为任何应用选择佳的超声波耦合剂。

1.正在检查哪些零件？ 

表面纹理

具有粗糙表面纹理的零件意味着耦合剂必须做更多的工作才能为超声波能量传播提供可靠的“桥梁”。较厚的耦合剂将比粗糙的耦合剂更好地填充粗糙结构部分的间隙和隆起。

但是，在光滑的测试表面上，您不需要粘稠的耦合剂。在这里，薄的耦合剂是帮助换能器轻松在光滑或机加工表面上滑动的理想选择。

金属/材料类型

任何非破坏性测试的关键在于测试后材料必须与以前*相同，这就是为什么使用被证明不会以任何方式损坏测试零件的耦合剂至关重要的原因。

与一些通常用作耦合剂的未经规格批准的材料（例如高温油脂，凡士林，机油，发胶等）不同，无损检测耦合剂应进行独立测试以确保在该材料上可以安全使用该零件是由。

一些耦合剂在腐蚀抑制方面比其他耦合剂更好，一些耦合剂可安全用于塑料和玻璃纤维，一些耦合剂被批准用于航空航天合金。确保您知道您的耦合剂被批准用于哪种材料。

尺寸

如果零件或测试区域相对较大，则必须使用自调平的耦合剂，以大程度地减少应用耦合剂所花费的时间。

同样，具有良好润湿特性的耦合剂将有助于确保在大面积测试中进行UT检查期间的不间断传输。

2.什么是测试环境/条件？ 

检查角度

被检查表面是否水平，垂直，高架？

对于垂直或头顶检查，好使用粘度更高的较厚的耦合剂，该耦合剂会附着在测试表面上，并为超声波能量传播提供可靠的桥梁。

温度

对于高温超声测试，重要的是使用专门配制的可在高温下保持的耦合剂，因为通用耦合剂在高温下不会传输超声波能量，并且可能燃烧或着火。

选择高温耦合剂时，应特别注意自燃温度，该温度是在正常气氛中自燃的低温度，没有外部火源，例如火焰或火花。确保切勿在高于自燃温度的温度下使用高温耦合剂。

在执行带绝缘的超声厚度读数时，需要特别注意。耦合剂与绝缘体混合的作用会降低点火温度，因此在这些应用中需要格外小心。

另外，超声波厚度读数通常处于“封闭”的环境中，当由于热暴露使耦合剂开始分解时，烟雾或烟雾可能积聚。这会降低耦合剂的闪点，因此在这些情况下，请勿在耦合剂建议温度范围的上限使用耦合剂。在高温应用中使用前，请务必确保查阅耦合剂的产品数据表。

对于低温下的超声波测试，水基耦合剂不是佳选择，因为当温度下降时，它们更容易冻结。在低温下更好的选择是使用基于有机硅或乙二醇的耦合剂。但是，可以通过将丙二醇添加到耦合剂中来对某些水性耦合剂进行“冬季化”。在将丙二醇或任何其他材料添加到耦合剂中之前，请务必与耦合剂制造商联系。

在端温度下进行UT检查的另一个考虑因素是，在较低温度下，耦合剂的粘度会升高（变稠），而在较高温度下会降低（变稀）。因此，选择一种在检查过程中将为您提供所需粘度的耦合剂，这可能意味着选择比您认为所需的厚度更大或更薄的耦合剂。

3.哪种类型的UT检查？

缺陷检测，缺陷尺寸

这些类型的超声波测试通常只需要几分钟，并且通常被限制在预定的区域内，因此各种耦合剂都可以与这些UT检查应用程序兼容。

测厚仪

这种类型的超声测试通常涉及高温管道，或者可能需要耐盐的耦合剂。这是因为，如果在有盐的情况下使用（例如在某些桥梁或锅炉上），用于控制耦合剂粘度的某些增稠剂将很快降解。

流量计量

长期流量计需要一种不会随时间变干的耦合剂。对于这些应用，请选择具有出色的长期防腐蚀性能的基于乙二醇或有机硅的耦合剂。

剪切波

由于凝胶或液体耦合剂不支持剪切应力，因此需要非常厚的高粘度耦合剂来耦合剪切波。对于这种厚的剪切波耦合剂，仍然建议使用尽可能薄的耦合剂层。

4.需要哪些批准/规格/一致性？

就像其他类型的无损检测一样，许多行业规范对超声耦合剂都有明确的要求。API，ASME BPVC和AWS规定了一些对耦合剂有要求的规格。

核工业UT检查中使用的耦合剂必须满足非常低的卤素和硫含量。

航空航天批准的耦合剂必须经过独立测试，以确保它们不会对多种金属，合金和其他材料造成腐蚀，应力开裂或氢脆。

确保考虑到您负责测试的所有不同部分，并确保选择符合所有规格的一种或多种耦合剂。

5.其他要求/要考虑的因素？

检查量

如果要检查很多零件，则选择易于使用和拆卸的耦合剂比仅检查几个零件要重要，因为涂敷和拆卸会影响UT检查的总时间。

防腐蚀保护

某些超声耦合剂在缓蚀性能方面要优于其他超声耦合剂，尤其是在较长的时间内，因此请确保使用满足您的腐蚀防护需求的耦合剂。

价格点

找到适合您应用的佳耦合剂的关键是在价格和性能之间取得平衡。

对于昂贵，关键或精密的零件，必须使用经过NDT认可的可信赖制造商提供的耦合剂。

要考虑的想法

需要仔细考虑对任何NDT工艺进行更改，因此在开始寻找新的超声耦合剂之前，花几分钟的时间考虑您的当前情况是很有意义的。

您可能要问自己几个问题：

1. 您目前正在使用什么产品？
2. 您对目前的UT耦合素有何看法？
3. 您不喜欢目前的UT耦合剂吗？
4. 您为什么要进行更改？

通过考虑您现在所处的位置，您可以评估是否出于正确的原因进行了更改，并且您将更有能力为您的业务做出正确的选择。

因为，无论您决定使用哪种耦合剂，都需要对NDT充满信心。