超声波探伤的原理基于超声波在材料中传播时遇到不同介质界面产生的反射特性，通过分析反射波的特征来判断材料内部结构或缺陷情况。以下是具体原理及关键点：
一、核心原理
声阻抗差异引发反射 超声波在不同介质（如金属与空气、金属与缺陷区域）的交界处会发生反射。当超声波遇到声阻抗差异较大的界面时，反射波的能量显著增强，形成可检测的反射信号。
脉冲反射式检测机制
超声波探伤仪发射脉冲超声波束，当波束穿透材料遇到缺陷或底面时产生反射。反射波携带缺陷信息（如位置、大小、形状）返回探头，通过检测装置转化为电信号并显示在荧光屏上形成脉冲波形。
二、关键影响因素
反射波特征分析
- 时间差： 反射波返回时间与超声波在材料中传播速度相关，可计算缺陷深度。 - 幅度
- 相位与波形：可辅助判断缺陷类型（如表面裂纹、内部气孔）。
超声波传播特性 超声波在材料中的传播速度受温度、材料密度等影响，需通过实验校准以获得准确检测结果。
三、应用优势
非破坏性检测：
不会改变材料形态，保证后续使用安全性。
高灵敏度：对微小缺陷（如微裂纹、气孔）检测灵敏，优于X射线探伤。
综合成本低：设备维护简单，检测周期短。
四、典型应用场景
汽轮机检修：检测叶片、缸体等关键部件的内部缺陷，确保设备安全运行。
制造业质量检测：汽车、航空等领域的零部件质量监控。
医疗诊断：超声波探伤仪也用于人体组织成像（如孕妇胎儿检查）。
通过上述原理及方法，超声波探伤成为工业领域应用最广泛的无损检测技术之一。