Page 67 - 2024中国无损检测年度报告
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为 5 mm，宽度为 1 mm。 对已知厚度为 9 mm 的试件按照上述试验方
案采集信号，共扫查 15 mm，得到的 B 扫如图
11(a) 所示，图中分别标出了表面波、纵波、空气
振动出现的位置，纵波的底面反射波信号要比表
面波弱得多。图 11(a) 中虚线对应位置的 A 扫信
号如图 11(b) 所示。根据系统时延为 5.78 μs，
虚线位置处激光激励点与接收点间隔为 4 mm，
一次纵波到达时间为 9.072 μs，计算得到纵波的
波速为 5 601 m/s。
图 8 试件的缺陷波场传播图
（2）高温下材料厚度检测
对试件重新加热至 1 200℃，加热完毕后，
(a)B 扫描图 (b) 虚线位置处信号
打开炉门。使激光器和干涉仪在同一水平线上，
并通过控制振镜使激光器以 0.2 mm/s 的速度向 图 11 厚 9 mm 试件的干涉仪采集信号
靠近检测点打点。直到激励源和接收源重合则停 已知系统时延为 5.78 μs，纵波波速为
止打点，获得线扫查路径上的所有检测信号。扫 5 601 m/s。图 12 为厚 8 mm 试件上采集的线
查距离为 15 mm。厚度检测方案示意如图 9 所示。 扫信号，虚线处 A 扫信号的一次纵波到达时间为
为了标定激光超声系统的时延，保持激励源和接 8.76 μs，激励与接收的距离为 5 mm。则，计算
收源处于对心位置，在厚度为 7 mm 的试件上激 求得试件厚度为 7.96 mm。
励纵波信号（见图 10）。图 10 中第一次纵波到达
时间为 6.98 μs，第二次纵波到达时间为 9.38 μs。
根据一次、二次纵波到达的时间以及试件厚度，
可以确定试件在常温下的纵波波速为5 833 m/s，
激光超声系统时延为 5.78 μs。
(a)B 扫描图 (b) 虚线位置处信号
图 12 厚 8 mm 试件的干涉仪采集信号
该研究采用激光超声检测技术对超高温环
境下的材料损伤进行评估，针对表面缺陷和厚
度减薄两类损伤展开试验。通过设置最高温度
图 9 厚度检测方案示意 为 1 200℃的加热试验，利用激光超声点源激励
的表面波进行 B 扫和 C 扫检测，实现对缺陷的尺
寸测定。厚度检测方面，通过纵波信号的传播时
间计算试件厚度，并标定系统时延和纵波波速，
确保测量精度。试验结果表明，该方法能够在高
温条件下有效检测材料损伤，为极端环境下的无
损检测技术提供了重要支持。
图 10 厚 7mm 试件的纵波信号
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