超声波斜探头K值是什么？如何选择？K值计算公式

有很多刚刚接触无损检测的朋友私信给我，问我“超声波斜探头K值是什么意思”，“什么是斜探头标称K值”，于是总结了下面两方面发给了他。

一、什么是超声波斜探头K值？

探头晶片产生的超声纵波通过具有一定角度的楔块入射至工件内部，超声纵波在工件与探头的接触面上发生波形转换，纵波转换成横波，横波在工件中以另外一个角度传播。纵波在探头楔块中传播的角度称为入射角α，横波在工件中传播的角度称为折射角β。

斜探头K值

二、斜探头K值计算公式

斜探头K值是指折射角β的正切值，斜探头K值的数学计算公式为：

K=tanβ=L（缺陷水平位置值）/H（缺陷深度值）

斜探头K值实际上是指缺陷的水平位置与缺陷深度的比值。

三、常见的斜探头K值对应的角度

表1  常见的斜探头K值对应的声束折射角度（计算公式：β=arctan（K值））

表2  常见的斜探头声束折射角度对应的K值（计算公式：K值=tanβ）

四、什么是斜探头标称K值

当一个斜探头制作完成后，会在明显位置上标注此探头的K值，称之为标称K值。一般在没有特殊标明情况下，我们所说的标称K值指钢中声束折射角的正切值。

当然也有些专用定制探头会标注特殊的K值，比如探头上标注AL 45°（K1）符号，表示铝合金焊缝超声检测专用斜探头，横波声束在铝合金中的折射角为45°（K值为1）。

五、如何选择斜探头K值

斜探头K值应根据被检工件的材质、缺陷类型、检测工艺等因素选择，以下几点是选择K值的经验。

（1）薄壁选大K值，（2）厚壁选小K值，（3）多次波选小K值，（4）声束垂直缺陷，（5）粗晶材质选小K值，（6）衰减系数大的材质选小K值。

实际检测中，在制定检测工艺（操作指导书）中，应严格按照相应检测标准要求（如下表）和实际检测情况来选择最佳的斜探头K值。

NB/T47013.3-2015标准推荐采用的斜探头折射角和频率

推荐两篇关于超声斜探头K值的文章：

（1）何种测量横波斜探头K值的方法更准确？

（2）斜探头“K值”的辉煌与没落

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