《表1 HDPE和PVC两种材料的声学参数》

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《基于CIVA仿真的塑料材料TOFD检测技术研究》

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塑料材料与金属材料的声学特性差异较大，HDPE和PVC的声学参数列于表1，其声学特性会使检测难度增大。如果两种塑料材料的声学阻抗和声速与常用于超声楔块中的材料相似，要使声束在界面上产生适当的折射就很困难。楔块内材料的声速大小会影响TOFD图谱的判读，若楔块内材料声速大于工件声速，则在TOFD图谱中无法形成直通波信号，对缺陷的定位也会造成困难。常见的两种塑料楔块材料———ABS和PS的声速分别为2 050m/s和2 250m/s，显然ABS的声速小于HDPE和PVC的声速，而PS的声速介于HDPE和PVC之间。因此，采用PS材料作为楔块检测HDPE时会产生直通波丢失现象。此外，HDPE和PVC两种材料与金属相比，具有很高的声衰减性，因此在这两类材料的检测中通常不能使用较高的超声频率。为了克服这些困难，笔者采取频率为10MHz、带宽为70%的探头安装在ABS楔块上完成检测。