超聲波探傷儀探頭的主要作用：一是將返回來的聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖；二是控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度,當(dāng)改變探頭入射角或改變超聲波的擴(kuò)散角時,可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質(zhì)內(nèi)部或改變聲波的指向性,提高分辨率；三是實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換；四是控制工作頻率,適用于不同的工作條件。
超聲波探傷儀探頭種類繁多，日常使用中常見的探頭種類有以下幾種：
1、超聲波直探頭
進(jìn)行垂直探傷用的單晶片探頭，主要用于縱波探傷。直探頭由插座、外殼、保護(hù)膜、壓電晶片、吸聲材料等組成，頭接觸面為可更換的軟膜，用于檢測表面粗糙的工件。
2、超聲波斜探頭
進(jìn)行斜射探傷用的探頭，主要用于橫波探傷。斜探頭由斜塊、壓電晶片、吸聲材料、外殼、插座等組成，斜探頭的聲束與探頭表面傾斜，因此可用于檢測直聲束無法到達(dá)的部位、或者缺陷的方向與檢測面之間存在夾角的區(qū)域。
3、超聲波小徑管探頭
單晶微型橫波斜探頭，用于小直徑薄壁管焊接接頭的檢驗(yàn)。檢測標(biāo)準(zhǔn)參照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T8202002《管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》，適合檢測管徑≥32mm、小于等于159mm，壁厚≥4mm、小于14mm的小直徑薄壁管；也可適用于其他行業(yè)類似管道的檢測。探頭外形尺寸小,前沿距離≤5mm，始脈沖占寬≤1.5mm(相當(dāng)于鋼中深度)，分辨力大于等于20dB。根據(jù)被檢測管道外徑的不同，檢測面被加工成對應(yīng)管徑的弧度。
4、超聲波表面波探頭
用于發(fā)射和接收表面波的探頭。表面波是沿工件表面?zhèn)鞑サ牟ǎ惦S表面下的深度迅速減少，傳播速度是橫波的0.9倍，質(zhì)點(diǎn)的振動軌跡為橢圓。表面波探頭在被檢工件的表面和近表面產(chǎn)生表面波。型號中列明的角度為有機(jī)玻璃斜塊的傾斜角(入射角)。
5、超聲波可拆式斜探頭
斜探頭的一種特殊類型，將斜探頭分成斜塊、探頭芯兩個部分，使用時將兩者組合起來。常用的規(guī)格2.5P20的探頭芯、不同K值的斜塊(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0等等)。接受定制其他規(guī)格的可拆式斜探頭。
6、超聲波非金屬檢測用探頭
用于檢測非金屬材料，如混凝土、木材、巖石等。成對使用，一發(fā)一收，工作方式為透射式。鋁合金外殼，頻率從12.5KHz到250KHz，連接到探頭線的插座為Q9。
7、超聲波雙晶探頭
裝有兩個晶片的探頭，一個作為發(fā)射器，另一個作為接收器。又稱分割式探頭、或者聯(lián)合雙探頭。雙晶探頭主要由插座、外殼、隔聲層、發(fā)射晶片、接收晶片、延遲塊等組成，使用垂直的縱波聲束掃查工件。相對直探頭而言，雙晶直探頭具有更好的近表面缺陷檢出能力；對于粗糙或者彎曲的檢測面，具有更好的耦合效果。
8、超聲波水浸式探頭
用于半自動或者自動化探傷系統(tǒng)中。當(dāng)探頭發(fā)射的聲束軸線垂直于檢測面時，縱波直聲束掃查工件；調(diào)節(jié)探頭聲束軸線與檢測面成一定的夾角，聲束在水和工件這兩種介質(zhì)的界面折射，可在工件中產(chǎn)生傾斜的橫波聲束來掃查工件。將探頭晶片前面的有機(jī)玻璃或者固化的環(huán)氧樹脂加工成一定弧度(球面或者圓柱面)，可得到點(diǎn)聚焦或者線聚焦的水浸式探頭。
如何選擇超聲波探傷儀探頭？下面給出最常用的超聲波斜探頭的選擇方案可供參考：
斜探頭K值與角度的對應(yīng)關(guān)系
| 編號 |
K值 |
對應(yīng)角度 |
| 1 |
K1 |
對應(yīng)45度 |
| 2 |
K1.5 |
對應(yīng)56.3度 |
| 3 |
K2 |
對應(yīng)63.4度 |
| 4 |
K2.5 |
對應(yīng)68.2度 |
| 5 |
K3 |
對應(yīng)71.6度 |
焊縫探傷超聲波探頭的選擇方案
| 編號 |
被測工件厚度 |
選擇探頭和斜率 |
選擇探頭和斜率 |
| 1 |
4—5mm |
6×6 K3 |
不銹鋼：1.25MHz
鑄鐵：0.5—2.5 MHz
普通鋼：5MHz |
| 2 |
6—8mm |
8×8 K3 |
| 3 |
9—10mm |
9×9 K3 |
| 4 |
11—12mm |
9×9 K2.5 |
| 5 |
13—16 mm |
9×9 K2 |
| 6 |
17—25 mm |
13×13 K2 |
| 7 |
26—30 mm |
13×13 K2.5 |
| 8 |
31—46 mm |
13×13 K1.5 |
| 9 |
47—120 mm |
13×13( K2—K1) |
| 10 |
121—400 mm |
18×18 ( K2—K1)
20×20 ( K2—K1) |
注：以上方案僅供參考,各企業(yè)可視具體情況稍作改動
