金属铸锭一般采用超声脉冲纵波入射接触法探伤。由于铸锭内部晶粒粗大，不致密，致使超声波衰减严重。另外，超声波在粗晶界面上会产生漫反射，导致荧光屏上显现出杂乱的林状波。这些林状反射回波又会与缺陷回波混杂在一起，致使大直径（Φ518～820mm）的合金铸锭探伤困难，而对于特大直径例如Φ1000mm的TC4钛合金铸锭尤为显著。研究人员根据球面波在凹柱曲面上的反射特点，利用铸锭本身超声波传播特性调节探伤灵敏度进行铸锭冒口探伤。
由于铸锭内部组织粗大，致使超声波传播衰减严重，穿透力弱。通常市面上常用的探伤仪因穿透能力差，往往得不到探伤需要的底面回波，不能满足探伤要求。考虑到铸锭尺寸较大，又由于铸锭生产工艺决定了冒口的基本位置在径向是处在心部，所以对盲区可不作考虑。关键是探伤仪的信噪比、穿透能力。
实验选用一种进口的M340超声波探伤仪作为探伤用仪器。该仪器具有较高的发射电压，且与探头匹配的阻尼、脉宽可调等特性，经全面调试可满足检测要求。铸锭冒口探伤采用纵波直探头。分别选3种不同频率的探头，在同一合金铸锭上测得底面回波高度值，从实验数据可以看出，较低的探头频率穿透能力强有利于粗晶材料的探伤。通过理论分析和大量的探伤实践,选用频率为1.25MHz的探头时，探伤效果较为理想。在铸锭实际探伤中实验选用的探头直径为20mm。
考虑到曲面表面不可能有较高光洁度，实验中选用粘性较大的机油作为耦合剂。按实践经验，对铸锭头部300mm范围内的周面进行机加工。加工后的表面光洁度基本达到6.3μm，可满足冒口探伤的要求。铸锭探伤时，在铸锭头部经过机加工的周面上，沿周向均匀选取3～5处作为轴向扫查面。在选定的3～5个扫查面上，先后按顺序从铸锭头部沿轴线方向移动探头，直至缺陷回波由高到低直至消失。
通过对铸锭组织粗大导致的晶界反射严重、声波衰减较大等特点的分析，结合大量的探伤试验，建立了切实可行的探伤方法。采用该方法能准确的确定铸锭冒口位置。（晓红）


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