方钢在建筑工程中应用广泛，一般作为重要的承重部件，一旦方钢出现缺陷，可能会造成严重后果。因此，加强对方钢的检测也显得尤为重要。在本方案中，拟采用相控阵方法对方钢整体进行全覆盖检测，针对工件的外表面有R形转角和平面的问题，同时也考虑了工件可能会出现多种形态的缺陷，提出了使用多种探头配合进行检测的方案。

待检工件情况

该试样为200*200mm，壁厚10mm的空心方形钢。试样上端面和R弧处均有内壁横向刻槽、内壁纵向刻槽、外壁横向刻槽、外壁纵向刻槽各一处，各槽宽度深度1mm左右，槽长20mm，试件实物如下图1所示。

图1 方形钢试样

检测时所用到的凹面探头如下图2所示。

图2 凹面探头

图3 检测时探头布局图

检测时探头布局图如上图3所示，其中线阵平面探头，主要检测缺陷类型是方钢端面上下表面的环向划伤、裂纹以及端面内部的气孔、疏松类的缺陷；圆弧型的探头为凹面探头，主要检测缺陷类型是方钢R弧上下表面的环向划伤、裂纹以及R弧内部的气孔、疏松类的缺陷；另外的单独摆放的探头为特殊探头，主要检测缺陷为端面及R弧的纵向裂纹类的缺陷。

检测结果

图4 外端面缺陷回波

图5 内端面缺陷回波

使用超声相控阵技术能够非常容易的检测到方钢中的刻槽缺陷，检测结果直观清晰，为缺陷的定位和定量提供了帮助，提高了扫查效率。利用凹面探头，可对R角或者弯曲角度大的工件进行快速检测，其检测效果良好。