衍射时差法可用于金属和非金属的检测，最适合的材料是细晶各向同性的低衰减材料，包括铁素体、细晶奥氏体合金和铝。在对频率和数字信号处理进行额外的修改，并采取认证过的工艺后，也可以用衍射时差法检测粗晶和各向异性的材料。

在初始扫查时，推荐将探头中心间距设置为使该探头对的声束焦点位于所覆盖区域的2/3深度处。但当工件厚度小于或等于50mm时，可采用一组探头检测；当工件厚度大于50mm时，应在厚度方向分成若干个不同区域，采用不同设置的探头对进行检测。在这两种情况下，探头声束在所检测区域高度范围内相对声束轴线处的声压幅值下降均不应超过12dB，同时，检测工件底面的探头声束与地面法线间的夹角不应小于40°。

探头的选择应基于应用的要求。与工件厚度有关的检测分区、探头选择可参照表10-2。表10-2给出的为铁素体钢不同壁厚范围建议选用的探头参数，对于奥氏体或其他高衰减材料，需要降低探头公称频率和增加晶片尺寸。

表10-2 铁素体钢平板对接接头的探头选择和设置

（续）

若已知缺陷的大致位置或仅检测可能产生缺陷的部位，则可选择合适的探头类型（如聚焦探头）或探头参数（如频率、晶片直径），将探头中心间距设置为使探头对的声束交点为缺陷部位或可能产生缺陷的部位，且其声束角度α为55°～60°。

1.衍射时差法在单层厚壁尿素合成塔检测中的应用

某尿素合成塔材质为Q345R（16MnR），壁厚为110mm，工作压力为19.6MPa，工作温度为186℃±2℃。检测中对其环焊缝埋藏裂纹采用衍射时差法，用UT和RT进行了验证比较。

检测设备采用美国AIS公司NB—2000检测系统，衍射时差法探头3组、脉冲回波探头1对、爬波探头1对。基本参数见表10-3。

表10-3 衍射时差法扫查基本参数

UT和RT的缺陷评定参照JB/T 4730.3—2005执行，衍射时差法检测参照NB/T 47013.10—2010执行。

衍射时差法与UI、RT检测的比较见表10-4。由于受该缺陷方向的影响，因此普通超声波检测未能发现该裂纹。衍射时差法检测不受面状缺陷方向的限制，可以精确地测量缺陷的深度和自身高度，在检测中有着其他方法无法比拟的优势。

表10-4 衍射时差法与UT、RT检测的比较

2.二甲醚球形储罐的衍射时差法检测

某二甲醚球形储罐容积为3000m³，材质为Q345R，壁厚为52mm，焊缝宽度约为40mm，焊后采用衍射时差法对其对接焊缝进行100%检测。

检测设备采用OMNISCAN 2C型检测仪，采用手动扫查，鉴于厚度超过50mm，检测采用两次扫查方式。衍射时差法扫查基本参数见表10-5。

表10-5 衍射时差法扫查基本参数

衍射时差法检测参照NB/T 47013.10—2010执行。(www.daowen.com)

在检测过程中共发现超标缺陷36处，其中35处位于赤道带环焊缝上，最大缺陷尺寸为170mm×45mm×4mm。

3.衍射时差法在加氢反应器中的应用

某石化企业有一台加氢反应器，其主要参数：规格为ϕ4000mm×20500mm×92mm，材质为2.25Cr 1Mo 0.25V，压力为4MPa。为进行安全评估，进行了衍射时差法检测。

检测设备采用美国AIS公司NB—2000检测系统，衍射时差法探头3对、脉冲回波探头1对、爬波探头1对。探头参数见表10-6。

表10-6 探头参数

（续）

扫查增量设置为1mm，幅度设置为45dB，单次扫查距离为500mm，焊缝检测比例为20%抽查。

衍射时差法检测参照NB/T 47013.10—2010执行。

经检测，发现了大量的密集气孔、夹渣（见图10-15）等缺陷。按照制造标准要求，这些缺陷很多属于超标缺陷，而制造过程中的射线检测却未能检出。TOFD与射线检测相比，缺陷检出率明显提高。

图10-15 气孔的TOFD图像显示

4.衍射时差法在动力管道检测中的应用

在某厂一个碱回收锅炉的安装过程中，部分管道壁厚较大，无法进行现场射线检测。由于普通超声波检测缺陷检出率高，应厂家要求，使用衍射时差法对其进行了检测。

仪器采用AD-Tech单通道衍射时差法检测设备，由于管道壁厚在40～60mm之间，因此采用探头参数如下：频率为2MHz，晶片尺寸为10mm，探头角度为45°。PCS根据现场壁厚的变化参照NB/T 47013.10—2010进行调整，并在试块上试验验证，可以清楚发现10～70mm范围内的缺陷。

扫查增量设置为1mm，幅度设置为60dB，单次扫查距离为200mm，焊缝的检测比例为100%。

衍射时差法检测参照NB/T 47013.10—2010执行。

对需检测的67个焊接接头部位进行了衍射时差法超声波检测，发现超标缺陷18处，翻修验证其中13处为气孔缺陷，4处为条渣缺陷，1处为焊瘤缺陷。