衍射时差法超声探伤（Time of Flight Diffraction, TOFD）是一种基于超声波衍射原理的无损检测技术，广泛应用于工业领域中对金属材料及焊缝的内部缺陷检测。其核心原理是通过测量超声波在缺陷边缘产生的衍射波传播时间差，精准定位缺陷位置并评估其尺寸。相较于传统超声检测方法，TOFD具有检测灵敏度高、缺陷定量准确、检测效率快等优势，尤其适用于厚壁构件、压力容器及管道焊缝的缺陷检测。随着现代制造业对质量控制要求的提升，TOFD技术已成为工业无损检测的重要工具。
TOFD技术主要针对以下检测目标：
1. 焊缝内部缺陷：包括裂纹、未熔合、未焊透、气孔、夹渣等焊接缺陷的检测；
2. 材料内部缺陷：如分层、夹杂物、疲劳裂纹等材料本体缺陷的识别；
3. 缺陷尺寸测量：精确测量缺陷的高度、长度及深度方向上的位置；
4. 材料厚度验证：通过超声传播时间计算材料实际厚度。
TOFD检测的关键实施步骤包括：
1. 探头布置：采用一对发射探头和接收探头对称布置于焊缝两侧，形成特定角度的超声波声束覆盖区域；
2. 参数设置：根据材料厚度、声速特性调整探头频率（通常2-10MHz）、脉冲重复频率及增益参数；
3. 数据采集：通过扫查装置实现探头同步移动，实时记录衍射波时差信号并生成B扫描图像；
4. 信号分析：基于时差计算模型，结合图像特征识别缺陷类型，并使用专用软件进行三维重构与定量分析。
TOFD检测需遵循以下国际及国内标准规范：
1. 国际标准：
- ISO 10863:2020《焊缝无损检测-衍射时差法超声检测》
- ASTM E2373-19《衍射时差法超声检测标准指南》
2. 国家标准：
- GB/T 23902-2022《无损检测 超声检测 衍射时差法检测导则》
- NB/T 47013.10-2023《承压设备无损检测 第10部分：衍射时差法超声检测》
3. 执行要求：检测人员需取得TOFD专项资质认证，设备需定期进行灵敏度校准，检测报告应包含缺陷位置图、尺寸数据及符合性评价。
通过规范化的检测流程和严格的标准执行，TOFD技术能够有效保障工业设备的结构完整性，为预防性维护提供可靠数据支持。
