衍射時(shí)差法(Time of Flight Diffraction,簡(jiǎn)稱TOFD),是利用缺陷部位的衍射波信號(hào)來(lái)檢測(cè)和測(cè)定缺陷尺寸的一種超聲波檢測(cè)方法，屬于超聲波檢測(cè)的分支。TOFD通常使用縱波斜探頭，采取一發(fā)一收的檢測(cè)模式。該方法最早于20世紀(jì)70年代由英國(guó)原子能管理局國(guó)家無(wú)損檢測(cè)研究中心的哈威爾實(shí)驗(yàn)室的M?G?Silk根據(jù)超聲波衍射現(xiàn)象首先提出來(lái)的。缺陷處的衍射現(xiàn)象如下圖所示：

        TOFD 方法一般將探頭對(duì)稱分布于焊縫的兩側(cè)。在工件無(wú)缺陷部位，發(fā)射超聲脈沖后，首先到達(dá)探頭的是直通波，然后是底面反射波。有缺陷存在時(shí)，在直通波和底面反射波之間，接收探頭還會(huì)接收到缺陷處產(chǎn)生的衍射波。除上述波之外，還有缺陷部位和底面因波型轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的橫波，因橫波聲速小于縱波，因而會(huì)遲于底面反射波到達(dá)接收探頭。    工件中超聲波傳播路徑如圖2所示，缺陷處A掃描信號(hào)如圖3所示。

        TOFD檢測(cè)顯示包括A掃描信號(hào)和TOFD圖像，其中A掃描信號(hào)使用射頻波形式。而TOFD圖像是將每個(gè)A掃描信號(hào)顯示成一維圖像線條，位置對(duì)應(yīng)聲程，以灰度表示信號(hào)幅度，將掃查過(guò)程中采集到的連續(xù)的A掃描信號(hào)形成的圖像線條沿著探頭的運(yùn)動(dòng)方向拼接成二維視圖，一個(gè)軸代表探頭的移動(dòng)距離，另一個(gè)軸代表掃查面至底面的深度，這樣就形成了TOFD圖像。

        TOFD檢測(cè)的局限性在于：一，其直通波和底面波皆有一定的寬度，處于此寬度范圍內(nèi)的缺陷難以被發(fā)現(xiàn)。因此在掃查面和底面存在幾毫米的表面檢測(cè)盲區(qū)。二，TOFD信號(hào)較弱，易受噪聲影響。三，傾向于‘過(guò)分夸大’中下部缺陷和部分良性缺陷，比如氣孔，夾層等。四，TOFD數(shù)據(jù)分析對(duì)檢測(cè)人員要求高。