焊縫超聲波檢測(cè)技術(shù)總結(jié)

1、一、超聲波探傷常見(jiàn)缺陷回波類(lèi)型顯示1、氣孔：?jiǎn)蝹€(gè)氣孔回波高度低，波形穩(wěn)定，從各個(gè)方向探測(cè)，反射波大致相同，稍一移動(dòng)探頭就消失。密集氣孔為一族反射波，其波高隨氣孔的大小而不同，當(dāng)探頭作定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)此起彼落的現(xiàn)象。2、夾渣：點(diǎn)狀?yuàn)A渣的回波信號(hào)與點(diǎn)狀氣孔相似。條狀?yuàn)A渣回波信號(hào)多呈鋸齒狀，反射率低，一般波幅不高，波形常呈樹(shù)枝狀，主峰邊上有小峰，探頭平移時(shí)波幅有變動(dòng)，從各個(gè)方向探測(cè)，反射波幅高度不相同。3、未焊透：在板厚雙面焊縫中，未焊透位于焊縫中部，聲波在未焊透缺陷表面上類(lèi)似鏡面反射，用單斜探頭探測(cè)時(shí)有漏檢的危險(xiǎn)。對(duì)于單面探測(cè)根部未焊頭，類(lèi)似端角反射。探頭平移時(shí)，未焊透波形穩(wěn)定。焊縫兩側(cè)探傷時(shí)，

2、均能得到人致相同的反射波幅。4、未熔合：當(dāng)超聲波垂直入射到其表面時(shí)，回波高度大，當(dāng)探頭平移時(shí)，波形較穩(wěn)定，兩側(cè)探測(cè)時(shí)，反射波幅不同，有時(shí)只能從一面探測(cè)。5、裂紋：一般來(lái)說(shuō)，裂紋回波較大，波幅寬，會(huì)出現(xiàn)多峰。探頭平移時(shí)，反射波連續(xù)出現(xiàn)，波幅有變化，探頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，波峰有上下錯(cuò)位的現(xiàn)象。常見(jiàn)的缺陷回波圖片氣孔裂紋未熔合、未焊透常見(jiàn)的缺陷類(lèi)型圖片二、焊縫探傷中常見(jiàn)的偽缺陷回波6、儀器雜波：在不接探頭的情況下，由于儀器性能不良，靈敏度調(diào)節(jié)過(guò)高，熒光屏上出現(xiàn)單峰或者多峰波形，接上探頭工作時(shí)，此波仔熒光屏上的位置固定不變。一般情況下，降低靈敏度后，此波即消失。7、探頭雜波：儀器接上探頭后，在熒光屏上顯示山脈沖

3、波幅很高、很寬的信號(hào)，無(wú)論探頭是否接觸好，它都存在且位置不隨探頭移動(dòng)而移動(dòng)，即固定不變。8、耦合劑反射回波：如果探頭的折射角度大，而探傷靈敏度有調(diào)得較高，則有一部分能量轉(zhuǎn)換成表面波，這種表面波傳播到探頭前沿耦合劑堆積處，造成反射信號(hào)。只要探頭固定不動(dòng)，隨著耦合劑的流大、波幅慢慢降低，很不穩(wěn)定，用手擦掉探頭前面的耦合劑時(shí)，信號(hào)就會(huì)消失。9、焊縫表面和溝槽反射波：在多到焊縫表面形成一道道溝槽。當(dāng)超聲波掃查到溝槽時(shí)，會(huì)引起溝槽反射。鑒別的方法是，一般出現(xiàn)在一次、二次波處或稍偏后的位置，這種反射信號(hào)的特點(diǎn)是不強(qiáng)烈、遲鈍。10、焊縫上下錯(cuò)位引起的反射波：由于焊縫上下焊偏，在一側(cè)探傷時(shí)，焊角反射波很像焊縫

4、內(nèi)的缺陷，當(dāng)探頭移到另一側(cè)時(shí)，在一次波前沒(méi)有反射波或測(cè)得探頭的水平距離的焊縫的母材上。11 、焊角回波：焊縫一般都有一定的余高，余高與母材的交界處稱(chēng)為焊角，由焊角產(chǎn)生的回波稱(chēng)為焊角回波。在階梯試塊上做試驗(yàn)：如下圖A、圖B所示，從A、B兩個(gè)相反的方向檢測(cè)同一個(gè)臺(tái)階，探頭在A位置時(shí)會(huì)有回波，在B位置時(shí)沒(méi)有回波。角焊回波的特點(diǎn)是：探頭在工件上A位置處會(huì)有焊角回波產(chǎn)生，在B位置處則無(wú)焊角回波產(chǎn)生。焊角回波高度與余高高度有關(guān)，余高高時(shí)焊角回波高度高，余高低時(shí)焊角回波高度低，余高到一定程度時(shí)，無(wú)焊角回波。當(dāng)探頭沿焊縫平行移動(dòng)時(shí)，焊角回波的位置不會(huì)改變，當(dāng)探頭垂直焊縫作前后移動(dòng)時(shí)，焊角回波的位置會(huì)相應(yīng)的移動(dòng)

5、一段距離，如果根據(jù)最高焊角回波的位置計(jì)算出它的水平位置和垂直距離，計(jì)算出的焊角位置與工件上的實(shí)際焊角位置相同；如果用手沾油輕輕敲擊工件的焊角處，焊角回波會(huì)上下跳動(dòng)。(圖B)(圖A)12、咬邊反射：一般情況下，此種缺陷反射波的位置分別出現(xiàn)在一次與二次波的前邊。當(dāng)探頭在焊縫兩側(cè)探傷時(shí)，一般都能發(fā)現(xiàn)。當(dāng)探頭移動(dòng)出現(xiàn)最高反射信號(hào)處固定探頭，適當(dāng)降低儀器靈敏度，用手指沾油輕輕敲打焊縫邊緣咬邊處，觀察反射信號(hào)是否有明顯的跳動(dòng)現(xiàn)象，若信號(hào)跳動(dòng)證明是咬邊反射信號(hào)。三、T形焊接接頭的超聲波檢測(cè)13、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與檢測(cè)方法T形接頭由翼板和腹板焊接而成，坡口開(kāi)在腹板上。在選擇檢測(cè)面和探頭時(shí)應(yīng)考慮到檢測(cè)各類(lèi)缺陷的可能性，

6、并使用聲束盡可能垂直于該焊接接頭結(jié)構(gòu)中的主要缺陷。根據(jù)焊接接頭結(jié)構(gòu)形式，T形焊接接頭的檢測(cè)有以下三中檢測(cè)方式，如圖1、圖2和圖3所示?？蛇x擇其中一種或幾種方式組合實(shí)施檢測(cè)，并應(yīng)用考慮主要檢測(cè)對(duì)象和幾何條件的限制。（1）用斜探頭從翼板外側(cè)用直射法進(jìn)行檢測(cè)，如圖1中的位置1、圖2中的位置1和圖3中的位置1。（2）用斜探頭在腹板一側(cè)用直射法或一次反射法進(jìn)行檢測(cè)，如圖1中的位置2、位置4，圖2中的位置2、位置4和圖3中的位置2、位置4。（3）用直探頭或雙晶直探頭在翼板外側(cè)沿焊接接頭檢測(cè)，或者用斜探頭在翼板外側(cè)沿焊接接頭檢測(cè)，如圖1中的位置3、圖2中的位置3和圖3中的位置3。位置3包括直探頭和斜探頭兩種

7、掃查。位置1位置3位置1位置1位置3位置1翼板（爐膽或筒體）位置4位置4位置2位置2形式I腹板（管板）圖1 T形焊接接頭（形式I）ab位置3位置3位置1位置1翼板（爐膽或筒體）翼板（爐膽或筒體）位置2位置2位置4腹板（管板）圖2 T形焊接接頭（形式II）ba位置1位置3位置1位置1位置1位置3翼板（爐膽或筒體）腹板（管板）墊板墊板位置2位置2圖3 T形焊接接頭（形式III）ba14、檢測(cè)條件的選擇（1）探頭 采用縱波直探頭時(shí)，探頭的頻率可選用為2.5MHz，探頭的晶片尺寸不宜過(guò)大。采用斜探頭時(shí)，探頭的頻率為2.55MHz；在翼板外側(cè)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，推薦使用K1探頭；用斜探頭在腹板一側(cè)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，探

8、頭K值根據(jù)腹板厚度按表1進(jìn)行選擇。表1 推薦采用的斜探頭K值（角度）板厚T，mmK值6253.0-2.0（72。- 60。）25-462.5-1.5（68。- 56。）46-1202.0-1.0（60。- 45。）120-4003.0-2.0（60。- 45。）（2）試塊 直探頭檢測(cè)用試塊為平底孔試塊或利用翼板底面。斜探頭檢測(cè)用實(shí)試塊與平板對(duì)接接頭檢測(cè)用試塊相同。15、儀器的調(diào)整(1)掃描速度的調(diào)節(jié)，直探頭利用翼板底波或試塊調(diào)節(jié)。斜探頭調(diào)節(jié)方法與對(duì)接接頭檢測(cè)用試塊相同。（2）檢測(cè)靈敏度調(diào)節(jié)，直探頭檢測(cè)靈敏度應(yīng)以翼板厚度按表2進(jìn)行調(diào)整。斜探頭檢測(cè)時(shí)，距離波幅曲線靈敏度應(yīng)以腹板厚度按表3確定。表2

9、 T形焊接接頭直探頭距離波幅曲線靈敏度評(píng) 定 線定 量 線判 廢 線2mm平底孔3mm平底孔4mm平底孔表3 CSKIVA試塊尺寸CSKIV被檢工件厚度對(duì)比試塊厚度 T標(biāo)準(zhǔn)孔位置b標(biāo)準(zhǔn)孔直徑dNo.1120150135T/4、T/26.4(1/4in）No.2150200175T/4、T/27.9(5/16in)No.3200250225T/4、T/29.5(3/8in)No.4250300275T/4、T/211.1(7/16in)No.5300350325T/4、T/212.7(1/2in)No.6350400375T/4、T/214.3(9/16in)16、掃查值探頭和斜探頭的掃查可按上

10、圖1、圖2和圖3所示的方法進(jìn)行。5、缺陷的判別和評(píng)定(1)缺陷定量的檢測(cè)：靈敏度調(diào)到定量線靈敏度，對(duì)所有反射波幅達(dá)到或超過(guò)定量線的缺陷，均應(yīng)去頂其位置、最大反射波幅和缺陷當(dāng)量。缺陷定量應(yīng)根據(jù)最大反射波幅確定當(dāng)量直徑或缺陷指示長(zhǎng)度L。a)缺陷當(dāng)量直徑，用當(dāng)量平底孔直徑表示，主要用于直探頭檢測(cè)，可采用公式計(jì)算，距離波幅曲線和試塊對(duì)比來(lái)確定缺陷當(dāng)量尺寸。b)缺陷指示長(zhǎng)度L的檢測(cè)采用以下方法：1)當(dāng)缺陷反射波只有一個(gè)高點(diǎn)，且位于II區(qū)或II區(qū)以上時(shí)，使用波幅降到熒光屏滿刻度的80%后，用6dB法測(cè)其指示長(zhǎng)度。2)當(dāng)缺陷反射波峰值起伏變化，有多個(gè)高點(diǎn)，且位于II區(qū)或II區(qū)以上時(shí)，使波幅降到熒光屏滿刻度的

11、80%后，應(yīng)以端點(diǎn)6dB法測(cè)其指示長(zhǎng)度。3)當(dāng)缺陷反射波峰位于I區(qū)，如認(rèn)為有必要記錄時(shí)，將探頭左右移動(dòng)，使波幅降到評(píng)定線，以此測(cè)定缺陷指示長(zhǎng)度。(2)缺陷位置測(cè)定：缺陷位置測(cè)定應(yīng)以獲得最大反射波位置為準(zhǔn)，缺陷最大反射波幅的測(cè)定，將探頭移至缺陷出現(xiàn)最大反射信號(hào)的位置，測(cè)定波幅大小，賓確定它在距離波幅曲線中的區(qū)域。(3)缺陷評(píng)定：超過(guò)評(píng)定線的信號(hào)應(yīng)注意其是否具有裂紋等危害性缺陷特征，如有懷疑時(shí)，應(yīng)采取改變探頭K值、增加檢測(cè)面、觀察動(dòng)態(tài)波型并結(jié)合結(jié)構(gòu)工藝特征作判定，如對(duì)波型不能判斷時(shí)，應(yīng)輔以其他檢測(cè)方法做綜合判定。缺陷指示長(zhǎng)度小于10mm，按5mm計(jì)。相鄰兩缺陷在一直線上，其間距小于其中較小的缺陷長(zhǎng)

12、度時(shí)，應(yīng)作為一條缺陷處理，以兩缺陷長(zhǎng)度之和作為其指示長(zhǎng)度（間距不計(jì)入缺陷長(zhǎng)度）。(4)直探頭檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分底波與焊接接頭中未焊透和層狀撕裂。發(fā)現(xiàn)缺陷回波后去頂缺陷位置、指示長(zhǎng)度或當(dāng)量大小。(5)斜探頭檢測(cè)時(shí)，探頭在焊縫兩側(cè)沿垂直于焊縫方向掃查時(shí)，焊角回波反射強(qiáng)烈，當(dāng)焊縫中存在缺陷時(shí)，缺陷波一般出現(xiàn)在焊角反射波的前面。焊縫中缺陷位置、指示長(zhǎng)度的測(cè)定方法同板對(duì)接接頭。(6)缺陷評(píng)定參照J(rèn)BT4730.32005進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)，如下圖4，值得注意的是，壁厚均以腹板厚度為準(zhǔn)。表4 焊接接頭質(zhì)量分級(jí)等級(jí)板厚T反射波幅(所在區(qū)域)單個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度L多個(gè)缺陷累計(jì)長(zhǎng)度LI6-400I非裂紋類(lèi)缺陷6-120IIL=T/3，最小為10，最大不超過(guò)30在任意9T焊縫長(zhǎng)度范圍內(nèi)L不超過(guò)T120-400L=T/3，最大不超過(guò)50II6-120IIL=2T/3，最小為12，最大不超過(guò)40在任意4.5