淺論超聲波檢測(cè)焊縫缺陷定性程序方法

【摘要】本文針對(duì)于超聲波探傷中焊縫缺陷準(zhǔn)確定性及定量困難這一特點(diǎn)，結(jié)合多年的超聲波焊縫檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，在參考相關(guān)超聲波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出焊縫缺陷超聲波檢測(cè)實(shí)用的幾種定性定量方法，從而降低了焊縫缺陷的誤判和漏判，為有效解決工作中的實(shí)際問題提供可行方法。

【關(guān)鍵詞】焊縫；焊接缺陷；超聲波檢測(cè)；定性

1.引言

多年來(lái)超聲波檢測(cè)中焊縫缺陷的準(zhǔn)確定性一直是超聲波探傷中的一大難題，準(zhǔn)確定性在很大程度上取決于檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致不同的檢測(cè)人員針對(duì)于同一種缺陷可能有不同的定性，而且這些經(jīng)驗(yàn)往往由于缺乏定量化、程序化而不易掌握。本文針對(duì)缺陷如何準(zhǔn)確定性這一難題，結(jié)合多年的超聲波檢測(cè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)提出超聲波檢測(cè)中缺陷定性的集中實(shí)用方法和缺欠定性程序。

2.缺欠定性常用方法

2.1 最大反射波高度法

一般說，面狀缺陷的最大反射波較體積狀的缺陷反射波要高。在中薄板焊縫中長(zhǎng)度10mm以下的缺陷，當(dāng)反射面波高達(dá)到平底孔當(dāng)量?2+6dB時(shí)，幾乎都是面狀缺陷。眾所周知，在超聲遠(yuǎn)揚(yáng)區(qū)，對(duì)于2.5MHZ斜探頭，?1×6短橫孔與?2平底孔的反射波高相當(dāng)。因此上述方法也可采用短橫孔?1×6+6dB判斷。

2.2 K值（或折射角）變化法

以不同K值（K1/K2/K2.5）聲束投射缺欠，體積狀缺陷反射波高變化一般較小，而面狀缺陷的反射波高則變化較大。實(shí)際探傷中面狀反射波高通常相差5dB以上。但實(shí)際探時(shí)波高差在9dB以上的為面狀缺陷其準(zhǔn)確性更高。

2.3 兩側(cè)探傷法

對(duì)于傾斜的面狀缺陷，在焊縫兩側(cè)以同次波探傷時(shí)的射波高相差較大，如傾斜裂紋，坡口未熔合就有這一特點(diǎn)。根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)表明，兩側(cè)同次波的反射波高相差9dB以上時(shí)，通常為面狀缺陷，對(duì)于體積狀缺陷和近于垂直探傷面的面狀缺陷，焊縫兩側(cè)同次波探傷時(shí)的反射波高一般相差較小。運(yùn)用本方判別缺陷方向性時(shí)，往往與K值變化法結(jié)合使用。通常面狀缺陷的方向性強(qiáng)，體積狀缺陷的方向性弱，在判別時(shí)都可以用9dB反射波高差作為判據(jù)。

2.4 環(huán)繞掃查推斷法

對(duì)于球狀，柱狀缺陷，環(huán)繞掃查時(shí)的發(fā)射波高變化往往較小，而面狀缺陷的反射波高變化則較大。

2.5 動(dòng)態(tài)波形法

本方法一種是在轉(zhuǎn)動(dòng)掃查時(shí)觀察反射波高有無(wú)錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象，以判斷缺陷是否為裂紋；另一種是左右掃查是觀察反射波高的位置與波高變化，由此判斷缺陷是否未焊透。在第一種方法中可以先找到缺陷的最大反射波，將波高調(diào)整為面幅度的80%，在提高10dB。定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)探頭，此時(shí)反射波如有明顯錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象，其波高小時(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)角也較大，則該缺陷通常為裂紋。非裂紋型缺陷的反射波，在定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)中幾乎直上直下降至基線，無(wú)錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象且波高消失時(shí)轉(zhuǎn)角小。它不適用與對(duì)細(xì)小裂紋的鑒別。在第二種方法中，未焊透缺陷的反射波位置高度通常變化很小。

2.6 靜態(tài)波形法

找到缺陷最大反射波后，不移動(dòng)探頭或稍移動(dòng)探頭后觀察反射波特征，若波形呈現(xiàn)鋸齒狀，波底寬，根部有次波，則該缺陷往往是夾渣；若基線上不同聲程的反射波密集，波高不等，則該缺陷往往是密集氣孔。在靜態(tài)觀察時(shí)，有時(shí)還要注意缺陷反射波對(duì)焊縫的固有波形（如焊角反射，焊波反射等）高度的影響情況，夾渣性缺陷或點(diǎn)狀缺陷的影響一般較小；而氣隙性缺陷，條狀缺陷的一般影響較大。

2.7 缺陷位置同缺陷發(fā)生特性綜合推斷法

缺陷的性質(zhì)與其位置有密切的關(guān)系。如焊縫熱影響區(qū)的缺陷，除母材原有的缺陷外，只可能是裂紋。精確測(cè)量缺陷在焊縫橫斷面上的位置，結(jié)合材質(zhì)，壁厚，坡口形狀，焊接種類，焊接材料，操作工藝，焊接環(huán)境，焊接水平及常發(fā)生的缺陷的缺陷種類等因素同事產(chǎn)生焊接缺陷的關(guān)系，中隔閡推斷缺陷的類別。

3.缺欠定性程序及綜合性判定

3.1 缺欠位置在根部

（1）缺欠位置在根部，兩側(cè)波高相差8dB一下，環(huán)繞掃查15°波高下降9dB以上，左右掃查兩側(cè)波高位置變化大小。本缺欠可以綜合判斷是未焊透。

（2）環(huán)繞掃查15°波高下將8dB以下變化小，反射波聲程比一次波聲程長(zhǎng)，本缺欠判斷為焊瘤。

（3）同上：反射波聲程比一次波聲程短可以判定為內(nèi)凹。

3.2 缺欠位置在焊縫內(nèi)部

（1）缺欠位置在焊縫內(nèi)部，時(shí)基線上波形密集波高不等，本缺欠可以推斷為密集氣孔。

（2）如缺欠在焊縫內(nèi)部，時(shí)基線上波高相致，如T≤5mm推斷為氣孔或點(diǎn)渣。

（3）如T6-9mm呈鋸齒狀形波形，并有次波可綜合判斷為夾渣。

（4）如T≥10mm并距離波幅曲線比?4×4平緩可推斷為未焊透。

（5）如缺欠曲線與?4×4曲線相似可推斷為裂紋。

（6）6≤T≤9沒有鋸齒波形和次波探頭定點(diǎn)移動(dòng)波形有錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象可推斷為裂紋。

（7）如定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)沒有錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象兩側(cè)探傷波高相差了3dB一下，不同K值探測(cè)波高相差9dB，以上可綜合推斷為未焊透。

（8）如不同K值探測(cè)波高相差較小9dB以下可綜合推斷為氣孔或夾渣。

（9）如6≤T≤9缺欠波不是鋸齒形并含有次波，探頭定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)波形沒有錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象，兩側(cè)談上波高相差9dB以上，本缺欠可推斷為裂紋。

3.3 缺欠波在熔合線上

（1）缺欠在融合線上，兩側(cè)同次波波探和變換K值波高相差9dB以上可推斷為未熔合。

（2）如熔合線上，但變換K值相差9dB以下，并呈現(xiàn)鋸齒波形有次波，這種缺欠可推斷為夾渣。

（3）兩側(cè)探和變換K值探相差9dB以下但不呈現(xiàn)鋸齒波并含有次波也可以推斷為未熔合。

3.4 在焊縫表面

（1）缺欠在焊縫表面，在焊趾可推斷為咬邊或焊趾裂紋。

（2）如不在焊趾上（可用MT.PT.目視檢查）是弧坑或焊道表面裂紋。

（5）如缺欠在熱影像區(qū)，是裂紋或母材缺欠。

（4）如熱影像區(qū)外推斷為母材缺欠。

4.總結(jié)

超聲波檢測(cè)過程中，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷及判定不合格，現(xiàn)場(chǎng)與焊接人員進(jìn)行解剖，找到缺陷，一同分析缺陷產(chǎn)生的原因并對(duì)返修不穩(wěn)提供休整的措施，這種經(jīng)驗(yàn)的積累，不但對(duì)提高焊接作業(yè)人員素質(zhì)起到指導(dǎo)作用，而且對(duì)提高檢測(cè)人員水平用重要意義。本文在多年焊縫超聲波檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了焊縫缺陷超聲波檢測(cè)實(shí)用的幾種定性方法，并且對(duì)焊縫不同部位出現(xiàn)的缺陷類型如何定性及操作方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，為有效解決工作中的實(shí)際問題提供了可行的檢測(cè)方法。

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作者簡(jiǎn)介：韓曙光（1971—），男，山東東營(yíng)人，主要研究方向：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。