RT與TOFD影像（圖譜）對(duì)比

齊文超

摘要：近幾年，隨著TOFD檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)日趨成熟，在實(shí)際的無(wú)損檢測(cè)工作中，TOFD檢測(cè)的所占比重越來(lái)越大。在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中針對(duì)壁厚大于12mm的對(duì)接焊縫，人們通常采用超聲波衍射時(shí)差法（TOFD）檢測(cè)焊縫。

關(guān)鍵詞：TOFD 檢測(cè) 焊縫

現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況，將RT與TOFD檢測(cè)實(shí)踐中的一些見(jiàn)解歸納分析一下，不當(dāng)之處歡迎指正，以便在實(shí)際工作中逐步改進(jìn)和完善。

作為一個(gè)合格的無(wú)損檢測(cè)人員，對(duì)在制設(shè)備焊接的RT無(wú)損檢測(cè)中，正確的區(qū)別和識(shí)別未焊透、未熔合的影像是非常重要的，直接關(guān)乎缺陷返與不返。因?yàn)镴B/T4730-

2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，管道和小徑管單面焊允許未焊透，但不允許未熔合的存在，所以正確的區(qū)分未熔合與未焊透存在還保證了設(shè)備使用過(guò)程中安全運(yùn)行。以下就是作者的總結(jié)：

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1 未熔合

未熔合，即母材金屬與焊縫金屬或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。未熔合的現(xiàn)象主要有根部未熔合、層間未熔合、坡口未熔合。

產(chǎn)生原因：一是焊接電流小于設(shè)計(jì)要求，焊速過(guò)快；二是所選擇的焊接角度不符合工程要求，造成偏??；三是焊接處于下坡焊，母材未熔化時(shí)鐵水已覆蓋形成的假焊；四是坡口表面存在氧化物、污物，使得母材無(wú)法與熔敷金屬結(jié)合。

危害：未熔合是一種面積型缺陷，在交變應(yīng)力的作用下，很容易引起焊縫開(kāi)裂，危險(xiǎn)系數(shù)僅次于裂紋。JB/T4730.2-2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)中都不允許未熔合存在。

RT影像特征與識(shí)別：由于影像和位置不同，只有透照方向與缺陷走向平行透照時(shí)才有明顯的特征。坡口未熔合：其影像出現(xiàn)在焊縫兩側(cè)的邊緣，靠近母材側(cè)呈直線，輪廓分明，黑度大，靠近焊縫中心處呈不規(guī)則狀且黑度較淡。層間未熔合：影像多為黑度不大的塊狀形狀，不規(guī)則，常伴有夾渣的出現(xiàn)，且?jiàn)A渣部位處的影像黑度較大，與焊縫表面的內(nèi)凹和凹坑的影像相似。單面焊根部未熔合：影像出現(xiàn)在焊縫中間，形狀在底片上坡口側(cè)呈直線，規(guī)則，黑度大，中心側(cè)呈曲狀，黑度小。

TOFD顯示特征與識(shí)別：層間未熔合的TOFD缺陷圖像邊緣有著模糊且不規(guī)則的輪廓，但是底波有顯著的變化，可以直觀的分析底波和變型波之間圖像。如果缺陷過(guò)長(zhǎng)，則極易與密集氣孔或點(diǎn)狀缺陷區(qū)分開(kāi)；否則，不易區(qū)分上下端點(diǎn)。根據(jù)經(jīng)平行掃描（或常規(guī)UT）確定的深度和水平位置能夠?qū)ζ湫再|(zhì)進(jìn)行大致的判定。坡口未熔合與壁厚中部的埋藏性缺陷雖然極為相似，但也有本質(zhì)的區(qū)別，比如缺陷方向傾斜，沿坡口熔合面伸展，但是TOFD依然能有效成像；另外，由于缺陷的水平位置，上端點(diǎn)部分衍射波被埋在直通波中，但是通過(guò)直通波濾除后依然清晰可見(jiàn)。

2 未焊透

未焊透：指母材金屬未熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象。有單面焊根部未焊透、雙面焊未焊透及帶墊板的單面焊未透。

產(chǎn)生原因：

①焊接電流過(guò)小，焊速過(guò)快，熔深淺；②坡口角度尺寸不合理，鈍邊余量太大，間隙過(guò)窄；③焊接角度不對(duì)引起的弧偏吹或?qū)娱g與焊根清理不干凈；④自動(dòng)焊未開(kāi)坡口時(shí)由于選擇的電流不當(dāng)或偏離焊道中心也會(huì)產(chǎn)生未焊透。

危害：

減少了焊縫有效截面，使接頭強(qiáng)度下降，造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中，往往成為焊縫開(kāi)裂的根源，造成嚴(yán)重的破壞。JB/T4730.2-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，Ⅰ級(jí)焊縫不允許有未焊透，雙面焊及帶墊板的單面焊Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)焊縫不允許存在，對(duì)允許存在的JB/T4730.2-2005標(biāo)準(zhǔn)都做出了嚴(yán)格的要求。

RT影像特征與識(shí)別：?jiǎn)蚊婧傅奈春竿篙喞逦?、?guī)則，如不考慮焊道偏離和透照方向的因素，其影像處在焊縫中心，呈黑線狀，黑度均勻，兩端無(wú)尖角，常伴有內(nèi)凹、錯(cuò)口現(xiàn)象。雙面焊未焊透影像在底片上是呈規(guī)則的黑線，黑度均勻，常伴有夾渣和鏈狀氣孔，其寬度和間隙基本相同，有時(shí)鈍邊也會(huì)有熔化的現(xiàn)象，其輪廓就會(huì)變得不太規(guī)則，呈圓弧形，中心處黑度大，邊緣黑度小。帶墊板的根部未焊透在底片上常出現(xiàn)在鈍邊側(cè)，外形規(guī)則，呈直線狀。

TOFD顯示特征與識(shí)別：TOFD法對(duì)連續(xù)未焊透的定性也具有較高的準(zhǔn)確性。因?yàn)槲春竿秆苌洳ㄒ草^強(qiáng)，且僅僅摻雜少量的雜波。TOFD圖像亮度大，有著清晰的邊緣輪廓，底波與變型波之間圖像顯示非常明顯?？赏ㄟ^(guò)對(duì)A掃中的相位變化進(jìn)行觀察來(lái)判定其深度，再通過(guò)平行掃描（或常規(guī)UT）來(lái)獲知其水平位置及坡口類型。對(duì)斷續(xù)未焊透就需要對(duì)其水平位置、深度、坡口類型、焊接方式等進(jìn)行綜合分析才可以獲知其大致的性質(zhì)。

3 總結(jié)

在現(xiàn)場(chǎng)使用TOFD與RT、UT對(duì)比時(shí)，對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行分析，通過(guò)用TOFD技術(shù)對(duì)缺陷定性的試驗(yàn)研究，得到如下結(jié)論：

①TOFD技術(shù)采用全波記錄和圖像顯示，所以可以通過(guò)A掃描結(jié)合TOFD圖譜的特征進(jìn)行綜合分析和解釋，利用這些特征能夠有效地對(duì)缺陷進(jìn)行定性和定量。

②不同缺陷的TOFD檢測(cè)圖像在特點(diǎn)、相位和波形隨位置變化情況方面都各有差異，據(jù)此可以區(qū)分缺陷的類型。但必須具備大量的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)才能對(duì)缺陷進(jìn)行定性分析。

③在TOFD檢測(cè)過(guò)程中要大量結(jié)合常規(guī)UT檢測(cè)，才能對(duì)缺陷進(jìn)行更準(zhǔn)確更精確的定位及對(duì)缺陷性質(zhì)的估判。

④在實(shí)際檢測(cè)中TOFD檢測(cè)區(qū)域會(huì)存在上下表面盲區(qū)，對(duì)上表面盲區(qū)可輔以MT及常規(guī)UT檢測(cè)，對(duì)下表面盲區(qū)直接采取MT檢測(cè)。條件允許的情況下可以進(jìn)行雙面檢測(cè)來(lái)減少盲區(qū)。

⑤在實(shí)際檢測(cè)工程中，工件厚度小于12mm或者管徑小于169mm的盡量采用RT，TOFD對(duì)薄板檢測(cè)因諸多客觀原因效果并不理想。

⑥現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)TOFD檢測(cè)沒(méi)有做出定性的要求，標(biāo)準(zhǔn)中的缺陷指示進(jìn)行了線狀顯示，點(diǎn)狀顯示和條狀顯示。在實(shí)際工作中作者對(duì)缺陷的定性分析只是推測(cè)，所以本文中所講述的定性方法只是個(gè)人的一些建議，只供參考。

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