焊縫超聲波檢測技術(shù)總結(jié)

1、一、超聲波探傷常見缺陷回波類型顯示1、氣孔：單個氣孔回波高度低，波形穩(wěn)定，從各個方向探測，反射波大致相同， 稍一移動探頭就消失。密集氣孔為一族反射波，其波高隨氣孔的大小而不同，當 探頭作定點轉(zhuǎn)動時，會出現(xiàn)此起彼落的現(xiàn)象。2、夾渣：點狀夾渣的回波信號與點狀氣孔相似。條狀夾渣回波信號多呈鋸齒狀， 反射率低，一般波幅不高，波形常呈樹枝狀，主峰邊上有小峰，探頭平移時波幅 有變動，從各個方向探測，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 類似鏡面反射，用單斜探頭探測時有漏檢的危險。對于單面探測根部未焊頭，類 似端角反射。探頭平移時，未焊透波形穩(wěn)定。焊縫

2、兩側(cè)探傷時，均能得到人致相 同的反射波幅。4、未熔合：當超聲波垂直入射到其表面時，回波高度大，當探頭平移時，波形較 穩(wěn)定，兩側(cè)探測時，反射波幅不同，有時只能從一面探測。5、裂紋：一般來說，裂紋回波較大，波幅寬，會出現(xiàn)多峰。探頭平移時，反射波 連續(xù)出現(xiàn)，波幅有變化，探頭轉(zhuǎn)動時，波峰有上下錯位的現(xiàn)象。常見的缺陷回波圖片未熔合、未焊透裂紋氣孔常見的缺陷類型圖片二、焊縫探傷中常見的偽缺陷回波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)過高，熒光 屏上出現(xiàn)單峰或者多峰波形，接上探頭工作時，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

3、，在熒光屏上顯示山脈沖波幅很高、很寬的信號， 無論探頭是否接觸好，它都存在且位置不隨探頭移動而移動，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。只要探頭固定不動，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，信號就會消失。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。當超聲波掃查到溝 槽時，會引起溝槽反射。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，這種反射信號的特點是不強烈、遲鈍。10、 焊縫上下錯位引起的反射波：由于焊縫上下焊偏

4、，在一側(cè)探傷時，焊角反射 波很像焊縫內(nèi)的缺陷，當探頭移到另一側(cè)時，在一次波前沒有反射波或測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為焊角，由焊 角產(chǎn)生的回波稱為焊角回波。在階梯試塊上做試驗：如下圖A、圖B所示，從A、B兩個相反的方向檢測同一個臺階，探頭在 A位置時會有回波，在B位置時沒有 回波。角焊回波的特點是：探頭在工件上 A位置處會有焊角回波產(chǎn)生，在 B位置 處則無焊角回波產(chǎn)生。焊角回波高度與余高高度有關(guān)，余高高時焊角回波高度高， 余高低時焊角回波高度低，余高到一定程度時，無焊角回波。當探頭沿焊縫平行 移動時，焊角回波的位置不會改變，當探

5、頭垂直焊縫作前后移動時，焊角回波的 位置會相應(yīng)的移動一段距離，如果根據(jù)最高焊角回波的位置計算出它的水平位置 和垂直距離，計算出的焊角位置與工件上的實際焊角位置相同；如果用手沾油輕輕敲擊工件的焊角處，焊角回波會上下跳動。12、咬邊反圖A） 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。當探頭在焊縫兩側(cè)探傷時，一般都能發(fā)現(xiàn)。當探頭移動出現(xiàn)最高反射信 號處固定探頭，適當降低儀器靈敏度，用手指沾油輕輕敲打焊縫邊緣咬邊處，觀 察反射信號是否有明顯的跳動現(xiàn)象，若信號跳動證明是咬邊反射信號。三、T形焊接接頭的超聲波檢測13、結(jié)構(gòu)特點與檢測方法T形接頭由翼板和腹板焊接而成，坡口開在腹板上。在

6、選擇檢測面和探頭時應(yīng)考慮到檢測各類缺陷的可能性，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形焊接接頭的檢測有以下三中檢測方式， 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施檢測，并應(yīng)用考 慮主要檢測對象和幾何條件的限制。（1）用斜探頭從翼板外側(cè)用直射法進行檢測，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行檢測，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， 或者用斜探頭在翼 板外側(cè)沿焊接接頭檢測，如圖1中的位置

7、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掃查。b圖1 T形焊接接頭（形式I）圖3 T形焊接接頭（形式III ）14、檢測條件的選擇（1）探頭 采用縱波直探頭時，探頭的頻率可選用為2.5MHz，探頭的晶片尺寸不宜過大。采用斜探頭時，探頭的頻率為2.55MHz ；在翼板外側(cè)進行檢測時，推薦使用 K1探頭；用斜探頭在腹板一側(cè)進行檢測時，探頭 K值根據(jù)腹板厚度按表1進行 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 ° )> 46-12

8、02.0-1.0(60° - 45 ° )> 120-4003.0-2.0(60° - 45 ° )(2) 試塊直探頭檢測用試塊為平底孔試塊或利用翼板底面。斜探頭檢測用 實試塊與平板對接接頭檢測用試塊相同。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 接接頭檢測用試塊相同。(2)檢測靈敏度調(diào)節(jié)，直探頭檢測靈敏度應(yīng)以翼板厚度按表2進行調(diào)整。斜探頭檢測時，距離一波幅曲線靈敏度應(yīng)以腹板厚度按表3確定。表2T形焊接接頭直探頭距離一波幅曲線靈敏度評定線定量線判廢線© 2mm平底孔© 3mm平底孔&

9、#169; 4mm平底孔表3CSK IVA試塊尺寸CSK IV被檢工件厚度對比試塊厚度T標準孔位置b標準孔直徑dNo.1>120150135T/4、T/26.4(1/4i n)No.2>150200175T/4、T/27.9(5/16 in)No.3>200250225T/4、T/29.5(3/8i n)No.4>250300275T/4、T/211.1(7/16i n)No.5>300350325T/4、T/212.7(1/2i n)No.6>350400375T/4、T/214.3(9/16i n)16、掃查值探頭和斜探頭的掃查可按上圖 1、圖 2和圖

10、3所示的方法進行。 5、缺陷的判別和評定(1)缺陷定量的檢測：靈敏度調(diào)到定量線靈敏度，對所有反射波幅達到或超過 定量線的缺陷，均應(yīng)去頂其位置、最大反射波幅和缺陷當量。缺陷定量應(yīng)根據(jù)最 大反射波幅確定當量直徑©或缺陷指示長度 L。a) 缺陷當量直徑©，用當量平底孔直徑表示，主要用于直探頭檢測，可采用公式計算，距離波幅曲線和試塊對比來確定缺陷當量尺寸。b) 缺陷指示長度 L的檢測采用以下方法：1) 當缺陷反射波只有一個高點，且位于 II 區(qū)或 II 區(qū)以上時，使用波幅降到熒 光屏滿刻度的 80%后，用 6dB 法測其指示長度。2) 當缺陷反射波峰值起伏變化，有多個高點，且位于

11、II 區(qū)或 II 區(qū)以上時，使 波幅降到熒光屏滿刻度的 80%后，應(yīng)以端點 6dB 法測其指示長度。3) 當缺陷反射波峰位于 I 區(qū)，如認為有必要記錄時，將探頭左右移動，使波 幅降到評定線，以此測定缺陷指示長度。(2) 缺陷位置測定：缺陷位置測定應(yīng)以獲得最大反射波位置為準，缺陷最大反 射波幅的測定，將探頭移至缺陷出現(xiàn)最大反射信號的位置，測定波幅大小，賓確 定它在距離波幅曲線中的區(qū)域。(3) 缺陷評定：超過評定線的信號應(yīng)注意其是否具有裂紋等危害性缺陷特征， 如有懷疑時，應(yīng)采取改變探頭 K 值、增加檢測面、觀察動態(tài)波型并結(jié)合結(jié)構(gòu)工藝 特征作判定，如對波型不能判斷時，應(yīng)輔以其他檢測方法做綜合判定。缺

12、陷指示 長度小于10mm，按5mm計。相鄰兩缺陷在一直線上，其間距小于其中較小的缺 陷長度時，應(yīng)作為一條缺陷處理，以兩缺陷長度之和作為其指示長度(間距不計入缺陷長度）。（4）直探頭檢測時，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、指示長度或當量大小。（5）斜探頭檢測時，探頭在焊縫兩側(cè)沿垂直于焊縫方向掃查時，焊角回波反射強烈，當焊縫中存在缺陷時，缺陷波一般出現(xiàn)在焊角反射波的前面。焊縫中缺陷位置、指示長度的測定方法同板對接接頭。（6）缺陷評定參照JBT4730.3 2005進行質(zhì)量分級，如下圖4,值得注意的是,壁厚均以腹板厚度為準。表4 焊接接頭質(zhì)量分級等級板厚T反射波幅（所在區(qū)域）單個缺陷指示長度L多個缺陷累計長度L'I6-400I非裂紋類缺陷6-120IIL=T/3,最小為10,最大不超過30在任意9T焊縫長度范圍 內(nèi)L'不超過T> 120-400L=T/3，最大不超過50II6-120IIL=2T/3，最小為12,最大不超過40在任意4.5T焊縫長度范 圍內(nèi)L&