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1、第29卷第6期无损探伤Vol.29No.62005年12月NDTDecember.2005小径薄壁管焊接接头超声波探伤方法探讨环川建张强江向华(江苏电建一公司,南京210028)摘要:介绍了小径薄壁管焊接接头的超声波探伤中,采用焊接接头的正常根部波或管内壁回波作为参照波来对缺陷回波进行比较、判定的方法。主题词:变形波;超声波探伤;比较法中图分类号:TG115.28文献标识码:A文章编号:167124423(2005)06234203小径薄壁管焊接接头的超声波探伤一直是一个别在内弧和外弧面加工尺寸(如表1)
2、的键槽,作为根难点。目前,小径薄壁管焊接接头超声波探伤普遍使部波及根部波以前缺陷波的对比和验证之用。该试用短前沿、大K值、小晶片的探头,在实际探伤中往块具有可对比性和无需补偿的特点。往会产生大量变形波充溢整个显示屏,使得对缺陷表1参考试块尺寸波的判别变得困难。同时,小径薄壁管焊接接头的壁管壁厚度键槽(深×宽)厚处于近场区附近,常用的厚度测量法、焊缝中心定4mm～5.5mm1mm×2mm位法等,易造成缺陷漏评、漏判。如果把根部波或管>5.5mm～8mm1.5mm×2mm内壁回波作为比较参照波,来对缺陷进行定
3、性、定>8mm～11.5mm1.5mm×2.5mm位,其探伤过程就显得更简单、可靠。>11.5mm～14mm2mm×2.5mm1探头的选择3探伤前的准备为增加接触面,改善耦合条件,探头应修磨成与3.1探伤面的修整被探工件表面曲率相同或相近的弧面;应短前沿;始修整探伤面,应将探头移动有效范围内的飞溅、波占宽小;K值选择要保证探头能扫查到整个焊缝油漆、氧化物去掉。切不可用机械打磨方式修整,此截面。如若探头前沿距离长或K值小,则扫查不到焊法会使整个探伤面的形状在周向上成多面状,反而缝的整个截面;若K值过大,则会
4、增加产生变形波的会增加工件探测面的粗糙度。当探测表面粗糙度大条件。在始波占宽大于相当于钢中深度2.5mm的于1ö10波长时,声耦合显著变差,出现较大的侧向情况下,4mm厚度的焊接接头就无法探伤,根部散射,声束轴线上的声压降低,声压的形状改变。探波、缺陷波就会被覆盖。伤时很有可能将侧向反射的信号误判为轴线上的缺2对比试块的制作陷;同时粗糙工件界面上的入射波易产生漫反射或波形转换——表面波,这样,既降低了探伤灵敏度,选择声学性能及探伤面相同的工件,或取与所又使声束指向性变差,从而不利于缺陷定位、定性。探工件相
5、同的管材,设计已知尺寸的参考反射体,分4结论参考文献:在实际操作中对超声波测厚的影响因素较多,[1]李慎安等.测量不确定度评定与表示[M].北京,国家质量技术监督局,1999:5～33评定不确定度较为复杂,但只要运用正确的方法同[2]超声波探伤[Z].武汉,中国锅炉压力容器安全杂志社,时对各种影响因素准确赋值,那么对其不确定度的1995:1～282评定也就较为简单了。第6期环川建等:小径薄壁管焊接接头超声波探伤方法探讨35同时如果焊缝余高过高、过宽或有不清晰回波信号比较产生的地方,也应进行修磨,使之满足检
6、验的要求。垂直固定焊焊接接头(平焊)成形时,熔池铁水3.2耦合剂的选择呈管内壁方向凸出。根部是以高出为主,但易出现未宜选用有足够浸润性、声阻抗大的机油、甘油或熔合。正常情况下,当探头从A侧向B侧推进时(如100%熔涨充分的化学纤维素作为耦合剂。化学纤维图1),示波屏上先出现A侧根部焊趾波,焊趾波显示素糊状物粘稠度要适中,稠了会使糊状物聚集在探的深度与管壁相近,接着同时出现A侧焊趾波和焊头的前端产生声波漫射,易产生变形波;稀了易流瘤波,再接着出现A侧的焊趾波回波下降,焊瘤波会失,难以起到耦合作用。最好使用油
7、基的耦合剂。呈现一定的声压回波包络宽度,B侧的焊趾波出现并且回波会渐渐升高(如图2)。4探伤过程及方式小径薄壁管曲率较大,探头与工件的接触面积小,因而探头移动面积及移动速度不能太快,手握探头方式也应与使用普通大晶片探头的方式有所不同。探伤时右手握紧探头,左手一根或两根手指头沾有耦合剂,紧贴于探头的前端顶住探头,随着探头的移动而移动,右手使探头沿轴线向焊缝方向移动,而未焊透:焊趾波、焊瘤波均不会出现,只出现相左手手指使探头沿轴线向背离焊缝方向移动,两手对单一且声压回波很高的波形(如图3)。波形陡,包相互制约
8、以控制探头的移动速度(10mmös即可),络小,且A、B侧对应。与相应对比试块缺陷回波波此时,探头切不可左右摆动。并且,使用一次波探伤形、深度相当,与焊趾波、焊瘤波的波形和包络都不时,探头前后移动的距离不宜过长。同,可整圈扫查进行比较。以工件厚度T为4mm、焊缝宽度D为5mm的未熔合:平焊的未熔合往往出现在焊接接头根小径管焊接接头一次波探伤为例:当使用K3部的上端即A侧。故从A侧向B侧扫查时,在管内壁(7116°)前沿为5mm
