超声波探伤仪的基础知识(二十四)： 焊缝超声波探伤

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在焊缝探伤中，不但要求探伤人员具备熟练的超声波探伤技术，而且还要求探伤人员了解有关的焊接基本知识，如焊接接头型式、焊接坡口型式、焊接方法和焊接缺陷等。只有这样，探伤人员才能针对各种不同的焊缝，采用适当的探测方法，从而获得比较正确的探测结果。
　　
一、 焊接加工及常见缺陷
　　锅炉压力容器及一些钢结构件主要是采用焊接加工成形。焊缝内部质量一般利用射线和超声波来检测，对焊缝中裂纹、未熔合等危险性缺陷，超声波探伤比射线更容易发现。
1． 焊接加工
　　焊接过程实际上是个冶炼和铸造过程，焊接接头形式主要有对接、角接、搭接和T型接头等几种。在锅炉压力容器中，最常见的是对接，其次是角接和T型接头，搭接少见。
　　
2． 焊缝中常见缺陷
　　焊缝中常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。
　　焊缝中的气孔、夹渣是立体型缺陷，危害性较小；而裂纹、未熔合是平面型缺陷，危害性大，在焊缝探伤中，由于焊缝余高的影响及焊缝中裂纹、未焊透、未熔合等危险性大的缺陷往往与探测面垂直或成一定角度，因此一般采用横波探伤。

二、 中厚板对接焊缝超声波探伤。

2． 探测条件的选择
2.1  探测面的修整
　　工件表面的粗糙度直接影响探伤结果，一般要求表面粗糙度不大于6.3?m，否则应予以修整。
　　焊缝两侧探测面的修整宽度P一般根据母材厚度而定。
　　厚度为8 ~46mm的焊缝采用二次波探伤，探测面修整宽度为
　　 P ? 2KT+50 (mm)
　　厚度为大于46mm的焊缝采用一次波探伤，探测面修整宽度为
　　 P ? KT+50 (mm)
　　式中 K----探头的K值；
　　T-----工件厚度。
2.2 耦合剂的选择
　　在焊缝探伤中，常用的耦合剂有机油、甘油、浆糊、润滑脂和水等，实际探伤中用得最多的是机油和浆糊。
2.3 频率选择
　　焊缝的晶粒比较细小，可选用比较高的频率探伤，一般为2.5~5.0MHz。对于板厚较小的焊缝，可采用较高的频率；对于板厚较大，衰减明显的焊缝，应选用较低的频率。
2.4 K值选择
探头K值的选择应从以下三个方面考虑：
（1） 使声束能扫查到整个焊缝截面；
（2） 使声束中心线尽量与主要危险性缺陷垂直；
（3） 保证有足够的探伤灵敏度
设工件厚度为T，焊缝上下宽度分别为a和b，探头K值为K，探头前沿长度为L，则有：
K?（a+b+L）/T
　　一般斜探头K值可根据工件厚度来选择，薄工件采用大K值，以便避免近场区探伤，提高定位定量精度；厚工件采用小K值，以便缩短声程，减小衰减，提高探伤灵敏度。同时还可减少打磨宽度。在条件允许的情况下，应尽量采用大K值探头。
　　探头K值常因工件中的声速变化和探头的磨损而产生变化，所以探伤前必须在试块上实测K值，并在以后的探伤中经常校验。
2.5 探测方向的选择

二． 距离-波幅曲线的绘制与应用
　　缺陷波高与缺陷大小及距离有关，大小相同的缺陷由于距离不同，回波高度也不相同。描述某一确定反射体回波高度随距离变化的关系曲线称为距离-波幅曲线。
　　距离-波幅曲线(简称DAC曲线)由判废线、定量线和测长线（又称评定线）组成。