焊缝超声波探伤检测中缺陷和反射波的特征

焊缝超声波探伤检测中缺陷和反射波的特征

焊缝中缺陷的性质与其产生的部位、大小和分布情况有一定的关系，因此根据缺陷波的大小、位置、探头运动时波幅变化的特点，结合工艺情况，可以对缺陷的性质进行大致的估计。
一、缺陷和反射波的特征
1.气孔特征：
① 气孔体积一般不大，呈球形或椭球形；
② 气孔中含有气体；
③ 一般产生于引弧和熄弧处。
反射波的特征：
① 反射率高，波幅因球形反射体所致，不会很高；
② 波形为单峰，较稳定；
③ 探头稍一移动，波形即消失；
④ 从各个方向探测，可得到大致相同的反射波
⑤ 单个气孔的缺陷当量一般均小于同声程f2横孔。
2. 夹渣特征：
① 一般呈体积状，表面不规则；
② 夹渣中一般为非金属夹杂物。
反射波的特征：
① 反射率低，波幅一般也不高；
② 波峰为毛粗，主峰边上有小峰；
③ 探头移动时，波幅变动明显；
④ 从各个方向探测时，当量各不相同；
⑤ 夹渣的反射当量一般也小于同声程横孔。
3.未焊透特征：
① 有一定的长度，一般产生于起弧和熄弧处；
② 未焊透的位置根据坡口型式，一般在焊缝中部、焊缝两侧和焊缝根部。
反射波的特征：
① 反射率高，波幅较高；
② 因为有一定长度和固定的位置，探头水平移动时波形较稳定；
③ 从焊缝二侧探伤时，能得到大致相同的当量
④ 未焊透的反射当量一般大于同声程f2横孔。
4.裂缝特征：
① 裂缝有一定的长度和深度，表面不平整；
② 裂缝大多产生于应力比较大的部位，如十字接缝处。
反射波的特征：
① 反射率高，当探测方向好时波幅极高；
② 波形较宽，且有多峰出现；
③ 探头平行或垂直移动时，反射波连续出现；
④ 探头摆动时，多峰波交替出现最大值，摆动角度较大；
⑤ 缺陷当量一般大于同声程横孔。
二、利用动态波形来鉴别缺陷的性质
缺陷反射波随着探头的运动而变化，变化的缺陷反射波图形称之为动态波形。探头运动的基本方式有四种，所以，动态波形也有四种形式。缺陷不同，其动态波形也不同，所以，根据动态波形可以判断缺陷的性质。下面介绍三种典型缺陷的动态波形图(如图1 所示)。

利用上面的动态波形图可以判缺陷的性质。例如，探头左右移动，圆形缺陷(气孔)与线性缺陷(未焊透、裂缝)其反射波包络线的特征有显著差别。前者能移动的距离较短(不大于声束截面)，后者则基本上与缺陷等长。再如，区别平直缺陷与锯齿形缺陷时，则主要看定点转动或环绕运动时的缺陷反射波包络线特征。平直缺陷可转动角度小(一般小于10°)，而且波形陡直，下降速度；锯齿形缺陷则可转动角度大(一般可达20°，最大可达45°)，波形下降缓慢，且有起伏，故在焊缝探伤中，常用定点转动和环绕运动来区别是裂缝还是未焊透。