e焊缝超声波发探伤中未焊透定量方法探讨

焊缝超声波探伤中未焊透定量方法探讨电厂对接焊缝超声波探伤中常常遇到焊缝根部未焊透缺陷的定量问题超声波探伤中对缺陷大小的定量往往是根据缺陷波的高度来进行的,.而影响缺陷波高度的因素是多方面的,如缺陷的方向、形状、位置,使用的探头规格及仪器工作状态等由于这些因素的影响,超声波探伤难以提供缺陷的真实尺寸,故引入“当量法”这一概念目前缺陷定量多采用“当量法”如SD6J7 -38标准中根部未焊透的定量就是采用当量试块法,该标准规定“采用SD一I型锯齿槽对比试块作为焊缝根部缺陷的对比测定该试块用被探管材制作”其采用的当量尺寸为1.5m m x 20 m m(深x长)的锯齿槽但是由于受诸多因素影响,现场.不易配齐所需各种尺寸的对比试块致使探伤人员常常按距离一波幅曲线进行根部缺陷的定量此时的定量精度和判伤尺度在很大程度上取决子操作者的经验水平,一旦操作者忽视了探头K值对缺陷波高的影响,其定量结果就有一定的盲目性那么根部未焊透缺陷用距离一波幅曲线定量是否可行?当采用不同K值探头探伤时判伤尺度如何掌握?定量结果与采用SD一3型对比试块结果是否相符?本文对此进行了探讨1理论依据 未焊透缺陷出现在焊缝根部,同时其方向、形状、位置基本是固定的。

当仪器的工作状态确定后,影响缺陷波高的因素除缺陷大小外主要是探头K值我们知道未焊透对超声波的反射类似于直角反射,故当不同K值的探头入射到未焊透焊缝中时其反射规律应与入射到直角中时相似 图1为不同角度横波入射到直角中的反射系数 由图1可知不同角度的探头入射到直角中的反射系数差异较大也就是说对同一尺寸的未焊透采用不同K值探伤时缺陷波高度差异较大如探头K值为0.65~1.54(33~57)时,反射系数最大,反射能量最强探头K值为1.37(06)时则最小由此可见在对未焊透缺陷定量时探头K值的影响不容忽视2 实脸内容2.1使用仪器设备-一仪器:CTS-2型超声波探伤仪探头:2.5P10 x16 K1:一D;2.SP l0 x 16 K1.5一D25P10 x l6 K 2.13一D;2.5P 10 x 16 K2.6一D试块:CSK一1A CSK一2A标准试块:带有1 mm,1.5mm,2 mm,2.5mm深锯齿槽的对比试块试样:带有人工未焊透缺陷的平板焊缝试样壁厚分别为16 mm,2 2mm,45mm祸合剂:机油2.2实验结果 四种不同K值探头的距离一波幅曲线如图2所示b 在对比试块上采用不同K值探头测试的超声波当量(1X 6),见表1c 采用不同K值探头在未焊透试样上测得超声波当量(必1 x 6)见表2。

上表数据依三种壁厚试样测试结果整理而成;未焊透深度尺寸为实测值:长度从20-60mm;试样材质16mm,45 mm为公20#钢,22 mm为10CrMo910钢3 测试结果分析3.1 将表2未焊透深度分别近似地看作1 mm,1.5 mm,2.0 mm,2.5m m,3.0 mm,它们在距离一波幅曲线上的位置如图3示 图3中a、C、d、e线分别为未焊透深度l mm,l.5 mm,2.0 mm,2.5 mm,3.2采用不同K值探头时判伤尺度确定3.2.1 由图2可知,若不考虑探头K值的影响,仪以缺陷波高判伤,那么依距离一波幅曲线判伤时四科K嵘探头的判伤尺度均>1*6+5dB而此时未焊透深度分别为lmm一3dB,1 mm一ldB,2 mm+l dB,1.5 m m因此可以看出这一判伤结果是极不合理的3.2.2 SDJ6-83标准对未焊透缺陷的判伤是以l.5 m m深锯齿槽作为当量尺寸标准规定:“探伤时当发现根部未焊透时,改用折射角为45~50K1,~K1.2:)的探头,以SD一3型试块上深1.5m m,长2.mmm的锯齿槽的反射波作为对比灵每度”I级焊缝判伤尺度为缺陷彼高》1.5 x 02锯齿槽反射波高。

据此我们以1.sm m深未焊透作为判伤依据此时不同K值探头的判伤尺度如下:K1,探头:》1 x 6+(10 dB-12 dB)K1.5:探头:》l x 6+(8dB~10 dB)k2.13:探头:>1x 6+(2 d B-3 d B)K2.6:探头:>1 x 6+(5 d B-6 d B) 依此判伤,无论采用那种K值探头探伤,均可将未焊透缺陷定量在>1.5m m深时判废实现了依距离一波幅曲线定量时判伤结果的统一3.3上述判伤尺度与SDJ67一83标准是否相符 由表1可知使用K:探头时SD一l型对比试块上1.sm m深槽反射当量为必l x 6+13 dB此时相当于未焊透实际深度约为Zm m(见图3)而我们所定判伤尺度为>功1 x 6+(lod B~1 2 d B)此时相当于未焊透实际深度1.4 m m~1.7 m m(见表2)二者基本相符4 几点说明a.由于本方法是依距离一波幅曲线对未焊透进行定量判伤,故可以不必制作根部缺陷对比试块考虑到距离一波幅曲线制作时,受探头性能或操作者手法不同的影响,作出的曲线会有一些差异,为防止漏检我们将判伤尺度定得稍严些b.该定量方法需在对缺陷准确定性后使用,由于大K值探头(K:以上),对小尺寸未焊透定性比较困难,故建议采用大K值探头探伤中,对根部缺陷定性困难时,改用K1;或K1.5:.。

探头进行复核c本试验所用探头是按常见四种标称K值探头选取的当探头K值与标称值相差较大时,应对图3曲线修正后使用d.通过试验和应用,我们发现用K:2.13探头探伤时,直接用对比试块法定量易造成漏检由表1可知K2.13;探头在对比试块上测试1.5m m深槽当量为必l x 6+d7 B由图3可知此时仅能发现深2.5m m以上的未焊透而使用曲线定量时则无此情况5应用实例 某厂主给水管焊口规格必245 x 18,用K 2.1:探头探伤,发现一根部未焊透,其反射当量为必1 X 6+4~6d B,长度约40 mm依曲线法定量深度大于2mm应控补处理为证实判伤结果,改用K,.5探头复核,此时缺陷反射当量为妇x 6+12d B由图3可知未焊透定量深度亦大子2m m又用K:1.5探头用试块对比法测试,结果缺陷反射当量与S D一3型试块上1.s x02 m m锯齿槽相当,从而证实判伤结果正确6结论 通过实验和应用,我们认为用距离一波幅曲线对根部未焊透定量是可行的只要正确掌握采用不同K值探头时的判伤尺度,其定量结果与采用当量试块法定量是一致的参考文献1超声波探伤编写组编著.超声波探伤资料来源： 。