平板對接焊縫檢測超聲波探傷技術(shù)參數(shù)
焊縫的超聲波檢測分為直射聲束法或斜射聲束法。在實際探傷過程中,超聲波能在均勻介質(zhì)中傳播,遇缺陷形成反射。此時,缺陷可以被看作新的波源,其發(fā)出的波被探頭接收,波峰曲線可以直觀顯現(xiàn)在屏幕上。缺陷越小,缺陷回波越不會擾亂探頭聲場。由于焊接工藝和材質(zhì)不同,且焊縫有增強量、表面不光滑以及大多危險性缺陷(比如裂縫、未焊透)垂直于平板面,因此,對接焊縫超聲波檢測一般都用斜探頭在焊縫兩側(cè)與鋼板直接接觸時所產(chǎn)生的折射橫波來進行掃描探測。
在缺陷檢測時,要在焊縫截面前后、左右移動探頭,這樣才能保證超聲波掃查到整個探測面。為此,通常要對探測表面進行修整,清除探測面的焊接飛濺、氧化鐵皮、銹蝕、凹坑油漆等,以免其影響聲波耦合和缺陷判斷。常用的清理工具有鏟刀、鋼絲刷和砂輪機等。
耦合劑的選用
在探傷過程中,為了使超聲波能順利傳入工件,探傷前,必須在探測面上涂上合適的耦合劑。常用的耦合劑有機油、化學糨糊、水、甘油、潤滑脂(黃油)等。其中,機油不利于清除,且會給焊縫返修造成不便;糨糊有利于進行垂直、頂面探傷。當工件表面光潔度較好時,各種耦合劑聲透性能相差不大,但當工件表面光潔度較差時,選用聲阻抗較大的耦合劑,比如甘油,可以獲得較好的聲透性能。
在選用耦合劑時,其應具備以下幾個性能:①良好的聲透性能和合適的聲阻抗值;②探測頻率;③耦合劑均勻,且不含固體粒子或氣泡,能提供合適的潤滑度,便于探頭移動;④保存和使用方便,避免污染,且無腐蝕、毒性或危害,不易燃;⑤在檢測條件下,不易凍結(jié)或汽化,且檢測后易于清除,同時,使用通常的探頭和耦合劑時,受檢表面溫度最高不得超過500℃。
探測頻率的選擇
探測頻率越大,其波長越小,可檢測出的缺陷尺寸也越小,所以增大探測頻率有利于缺陷檢出。然而,在焊縫中,危險性缺陷大都與超聲波入射方向成一定角度,頻率過高,雖然缺陷反射指向性越好,但探頭不易接收回波信號。為了保證超聲波檢驗的靈敏度,探測頻率要適當。
GB11345—89標準規(guī)定,檢驗頻率f一般在2~5MHz范圍內(nèi)選擇,且推薦選用2~2.5MHz公稱頻率檢驗。
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B1152—81標準規(guī)定,對于厚板焊縫和材質(zhì)衰減明顯的焊縫,為了保證探傷靈敏度,探測頻率一般采用2.5MHz;對于薄板焊縫,為了提高分辨力,探測頻率可選用5MHz。
探頭移動方式
在焊縫探傷中,探頭移動有4種基本方式,即左右移動、前后移動、定點轉(zhuǎn)動和環(huán)繞轉(zhuǎn)動,如圖4所示。前后移動、左右移動、定點轉(zhuǎn)動結(jié)合使用時,即為鋸齒形掃查,具體如圖5所示。除此之外,為了檢測橫向裂縫,還可以采用斜平行掃查、交叉掃查等。但是,對厚板中出現(xiàn)的垂直于板面的裂縫和未焊透,還應進行串列式掃查等。
具體情況如下:①鋸齒形掃查——粗掃查,為最常用的掃查方式,探頭與焊縫垂直,前后移動的同時還應10°~15°左右轉(zhuǎn)動。這種方式的特征是,檢測速度快,易于發(fā)現(xiàn)傾斜缺陷。②左右、前后掃查。左右掃查可測定缺陷長度,前后掃查可測定缺陷自身高度和深度。③轉(zhuǎn)角掃查可推斷缺陷方向。④環(huán)繞掃查可推斷缺陷形狀。當環(huán)繞掃查時,發(fā)現(xiàn)波高不變,可判定為點狀缺陷。⑤平行、斜平行掃查主要用于檢查焊縫和熱影響區(qū)的橫向缺陷,具體如圖6所示。⑥串列掃查用于厚板窄間隙焊縫或垂直于表面缺陷檢測。它多采用K1兩個探頭串列式掃查。這種方式的特征是,串列掃查回波位置不變,存在掃查盲區(qū)。