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1、焊缝中横向裂纹的超声波检测8856c9ee-7161-11ec-851b-7cb59b590d7d大型结构件钢板在对接焊时,由于焊接工艺复杂,在焊缝内易产生裂纹、未焊透、夹渣 及气孔等缺陷,尤其严重的是,由于焊接过程中焊件受到局部加热和冷却,使晶间组织不均, 引起膨胀,导致焊缝和母材连接处产生强大热应力,当应力达到材料本身不能承受的程度时, 钢板焊缝就会产生裂纹或延迟裂纹缺陷。为此,需要探伤人员具有斜角探伤的理论和实践 经验及熟练的操作技艺,同时还要具备高度的责任心,在检测每个工件时,都必须先了解焊 接工艺方法和易产生缺陷的部位,并对出现的反射波形具有综合分辨能力,只有这样才能保 证被探工件内
2、部质量。通过较长期的实践,我们摸索出检测焊缝横向裂纹缺陷的一些方法。1探伤原理及方法选择1.1探伤原理当超声波在焊缝中传播时，在焊缝中传播的声程将显示在仪器荧光屏的时间扫描轴上 并受到限制。通常，所选声路应覆盖焊缝。这样，如果焊缝中存在缺陷，缺陷反射回波将 在荧光屏上产生（图1）。1.2仪器探头及方法选择采用a型脉冲反射超声波探伤仪，仪器性能指标要求满足zbj04001-1987专业标准的 规定和技术条件的要求。探头采用单斜探头，方法采用直接接触法。探头晶圆尺寸、频率 折射角、仪器探头组合灵敏度要求见表1。探测频率高,则声束指向性好,便于发现和分辨微小缺陷,折射角的选择应使探头与焊 缝距离尽可
3、能小，而且声束方向应尽可能与缺陷最大反射面垂直，探头tgB值的测定应在 2n以外进行。焊缝探伤一般采用横波多次反射法进行。2对接焊缝横向裂纹检测方法对接焊缝通常采用多次反射法探伤（图2）。超声波束垂直于焊缝的方向进入工件，探头 在前后移动时须作锯齿形扫查，此方法只能探测出与波束垂直的缺陷，不适于焊缝中与波束 平行的横向裂纹的检测。一般来说，裂缝发出的回声高而尖锐。为了检测焊缝的横向裂纹，应选择角度最大的 探头，声束应尽可能平行于焊缝，并沿焊缝纵轴进行单探头扫描；焊缝补强打磨后，可在 焊缝表面进行扫描。双探头用于检测。具有相同角度的发射和接收探头放置在焊缝纵轴的 两侧，以便超声波束与焊缝的中心平
4、面相交。下面介绍几种具体的检测方法。2.1斜平行扫查法为了检测带有钢筋的焊缝中的横向裂纹，探头应与焊缝轴线形成小角度，或沿平行于 焊缝轴线的方向移动。2.2去掉焊缝余高后扫查方法如果焊缝钢筋已打磨平整，则对焊缝进行检测是检查横向裂纹的一种非常有效的方法 可以采用对焊缝进行直接扫描的方法(图2.3用双探头横跨焊缝扫查法在焊缝两侧放置两个角探头(图4)。此时，探头发出的光束经母材底面反射后到达 焊缝上表面，可以检测到表面横向裂纹。3缺陷的判别以上介绍了几种焊缝横向裂纹的超声波检测方法。值得一提的是，在焊缝探伤中，假 缺陷的反射波信号也是干扰缺陷识别的一个问题。为了解决这个问题，介绍了以下两种识 别
5、方法。(1)焊缝探伤中常在荧光屏上出现非缺陷信号,这些信号往往是由焊缝余高或焊缝两侧 如果没有正确识别凹陷和疤痕形成的反射信号，可能会误判，造成一些不必要的浪费 解决这一问题时，应特别准确地确定声程距离，并根据水平位置确定深度，以判断是否为 缺陷反射波。(2)若可以直接接触,用手沾上耦合剂轻轻拍打焊缝两侧,如果荧光屏上被认为是缺陷 反射波的信号出现跳动,则说明这个信号是边角反射信号,而非缺陷信号。4在实际探伤中的应用综上所述,在实际探伤中,对不同板厚的横向裂纹缺陷应采用不同的方法。(1) 当板厚为45时。(2)当板厚12mm时，只用70探头扫查横向缺陷则显得不够，特别是靠近上表面的缺 陷容易漏掉。可根据板厚和声程选择小角度探头,配合70探头进行全方位扫查。实际探 伤得到的缺陷检出率如表2所示。利用上述方法，结合一定的实践经验，可以有效地检测出焊缝中的横向裂纹，准确地 确定缺陷的位置，从而满足当前生产制造的要求。
