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超声波探伤仪在无损检测焊接检验中的应用

文章分类:案例应用人气:1,266 次访问发表时间:2016-07-05

超声波探伤仪的种类繁多,在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致。由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。

目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射,反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同,反映了缺陷的性质。焊缝缺陷类型——

超声波探伤实物对比试块之缺陷位置明细

缺陷序号

缺陷类型

缺陷位置

1

焊缝边沿缺陷

中间

1C

焊缝边沿缺陷

中间

2

根部裂纹

中间

5

中部裂纹

中间

6

孔状缺陷

中间

7

夹渣

中间

8

未融合

中间

11

根部未焊透

中间

13

中部未焊透

中间

14B

分层

中间

奥氏体、马氏体、铁素体

铁素体:铁素体是C溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,具有体心立方晶体结构,用字母F或者α表示.

奥氏体:奥氏体是C溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体.具有面心立方晶体结构,用字母A或者γ表示.

马氏体:用M表示C在α-Fe中的过饱和固溶体。但并不是分为上马氏体和下马氏体,贝氏体才是分为上贝氏体和下

贝氏体,它可分为高碳马氏体(板条状马氏体)和低碳马氏体(片状马氏体)

超声波探伤在无损检测焊接质量中的作用

焊缝检验方法: 1,外观检查.2,致密性试验和水压强度试验.3,焊缝射线照相.4,超声波探伤.5,磁力探伤.6,渗透探伤.

关于返修规定:具体情况具体对待,总之要力争减少返修次数在厂房建设及设备安装中大量使用钢结构,钢结构的焊接质量十分重要,无损检测是保证钢结构焊接质量的重要方法。

超声波探伤仪在无损检测焊接检验中的应用

无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检验和用射线照相探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。肉眼宏观检测可以不使用任何仪器和设备,但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷,而射线照相等方法则可以通过各种各样的仪器或设备来进行检测,既可以检查肉眼不能检查的工件内部缺陷,也可以大大提高检测的准确性和可靠性。至于用什么方法来进行无损检测,这需根据工件的情况和检测的目的来确定。

声波频率超过人耳听觉,频率比20千赫兹高的声波叫超声波。用于探伤的超声波,频率为0.4~25兆赫兹,其中用得最多的是1~5兆赫兹。利用声音来检测物体的好坏,这种方法早已被人们所采用。例如,用手拍拍西瓜听听是否熟了;医生敲敲病人的胸部,检验内脏是否正常;用手敲敲瓷碗,看看瓷碗是否坏了等等。但这些依靠人的听觉来判断声响的检测法,比声响法要客观和准确,而且也比较容易作出定量的表示。由于超声波探伤具有探测距离大,探伤装置体积小,重量轻,便于携带到现场探伤,检测速度快,而且探伤中只消耗耦合剂和磨损探头,总的检测费用较低等特点,目前主要采用此种方法进行检测。

接到探伤任务后,首先要了解图纸对焊接质量的技术要求。目前钢结构的验收标准是依据GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》来执行的。标准规定:对于图纸要求焊缝焊接质量等级为一级时评定等级为Ⅱ级时规范规定要求做100%超声波探伤;对于图纸要求焊缝焊接质量等级为二级时评定等级为Ⅲ级时规范规定要求做20%超声波探伤;对于图纸要求焊缝焊接质量等级为三级时不做超声波内部缺陷检查。

值得注意的是超声波探伤用于全熔透焊缝,其探伤比例按每条焊缝长度的百分数计算,并且不小于200mm。对于局部探伤的焊缝如果发现有不允许的缺陷时,应在该缺陷两端的延伸部位增加探伤长度,增加长度不应小于该焊缝长度的10%且不应小于200mm,当仍有不允许的缺陷时,应对该焊缝进行100%的探伤检查,其次应该清楚探伤时机,碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度后、低合金结构钢在焊接完成24小时以后方可进行焊缝探伤检验。另外还应该知道待测工件母材厚度、接头型式及坡口型式。在实际工作中要求探伤的绝大多数焊缝都是中板对接焊缝的接头型式,一般母材厚度在8~16mm之间,坡口型式有I型、单V型、X型等几种形式。下面主要就对焊缝探伤的操作做针对性的总结。

在探伤操作前都必须利用标准试块(CSK-IA、CSK-ⅢA)校准仪器的综合性能,校准面板曲线,以保证探伤结果的准确性。

1、探测面的修整:应清除焊接工作表面飞溅物、氧化皮、凹坑及锈蚀等,光洁度一般低于▽4。焊缝两侧探伤面的修整宽度一般为大于等于2KT 50mm,(K:探头K值,T:工件厚度)。一般的根据焊件母材选择K值为2.5探头。例如:待测工件母材厚度为10mm,那么就应在焊缝两侧各修磨100mm。

2、耦合剂的选择应考虑到粘度、流动性、附着力、对工件表面无腐蚀、易清洗,而且经济,综合以上因素选择耦合剂。

3、由于母材厚度较薄因此探测方向采用单面双侧进行。

4、由于板厚小于20mm所以采用水平定位法来调节仪器的扫描速度。

5、在探伤操作过程中采用粗探伤和精探伤。粗探伤是为了大概了解缺陷的有无和分布状态,定量、定位就是精探伤。使用锯齿形扫查、左右扫查、前后扫查、转角扫查、环绕扫查等几种扫查方式以便于发现各种不同的缺陷并且判断缺陷性质。

6、对探测结果进行记录,如发现内部缺陷对其进行评定分析。焊接对头内部缺陷分级应符合现行国家标准GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》的规定,来评判该焊否合格。

一般的焊缝中常见的缺陷有:气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。到目前为止还没有一个成熟的方法对缺陷的性质进行准确的评判,只是根据荧光屏上得到的缺陷波的形状和反射波高度的变化结合缺陷的位置和焊接工艺对缺陷进行综合估判。