倾斜平面对焊缝超声探伤结果的影响

• 目前，在焊缝检验过程中，利用超声横波对焊缝中缺陷的定位、定量分析，都是以主波束中心轴线为基准的，对于孔型缺陷(如气孔)，如果探伤面没有焊缝余高等几何条件限制探头扫查，缺陷的最高反射点在主波束中心轴线上；而对于面型缺陷，由于反射具有方向性，其最高反射点不一定在主波束中心轴线上若仍以主波束中心轴线上的足值对缺陷进行定位、定量分析，那么就会误判或错判，从而影响检验质量。
• 1实例分析
• 某施工单位对管道的对接环焊缝进行超声波检验。探伤位置为管子外壁焊缝两侧(即单面双侧)，选用25P12×12K2的单斜探头，以深度调节扫描速度，比例为1：1。
• 在检验过程中发现一反射信号，其能量在定量线以上，但未超过判废线；深度为25mm，水平定位在焊缝中；长度为整圈环缝艟}现场检验人员综合评判，该反射信号为超标缺缘回波为探伤机陷信号，因此该焊缝判为不合格，需要返修处理。但缺陷挖补时，在缺陷信号的定位位置未找到缺陷．扩大挖补范围，仍未找到缺陷。后将焊缝恢复后重新检验，该位置的反射信号仍旧出现，且其特征不变。该反射波具有以下特征：①反射波只有在焊缝的一侧扫查时出现，在另一侧扫查时不出现。②反射渡在直射渡(一次渡)扫查时出现，在反射渡(二次波)扫查时不出现。③该波波形 尖锐，游动范围小，左右转动探头时，该渡将迅速消失。④波形稳定，重复性好，综合该波的上述特征，以及在挖朴时未找到缺陷这一情况，初步判断该反射信号可能为结构所致。经对焊口解剖发现，在靠近焊缝根部，卸反射信号的一侧。左右的加工刀角。原来．在施工时因为需要加短接管，而现场没有与设计要求规格相同的管子，因此在焊接时，根据焊接的要求，对厚壁管在内壁靠近焊口的部位进行了等厚处理，从而形成所示的结构。
• 通过对焊缝横截面(管道的轴截面)进行金相分析，焊缝中没有发现任何缺陷或构成反射的结构，而可疑反射信号在整圈焊缝扫查过程中始终存在，且可疑反射信号定位在焊缝中。加工刀角磨平，再进行检验，可疑反射信号消失。对于体积型缺陷，当采用不同K值的探头进行检验时，最高反射点出现时的探头位置将不一样，声程也不相同，而该可疑信号对于不同．K值的探头其水平定位、声基本不变(附表)。固此，证明了可疑反射信号加工刀角产生的。
• 2倾斜平面反射特征分析
• 本次鉴定检验使用的是堙美2100数字型超声波探伤仪，其显示屏反射渡的高度控制为增益方式，增益键的单位为dB。实验中采用了四个不同足值的探头，其实测K值与标称值相符。附表所列数据为四个不同K值的探头沿垂直于焊缝的路径进行扫查，加工刀角上产生最大反射时取得的(探头实测声场参数略)。为了叙述方便，本文将口表示斜探头声场的主波束中心轴的折射角，即通常与探头K值对应的折射角，并称之为缘回波为磁粉探伤机探头折射角；将口表示产生最大反射时的路径折射角，称之为路径折射角。对于体积型缺陷，最大反射路径在探头主波束中心轴上，因此p和口相等．两者没有区别；对于面型缺陷，最大反射路径不一定在探头主波束中心轴上，两者就不一定相等。
• 由附表可知，对于该加工刀角，使用四个小刮K值探头探测时，反射波达最高时的入射点随K值增大而后移，声程也随之增大，但增加幅度不大。向且，最高反射点的位置基本一致，声程基本相等。
• 当用不同K值的探头探测同一孔型缺陷时，移动探头，当探头主波束中心轴对准缺陷时，反射波最高，此时探测路径折射角口与探头折射角p相等。因此对于孔型缺陷使用不同K值的探头探测时反射最高点出现的位置、声程将不相等，这一点是孔型缺陷区别于面型缺陷反射的基本特征。
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