鋼結(jié)構(gòu)T型角焊縫的超聲波檢測

摘要:本文論述了火力發(fā)電廠主廠房鋼結(jié)構(gòu)T型熔透性角焊縫的超聲波檢測工藝，超聲波檢驗在類似角焊縫中應用的可行性，以及通過檢驗實例來證明檢測效果。

關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu) T型角焊縫 超聲波 檢測

0 引言

火力發(fā)電廠的主廠房鋼結(jié)構(gòu)，承受著重達萬噸至幾萬噸的靜載荷和鍋爐啟停機熱脹冷縮等原因形成的動載荷，有時甚至要受到地震等自然災害的影響，因此鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的好壞，對機組能否安全可靠的運行關(guān)系重大。而超聲波探傷是夠有效的檢驗其內(nèi)部缺陷的可靠手段，對準確評價鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、可靠性以至于運行壽命有很重要的現(xiàn)實意義。

1 鋼結(jié)構(gòu)T型焊縫的超聲波

1.1 簡介:“T”型焊縫結(jié)構(gòu):主廠房鋼結(jié)構(gòu)“T”型焊縫由翼板和腹板焊接而成，焊縫分為非熔透型和熔透型兩種。非熔透型焊縫分無坡口和“V”形坡口，現(xiàn)場主廠房鋼結(jié)構(gòu)以熔透型焊縫分“K”形坡口為主的T型接頭。

1.2 探測基本條件選擇

1.2.1 探頭的選擇:

①探頭折射角的選擇:為了保證探頭主聲速能夠掃查到整個主廠房鋼結(jié)構(gòu)焊縫截面，及主聲速中心與危險性缺陷垂直，并且有足夠的探傷靈敏度。在腹板上探傷的探頭折射角根據(jù)腹板厚度來選擇。(見表1)

② 探頭頻率的選擇:根據(jù)主廠房鋼結(jié)構(gòu)焊縫腹板厚度較小的實際情況，宜采用較高頻率，一般選擇2.5MHz。

③ 探頭晶片尺寸的選擇:為了確保探頭檢驗效率，一般選擇晶片尺寸為13×13。

1.2.2 耦合劑的選擇:在主廠房鋼結(jié)構(gòu)焊縫探傷中，選擇流動性、透聲性、粘度適宜，附著力較好，探測結(jié)束后易清洗，并且對人體無害的耦合劑，一般選用化學漿糊即可。

1.2.3 探測面的選擇:根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，選用在腹板上進行斜角掃查的方式，腹板應經(jīng)修磨合格。

1.2.4 儀器、試塊的選擇:使用PXUT—280B型全數(shù)字智能超聲波探傷儀，用CSK—1A試塊進行探頭前沿及聲速校驗、折射角的校驗，使用RB—3試塊進行DAC曲線制作。

1.2.5 探測面的修磨:使用手動砂輪機清除焊縫腹板表面的飛濺、油漆、氧化皮。修磨寬度由腹板厚度而確定，修磨寬度為:P≥2TK+50。

1.2.6 靈敏度的補償:現(xiàn)場探傷中，當用試塊調(diào)靈敏度對焊縫進行探傷時，為了保證在焊縫中發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小的缺陷，對測定試塊與焊縫聲能傳輸損失差，進行適當補償，實際探測中靈敏度的補償為:+2dB。

2 DAC曲線制作

2.1 測聲速:選擇聲波方式為橫波，試塊一次聲程輸入50mm，二次聲程輸入100mm，確定后將探頭在CSK—1A試塊移動，使R50的最高回波出現(xiàn)在進波門時，下降至60%時，穩(wěn)定探頭不動，確定;再使R100的回波，下降至60%時穩(wěn)定探頭不動，再次按確定，測量出探頭前端至R50的水平距離L=41mm，輸入儀器。儀器自動計算聲速:3241m/s，探頭前沿:10mm。

2.2 測K值(測折射角):輸入反射體深度:40mm，反射體直徑:Φ3mm，探頭K值:2.5，確定后將探頭在RB-3試塊移動，使深度:40mm的最高回波出現(xiàn)在進波門時確定。儀器自動計算K值(測折射角):K=2.57(β=68.7°)。

2.3 制作DAC曲線 輸入最大探測深度為:60mm，反射體直徑:Φ3mm，反射體長度:40mm，確定后將探頭在RB-3試塊移動，調(diào)節(jié)增益使深度為10mm孔最高回波在80%時按確定，再移動探頭，依次找到20mm，30mm，40mm，60mm的孔的最高回波，將幾個波高儲存后，DAC母線完成。依次輸入判廢偏移-4dB，定量偏移-10dB，測長偏移-16dB并按確定后，DAC曲線制作完成。

3 現(xiàn)場實際探測分析

將調(diào)試和設置好的儀器帶到現(xiàn)場，打開儀器選擇好通道，調(diào)節(jié)增益、DAC門，探頭1在腹板的A面以前后、左右、環(huán)繞、轉(zhuǎn)角等方式探測，在焊縫端點至400mm處，用一次波發(fā)現(xiàn)一個缺陷波，位于判廢線以上，用6dB測長法進行測長，記錄缺陷波數(shù)據(jù)，如下:

3.1 探頭前沿至翼板缺陷的水平距離:L1=33mm

3.2 缺陷至腹板A面的深度:H1=13mm

3.3 缺陷長度:F=22mm

3.4 缺陷當量Φ3×40+6dB

探頭2在腹板的B面以前后、左右、環(huán)繞、轉(zhuǎn)角等方式探測，在焊縫端點至400mm處，用二次波發(fā)現(xiàn)有一個缺陷波，位于判廢線以上。

4 缺陷判定

根據(jù)《鋼熔化焊T形接頭角焊縫超聲波檢驗方法及質(zhì)量分級 DL/T542—94》要求，缺陷波位于Ⅲ區(qū)，并指示長度22mm>15mm，該焊縫級別Ⅳ級，屬于超標缺陷，進行返修處理，返修的結(jié)果證實此缺陷是危險性缺陷未熔合。

5 結(jié)束語

上述方法較為簡便易行，適用于施工現(xiàn)場的突發(fā)性檢驗，能夠有效的發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)T型接頭中的危險性缺陷，對電廠安全運行意義重大。