聲波透射法檢測實例解析

沈建平

（南京南大工程檢測有限公司，江蘇 南京 210008）

1 聲波檢測原理

聲波在介質中的傳播是有一定的范圍和規律的，而介質的這種性質會對聲波的傳播造成很大的影響，聲波的傳播規律就會發生衰減變化，出現波幅減小、傳播時間變長、波形畸形等特征。根據聲波接收設備上顯示的情況，就可以判斷介質的情況。

2 工程實例

以某大橋鋼連接焊縫的聲波透射法檢測為例。

2.1 全熔透T型角焊縫的超聲波檢測

T型焊縫可能存在的缺陷有以下幾種情況：

（1）未焊透。由于鈍邊很不容易焊透，當鈍邊寬度過大或者清根不到位時，常有這種情況常出現。

（2）夾渣。這種情況也常出現在鈍邊，也是由于清根不到位造成的，與未焊透的情況很像。

（3）未融合。受焊接位置影響，焊條或焊絲對腹板側坡口面施焊時存在一定的困難，所以T型焊縫的未熔合一般產生于腹板側的坡口面，翼板側坡口面出現未熔合的幾率較小。

（4）氣孔。焊材本身的問題、保護氣與氣流都可能導致這種情況的發生，而且可能出現在任何部位。

（5）母材裂紋。如果選擇不恰當的母材或者焊接的工藝參數不合理，就可能導致母材拉裂的產生。其中翼板的裂紋為與板材表面平行的層狀撕裂，腹板則是與坡口面平行的腹板裂紋。

（6）焊接裂紋。焊接起弧或收弧處、腹板熱影響區當拘束應力過大時容易產生焊接裂紋。

2.2 超聲波檢測工藝方法要點

選擇合理的工藝，能夠方便快捷的檢測出焊縫中存在的各種問題。在使用聲波透射法檢測工藝中，探測面和探頭的選擇是最重要的：

（1）氣孔、未焊透、夾渣與未熔合等缺陷的檢測方法：使用K2斜探頭對腹板的側面進行檢測，如果腹板側面出現問題，有一個面不能夠進行探測時，在一個面使用反射波也可以達到檢測的目的。另外，如果鈍面有夾渣類缺陷，需要使用K1斜探頭。

（2）母材裂紋類缺陷的檢測：對于翼板的層狀撕裂，應當選擇雙井晶探頭或直探頭檢測。另外，直探頭還可以用于未焊透及翼板側熔合面的未熔合等缺陷的檢測。腹板側母材裂紋應當使用K1斜探頭檢測。圖1所示的為探頭的防止情況。

圖1

在探測過程中，可以選擇任何一個位置，不過1、3位置需要分別對腹板的兩個側面進行測量，而2位置需要采用反射波探測。

（3）焊縫裂紋的探測：焊縫裂紋的檢測非常容易與焊縫表面的檢測混淆，這是因為焊縫裂紋一般出現在焊縫表面。在使用聲波透射法進行檢測時，一般不以超聲波檢測手段進行判斷，這類缺陷采用表面檢測方法具有很高的檢測靈敏度，對于橋梁鋼結構T形角焊縫，磁粉檢測方法是探測焊接裂紋最有效的措施。

2.3 關鍵、重要焊縫的超聲波檢測方法

對于此大橋T形角接超聲波檢測，檢測標準為GB/ T11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》。主要工藝過程如下：

（1）探頭的選擇：當腹板厚度不大于20mm時，選擇4P8×12K2.5、2.5P13×13K1兩種探頭在腹板單面進行超聲波探傷檢查。

當 腹 板 厚 度 大 于20mm時， 選 擇2.5P13×13K2、2.5P13×3K1兩種探頭在腹板單面或雙面進行超聲波探傷檢查，翼板上采用2.5P14ZFG20雙晶縱波探頭探測，對于吊耳等位置的焊縫，還需要增加2.5P13×13K1斜探頭在翼板上掃查。

（2）探傷靈敏度的確定：龍城大橋焊縫斜探頭探傷靈敏度為Φ3mm×40~16dB，此為評定線，定量線為Φ3mm×40~10dB，判廢線為Φ3mm×40~4dB，探測面要求焊后打磨，表面補償取2dB。雙晶縱波探頭探傷時探傷靈敏度為Φ2mm，此為評定線，定量線為Φ3mm，判廢線為Φ6mm，探測面要求焊后打磨，表面補償取2dB。

（3）探傷掃查：斜探頭探傷時，掃查方式主要有“前后”、“左右”、“轉角”、“環繞”4種，探頭沿焊縫縱向作鋸齒形掃查，探頭移動范圍與斜探頭K值有關，為焊縫兩側（T形焊縫的腹板單側）2K乘以板厚的范圍。

雙晶縱波探頭探傷時，應先在翼板與焊縫相對的表面上標出焊縫范圍，探頭在此范圍內作鋸齒型移動。翼板側采用K1 斜探頭探傷時，探頭放置在焊縫兩邊相對的位置，探頭移動范圍為1. 5K乘以板厚的范圍。

3 結束語

超聲波透射法在此航電樞紐工程中的應用，取得了很好的實際應用效果。證明聲波透射法是一種非常好的檢測方法。同時，聲波透射法具有快捷、無損和可靠等許多優點，具有廣闊的應用前景和很高的推廣價值。

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