焊接質量的超聲波探傷無損檢測

王博+王飛

【摘 要】 目前在工程建設與相關設施安裝的過程中，都要用到大量的鋼結構，所以鋼結構的焊接質量從根本影響著工程建設的質量，無損檢測手段為確保鋼結構焊接質量給出了明確的指向。

【關鍵詞】 焊接質量超聲波探傷無損檢測

無損檢測目前的運用已十分廣泛，是一種十分有效的質量檢驗手段。常用的檢測方法還有直接用肉眼進行外在的檢驗以及使用射線照相進行探傷，用肉眼進行檢測可不需要使用外部設備與儀器，不過肉眼是無法穿透工件去檢查其內在問題的，射線照相就是利用一些相關的設施或者一起去進行檢測，射線照相能夠檢查我們所看不到的內在問題，在一定程度上可以提升檢測的精準度以及可信度。通過聲音去檢測物體內部的問題，這種手段是十分精確及有效的。比如，我們用木棍去敲擊鋼管就可以通過聲音判斷是其中間是否是空心的等等。其實在我們日常生活中就有很多利用聽覺去判斷聲響的檢測手段，這種方法及客觀又有一定的精準度，可以十分方便作出精準的判斷。因為超聲探傷的特點為探測距離遠、范圍大，探傷設施重量輕、便于移動，而且使用中其檢測速度快，檢測費用第等，現在很多行業的質量檢測都在使用這種手段。

1 超聲探傷檢測措施的應用

在實施探傷檢測前，要掌握圖紙對焊接質量的一些客觀要求。現在鋼結構的硬性指標為：針對圖紙的客觀要求，焊接質量等級在一級時，其評定等級2級，那么就要進行十個百分點的超聲波探傷；而針對圖紙客觀要求焊接質量等級為二級，其評定等級3級，那么規定要求就要進行二十個百分點的超聲波探傷；而針對圖紙客觀要求焊接質量等級在三級時，則無需進行超聲波檢查，上述內容主要是說明，超聲波探傷針對全熔透焊縫，其探傷比率是根據每條焊縫的長度的比率去換算的，一般不超200毫米，針對局部位置探傷的焊縫若出現一定程度的問題，就要在兩端的延伸位置延伸探傷的長度，其長度不能夠少于此焊縫長度的十個百分點，同樣不能夠少于200毫米，若還是存在缺陷，那么就要對此焊縫做十個百分點的探傷檢查，而且要掌握探傷時機。一般碳素鋼要在焊縫完全冷卻到常溫后，而低合金鋼在焊接后的二十四小時就可以做焊縫探傷檢驗，同時我們還要了解待測工件的母材尺寸，接頭的一些具體情況與坡口，通常母材的厚度為9毫米～15毫米之間，而坡口的外形呈I狀、單V狀有的則為X狀，在了解上述一些具體內容后，再做探傷前的一些準備。

2 進行操作前采用的試塊一定要標準

針對探測面的調整：要處理焊接工作面因工作而產生的雜物，氧化皮與銹蝕等，其粗糙程度通常超過Ra6.3（±0.5），其焊縫兩端探傷面的修整長度通常超過2KT+5毫米左右，（K：探頭K值，T：工件厚度）。通常按照焊件母材選擇K值大概為2.5（±0.3）的探頭，比如：待測工件母材界面為10毫米，這樣的情況就要在焊縫兩端各修磨100（4.3）毫米。

在采用藕合劑上我們要顧及到其流動性、粘稠性以及附著性。所以我們要選用對工件外表無腐蝕作用、容易進行清洗，且成本低的漿糊作為藕合劑。

3 其缺陷性質的評定與缺陷的誘因

其基本的誘因以及相關措施如下所述：單個氣孔回波高度不足，波形呈單峰狀，相對穩定，進行多方位的探測，反射波基本保持一致，不過探頭有一點便宜那么波形就隨之消失，密集氣孔會產生一簇反射波，波高與氣孔大小成正比，若探頭進行定點轉動，就造成此起彼落的情況出現。

避免此類缺陷發生的相關措施包括：不用剝落、有裂紋、時間過長與焊芯產生銹跡的焊條，出現銹跡的焊條一定要進行除銹處理后才可以進行使用，焊接輔料要根據定溫情況予以烘干處理，坡口與其兩端要進行徹底的清理，且要使用匹配的電流以及電弧電壓。

點狀夾渣回波信號和點狀氣孔基本相同，條狀夾渣回波信號基本都為鋸齒狀且波幅偏低，波形基本為樹枝狀，主峰附近為小峰，將探頭進行平移波幅發生改變，在進行探測時反射波幅有所差異。

避免的措施包括：合理的采用焊接電流，焊接件的坡口夾角不能偏小，在進行焊接前一定要將坡口徹底的進行處理，在進行多層焊時一定要多層次的處理焊渣，且正確的采用運條角度等。

反射率以及波幅偏高，在探頭進行平移時，波形相對穩定，而在焊縫兩端進行探傷時都可以得到基本一致的反射波幅。此類缺陷不但影響了焊接接頭的相關性能，且在沒有完全焊透位置的缺口以及端部構成應力中心，其在復旦盈利后通常會造成裂紋的出現，因此其存在一定的危險性。

避免的措施包括：正確的采用坡口型式、裝配縫隙以及選擇合理的焊接技術。

參考文獻：

[1]杜建彤，岳振宇，賀強.鑄鋼件超聲波探傷——DAC曲線的修正[A].晉冀魯豫鄂蒙云貴川滬甘湘渝十三省（市區）機械工程學會2011年學術年會——機電工程類技術應用論文集[C]，2011，16（13）：1277-1279.

[2]陳永祥，瞿才淵.大型焊接齒輪焊縫的超聲波探傷方法[A].晉冀魯豫鄂蒙川云貴甘滬湘渝十三省區市機械工程學會2009年學術年會論文集（河南、貴州、重慶分冊）[C]，2010，12（08）：1016-1023.

[3]陶英喜.管狀焊條絲極電渣立焊焊縫超聲波探傷工藝方法探討[A].2010年晉冀魯豫鄂蒙川滬云貴甘十一省市區機械工程學會學術年會論文集（河南分冊）[C]，2010，13（11）：1420-1427.

[4]何存富，劉增華，鄭璟瑜，吳斌，王秀彥.管道導波檢測中傳感器數量和頻率特性研究[J].北京工業大學學報，2012，2（05）：341-346.

[5]韓秀甫，滕永平，吳迪，吳軍芳，張娜，王立新.超聲換能器暫態聲場的理論分析與計算[J].安慶師范學院學報（自然科學版），2010，17（03）：453-458.endprint