RT與TOFD影像（圖譜）對比

齊文超

摘要：近幾年，隨著TOFD檢測技術在國內日趨成熟，在實際的無損檢測工作中，TOFD檢測的所占比重越來越大。在現場檢驗檢測過程中針對壁厚大于12mm的對接焊縫，人們通常采用超聲波衍射時差法（TOFD）檢測焊縫。

關鍵詞：TOFD 檢測 焊縫

現結合現場檢測情況，將RT與TOFD檢測實踐中的一些見解歸納分析一下，不當之處歡迎指正，以便在實際工作中逐步改進和完善。

作為一個合格的無損檢測人員，對在制設備焊接的RT無損檢測中，正確的區別和識別未焊透、未熔合的影像是非常重要的，直接關乎缺陷返與不返。因為JB/T4730-

2005標準規定，管道和小徑管單面焊允許未焊透，但不允許未熔合的存在，所以正確的區分未熔合與未焊透存在還保證了設備使用過程中安全運行。以下就是作者的總結：

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1 未熔合

未熔合，即母材金屬與焊縫金屬或焊縫金屬之間未熔化結合在一起的缺陷。未熔合的現象主要有根部未熔合、層間未熔合、坡口未熔合。

產生原因：一是焊接電流小于設計要求，焊速過快；二是所選擇的焊接角度不符合工程要求，造成偏弧；三是焊接處于下坡焊，母材未熔化時鐵水已覆蓋形成的假焊；四是坡口表面存在氧化物、污物，使得母材無法與熔敷金屬結合。

危害：未熔合是一種面積型缺陷，在交變應力的作用下，很容易引起焊縫開裂，危險系數僅次于裂紋。JB/T4730.2-2005標準中規定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級中都不允許未熔合存在。

RT影像特征與識別：由于影像和位置不同，只有透照方向與缺陷走向平行透照時才有明顯的特征。坡口未熔合：其影像出現在焊縫兩側的邊緣，靠近母材側呈直線，輪廓分明，黑度大，靠近焊縫中心處呈不規則狀且黑度較淡。層間未熔合：影像多為黑度不大的塊狀形狀，不規則，常伴有夾渣的出現，且夾渣部位處的影像黑度較大，與焊縫表面的內凹和凹坑的影像相似。單面焊根部未熔合：影像出現在焊縫中間，形狀在底片上坡口側呈直線，規則，黑度大，中心側呈曲狀，黑度小。

TOFD顯示特征與識別：層間未熔合的TOFD缺陷圖像邊緣有著模糊且不規則的輪廓，但是底波有顯著的變化，可以直觀的分析底波和變型波之間圖像。如果缺陷過長，則極易與密集氣孔或點狀缺陷區分開；否則，不易區分上下端點。根據經平行掃描（或常規UT）確定的深度和水平位置能夠對其性質進行大致的判定。坡口未熔合與壁厚中部的埋藏性缺陷雖然極為相似，但也有本質的區別，比如缺陷方向傾斜，沿坡口熔合面伸展，但是TOFD依然能有效成像；另外，由于缺陷的水平位置，上端點部分衍射波被埋在直通波中，但是通過直通波濾除后依然清晰可見。

2 未焊透

未焊透：指母材金屬未熔化，焊縫金屬沒有進入接頭根部的現象。有單面焊根部未焊透、雙面焊未焊透及帶墊板的單面焊未透。

產生原因：

①焊接電流過小，焊速過快，熔深淺；②坡口角度尺寸不合理，鈍邊余量太大，間隙過窄；③焊接角度不對引起的弧偏吹或層間與焊根清理不干凈；④自動焊未開坡口時由于選擇的電流不當或偏離焊道中心也會產生未焊透。

危害：

減少了焊縫有效截面，使接頭強度下降，造成嚴重的應力集中，往往成為焊縫開裂的根源，造成嚴重的破壞。JB/T4730.2-2005標準規定，Ⅰ級焊縫不允許有未焊透，雙面焊及帶墊板的單面焊Ⅱ級、Ⅲ級焊縫不允許存在，對允許存在的JB/T4730.2-2005標準都做出了嚴格的要求。

RT影像特征與識別：單面焊的未焊透輪廓清晰、規則，如不考慮焊道偏離和透照方向的因素，其影像處在焊縫中心，呈黑線狀，黑度均勻，兩端無尖角，常伴有內凹、錯口現象。雙面焊未焊透影像在底片上是呈規則的黑線，黑度均勻，常伴有夾渣和鏈狀氣孔，其寬度和間隙基本相同，有時鈍邊也會有熔化的現象，其輪廓就會變得不太規則，呈圓弧形，中心處黑度大，邊緣黑度小。帶墊板的根部未焊透在底片上常出現在鈍邊側，外形規則，呈直線狀。

TOFD顯示特征與識別：TOFD法對連續未焊透的定性也具有較高的準確性。因為未焊透衍射波也較強，且僅僅摻雜少量的雜波。TOFD圖像亮度大，有著清晰的邊緣輪廓，底波與變型波之間圖像顯示非常明顯?？赏ㄟ^對A掃中的相位變化進行觀察來判定其深度，再通過平行掃描（或常規UT）來獲知其水平位置及坡口類型。對斷續未焊透就需要對其水平位置、深度、坡口類型、焊接方式等進行綜合分析才可以獲知其大致的性質。

3 總結

在現場使用TOFD與RT、UT對比時，對其特點進行分析，通過用TOFD技術對缺陷定性的試驗研究，得到如下結論：

①TOFD技術采用全波記錄和圖像顯示，所以可以通過A掃描結合TOFD圖譜的特征進行綜合分析和解釋，利用這些特征能夠有效地對缺陷進行定性和定量。

②不同缺陷的TOFD檢測圖像在特點、相位和波形隨位置變化情況方面都各有差異，據此可以區分缺陷的類型。但必須具備大量的現場經驗才能對缺陷進行定性分析。

③在TOFD檢測過程中要大量結合常規UT檢測，才能對缺陷進行更準確更精確的定位及對缺陷性質的估判。

④在實際檢測中TOFD檢測區域會存在上下表面盲區，對上表面盲區可輔以MT及常規UT檢測，對下表面盲區直接采取MT檢測。條件允許的情況下可以進行雙面檢測來減少盲區。

⑤在實際檢測工程中，工件厚度小于12mm或者管徑小于169mm的盡量采用RT，TOFD對薄板檢測因諸多客觀原因效果并不理想。

⑥現標準TOFD檢測沒有做出定性的要求，標準中的缺陷指示進行了線狀顯示，點狀顯示和條狀顯示。在實際工作中作者對缺陷的定性分析只是推測，所以本文中所講述的定性方法只是個人的一些建議，只供參考。

參考文獻：

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