“T”形焊接接頭中未焊透缺陷的超聲波檢測

王學平

摘 要：“T”形焊接主要是指按照“T”字形，將兩塊板垂直放置，中間板是單面坡口或雙面坡口，并且是全熔透焊縫，這種焊接形式被稱為“T”形焊接，對于“T”形焊接接頭中存在的沒有完全焊透的部分，屬于質量缺陷，需要采用超聲波檢測的方法對其進行檢測。超聲波檢測是通過超聲技術，對相關物件實施檢測，是無損檢測的一種，在原材料物件出現質量問題時，應用超聲波技術對其內部質量和表面質量進行綜合檢測，并不會破壞物件的工作狀態。使用超聲波技術檢測“T”形焊接接頭中未焊透的缺陷部分，能夠便于掌握工件的內部情況，對于“T”形焊接接頭的綜合質量檢測和評定等能夠提供相應標準，本篇文章在此基礎上，主要對“T”形焊接接頭中未焊透缺陷的超聲波檢測方法及技術要求等相關內容進行研究和分析。

關鍵詞：“T”形焊接；接頭；焊透；缺陷；超聲波檢測

中圖分類號：TG115 文獻標志碼：A

“T”形焊接垂直板的厚度不同，但是垂直板能夠開成單邊“V”形坡口、“K”形坡口或“I”形坡口，坡口形式眾多。但是在焊接過程中，由于設備或是相關人員的操作技術問題，導致“T”形焊接接頭中存在未完全焊透的部分，這就導致“T”形焊接接頭的質量缺陷，對于這部分的工件缺陷，透過肉眼是難以檢查和分辨出來的，因而可以應用超聲波檢測技術，超聲波檢測是在工件的某個特定方向上，將超聲波的光束集中，超聲波在介質中的傳播形式是按照直線傳播，因而具有良好的指向性，超聲波檢測“T”形焊接接頭焊接缺陷精準性較高。對于“T”形焊接接頭中未焊透缺陷的超聲波檢測方式以及相關技術要求等，需要從實踐分析中，探討和總結出有效策略。

1 T形焊接接頭中未焊透缺陷的超聲波檢測思路分析

（1）無損檢測要求

“T”形焊接接頭在不同工件制造和焊接結構中均有使用，水利水電工程項目在施工建設中，主要使用的是鋼熔化“T”形焊接接頭，對于焊接缺陷和缺陷深度問題，需要采用準確的檢測方法。以往的檢測方法，難以界定焊接缺陷的位置，檢測結果方面的差異也較大，應用超聲波檢測“T”形焊接接頭未焊透缺陷，要對探頭的適用厚度進行規定，探頭靈敏度也要在規定范圍內。超聲波檢測“T”形焊接接頭焊接缺陷，具有操作簡便、準確性高的特點，在選擇雙晶直探頭，對其性能、結構形式和測試方法提前進行分析。

（2）探頭調校

應用超聲波檢測“T”形焊接接頭未焊透缺陷部分，要提前對探頭進行試驗，在試驗測試過程中，檢查使用的設備在功能、特性和運行效率上是否能夠滿足測試要求。超聲波檢測“T”形焊接接頭焊接缺陷，要研制和使用專用探頭，保證檢測精度，最終選用的探頭要具備良好的靈敏度和分辨率，對其進行調校時，要對比試塊進行設計，比試塊越實用、簡單，則探頭的調校越方便。經過試驗分析，雙晶探頭在鋼熔性“T”形焊接接頭超聲波檢測中應用更加具有技術優勢，性能穩定，能準確探測T形焊接接頭未焊透缺陷部分。

（3）接頭結構和干擾波分析

“T”形焊接接頭的超聲波檢測，主要是對其未焊透的焊縫和質量缺陷部分進行檢測，“T”形焊接接頭在金屬件的加工制造中應用較多，在實施質量檢測的過程中，對于檢測問題要進行集中分析。“T”形焊接接頭主要缺陷，使用常規探傷方法難以檢測出，甚至是無法實施檢測；“T”形焊接接頭焊縫表面有嚴重的干擾波影響，超聲波檢測容易發生信號干擾，導致最終的誤判或漏檢結果。對“T”形焊接接頭的結構特性進行分析，了解超聲波幾何波發射情況，保證超聲波檢測技術的利用合理和聲波識別準確。

2 超聲波檢測T形焊接接頭中未焊透缺陷方法研究

（1）分析缺陷規律

超聲波檢測“T”形焊接接頭中未焊透缺陷，對焊接缺陷規律和特點進行分析，對于提高超聲波檢測效率和檢測準確性具有重要作用。“T”形焊接接頭是由腹板和翼板兩部分焊接形成的，腹板上有焊接坡口，且“T”形焊接接頭焊縫中的未焊透缺陷包括未焊透缺陷、未熔合缺陷、裂紋缺陷、氣孔缺陷和夾雜缺陷等。焊縫中心位置一般是裂紋，與腹板形成45°夾角，而翼板熔合線附近則通常會有側裂紋，大多是呈層狀撕裂狀；翼板側面熔合線以及腹板熔合線附近可能會有焊趾裂紋；焊縫坡口鈍邊周邊會有氣孔、夾雜等。“T”形焊接接頭不同的焊接缺陷在不同位置，根據實際經驗，分析缺陷規律，能夠有效提升超聲波缺陷檢測準確度。

（2）焊接缺陷檢測方法

對T形焊接接頭的結構特點和缺陷分布規律情況等進行綜合分析后，形成基本的檢測思路，然后選用合理的超聲波檢測方法檢出氣孔缺陷和夾雜缺陷。例如“T”形焊接接頭焊縫中的焊趾裂紋和裂紋缺陷比較靠近焊縫表面腹板，選擇K值探頭，應用直射波實施檢測，對一二次的反射波結果進行計算、分析，獲得檢測最佳結果。而對于“T”形焊接接頭中的氣孔缺陷和夾雜缺陷等，由于方向敏感度不高，因而不管是翼板檢測還是腹板檢測，焊縫截面只要被聲束掃查到，使用常規的超聲波檢測方法，“T”形焊接接頭氣孔缺陷和夾雜缺陷檢出率均不低，符合超聲波檢測精度要求。

（3）探頭值設置

“T”形焊接是一種比較常見的焊接形式，這種焊接結構也比較普遍，一些金屬構件在制造中應用“T”形焊接較為廣泛，由于“T”形焊接接頭的載能力較大，在工件制造和焊接過程中，需要重點控制和保證其焊接質量。應用超聲波檢測“T”形焊接接頭未焊透缺陷，要選擇探頭，使用細砂輪對檢測面的表面部位進行打磨，去除異物，分析耦合條件后，選擇2.5MHz的探頭頻率。近場區長度不能超過翼板厚度，這是因為翼板厚度有限，探頭晶片尺寸太大，會影響檢測操作，鋼型“T”形焊接接頭在結構較大的情況下，翼板厚度為40mm～80mm，而腹板厚度在50mm～120mm，分析焊縫結構、缺陷規律和坡口角度后，對斜探頭的K值進行選定，K值大小變化影響漏檢區大小。

結語

“T”形焊接是工業加工和工件制造中一種較為常見的焊接形式，“T”形焊接接頭是一個焊件的端面和另一個焊件的表面組成構建成一個近似于直角形狀或者是直角的接頭，這種接頭的形式用途相當于對接接頭作用。“T”形焊接接頭焊接，由于操作不當問題，導致焊縫存在，或者是部分未完全焊透的地方存在質量缺陷，對于這些焊接問題，要采用超聲波檢測，在探傷檢查中對其結構特點以及主要缺陷位置等實施檢測分析。“T”形焊接接頭的缺陷檢測方法有磁粉檢測、射線檢測等，但是在實際檢測中，這些檢測方法操作不方便，采用超聲波檢測具有經濟、便捷的技術優勢。超聲波能量大，在介質傳播中，指向性較為明確，并且在遇到異種介質時，能夠自動發生波形轉換、超聲波折射和超聲波反射等，這些反射波反射回來后，能夠獲取探測結果。“T”形焊接接頭中未焊透缺陷的超聲波檢測具有客觀、準確的特點，在實踐中的檢測效果較好，因而具有進一步推廣應用的價值。

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