焊接質量的超聲波探傷無損檢測探析

屈剛 常英魁 齊孝杰 麻國棟

海洋工程技術服務分公司 天津濱海 300450

1 超聲波探傷無損檢測概述

焊接的質量決定著產品質量的優劣，所以對于焊接完成的產品進行檢測是非常重要的。我們對于焊接常用的檢測方法就是超聲波探傷無損檢測的方法，之所以超聲波的范圍廣泛主要是為了彌補人類肉眼觀察的不足，零件上的一些內在的問題是無法通過肉眼進行識別的，另外一個比較有效的方式就是射線照相的方式，射線照相就是利用一些相關的設施或者一些設備一起去進行檢測，射線照相能夠檢查我們所看不到的內在問題。

無損檢測中的超聲波探傷技術，是在科學技術發展下新興的探測技術之一，是無損檢測中的重要技術之一，應用范圍較廣。借助超聲波探測技術可以實現對鋼結構裂紋和夾渣等情況的檢查，從而掌握焊接的施工質量。超聲波探傷技術操作過程方便和快捷，安全性能較高。設備構成包括探頭、超聲波探傷儀和耦合劑等，超聲波在介質中傳播時有多種波型，檢驗中最常用的為縱波、橫波、表面波和板波。

2 超聲的缺陷評定與缺陷的誘因

2.1 超聲的缺陷評定

雖然超聲波探測已是目前較為先進的質量探測方式，但是這其中仍然存在諸多的缺陷。缺陷的成因在于單個氣孔回波高度不足，這個時候相對穩定，進行多方位的探測，但是，一旦反射波基本保持一致，探頭如果不是正對的話，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。這樣的測定所帶來的數據的結果就是失真的，這就是我們在超聲波探傷中容易出現的問題，所以我們針對這一缺陷需要提出一定的改良方案和策略。

2.2 如何避免此類缺陷

首先對于焊條的質量要進行嚴格的把關，表面不平整或者是被銹蝕的焊條是一定要進行除銹處理的，不這樣的話進行超聲波探傷的結果就會失真，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，在焊接的過程中也要保證電流和電壓的穩定，這樣才能保證檢測的準確性。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。

其次，合理的采用焊接電流，控制電流，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，在進行多層焊接的時候要多層次的進行調整等。坡口不能過大，反射率以及波幅偏高，在探頭進行平移時，焊接的波形相對穩定，我們要看到，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。

最后，正確的采用坡口型式、裝配縫隙以及選擇合理的焊接技術。超聲波探測的正確運用需要考量的是多方面的綜合的因素，所以我們說在進行檢測過程中需要注意的事項是非常多的，只有認真操作才能夠精益求精。

3 焊接質量的超聲波探傷無損檢測

3.1 氣孔檢查

孔隙度檢測是超聲波無損檢測焊縫質量的基礎和前提。如您所知，由于單個孔的回波高度通常非常低且波形通常為單峰，因此可以保持高穩定性并同時從多個方向進行檢測。可以看出，反射波幾乎相同但可能隨著探頭波形的輕微移動而消失。在孔隙檢查的情況下，受限的孔隙通常產生反射波的團塊，并且波高隨著孔隙收縮而變化，但是當探針執行定點操作時也會發生相同的情況。是的，這個問題的主要原因是焊接材料沒有根據標準溫度進行干燥，這會使電極條退化，導致電極板掉落，芯部腐蝕和電線清潔不徹底，手工焊接時的電流很大這是因為。執行氣孔檢查時，操作員需要完全解決上述問題。

3.2 夾渣檢查

超聲波無損檢測中渣檢的作用不言而喻。夾渣是焊接后，在鋼結構中殘留的非金屬殘留雜質或熔渣。夾渣包括條狀渣和點狀渣，其表面呈現不規則的形態。條狀夾渣的反射率和波幅相對較低，對探頭進行平行移動時，波幅有略微變動。點狀夾渣的回波形態和信號與單個氣孔具有類似性。造成這種缺陷的主要原因是焊接電流過低，速度過快，焊渣沒有及時浮動，焊接邊緣沒有完全加工，操作人員可以應該用焊接電流以及合理選取運條方向焊接速度，從而不斷提高超聲波無損檢測的應用效果。

3.3 裂縫檢查

裂紋檢測是焊縫質量超聲無損檢測的重要組成部分：正常情況下，裂紋中回波的高度越大，振幅越大，峰值越多。產生持續變化。裂紋是在鋼結構焊接期間或焊接完畢后，因鋼結構過熱導致局部存在破裂的縫隙。通常情況下，裂紋呈現的反射回波高度較高。對超聲探頭進行平行移動時，會在波幅變動的情況下初選連續的反射波。對超聲探頭進行轉動時，其波幅變動不明顯，但其波峰有上下錯動的變化趨勢。此外，在探針運行后，裂紋峰值通常上下移動。這個問題的存在不僅影響焊接接頭的質量，而且還導致過度的應力集中，這也是結構裂縫的重要原因。因此，在檢查裂縫時，工作人員必須提高焊條和焊劑的堿度，必要的預熱絕緣措施，使用科學的焊接順序，并增加焊接收縮過程的自由度，以及最后，提高焊接質量。超聲波無損檢測不斷檢查加工效率。

總之，在這個階段，由于鋼結構廣泛用于風力發電工業和大型裝置，因此對鋼結構，特別是焊接性能的要求非常高。在眾多檢測方法中，無損檢測是保證鋼結構焊接性能的最有效方法。超聲波探傷的無損檢測具有檢測間隔寬，檢測裝置小，便攜性方便，檢測效率高的優點。由于檢測過程佩戴探針并消耗磨合劑，因此檢測成本低，因此獲得了超聲波檢測無損檢測方得到了更為廣泛的使用。