摘　要:在超聲波焊縫探傷時(shí),焊縫余高會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)盲區(qū),造成焊縫缺陷的漏檢。文章通過(guò)分析焊縫余高對(duì)檢測(cè)的不利因素的影響,提出了選擇合適探頭的解決方案,避免漏檢,保證焊縫質(zhì)量。

??? 縫表面狀況直接影響超聲波探傷結(jié)果,因此探傷前應(yīng)清除焊接工件表面飛濺物、氧化皮和鐵銹等,但有的焊縫的咬邊、焊縫余高、焊縫表面溝槽和錯(cuò)口等很難消除,甚至根本無(wú)法消除,這樣就影響了焊縫質(zhì)量。為了減少對(duì)焊縫質(zhì)量的影響,一般只能在焊接時(shí)或組對(duì)時(shí)加以控制。但對(duì)焊縫余高沒(méi)有有效的控制方法,而焊縫余高又對(duì)超聲波檢測(cè)帶來(lái)很大的影響。因此,本文分析討論了焊縫余高對(duì)超聲波探傷的影響,以控制焊縫質(zhì)量。

1　焊縫余高過(guò)高、過(guò)寬時(shí)出現(xiàn)的盲區(qū)

1.1　焊縫余高過(guò)高時(shí)出現(xiàn)頂部盲區(qū)

1.1.1直射波法

用斜探頭直射波進(jìn)行焊縫單面探傷時(shí),頂部盲區(qū)(如圖1中的陰影區(qū))隨著探頭前沿長(zhǎng)度的增加和探頭K值的減小而增加。克服頂部盲區(qū)的方法是采用小前沿、大K值的探頭。

1.1.2　一次反射波法

用斜探頭一次反射波進(jìn)行焊縫單面探傷時(shí),如圖2所示,頂部盲區(qū)隨著探頭K值的增大而增加。克服頂部盲區(qū)的方法是減小探頭角度。

??? 總之,不論采用直射波探傷,還是一次反射波探傷,都可以通過(guò)改變探頭前沿長(zhǎng)度和探頭K值或進(jìn)行雙面雙側(cè)探傷來(lái)減小頂部盲區(qū)。

1.2　焊縫余高過(guò)寬時(shí)出現(xiàn)焊縫中部盲區(qū)

???? 用斜探頭對(duì)中厚板焊縫進(jìn)行雙面雙側(cè)超聲波探傷時(shí),如圖3所示,焊縫余高過(guò)寬會(huì)出現(xiàn)中部盲區(qū)。中部盲區(qū)的面積隨著探頭前沿長(zhǎng)度的增加和探頭K值的減小而增加?？朔胁棵^(qū)的方法是增大探頭角度和減小探頭前沿長(zhǎng)度。

2　焊縫余高的存在影響缺陷的準(zhǔn)確定位

在用一次反射波法探傷時(shí),發(fā)現(xiàn)缺陷波后應(yīng)根據(jù)示波屏上缺陷波的位置來(lái)確定缺陷在實(shí)際焊縫中的位置。缺陷定位方法分聲程定位法、水平定位法和深度定位法。下面以聲程定位法來(lái)說(shuō)明。??? 余高對(duì)一次反射波探傷缺陷定位的影響(如圖4所示)。當(dāng)儀器按水平定位法1∶1調(diào)節(jié)掃描速度時(shí),用一次反射波探傷發(fā)現(xiàn)缺陷后,計(jì)算公式如下。

Lf=nTf可直接在掃描線上讀出

深度:一次波　　df=nTf/K

二次波　　df=2T-nTf/K。

式中:Lf—缺陷至探頭的水平距離;

xf—缺陷的聲程;

df—缺陷至探測(cè)面的深度;　　

T—工件厚度。

??? 當(dāng)考慮余高對(duì)一次反射波探傷缺陷定位的影響時(shí),計(jì)算公式為:　

　Lf=xf·sinβdf=2T+2c-xf·cosβ

式中:c—焊縫余高。

推導(dǎo)過(guò)程如下:

T+c=xf1·cosβ(1)T-df+c=xf2·cosβ(2)

式中:xf1,xf2—一次波和反射波聲程。由式(1)和式(2)可知2T+2c-df=(xf1+xf2)cosβ2T+2c-df=xf·cosβdf=2T+2c-xf·cosβ

3　焊縫余高易產(chǎn)生邊緣反射引起誤判

???? 反射來(lái)自焊縫的根部和頂部,如圖5所示,在整個(gè)焊縫長(zhǎng)度方向上都會(huì)出現(xiàn)。判斷的方法是:可把蘸有耦合劑的手指放在可疑區(qū)并敲擊,這時(shí)入射到焊縫頂部或根部與母材結(jié)合處的聲束會(huì)被手指所阻擋,示波屏上的反射波隨著手指的移動(dòng)而上下波動(dòng)。

4　結(jié)論

??? 以上討論使我們認(rèn)識(shí)到焊縫余高的存在對(duì)超聲波探傷有影響,有助于我們選擇合適的探頭,掌握區(qū)分非缺陷波的方法,提高缺陷定位的準(zhǔn)確性和缺陷的檢出率。