焊縫超聲波探傷中未焊透定量方法探討.doc

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1、焊縫超聲波探傷中未焊透定量方法探討電廠對(duì)接焊縫超聲波探傷中常常遇到焊縫根部未焊透缺陷的定量問題。超聲波探傷中對(duì)缺陷大小的定量往往是根據(jù)缺陷波的高度來進(jìn)行的，.而影響缺陷波高度的因素是多方面的，如缺陷的方向、形狀、位置，使用的探頭規(guī)格及儀器工作狀態(tài)等。由于這些因素的影響，超聲波探傷難以提供缺陷的真實(shí)尺寸,故引入〃當(dāng)量法〃這一概念。目前缺陷定量多采用〃當(dāng)量法〃。如SD6J7-38標(biāo)準(zhǔn)中根部未焊透的定量就是采用。當(dāng)量試塊法,。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定〃采用SD—I型鋸齒槽對(duì)比試塊作為焊縫根部缺陷的對(duì)比測(cè)定。該試塊用被探管材制作"。其采用的當(dāng)量尺寸為1?5mmx20mm（深x長）的鋸齒槽。但是由于受諸多因素影響，現(xiàn)

2、場(chǎng)?不易配齊所需各種尺寸的對(duì)比試塊。致使探傷人員常常按距離一波幅曲線進(jìn)行根部缺陷的定量。此時(shí)的定量精度和判傷尺度在很大程度上取決子操作者的經(jīng)驗(yàn)水平，一旦操作者忽視了探頭K值對(duì)缺陷波高的影響，其定量結(jié)果就有一定的盲目性。那么根部未焊透缺陷用距離一波幅曲線定量是否可行?當(dāng)采用不同K值探頭探傷時(shí)判傷尺度如何掌握徒量結(jié)果與采用SD-3型對(duì)比試塊結(jié)果是否相符襪文對(duì)此進(jìn)行了探討。S1不同入射袖克角中的艮1理論依據(jù)未焊透缺陷出現(xiàn)在焊縫根部，同時(shí)其方向、形狀、位置基本是固定的。當(dāng)儀器的工作狀態(tài)確定后影響缺陷波高的因素除缺陷大小外主要是探頭K值。我們知道未焊透對(duì)超聲波的反射類似于直角反射，故當(dāng)不同K值的探頭入射

3、到未焊透焊縫中時(shí)其反射規(guī)律應(yīng)與入射到直角中時(shí)相似。圖1為不同角度橫波入射到直角中的反射系數(shù)。由圖1可知不同角度的探頭入射到直角中的反射系數(shù)差異較大。也就是說對(duì)同一尺寸的未焊透采用不同K值探傷時(shí)缺陷波高度差異較大。如探頭K值為。.0.65?1?54(33~57)時(shí)仮射系數(shù)最大，反射能量最強(qiáng)。探頭K值為1.37(06。)時(shí)則最小。由此可見在對(duì)未焊透缺陷定量時(shí)探頭K值的影響不容忽視。2實(shí)臉內(nèi)容2.1使用儀器設(shè)備-一儀器:CTS2型超聲波探傷儀。探頭:2.5P10x16K1：—D;2.SPI0x16K1.5—D2O5P10xI6K2.13—D;2.5P10x16K2.6—D試塊:CSK—1ACSK—2

4、A標(biāo)準(zhǔn)試塊:帶有1mm,1.5mm,2mm,2.5mm深鋸齒槽的對(duì)比試樣:帶有人工未焊透缺陷的平板焊縫試樣。壁厚分別為16mm,22mm,45mm。禍合劑:機(jī)油。22實(shí)驗(yàn)結(jié)果四種不同K值探頭的距離一波幅曲線如圖2所示。b在對(duì)比試塊上采用不同K值探頭測(cè)試的超聲波當(dāng)量(1X6),見表1c采用不同K值探頭在未焊透試樣上測(cè)得超聲波當(dāng)量(必1x6)見表2。上表數(shù)據(jù)依三種壁厚試樣測(cè)試結(jié)果整理而成;未焊透深度尺寸為實(shí)測(cè)值:長度從20?60mm;試樣材質(zhì)16mm,45mm為公20#鋼,22mm為10CrMo910鋼。2<5P10X16k^n-D41X14-5?ixi-3亠Wfttan)W2030

5、r圖2不nK?*頭的EM-ttMAft?1左對(duì)比試塊上不同K值採頭■試的超聲浪當(dāng)■(dB)K供?ffi.1】?5

6、2?02.SKi?*10?13+16+18K1.8十8+10十14°?+16Knit?3+7+8+10K2.8Q+4+13?2不同K值採頭在未焊JS試樣上測(cè)試的超聲波當(dāng)?(dB)K值來焊3!探■(mm)J~1.22.0?2.32.5?2.73.0?3.5Ki+8?+9+10?+12+13?+15金16?+18“8?+20KIt3十6?*7+8~+10+10-+12+13?+14+14~+16K2.130?+11十2?+3+4?令6+6?+7+7?+8K??&"1+5~?6*6~*8

7、+9~+11+10***+123測(cè)試結(jié)果分析3.1耳各表2未焊透深度分別近彳以地看彳乍1mm,1.5mm,2.0mm,2.5mm,3.0mm,它們?cè)诰嚯x一波幅曲線上的位置如圖3示。圖3中a、C、d、e線分別為未焊透深度Imm,l.5mm,2.0mm,2.5mm,伍3本焊透深皮分別為1cm,1.5mm.3.2采用不同K值探頭時(shí)判傷尺度確定3.2.1由圖2可知，若不考慮探頭K值的影響，儀以缺陷波高判傷，那么依距離一波幅曲線判傷時(shí)四科K噱探頭的判傷尺度均〉1*6+5dBo而此時(shí)未焊透深度分別為Imm一3dB,1mm—ldB,2mm+ldB,1.5mmo因此可以看出這一判傷結(jié)果是極不合理的。3.2.2

8、SDJ6-83標(biāo)準(zhǔn)對(duì)未焊透缺陷的判傷是以I.5mm深鋸齒槽作為當(dāng)量尺寸。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：〃探傷時(shí)當(dāng)發(fā)現(xiàn)根部未焊透時(shí)改用折射角為45?50。（《,~心.2:）的探頭,以30—3型試塊上深1.5mm,長2.mmm的鋸齒槽的反射波作為對(duì)比靈每度"。丨級(jí)焊縫判傷尺度為缺陷彼高》1.5x02鋸齒槽反射波高。據(jù)此我們以l.smm深未焊透作為判傷依據(jù)。此時(shí)不同K值探頭的判傷尺度如下：K1探頭:》1x6+(10dB-1