焊缝超声波检测技术总结

1、一、超声波探伤常见缺陷回波类型显示1、气孔：单个气孔回波高度低，波形稳定，从各个方向探测，反射波大致相同， 稍一移动探头就消失。密集气孔为一族反射波，其波高随气孔的大小而不同，当 探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。2、夹渣：点状夹渣的回波信号与点状气孔相似。条状夹渣回波信号多呈锯齿状， 反射率低，一般波幅不高，波形常呈树枝状，主峰边上有小峰，探头平移时波幅 有变动，从各个方向探测，反射波幅高度不相同。3、未焊透：在板厚双面焊缝中，未焊透位于焊缝中部，声波在未焊透缺陷表面上 类似镜面反射，用单斜探头探测时有漏检的危险。对于单面探测根部未焊头，类 似端角反射。探头平移时，未焊透波形稳定。焊缝

2、两侧探伤时，均能得到人致相 同的反射波幅。4、未熔合：当超声波垂直入射到其表面时，回波高度大，当探头平移时，波形较 稳定，两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一面探测。5、裂纹：一般来说，裂纹回波较大，波幅宽，会出现多峰。探头平移时，反射波 连续出现，波幅有变化，探头转动时，波峰有上下错位的现象。常见的缺陷回波图片未熔合、未焊透裂纹气孔常见的缺陷类型图片二、焊缝探伤中常见的伪缺陷回波6、仪器杂波：在不接探头的情况下，由于仪器性能不良，灵敏度调节过高，荧光 屏上出现单峰或者多峰波形，接上探头工作时，此波仔荧光屏上的位置固定不变。 一般情况下，降低灵敏度后，此波即消失。7、探头杂波：仪器接上探头后

3、，在荧光屏上显示山脉冲波幅很高、很宽的信号， 无论探头是否接触好，它都存在且位置不随探头移动而移动，即固定不变。8耦合剂反射回波：如果探头的折射角度大，而探伤灵敏度有调得较高，则有一 部分能量转换成表面波，这种表面波传播到探头前沿耦合剂堆积处，造成反射信 号。只要探头固定不动，随着耦合剂的流大、波幅慢慢降低，很不稳定，用手擦 掉探头前面的耦合剂时，信号就会消失。9、焊缝表面和沟槽反射波：在多到焊缝表面形成一道道沟槽。当超声波扫查到沟 槽时，会引起沟槽反射。鉴别的方法是，一般出现在一次、二次波处或稍偏后的 位置，这种反射信号的特点是不强烈、迟钝。10、 焊缝上下错位引起的反射波：由于焊缝上下焊偏

4、，在一侧探伤时，焊角反射 波很像焊缝内的缺陷，当探头移到另一侧时，在一次波前没有反射波或测得探头的水平距离的焊缝的母材上。11、焊角回波：焊缝一般都有一定的余高，余高与母材的交界处称为焊角，由焊 角产生的回波称为焊角回波。在阶梯试块上做试验：如下图A、图B所示，从A、B两个相反的方向检测同一个台阶，探头在 A位置时会有回波，在B位置时没有 回波。角焊回波的特点是：探头在工件上 A位置处会有焊角回波产生，在 B位置 处则无焊角回波产生。焊角回波高度与余高高度有关，余高高时焊角回波高度高， 余高低时焊角回波高度低，余高到一定程度时，无焊角回波。当探头沿焊缝平行 移动时，焊角回波的位置不会改变，当探

5、头垂直焊缝作前后移动时，焊角回波的 位置会相应的移动一段距离，如果根据最高焊角回波的位置计算出它的水平位置 和垂直距离，计算出的焊角位置与工件上的实际焊角位置相同；如果用手沾油轻轻敲击工件的焊角处，焊角回波会上下跳动。12、咬边反图A） 一般情况下，此种缺陷反射波的位置分别出现在一次与二次波 的前边。当探头在焊缝两侧探伤时，一般都能发现。当探头移动出现最高反射信 号处固定探头，适当降低仪器灵敏度，用手指沾油轻轻敲打焊缝边缘咬边处，观 察反射信号是否有明显的跳动现象，若信号跳动证明是咬边反射信号。三、T形焊接接头的超声波检测13、结构特点与检测方法T形接头由翼板和腹板焊接而成，坡口开在腹板上。在

6、选择检测面和探头时应考虑到检测各类缺陷的可能性，并使用声束尽可能垂直于该焊接接头结构中的主要缺陷。根据焊接接头结构形式，T形焊接接头的检测有以下三中检测方式， 如图1、图2和图3所示。可选择其中一种或几种方式组合实施检测，并应用考 虑主要检测对象和几何条件的限制。（1）用斜探头从翼板外侧用直射法进行检测，如图 1中的位置1、图2中的 位置1和图3中的位置1。（2） 用斜探头在腹板一侧用直射法或一次反射法进行检测，如图1中的位置2、位置4,图2中的位置2、位置4和图3中的位置2、位置4。（3） 用直探头或双晶直探头在翼板外侧沿焊接接头检测， 或者用斜探头在翼 板外侧沿焊接接头检测，如图1中的位置

7、3、图2中的位置3和图3中的位置3。 位置3包括直探头和斜探头两种扫查。b图1 T形焊接接头（形式I）图3 T形焊接接头（形式III ）14、检测条件的选择（1）探头 采用纵波直探头时，探头的频率可选用为2.5MHz，探头的晶片尺寸不宜过大。采用斜探头时，探头的频率为2.55MHz ；在翼板外侧进行检测时，推荐使用 K1探头；用斜探头在腹板一侧进行检测时，探头 K值根据腹板厚度按表1进行 选择。表1推荐采用的斜探头K值（角度）板厚T，mmK值6253.0-2.0(72。- 60 ° )> 25-462.5-1.5(68° - 56 ° )> 46-12

8、02.0-1.0(60° - 45 ° )> 120-4003.0-2.0(60° - 45 ° )(2) 试块直探头检测用试块为平底孔试块或利用翼板底面。斜探头检测用 实试块与平板对接接头检测用试块相同。15、仪器的调整(1)扫描速度的调节，直探头利用翼板底波或试块调节。斜探头调节方法与对 接接头检测用试块相同。(2)检测灵敏度调节，直探头检测灵敏度应以翼板厚度按表2进行调整。斜探头检测时，距离一波幅曲线灵敏度应以腹板厚度按表3确定。表2T形焊接接头直探头距离一波幅曲线灵敏度评定线定量线判废线© 2mm平底孔© 3mm平底孔&

9、#169; 4mm平底孔表3CSK IVA试块尺寸CSK IV被检工件厚度对比试块厚度T标准孔位置b标准孔直径dNo.1>120150135T/4、T/26.4(1/4i n)No.2>150200175T/4、T/27.9(5/16 in)No.3>200250225T/4、T/29.5(3/8i n)No.4>250300275T/4、T/211.1(7/16i n)No.5>300350325T/4、T/212.7(1/2i n)No.6>350400375T/4、T/214.3(9/16i n)16、扫查值探头和斜探头的扫查可按上图 1、图 2和图

10、3所示的方法进行。 5、缺陷的判别和评定(1)缺陷定量的检测：灵敏度调到定量线灵敏度，对所有反射波幅达到或超过 定量线的缺陷，均应去顶其位置、最大反射波幅和缺陷当量。缺陷定量应根据最 大反射波幅确定当量直径©或缺陷指示长度 L。a) 缺陷当量直径©，用当量平底孔直径表示，主要用于直探头检测，可采用公式计算，距离波幅曲线和试块对比来确定缺陷当量尺寸。b) 缺陷指示长度 L的检测采用以下方法：1) 当缺陷反射波只有一个高点，且位于 II 区或 II 区以上时，使用波幅降到荧 光屏满刻度的 80%后，用 6dB 法测其指示长度。2) 当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且位于

11、II 区或 II 区以上时，使 波幅降到荧光屏满刻度的 80%后，应以端点 6dB 法测其指示长度。3) 当缺陷反射波峰位于 I 区，如认为有必要记录时，将探头左右移动，使波 幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。(2) 缺陷位置测定：缺陷位置测定应以获得最大反射波位置为准，缺陷最大反 射波幅的测定，将探头移至缺陷出现最大反射信号的位置，测定波幅大小，宾确 定它在距离波幅曲线中的区域。(3) 缺陷评定：超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征， 如有怀疑时，应采取改变探头 K 值、增加检测面、观察动态波型并结合结构工艺 特征作判定，如对波型不能判断时，应辅以其他检测方法做综合判定。缺

12、陷指示 长度小于10mm，按5mm计。相邻两缺陷在一直线上，其间距小于其中较小的缺 陷长度时，应作为一条缺陷处理，以两缺陷长度之和作为其指示长度(间距不计入缺陷长度）。（4）直探头检测时，应注意区分底波与焊接接头中未焊透和层状撕裂。发现缺 陷回波后去顶缺陷位置、指示长度或当量大小。（5）斜探头检测时，探头在焊缝两侧沿垂直于焊缝方向扫查时，焊角回波反射强烈，当焊缝中存在缺陷时，缺陷波一般出现在焊角反射波的前面。焊缝中缺陷位置、指示长度的测定方法同板对接接头。（6）缺陷评定参照JBT4730.3 2005进行质量分级，如下图4,值得注意的是,壁厚均以腹板厚度为准。表4 焊接接头质量分级等级板厚T反射波幅（所在区域）单个缺陷指示长度L多个缺陷累计长度L'I6-400I非裂纹类缺陷6-120IIL=T/3,最小为10,最大不超过30在任意9T焊缝长度范围 内L'不超过T> 120-400L=T/3，最大不超过50II6-120IIL=2T/3，最小为12,最大不超过40在任意4.5T焊缝长度范 围内L&