斜面探伤中的缺陷定位修正及实际应用

1、斜面探伤中的缺陷定位修正及实际应用盛佩军（武汉锅炉股份有限公司 武汉 430000） 摘 要 本文就实际工作中遇到的，对不等厚板对接焊缝进行超声波检测时的缺陷定位问题，给出了定位修正计算式，结合现场工作实际情况提出较便捷的定位方法，并在应用中得到验证。关键词 定位修正 不等厚板对接焊缝 超声波检测我公司生产的300MW锅炉锅筒由7条环缝组成，采用窄间隙自动焊工艺焊制。母材BHW35（13MnNiMo54），焊丝H08MnMoA，焊剂SJ101。焊前预热150ºC，层间温度150ºC，焊后消氢375ºC（±25ºC），保温2小时。焊后去除余高。筒

2、体壁厚110mm。对接前，先将筒体一侧外壁约140mm范围加工成斜面，斜度14º，斜面长约145mm（图一）。按照GB11345-1989（C级）要求，两面两侧都要扫查*。相对于筒体与筒体的五条对接环缝，筒体与封头的两条对接环缝由于其不同的结构，给超声波检测及缺陷定位造成一定的影响。在斜面上进行检测，与平板有所不同。图 一图 二一斜面上对缺陷定位的修正 图二中，如按平板公式定位，缺陷定位的误差很明显。假设O点是缺陷位置，采用深度12定位。1找出OC与AB、AC与AB的关系（AB是仪器显示的缺陷深度）OC=OA×Sin（-）/CosAC=OA×Cos（-）/Cos不

3、难看出，对于某一K值的探头来说：Sin（-）/Cos、Cos（-）/Cos是不变的，不妨把它们分别叫做“水平系数”和“垂直系数”。在探伤前都算好，工作中可以简化计算。比如当K值=2时，OC=AB×水平系数=1.7×ABAC=AB×深度系数=1.45×AB2找出OD+DF与OC的关系，确定缺陷水平方向的位置 理论上OC为实际水平距离，但是用OD+DF确定水平距离更便于操作。OE=OD×CosOD-OE=OD×（1- Cos） OD+DF=OC+OD×（1-Cos） OD的取值范围应该在15-105之间（探头前沿15mm、探头长

4、40mm），那么OD×（1-Cos）的值就在（0.43.1）之间。取中间值1.75，所以误差就在±1.35之内。上式可简化为：OD+DF=OC+1.75mm OD+DF在定位时用，记录时只须记下DF的数值。3计算实际深度AF图 三 AF=AC-CF=深度系数×AB-OD×Sin Cos 其中，OD可以量出，AB可以读出。我们可以在探伤前先算出Sin，但还不太主便。为了进一步提高工作效率，可以事先制作辅助定位图。图三是以K=2的探头为例制作的辅助定位图。根据缺陷不同的深度（AB）、探头到焊趾的距离（OD），就可以从图中查出实际深度（AF），相当快捷。制图的

5、精度及读数精度会有误差，可以控制在±1mm以内。4焊前做好基准线 实际上焊趾一般不会正好是D点，而且，经打磨后ODB处是圆滑的，找不出D点。应在焊前先做好基准线，焊完打磨后再依基准线标出熔合线。这样就可以将熔合线作为D点。5辅助定位图还可以用另外的形式如图四所示，要焊接坡口11的示意图作邮缺陷定位的模似图。只要读出屏上的缺陷显示深度AB，量出OD段，就可以在图中直接找到缺陷的具体位置，无需计算。作图一定要精细，可以借助电脑完成。只要坡口结构尺寸不变，K值不变，一次作图可以反复使用。图 四二应用中的验证 本人在连续三台300MW锅炉汽包的封头环缝的超声波检测中对以上结论进行了验证，现将

6、其中的某电厂第五期工程9号炉汽包两条封头环缝超声波检测的记录摘录,并将斜面上的试验数据与之进行比较。1委托单主要内容 材质: BHW35（13MnNiMo54） 壁厚: 145/110mm表面状况: 砂轮机打磨 探伤部位: B1/B7封头环缝探伤比例: 100% 验收标准: GB11345-1989（C-I级）2探伤主要数据 仪器: CTS-22 试块: RB-3探头: 2.5P13×13K1/K2、 耦合剂: CMC表面补偿: 34dB 探伤工艺卡编号: UT-B-006-953缺陷记录情况缺陷编号位置偏心（已折算成DF）深度（距外表面）最大波幅及其探测方向长度(mm)1号B7:

7、3#（50）25mm50mm外面封头侧3×40-8dB5mm2号B7：12#（90-115）032mm外面封头侧3×40-8dB25mm3号B7：25#（190-230）26mm50mm外面封头侧3×40-4dB40mm4号B7：25#（185-220）33mm40mm外面筒体侧3×40-7dB35mm5号B7：1#（10-20）24mm48mm外面封头侧3×40-2dB10mm6号B1：8#（70-80）17mm100mm内面筒体侧3×40-4dB10mm7号B1：11#（75）8mm12mm外面封头侧3×40-7dB5m

8、m8号B1：11#（120）8mm10mm外面封头侧3×40-7dB5mm4经修正后在斜面检测参数 实测K2=1.93、水平系数=1.63、深度系数=1.44、=62.6º实测K1=0.95、水平系数=0.68、深度系数=1.2、=43.5º仪器HS600a 辅助定位图略5在斜面上对上表中的缺陷进行扫查所得的数据缺陷编号AB（mm）OD（mm）DF（mm）DF与表1中比较AF（mm）AF与表1中比较1号39.84422.2-2.8mm46.5-3.52号30.1481.01.0mm31.4-0.63号42.04921.8-4.2mm49.1-0.94号37.43926.52.5mm45.2-2.86数据比较 水平距离误差（-4.2+2.5），深度误差（-3.50.6），基本不会影响到返修。6号、7号、8号缺陷在斜面上扫查不到。2号、3号、5号缺陷经返修后复查确认缺陷已消除。3号缺陷为条渣，4号缺陷与3号缺陷实为同一缺陷，是由于在斜面上扫查而又未进行修正造成的。吹挖后经测量与定位基本一致。7. 误差的主要原因* 由于封头侧