摘 要:本文针对超声波在小径管中的应用,分别对检测时机的选择、探头的选择、仪器的调试、缺陷的产生原因、缺陷定性及缺陷波的特征、在检验中的注意事项分别进行详细阐述。使得在超声波检测小径薄壁管的时候,能够更好更快更准的对焊口中的缺陷进行检测。
关键词:超声波;检验;缺陷
在小径薄壁管的超声波检测中带来不便的通常会有以下几种情况:缺陷定位的准确性、缺陷性质的判定、缺陷的长度测量。下面我将详细阐述影响我们判定缺陷的各种因素:
一、检测时机的选择
在超声波检验前,要准确的了解到被检工件的各种准确数据:规格、材质、焊接工艺、热处理情况、坡口型式、内壁加工情况等,并对焊接接头中心位置进行标记。焊接接头外观质量及外形尺寸需经检验合格。对有影响检验结果评定的表面形状突变应进行适当的修磨,并做圆滑过渡。内壁检验应满足超声波检验的要求。检验面探头移动区应清除焊接飞溅、锈蚀、氧化物及油垢,必要时,表面应打磨平滑,打磨宽度至少为探头移动范围,采用一次反射法或串列式扫查探测时,探头移动区应大于1.25P
P=2Ttgβ式中:
P-跨距,mm;
T-管壁厚度,mm;
β-探头折射角,(°)
若所检管件的焊缝余高过高、过宽或有不清晰回波信号产生的地方,应进行修磨,使之满足检验的要求。为了避免裂纹的产生,一般为焊后或热处理后24小时。打磨时使用砂轮片会使得原本就不厚的母材变薄,从而影响到被检工件的使用寿命,而使用钢丝轮会使得母材上形成一种油漆曾,会对我们的检验灵敏度降低。建议使用砂轮片,这样能将母材上的油漆层等清理干净。
二、探头的选择
在小径管超声中,我们经常使用5P (6×6)K3、K2.5的两种探头,我们在选择探头时,最重要的一项就是被检焊口的规格。我们平时使用探头时,经常以8mm为界限。8mm以下的我们经常使用K3的探头,8mm以上的,我们经常使用K2.5的探头。当我们知道焊口规格后,我们应怎么去选择探头?我个人认为在被告知焊口公称厚度后,应再加上1mm~2mm的焊缝余高作为我们的检验厚度,这样对我们下一步的缺陷深度的判定会有一定的帮助。
三、仪器的调试
在仪器调试上我们基本为四个主要步骤:探头前沿的测量、K值的测量、灵敏度的调校DAC缺陷的制作。
根据焊口规格选择相对应的探头后,应根据下表去选择相对应的试块去调试仪器。
在选择完相应的试块后,应仔细的检查试块是否有损伤、试块表面是否有生锈的情况。在检查以后,首先要做的将试块进行固定。因为试块的两面都是有弧度的,不将其固定好的话,在调试过程中会有晃动。这样对我们仪器的调节造成一定的误差。
在固定好探头以后,我们就可以进行仪器调节的第一步:探头前沿的测量。测量的方法在这里就不在详细阐述,应注意的事项:1要多次测量。(在测量前沿的时候应进行3次以上)2测量尺子应规则(一般用钢板尺,若自制直尺应将直尺起点做的平滑。)3测量时,持探头的手应稳定不动。
K值的测量在我们的检测中占有很大的位置。经常出现的问题主要有:
1不进行测量直接按探头的公称标注直接填写。探头的公称标注很多都是有误差的。如果直接填写的话,DAC曲线肯定不准,那样你的测试结果肯定也不会准。2.测量的次数。K值测量时,我们通常要测量3次。取其平均值。如果三次测量值差距过大的话,那就应该重新测量并做好记录。3.根据探头的公称标注去测量。在测量的时候,我们会发现这样的问题:测出的数值跟公称的标注有误差。发生这种情况是很正常的 ,我们只要多次测量,而且测量的数值都很接近的话,就说明测量的值就很准确了。而不是一旦测量的数值跟公称数值不同,就想法的去往公称数值上去靠。这样是很接近探头的公称标注的数值,但是你的K值就不一定会准确。
DAC曲线的制作在仪器调校中重要性最大,因为所有的检测结果都是从根据DAC曲线上显示出来的。DAC曲线制作时,最少要做3个测试点,并超过被检焊口的2倍壁厚。小径管超声时,灵敏度很高,会有很多的杂波。波的衰减也不是很大,这时可以用二次波进行检验。
四、缺陷的测量
在超声波检验时,发现缺陷以后进行测量也是很重要的。测量不准确会发生这些情况:缺陷测量值比缺陷实际值大,那样会造成人工和材料的浪费。如果缺陷的实际值比测量的小,就会存在这事故隐患。所以在检测以前要做好以下工作:
(1)找到所用探头的中心位置,并在探头上做上明显标识。
(2)测量用的直尺必须规范。
(3)扫查速度
在小径管超声中扫查速度不宜过快。由于草状杂波很多,扫查速度太快会造成缺陷波的漏判。
(4)扫查步骤
扫查步骤要分为3个步骤:1.粗扫:扫描速度可以适当加快,当发现疑似缺陷的时候,在焊口的位置做上标记。2.细扫,这边扫查时应速度放慢,在疑似缺陷的位置应稍作停留。以判断粗扫时的记录是否是真正的缺陷。3.缺陷的定位发现缺陷以后,不要急着下结论。应先做好记录,并将探头左右旋转15°左右,以寻找缺陷的最大反射波。
五、其他影响检验的因素
除了仪器的调校和焊口本身对超声波检验的影响外,还有环境的影响、人的因素等。环境的因素主要体现在周围是否有震源或其他能产生波的影响。如果附近有焊接的时候,焊接会产生电磁波。这样会使仪器的屏幕上出现很多的草状杂波,从而影响到对缺陷的定位。如果被检焊口周围有强烈的震动,也会产生震动波。从而干扰声波的传输和接收。超声波检验,人的因素要占70%。所以就要求我们检测人员严格执行标准去进行检测。当发现缺陷以后不能急着下结论,要认真的去分析波形。当确定是缺陷后,就一定要严格的做好记录并使其返修。返修结束后,要再次的进行检测。
参考文献
[1]DL/T820-2002,管道焊接接头超声波检验技术规程[S].
[2]DLT869-2012 ,火力发电厂焊接技术规程[S].