超聲波檢測在保證焊接質量方麵的應用
應用技術
作者：劉鴻達 計偉 劉寧寧
[摘 要]超聲波是一種聲波頻率高於20kHz的聲波。用於探傷的超聲波，頻率在0.4MHz～25MHz，其中日常使用最多的是1MHz～5MHz。由於超聲波探傷具有探測距離大，探傷設備體積小，便於攜帶到工作現場，檢測速度快，而且探傷中隻消耗耦合劑和探頭的磨損，檢測費用低廉等特點，因此被廣泛應用於國民經濟的各個行業。
[關鍵詞]超聲波檢測、探傷、應用、措施
中圖分類號：TU758.11 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）18-0400-01
無損檢測是在不破壞鋼結構構件材質與性能的情況下測量構件質量的技術，內容包括缺陷檢測、性能評定、產品分選、生產過程監控等。其範圍涉及到構件成分、組織、性能、殘餘應力狀態與缺陷的檢驗。同時它又包括產品製造階段的檢查與產品運行階段的在役檢查，常規無損檢測方法有：射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測、聲發射檢測等。但肉眼檢測存在不能對工件內部質量缺陷進行有效識別的不足之處，使用超聲波探傷方法可以彌補肉眼宏觀檢驗無法完成對工件內部缺陷判定的不足，並大大提高檢測的準確性和可靠性。具體使用何種方法進行無損檢測要根據工件種類、特點、使用來確定合理適宜的檢測方法。
一、超聲波探傷在實際工作中的應用
超聲波探傷用於全熔透焊縫，其探傷比例按每條焊縫長度的百分數計算，並且不小於200mm。對於局部探傷的焊縫如果發現有不允許的缺陷時，應在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長度，增加長度不應小於該焊縫長度的10%且不應小於200mm，當仍有不允許的缺陷時，應對該焊縫進行100%的探傷檢查，其次應該清楚探傷時機，碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環境溫度後、低合金結構鋼在焊接完成24小時以後方可進行焊縫探傷檢驗。另外還應該知道待測工件母材厚度、接頭型式及坡口型式。在實際工作中要求探傷的絕大多數焊縫都是中板對接焊縫的接頭型式，一般母材厚度在8～16mm之間，坡口型式有I型、單V型、X型等幾種形式。下麵主要就對焊縫探傷的操作做針對性的總結。
1.1 在探傷操作前都必須利用標準試塊（CSK-IA、CSK-ⅢA）校準儀器的綜合性能，校準麵板曲線，以保證探傷結果的準確性。
1、探測麵的修整：應清除焊接工作表麵飛濺物、氧化皮、凹坑及鏽蝕等，光潔度一般低於▽4。焊縫兩側探傷麵的修整寬度一般為大於等於2KT+50mm，（K：探頭K值，T：工件厚度）。一般的根據焊件母材選擇K值為2.5探頭。例如：待測工件母材厚度為10mm，那麼就應在焊縫兩側各修磨100mm。
2、耦合劑的選擇應考慮到粘度、流動性、附著力、對工件表麵無腐蝕、易清洗，而且經濟，綜合以上因素選擇耦合劑。
3、由於母材厚度較薄因此探測方向采用單麵雙側進行。
4、由於板厚小於20mm所以采用水平定位法來調節儀器的掃描速度。
5、在探傷操作過程中采用粗探傷和精探傷。粗探傷是為了大概了解缺陷的有無和分布狀態，定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左右掃查、前後掃查、轉角掃查、環繞掃查等幾種掃查方式以便於發現各種不同的缺陷並且判斷缺陷性質。
6、對探測結果進行記錄，如發現內部缺陷對其進行評定分析。焊接對頭內部缺陷分級應符合現行國家標準GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》的規定，來評判該焊否合格。