电话:0546-8080226
欢迎来到山东泰阳特种设备检测科技有限公司官方网站!
 

薄板对接焊缝超声波检测探头的选择及两个常用方法

1

薄钢板对接焊缝超声波检测探头的选择

众所周知,对接焊缝的管壁越薄、焊缝盖面的宽度相对越宽(埋弧自动焊焊缝盖面宽度为 22mm,背缝宽度为20mm),超声波检测的困难就越大,所以选择探头K值和前沿距离L值很重要。


K值是斜探头主声束在被检工件中折射角的正切值;探头前沿距离L值是入射点至探头前端的距离。


在8mm厚度钢板的对接焊缝超声波检测时一般将仪器调试为水平1:1扫描,并采用单面双侧单 只探头检验,使一、二次声程能扫查到焊缝整个截面。


例如:5Z8×12K3.0探头的前沿距离L=10mm, 检测8mm厚钢板对接焊缝 ,当焊缝盖面宽度为22mm时,因探头前沿距离较大,很难满足探 伤的要求,所以应在探头K值不变的情况下尽量选择前沿距离较短的探头。


如:5P6×6K3.0,L=4mm的探头方可基本满足检测要求。


1、 一次声程扫查焊缝根部时探头的选择


一般钢板厚度为8mm的对接焊缝坡口型式为V,钝边高度为3mm,间隙为0~1.0mm。


当采用埋弧自动焊焊接时,焊缝盖面的宽度在 22mm左右 。


由此可知探头选择的条件,当探头的前端与焊缝余高接触且无法再向前移动时,使主声束一次声程能扫查到焊缝宽度中心线距底面3mm的焊 缝根部 (如图1),应满足下式的要求:


( T-3)K≥(b/2+L ) (1)


式中:

T-钢板厚度,mm;

b-检测面焊缝宽度,mm;

L-探头前沿距离,mm。


当选择5P6×6K3.0,L=4mm探头时,焊缝宽 度为22mm,代入(1)式,左式=(8-3)×3=15,右式=(22/2+4)=15;左式=右式 ,满足(1)式要求,说明该型探头,其主声束一次声程能扫查到焊缝根部 。


图片

(图1 8mm厚钢板焊缝根部主声束一次扫查图)


当选择5Z8×12K3.0,L=10mm的探头时,将 T,K,b,L分别代入(1)式的左、右式,左式=15,右式=(22/2+10)=21,则左式小于右式,不满足(1)式要求,说明该型探头的一次声程不适合检测8mm厚的薄钢板对接焊缝。


扫查方式采用单面双侧,检测位置为距底面3 mm的焊缝根部区域,当探头后移时最高反射回波的一次声程水平距离小于24min为缺陷波,大于等于24mm则不判为缺陷波。


2、二次声程扫查焊缝上部时探头的选择


8mm厚钢板对接焊缝,检测面焊缝的宽度b= 22mm;背面焊缝宽度b'=20mm时,探头的选择应满足以下要求:


当探头的前端与焊缝的余高接触探头无法向前移动时,使主声束二次声程能扫查到焊缝宽度中心线距底面3mm的焊缝位置,见图2。


探头K值和前沿距离同样应满足(1)式。


当(T-3)K<(b/2+L)时,会产生漏检,也就是说探头的K值越小;探头前沿距离L值越大,焊缝截面的漏检区域就越多。


图片

(图2 8mm厚钢板焊缝主声束二次扫查图)


当板厚为8mm的对接焊缝,检测面焊缝宽度为 b=22mm;焊缝背面宽度为b'=20mm,采用二次声程扫查焊缝上部时,由于背缝的余高过渡到与母材边界线的区域为人射点,入射点至焊缝 中心线距离应大于等于b'/2,即主声束二次声程扫查到焊缝宽度中心线距底面 b'/2÷K=3.3mm的焊缝位置,此时存在0.3mm漏检区域。


在焊缝的宽度超宽时,因焊缝的正、背面都存在余高和宽度,即使探头前沿距离为零,由于焊缝宽度和余高的存在就会有一定的死区(检测不到位置)。


扫查方式采用单面双侧,检测区域为距上表面 8-3.3mm的焊缝区域,当探头后移时,最高反射回波的二次声程的水平距离大于(8+3.3)K或小于2X8均为缺陷波。大于2X8K则不判为缺陷 波。


3、结论


1)在实际超声波检测中,必须实际测量焊缝母 材的厚度T,检测面焊缝宽度b,背面焊缝宽度 b',探头前沿距离L值和探头K值,并根据公式进行计算后正确选择探头 。


2)当两只或多只探头同时满足计算要求时,应 尽量选择声程值较小的探头。


3)当选择基本符合计算值要求的探头时,采用 单面双侧检测,应尽量选择适合的探头达到漏检最少。


4)根据探伤标准的要求,选择探头频率和晶片 尺寸的大小。

薄板对接焊缝超声探伤两个常用方法


焊缝的内部质量,过往广泛采用X射线探伤仪探测,但X射线法对发现焊缝内部的危险性缺陷--裂纹比较困难,尤其当裂纹的位置与X射线的入射方向不一致时,则更难发现。


如果用超声波探伤仪测焊缝内部的裂纹,则很敏感,比X射线探伤更为有效,故在相对情况下被广泛推广使用。


弊端也是存在的它不能象X射线法那样正确的对缺陷进行定量和定性。


今天小编就针对薄板对接焊缝探伤,其中采用的两个超声方法简单介绍。

图片

(图片与内容无关)

一、焊缝宽度法


焊缝宽度法,只适用于探测4~12毫米的薄板双面对接焊缝。


焊缝宽度法主要是利用横波多次反射的探伤原理,来探测整个焊缝区域中的缺陷。


探测时需在焊缝两侧进行,以免漏检。将探头放在工件厚度相同的试块上,超声波探伤仪 探头前沿和试块前沿对齐,在荧光屏上得到极端反射波A,然后向后移动探头,移动距离等于焊缝宽度,在荧光屏上又得到极端反射波B,并标出(用闸门波或机械刻度尺标出)A波与B波的位置,如图所示:


图片


探伤时,探伤仪沿焊缝边缘平行移动,如果在A、B波之间出现反射波,一般为焊缝中的缺陷波,如下图所示,不论有无缺陷,若焊缝增强量高时,荧光屏上一般会出现B波(在焊角上的反射波)。


应该指出,当焊缝偏或宽度不一样时,在试块上校正的A、B波位置(宽度)与实际的焊角反射波会有出入,此时应以角反射波B为准(但角反射迟到波除外),在其前出现的波,一般为缺陷波。


图片


当探测板的厚度为8~12毫米对接焊缝时,为了使声束扫查到整个焊缝宽度,还需把探头从焊缝边缘处移出焊缝宽度的距离,此时,在B与C波(探头放在距试块两个焊缝宽度一端的反射波)之间出现反射波,一般为缺陷波。


二、四探头法


四探头法可探测厚度为4~12毫米的薄板对接焊缝中的裂纹、未焊透、条状夹渣等缺陷,而且还可以进行探伤仪自动探测。


四探头法为两组探头(T为发射探头,R为接收探头),用机械固定并分别放在焊缝两侧(距焊缝轴线距离相等),探伤时沿焊缝同时移动。探测纵向缺陷时,T1R1为一组探头,T2R2为一组当焊缝中无缺陷时,荧光屏上只出现焊角反射波。


如有缺陷,则在焊角反射波之前出现缺陷波F(如缺陷在焊缝中间,则两组探头所得缺陷波重叠在一起),探头移动时,缺陷波的幅度改变。


图片


探测横向缺陷时,若荧光屏上只出现焊角反射波,则焊缝中无缺陷。


如出现焊角反射波和两个缺陷波F1、F2,则说明有缺陷。


探头移动时,缺陷波F1、F2不仅幅度改变,而且其水平位置也向相反方向移动,如缺陷位于两组探头的中心,则两缺陷波重合在一起。


自动探测时,为了避免焊角反射波的干扰,必须用报警闸门波控制,闸门波的宽度相当于焊缝宽度的三分之二,焊角反射波在闸门之后,这样在闸门波出现缺陷波时,可自动报警及记录。自动探测速度可达2~6米/分。


图片


图片

文章来源:探伤工之家

联系我们

地址:山东省东营市河口区工业中路1号1幢

        / 山东省东营市东城登州路69号

邮政编码:257100

电话:0546-7717172

传 真:0546-7717172

E-mail: sdtyjcgs@163.com

山东泰阳特种设备检测科技有限公司

地址:山东省东营市东营区光谷未来城F3座

          山东省东营市河口区工业中路1号1幢

邮政编码:257000

电话:0546-8080226

传 真:0546-8080226

E-mail: sdtyjcgs@163.com

扫一扫
关注企业最新动态