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超声波检测缺陷判断和辨别

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摘要

科学技术的发展必然带来应用技术的革新,超声波技术在医学、军事、航天以及科研和建筑领域的广泛应用,促使一些新型的检测技术和应用技术得到了快速的发展。


本文就超声波探伤技术在探伤识别方面的应用进行详细的论述和研究,希望为超声波探伤技术的识别应用提供一定的借鉴和参考。


1、超声波探伤技术缺陷识别的意义

超声波探伤技术是当前应用最为广泛的无损探伤方式之一,其应用具有灵敏度高、穿透性超强、探测速度快、使用便携方便且对人体无损害等一系列优点。


超声波探伤在建筑方面的应用中,对于钢材料的穿透能力具有十分大的优势,主要应用与探测厚度较大的钢板和焊缝。


对于钢板平面上的缺陷,尽管有些缺陷深度大,但是只要超声波能直射到缺陷界面就能得到十分清晰的缺陷波。


因此,超声波探伤技术在压力容器焊缝探伤和未焊透裂纹等危险性较高的缺陷检测中具有十分重要的应用意义。


2、超声波探伤缺陷的识别

2.1平面状缺陷的探测识别


对于平面状的缺陷类型,在不同方向上的探测,其缺陷回波的高度也具有明显的不同,在缺陷垂直方向进行探测时,其缺陷回波较高;而在平行面上进行缺陷探测时,其缺陷回波较低,有些情况甚至没有缺陷回波。


所以针对裂纹类的缺陷类型来说,在超声波探伤识别中通常会出现较大的回波高度,且波幅宽,波峰较多。


将探头进行平移,会出现反射波连续的现象,且波幅也随之变动;将探头转动会发现波峰有上下错动的现象出现,这些都可以作为检测平面状缺陷识别的依据。


2.2点状缺陷的探测识别


点状缺陷的探测识别在方向上,缺陷回波不会出现显著的变化,其波形稳定,不同方向探测的反射波高度也大致相同,但是在实际的检测中一旦移动探头,回波就可能消失。


根据不同材质内含物阻抗的不同,超声波探伤检测的表现形式也有所不同。


气孔内通常含有气体,其声阻抗较小,反射率较高,波形呈陡直尖锐状;而金属夹渣或者非金属夹渣类型的缺陷类型的声阻抗较大,反射波也会更低一些,夹渣面较粗糙的情况,其波形较宽,呈锯齿形状;气孔较为密集的反射波的波高会随着气孔的大小不一而表现出不同的高度,当探头进行定点转动检测时,波高就会呈现出此起彼落的现象。


2.3咬边缺陷的探测识别


咬边缺陷的超声波探测识别主要表现在反射波上,通常情况下这种缺陷类型的反射波会出现在一次与二次波的前面。


在探测过程中当探头在焊缝两侧进行探伤时,都能发现这种现象,当探头移动到能够出现最高反射波信号时,固定探头,可以适当降低仪器的检测灵敏度。


用手指沾一些油对焊缝边缘咬边出进行轻轻敲打,对反射信号进行观察,当反射信号有明显的跳动情况时,则说明是咬边反射信号,证明该缺陷类型为咬边缺陷。


2.4裂纹缺陷类型的探测识别


通常情况下,裂纹的回波高度都比较大,波幅较宽,其具有多峰现象。


将超声波探头进行平移,观察反射波以连续形式出现,波幅会有一定的变动;将探头进行转动检测时,波峰出现上下错动的现象。


此外,裂纹缺陷也比较容易出现的焊缝热影响区,且裂纹多数情况下垂直于焊缝,进行探测时,应该在平行于焊缝的方向上进行检测,这样比较容易使超声波直射到裂纹,便于发现裂缝缺陷。


2.5未焊透缺陷的探测识别


未焊透缺陷类型主要是由于焊缝金属没有填到接头根部的原因造成的。


这种缺陷类型主要分布在焊根部分,且两端较钝,具有一定的长度,也是平面缺陷类型的一种。


将探头进行平移检测时,会发现未焊透缺陷的反射波的波形比较稳定;在焊缝两侧进行探伤检测时,基本上都能得到反射波幅一致性较好的反射波,从而能够判断识别出缺陷的类型。


2.6未熔合熔焊缺陷类型的探测识别


所谓的未熔合熔焊缺陷类型主要是指焊道与母材之间或者焊道与焊道之间在焊接过程中未完全熔化结合而形成的缺陷。


当使用超声波进行探伤检测时,超声波可以通过垂直射到其表面的方式,得到波峰较高的回波。但是,在实际的探测过程中如果探伤方式和折射角的选择不合理,也可能造成漏检的问题。


对于未熔合熔焊的缺陷的检测识别判断依据的特征有:


当探头进行平移检测时,波形呈现比较稳定;进行两侧的探测时,反射波的波幅会产生变化,且存在只能在一侧能探测到的情况。

3、伪缺陷类型的识别

3.1仪器杂波类伪缺陷波类型


这种伪缺陷波通常是在不接探头的情况下,由于设备仪器性能不良以及探头灵敏度调节过高等原因引起的,在荧光屏上表现的单峰或者多峰的波形。


当接上探头进行工作时,该波形在荧光屏上的位置维持不变,通过降低探头灵敏度的方法,可以消除这类伪缺陷波。


3.2焊缝表面沟槽引起的伪缺陷波


焊缝表面沟槽的缺陷波类型主要集中表现在反射波方面,使用超声波探测焊缝表面时,会因为其表面的沟槽而产生沟槽反射波。


这种波形一般会出现在一次或者二次波偏后的位置,波形表现不强烈,较为平缓、迟钝。


3.3焊缝交错位置引起的伪缺陷波


在钢材料进行加工坡口工作中,由于上下刨的不对称或者焊接过程中的偏移都会形成焊缝错位的问题,由于上下焊缝焊偏,在进行超声波探伤检测时,焊角的反射波同焊缝缺陷波十分相似,但是,通过转移到另一侧进行探伤时,其一次波前不会出现反射波,以此可以最为避免误判的标准。


4、结语

综上所述,造成缺陷的原因较多,且缺陷类型众多,不同的缺陷类型在超声波探伤识别过程中的表现也有所不同,但是也不排除个别有类似的情况。


因此,在实际的超声波探伤技术应用过程中,要不断积累经验,且在实际探测中还要熟悉各种缺陷类型的不同探测方式、回波类型以及反射波特征,最终判断识别出正确的缺陷类型,为采取相应的有效处理措施提供指导。

文章来源:悦和特种设备咨询

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