淺談電站鍋爐小徑管對接焊縫的超聲波探傷方法

1、科技信息年第期一、小徑管超聲波探傷過程常見的技術問題超聲波探傷是焊縫檢驗的一種主要探傷方法，其特點表現(xiàn)在它對于面積性缺陷如未焊透、未熔合、裂紋等的探傷靈敏度很高，而對于體積性缺陷如氣孔的探傷靈敏度不如射線探傷，若缺陷不是相當大或密集的，就不能有足夠的缺陷反射波而被漏檢。超聲波探傷的另一個特點就是其可靠性在很大程度上取決于探傷人員的技術水平、工作責任感及探傷儀的靈敏度，加之探傷過程不能作自動記錄，只能由探傷人員自行記錄，因此，探傷結果的憑證不如射線探傷底片可靠。同時，鍋爐小徑管超聲波探傷存在一定的技術難度。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：探頭的選用小徑管對接焊縫探傷時，應盡可能選擇較大角度的探頭，使聲束

2、能掃查到整個焊縫斷面，但當探頭角度較大時，聲束易擴散，易產(chǎn)生變形波，干擾對缺陷的正確判定。另外，要求一次波的主聲束至少應掃查到焊縫下部占壁厚的范圍，因此要求探頭有一定的移動區(qū)域。為滿足這一要求，除增大聲束入射角外，還應縮短探頭聲束入射點至探頭前沿的距離。因此，如何選用探頭是進行準確探傷的前提條件。探傷靈敏度的調(diào)整由于小徑管對接焊縫是利用一次波和二次波進行探傷，因此一次波和二次波探傷靈敏度的調(diào)整很重要。根據(jù)中的小徑管焊接接頭探傷距離一波幅曲線進行檢測時，由于反射雜波較多，條線的判傷無法進行，因此需對探傷靈敏度重新進行調(diào)整。抑制的使用小徑管對接焊縫的管壁較薄，曲率較大，探傷過程中將產(chǎn)生復雜的變形波

3、和林狀回波，與缺陷波很容易混在一起，給正確判定缺陷帶來很大的麻煩。如適當使用抑制，可去除一些干擾波，使探傷過程更容易分辨出缺陷波，提高缺陷的檢出率。二、鍋爐小徑管的超聲波探傷有效方法對超聲波探傷儀器和探頭的要求小徑管超聲波探頭應使用短前沿（）、大角度、指向性好及分辨率高的探頭，其性能除符合的要求外，還應滿足以下指標。（）折射角（值）：為滿足較薄壁厚小徑管對接焊縫探傷的要求，探頭最大折射角應大于°，經(jīng)過大量現(xiàn)場實踐證明認為在范圍為最佳。（）探頭前沿距離：聲束入射點至探頭前端的距離。（）始雜波占寬：儀器熒光屏前部始雜波占寬折合鋼中深度應小于，一般小于或等于。對不同材質(zhì)制成的探頭，始脈沖占

4、寬不同（在，小于等于），所以盡量采用始脈沖占寬小的材料制成的探頭。探傷過程中，值的修正很重要，測量探頭值時，標準反射體孔徑的影響應予以考慮修正，最好使用孔進行測定，并盡可能使用數(shù)字超聲探傷儀。此外，探傷過程中探頭磨損會使值造成較大偏差，所以工作中應定時的測定值，考慮進行值修正或更換探頭，確保探傷結果準確性。實際操作（）探傷前的準備工件表面處理：盡量不采用電動工具進行表面打磨。油漆如果結合得好則不需要打磨（銀粉則需要打磨）。日常用的油類作為耦合劑，由于油的聲速比較低，使用時有很多雜波，這些雜波是由油膜造成的（如透平油），用手抹掉再進行探傷則沒有雜波，所以，刷油的時候不要太厚。應盡量避免油類作耦合

5、劑，采用纖維類做耦合劑，如漿糊或膠水防腐劑，使探頭的滑動比較好。（）儀器的調(diào)整可做幾個面板曲線，盡量充分利用屏幕的橫向?qū)挾?。（）靈敏度在倍近場區(qū)以內(nèi)聲壓分布不是很規(guī)則，客觀上可以近似按一條直線來對待。（）試塊小徑管在軋制時即使同一批也可以出現(xiàn)很大的差別，因此，可以在管子上切割一塊來制作對比試塊（實際上管表面達不到試塊的精度和組織，可以不考慮材質(zhì)衰減等問題），尤其對不同的規(guī)格及不同的材質(zhì)做不同的對比試塊。為了使超聲波探傷更接近于現(xiàn)場特點，可以利用鍋爐小徑管焊前練習管在射線探傷中檢查出的存在的特別缺陷，如裂紋、未焊透、未熔合等，或故意制造出此類焊接缺陷來做對比試塊，來調(diào)節(jié)超聲波探傷儀器和加強超聲波

6、探傷人員對危險性缺陷的反射波的認識。小徑管焊縫的超聲波波形分析（）焊縫內(nèi)部用一次波探傷時，反射波出現(xiàn)在一次波標記點以前，用二次波探傷時，反射波出現(xiàn)在一次波標記點和二次渡標記點之間，應注意區(qū)分變型表面波和根部變型被，以及擴散聲束引起的余高反射波，可以用沾油的手指拍打焊縫和水平定位是否在焊縫上來驗證。（）焊縫根部缺陷當反射波位于一次波最大標記點上，水平定位在焊縫中心或探頭一側，應當注意對錯邊和焊瘤的區(qū)分，對可疑信號應仔細觀察分析，防止誤判和漏檢。根部缺陷可用掏槽試塊進行測定，驗證其深度。如在型對比試塊上，內(nèi)曲面型槽反射波為基準波高，再增益作為焊縫根部未焊透、內(nèi)凹等缺陷的對比當量。（）干擾波在探傷時

7、，熒光屏上除了真正缺陷反射波外、還會出現(xiàn)一些假信號。這些假信號有時干擾了對真正缺陷的判定，通過仔細分析，假信號是能夠區(qū)分的。焊縫根部成形較好時，一般無反射波或反射波強度較弱；當焊縫根部成形不好時，從焊縫的兩側探傷一般均有根部成形的反射信號。反射波形特點與來焊透等根部缺陷相似，其反射強度隨根部成形所構成的反射條件而異，如不注意往往會判為缺陷，判定區(qū)別的方法有兩種：一是從聲程上比較，焊縫根部成形反射波出現(xiàn)的位置略大干一次波標記點，這時就要求盡量準確地調(diào)整掃描速度；二是從水平定位來區(qū)別，焊縫根部成形反射波水平定位在偏離焊縫中心線遠離探頭一側，而根部缺路水平定位則應在悍縫中心或偏離焊縫中心靠近探頭一側

8、）。當有錯邊存在時，會產(chǎn)生錯邊反射波其水平定位基本上在焊縫中心。但從焊縫另一側探測時由于沒有反射條件因此沒有信號。由于被探傷的小徑管壁厚較薄，當一次波主聲束后面的擴散聲束經(jīng)底面反射到焊縫余高時，將從余高處產(chǎn)生反射波。該反射波正好處在一次渡和二次波標記點之問，有時誤判為焊縫中部或上部缺陷?？梢愿鶕?jù)探頭位置和水平定位或用沾油的手指拍打焊縫余高進行識別。當聲束掃查到焊縫根部時，在一定條件下會產(chǎn)生變形波，如果變形波經(jīng)過焊縫余高返回到探頭時、反射波正好處在一次波和二次波標記點之間，有時可能誤判?？梢愿鶕?jù)探頭位置和水平定位來區(qū)別，一般變形渡水平定位點在焊縫之外。三、結論探傷工藝方法操作簡單，探傷速度快，成

9、本低。對氣孔、夾渣之類的缺陷檢驗，雙晶聚焦探頭優(yōu)于單斜探頭。探頭透聲楔與工件接觸部分的外形與工件相同的比探頭透聲楔是單純平直的靈敏度要高，探測時雜波要少，探測效果要好。雖然焊縫內(nèi)部缺陷對焊縫強度的影響比根部線性缺陷要小，但也不可忽視，目前超聲波探傷對焊縫內(nèi)部的位于焊縫中心線中上部的缺陷，尚不成熟，需進一步研究。超聲波探傷作為一種方法不能替代射線，但可與射線互補。兩種方法配合使用進行綜合性探傷則可有效的監(jiān)督小徑管焊縫質(zhì)量?！緟⒖嘉墨I】小徑管對接焊縫超聲波探傷方法和質(zhì)量評定徐州電力試驗中心，超聲波探傷勞動人事出版社責任編輯：翟成梁淺談電站鍋爐小徑管對接焊縫的超聲波探傷方法劉洪會（江蘇電力裝備有限公司江蘇常州）【摘要】在鍋爐設備的安裝、檢