錯邊還是根部缺陷？超聲檢測單面焊對接環(huán)焊縫時你需要知道的幾種易混淆視線的回波特征

海洋石油平臺在建造過程中會使用大量桿弦拉筋和隔水套管等桿件，此種結構中所涉及的環(huán)焊縫往往要求使用規(guī)范APIRP2X進行100%超聲檢測，以確定焊縫中有無缺陷。拉筋和隔水套管預制焊縫超聲檢測長度在整個平臺結構的占比較大，約占平臺超聲檢測長度的1/5。由于拉筋和隔水套管的管徑較?。ù蟛糠止軓讲淮笥?14mm），桿件長度比較長（一般大于10m）。這種類型的環(huán)焊縫焊接只能采用單面焊接的形式，先用氣體保護焊或手工電弧焊進行根部打底，然后采用埋弧焊接的方法進行填充和蓋面。由于規(guī)范APISPEC2B所允許的徑向偏差（最大9.5mm）和不圓度（最大12.7mm）較大的特點，因此由錯邊引起的根部超聲反射回波十分復雜。下面讓我們跟隨海洋石油工程股份有限公司的檢測人員一起來詳細了解幾種常見的由錯邊引起的根部超聲反射回波類型。錯邊引起的根部超聲反射回波的幾種常見類型錯邊主要由管徑不圓或焊縫兩側母材壁厚不相等引起，對于厚壁管，規(guī)范允許的不圓度的值比較大，進而會影響焊接管道的質量。在這種情況下，管道焊接接頭錯邊的現(xiàn)象就有可能發(fā)生。由于環(huán)焊縫錯邊的嚴重程度是沿圓周變化的，因此錯邊引起的根部輪廓也是變化的。當橫波聲束入射到根部焊縫下表面時，有時會產(chǎn)生變型波，當變型波被儀器接收到時，有可能被誤判為缺陷。01正常錯邊圖1正常錯邊檢測方法如圖1所示，在檢測過程中，錯邊內表面低的一側根部反射波幅比較高，另一側反射波幅有明顯的不同或沒有反射波，水平距離x1和x2的定位點相互交叉，反射波在顯示屏出現(xiàn)位置偏向焊縫中心線對側。另外，反射波的波峰上有小峰，探頭左右移動時波幅的高度變化不大。包絡波形范圍較寬，波形比較單一。02錯邊輪廓變型波圖2變型波的產(chǎn)生原理示意如圖2所示，當橫波聲束入射到根部焊縫下表面，且根部焊縫下表面的形狀使as小于鋼的第三臨界角33.2°時，焊縫中既會出現(xiàn)反射橫波S′，又會出現(xiàn)變型反射縱波L′。在錯邊根部余高部位產(chǎn)生變型的縱波，大多數(shù)情況下并不能被儀器接收，只有當變型后的縱波能夠原路返回根部余高部位，再經(jīng)過一次波型轉換后，變型的橫波沿原路徑返回，才能被儀器接收。變型縱波顯示如圖3所示。圖3變型縱波顯示03直角鈍邊單邊未熔合圖4直角鈍邊單邊未熔合檢測方法示意如圖4所示，對于有直角端角的情形，應該避免用60°探頭去評判。用45°的探頭最好，靈敏度比較高。但有時焊縫蓋面比較寬，影響了45°探頭的使用，這時可以用70°探頭替代。直角鈍邊單邊未熔合的檢測方法為：焊縫一側的波形單一，反射波幅大，探頭平移時，波形較穩(wěn)定，反射波動態(tài)包絡面大且比較規(guī)范，轉動或擺動探頭時，波形消失較快，深度定位等于母材厚度，具有端角反射的特征；在焊縫另一側有反射波顯示，其水平x2定位位置過中心線偏對側，深度定位略小于母材厚度，在根部一次波出現(xiàn)的位置偏左一些。04非直角鈍邊單邊未熔合當根部鈍邊不是按直角加工時，根部鈍邊未熔合產(chǎn)生的反射面就不會有端角反射，但鈍邊坡口面不和探頭聲束垂直，造成定位偏差。圖5非直角鈍邊單邊未熔合引起的定位誤判示意如圖5所示，鈍邊與母材內表面的夾角θ=77°，用標稱角度為70°的探頭進行根部掃查，此時既沒有端角反射，也沒有主聲束為70°的反射波，這時70°探頭產(chǎn)生的上擴散某角度聲束反而與鈍邊坡口面垂直，顯示波幅較高。當此時的缺陷定位仍用70°計算時，就會造成定位偏差，把原本根部的不連續(xù)給錯誤定位在焊縫非根部區(qū)域，從而造成不連續(xù)的定位誤判。錯邊焊縫超聲檢測注意事項通過上述分析，對于錯邊焊縫的超聲檢測應該做好以下幾點：01在焊接前，應了解焊縫組對情況，在錯邊嚴重區(qū)域做好相關記錄（如錯邊大小、根部間隙、根部頓邊角度等參數(shù)），為后續(xù)的波形分析提供參考依據(jù)。02對超聲檢測過程中的錯邊輪廓變型波進行分析，可以較好地了解焊縫的根部成型情況（如根部輪廓的走向、根部余高的大小等），有助于根部缺陷的辨別。03對于直角鈍邊坡口焊縫的根部檢測，可以用45°或70°角度探頭掃查焊縫根部，通過觀察有無端角反射波進行缺陷的辨別。04對于非直角鈍邊坡口焊縫的根部檢驗，可能不會有端角反射現(xiàn)象，但要注意鈍邊坡口面和探頭聲束的不垂直造成的