斜面探傷中的缺陷定位修正及實(shí)際應(yīng)用

1、斜面探傷中的缺陷定位修正及實(shí)際應(yīng)用盛佩軍（武漢鍋爐股份有限公司 武漢 430000） 摘 要 本文就實(shí)際工作中遇到的，對(duì)不等厚板對(duì)接焊縫進(jìn)行超聲波檢測(cè)時(shí)的缺陷定位問(wèn)題，給出了定位修正計(jì)算式，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)際情況提出較便捷的定位方法，并在應(yīng)用中得到驗(yàn)證。關(guān)鍵詞 定位修正 不等厚板對(duì)接焊縫 超聲波檢測(cè)我公司生產(chǎn)的300MW鍋爐鍋筒由7條環(huán)縫組成，采用窄間隙自動(dòng)焊工藝焊制。母材BHW35（13MnNiMo54），焊絲H08MnMoA，焊劑SJ101。焊前預(yù)熱150ºC，層間溫度150ºC，焊后消氫375ºC（±25ºC），保溫2小時(shí)。焊后去除余高。筒

2、體壁厚110mm。對(duì)接前，先將筒體一側(cè)外壁約140mm范圍加工成斜面，斜度14º，斜面長(zhǎng)約145mm（圖一）。按照GB11345-1989（C級(jí)）要求，兩面兩側(cè)都要掃查*。相對(duì)于筒體與筒體的五條對(duì)接環(huán)縫，筒體與封頭的兩條對(duì)接環(huán)縫由于其不同的結(jié)構(gòu)，給超聲波檢測(cè)及缺陷定位造成一定的影響。在斜面上進(jìn)行檢測(cè)，與平板有所不同。圖 一圖 二一斜面上對(duì)缺陷定位的修正 圖二中，如按平板公式定位，缺陷定位的誤差很明顯。假設(shè)O點(diǎn)是缺陷位置，采用深度12定位。1找出OC與AB、AC與AB的關(guān)系（AB是儀器顯示的缺陷深度）OC=OA×Sin（-）/CosAC=OA×Cos（-）/Cos不

3、難看出，對(duì)于某一K值的探頭來(lái)說(shuō)：Sin（-）/Cos、Cos（-）/Cos是不變的，不妨把它們分別叫做“水平系數(shù)”和“垂直系數(shù)”。在探傷前都算好，工作中可以簡(jiǎn)化計(jì)算。比如當(dāng)K值=2時(shí)，OC=AB×水平系數(shù)=1.7×ABAC=AB×深度系數(shù)=1.45×AB2找出OD+DF與OC的關(guān)系，確定缺陷水平方向的位置 理論上OC為實(shí)際水平距離，但是用OD+DF確定水平距離更便于操作。OE=OD×CosOD-OE=OD×（1- Cos） OD+DF=OC+OD×（1-Cos） OD的取值范圍應(yīng)該在15-105之間（探頭前沿15mm、探頭長(zhǎng)

4、40mm），那么OD×（1-Cos）的值就在（0.43.1）之間。取中間值1.75，所以誤差就在±1.35之內(nèi)。上式可簡(jiǎn)化為：OD+DF=OC+1.75mm OD+DF在定位時(shí)用，記錄時(shí)只須記下DF的數(shù)值。3計(jì)算實(shí)際深度AF圖 三 AF=AC-CF=深度系數(shù)×AB-OD×Sin Cos 其中，OD可以量出，AB可以讀出。我們可以在探傷前先算出Sin，但還不太主便。為了進(jìn)一步提高工作效率，可以事先制作輔助定位圖。圖三是以K=2的探頭為例制作的輔助定位圖。根據(jù)缺陷不同的深度（AB）、探頭到焊趾的距離（OD），就可以從圖中查出實(shí)際深度（AF），相當(dāng)快捷。制圖的

5、精度及讀數(shù)精度會(huì)有誤差，可以控制在±1mm以內(nèi)。4焊前做好基準(zhǔn)線 實(shí)際上焊趾一般不會(huì)正好是D點(diǎn)，而且，經(jīng)打磨后ODB處是圓滑的，找不出D點(diǎn)。應(yīng)在焊前先做好基準(zhǔn)線，焊完打磨后再依基準(zhǔn)線標(biāo)出熔合線。這樣就可以將熔合線作為D點(diǎn)。5輔助定位圖還可以用另外的形式如圖四所示，要焊接坡口11的示意圖作郵缺陷定位的模似圖。只要讀出屏上的缺陷顯示深度AB，量出OD段，就可以在圖中直接找到缺陷的具體位置，無(wú)需計(jì)算。作圖一定要精細(xì)，可以借助電腦完成。只要坡口結(jié)構(gòu)尺寸不變，K值不變，一次作圖可以反復(fù)使用。圖 四二應(yīng)用中的驗(yàn)證 本人在連續(xù)三臺(tái)300MW鍋爐汽包的封頭環(huán)縫的超聲波檢測(cè)中對(duì)以上結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證，現(xiàn)將

6、其中的某電廠第五期工程9號(hào)爐汽包兩條封頭環(huán)縫超聲波檢測(cè)的記錄摘錄,并將斜面上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與之進(jìn)行比較。1委托單主要內(nèi)容 材質(zhì): BHW35（13MnNiMo54） 壁厚: 145/110mm表面狀況: 砂輪機(jī)打磨 探傷部位: B1/B7封頭環(huán)縫探傷比例: 100% 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn): GB11345-1989（C-I級(jí)）2探傷主要數(shù)據(jù) 儀器: CTS-22 試塊: RB-3探頭: 2.5P13×13K1/K2、 耦合劑: CMC表面補(bǔ)償: 34dB 探傷工藝卡編號(hào): UT-B-006-953缺陷記錄情況缺陷編號(hào)位置偏心（已折算成DF）深度（距外表面）最大波幅及其探測(cè)方向長(zhǎng)度(mm)1號(hào)B7:

7、3#（50）25mm50mm外面封頭側(cè)3×40-8dB5mm2號(hào)B7：12#（90-115）032mm外面封頭側(cè)3×40-8dB25mm3號(hào)B7：25#（190-230）26mm50mm外面封頭側(cè)3×40-4dB40mm4號(hào)B7：25#（185-220）33mm40mm外面筒體側(cè)3×40-7dB35mm5號(hào)B7：1#（10-20）24mm48mm外面封頭側(cè)3×40-2dB10mm6號(hào)B1：8#（70-80）17mm100mm內(nèi)面筒體側(cè)3×40-4dB10mm7號(hào)B1：11#（75）8mm12mm外面封頭側(cè)3×40-7dB5m

8、m8號(hào)B1：11#（120）8mm10mm外面封頭側(cè)3×40-7dB5mm4經(jīng)修正后在斜面檢測(cè)參數(shù) 實(shí)測(cè)K2=1.93、水平系數(shù)=1.63、深度系數(shù)=1.44、=62.6º實(shí)測(cè)K1=0.95、水平系數(shù)=0.68、深度系數(shù)=1.2、=43.5º儀器HS600a 輔助定位圖略5在斜面上對(duì)上表中的缺陷進(jìn)行掃查所得的數(shù)據(jù)缺陷編號(hào)AB（mm）OD（mm）DF（mm）DF與表1中比較AF（mm）AF與表1中比較1號(hào)39.84422.2-2.8mm46.5-3.52號(hào)30.1481.01.0mm31.4-0.63號(hào)42.04921.8-4.2mm49.1-0.94號(hào)37.43926.52.5mm45.2-2.86數(shù)據(jù)比較 水平距離誤差（-4.2+2.5），深度誤差（-3.50.6），基本不會(huì)影響到返修。6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)缺陷在斜面上掃查不到。2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)缺陷經(jīng)返修后復(fù)查確認(rèn)缺陷已消除。3號(hào)缺陷為條渣，4號(hào)缺陷與3號(hào)缺陷實(shí)為同一缺陷，是由于在斜面上掃查而又未進(jìn)行修正造成的。吹挖后經(jīng)測(cè)量與定位基本一致。7. 誤差的主要原因* 由于封頭側(cè)