淺談電站鍋爐小徑管對(duì)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(shù)問題超聲波探傷是焊縫檢驗(yàn)的一種主要探傷方法，其特點(diǎn)表現(xiàn)在它對(duì)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(duì)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(dāng)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(gè)特點(diǎn)就是其可靠性在很大程度上取決于探傷人員的技術(shù)水平、工作責(zé)任感及探傷儀的靈敏度，加之探傷過程不能作自動(dòng)記錄，只能由探傷人員自行記錄，因此，探傷結(jié)果的憑證不如射線探傷底片可靠。同時(shí)，鍋爐小徑管超聲波探傷存在一定的技術(shù)難度。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：探頭的選用小徑管對(duì)接焊縫探傷時(shí)，應(yīng)盡可能選擇較大角度的探頭，使聲束

2、能掃查到整個(gè)焊縫斷面，但當(dāng)探頭角度較大時(shí)，聲束易擴(kuò)散，易產(chǎn)生變形波，干擾對(duì)缺陷的正確判定。另外，要求一次波的主聲束至少應(yīng)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(dòng)區(qū)域。為滿足這一要求，除增大聲束入射角外，還應(yīng)縮短探頭聲束入射點(diǎn)至探頭前沿的距離。因此，如何選用探頭是進(jìn)行準(zhǔn)確探傷的前提條件。探傷靈敏度的調(diào)整由于小徑管對(duì)接焊縫是利用一次波和二次波進(jìn)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(jìn)行檢測時(shí)，由于反射雜波較多，條線的判傷無法進(jìn)行，因此需對(duì)探傷靈敏度重新進(jìn)行調(diào)整。抑制的使用小徑管對(duì)接焊縫的管壁較薄，曲率較大，探傷過程中將產(chǎn)生復(fù)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(dāng)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(duì)超聲波探傷儀器和探頭的要求小徑管超聲波探頭應(yīng)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(yīng)滿足以下指標(biāo)。（）折射角（值）：為滿足較薄壁厚小徑管對(duì)接焊縫探傷的要求，探頭最大折射角應(yīng)大于°，經(jīng)過大量現(xiàn)場實(shí)踐證明認(rèn)為在范圍為最佳。（）探頭前沿距離：聲束入射點(diǎn)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(yīng)小于，一般小于或等于。對(duì)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(shí)，標(biāo)準(zhǔn)反射體孔徑的影響應(yīng)予以考慮修正，最好使用孔進(jìn)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(huì)使值造成較大偏差，所以工作中應(yīng)定時(shí)的測定值，考慮進(jìn)行值修正或更換探頭，確保探傷結(jié)果準(zhǔn)確性。實(shí)際操作（）探傷前的準(zhǔn)備工件表面處理：盡量不采用電動(dòng)工具進(jìn)行表面打磨。油漆如果結(jié)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(shí)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(jìn)行探傷則沒有雜波，所以，刷油的時(shí)候不要太厚。應(yīng)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(dòng)比較好。（）儀器的調(diào)整可做幾個(gè)面板曲線，盡量充分利用屏幕的橫向?qū)挾取＃ǎ╈`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(duì)待。（）試塊小徑管在軋制時(shí)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(duì)比試塊（實(shí)際上管表面達(dá)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(duì)不同的規(guī)格及不同的材質(zhì)做不同的對(duì)比試塊。為了使超聲波探傷更接近于現(xiàn)場特點(diǎn)，可以利用鍋爐小徑管焊前練習(xí)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(duì)比試塊，來調(diào)節(jié)超聲波探傷儀器和加強(qiáng)超聲波

6、探傷人員對(duì)危險(xiǎn)性缺陷的反射波的認(rèn)識(shí)。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(shí)，反射波出現(xiàn)在一次波標(biāo)記點(diǎn)以前，用二次波探傷時(shí)，反射波出現(xiàn)在一次波標(biāo)記點(diǎn)和二次渡標(biāo)記點(diǎn)之間，應(yīng)注意區(qū)分變型表面波和根部變型被，以及擴(kuò)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(yàn)證。（）焊縫根部缺陷當(dāng)反射波位于一次波最大標(biāo)記點(diǎn)上，水平定位在焊縫中心或探頭一側(cè)，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)錯(cuò)邊和焊瘤的區(qū)分，對(duì)可疑信號(hào)應(yīng)仔細(xì)觀察分析，防止誤判和漏檢。根部缺陷可用掏槽試塊進(jìn)行測定，驗(yàn)證其深度。如在型對(duì)比試塊上，內(nèi)曲面型槽反射波為基準(zhǔn)波高，再增益作為焊縫根部未焊透、內(nèi)凹等缺陷的對(duì)比當(dāng)量。（）干擾波在探傷時(shí)

7、，熒光屏上除了真正缺陷反射波外、還會(huì)出現(xiàn)一些假信號(hào)。這些假信號(hào)有時(shí)干擾了對(duì)真正缺陷的判定，通過仔細(xì)分析，假信號(hào)是能夠區(qū)分的。焊縫根部成形較好時(shí)，一般無反射波或反射波強(qiáng)度較弱；當(dāng)焊縫根部成形不好時(shí)，從焊縫的兩側(cè)探傷一般均有根部成形的反射信號(hào)。反射波形特點(diǎn)與來焊透等根部缺陷相似，其反射強(qiáng)度隨根部成形所構(gòu)成的反射條件而異，如不注意往往會(huì)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(biāo)記點(diǎn)，這時(shí)就要求盡量準(zhǔn)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(yuǎn)離探頭一側(cè)，而根部缺路水平定位則應(yīng)在悍縫中心或偏離焊縫中心靠近探頭一側(cè)

8、）。當(dāng)有錯(cuò)邊存在時(shí)，會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)邊反射波其水平定位基本上在焊縫中心。但從焊縫另一側(cè)探測時(shí)由于沒有反射條件因此沒有信號(hào)。由于被探傷的小徑管壁厚較薄，當(dāng)一次波主聲束后面的擴(kuò)散聲束經(jīng)底面反射到焊縫余高時(shí)，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(biāo)記點(diǎn)之問，有時(shí)誤判為焊縫中部或上部缺陷。可以根據(jù)探頭位置和水平定位或用沾油的手指拍打焊縫余高進(jìn)行識(shí)別。當(dāng)聲束掃查到焊縫根部時(shí)，在一定條件下會(huì)產(chǎn)生變形波，如果變形波經(jīng)過焊縫余高返回到探頭時(shí)、反射波正好處在一次波和二次波標(biāo)記點(diǎn)之間，有時(shí)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(diǎn)在焊縫之外。三、結(jié)論探傷工藝方法操作簡單，探傷速度快，成

9、本低。對(duì)氣孔、夾渣之類的缺陷檢驗(yàn)，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(shí)雜波要少，探測效果要好。雖然焊縫內(nèi)部缺陷對(duì)焊縫強(qiáng)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(duì)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(jìn)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(bǔ)。兩種方法配合使用進(jìn)行綜合性探傷則可有效的監(jiān)督小徑管焊縫質(zhì)量。【參考文獻(xiàn)】小徑管對(duì)接焊縫超聲波探傷方法和質(zhì)量評(píng)定徐州電力試驗(yàn)中心，超聲波探傷勞動(dòng)人事出版社責(zé)任編輯：翟成梁淺談電站鍋爐小徑管對(duì)接焊縫的超聲波探傷方法劉洪會(huì)（江蘇電力裝備有限公司江蘇常州）【摘要】在鍋爐設(shè)備的安裝、檢