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首页 > 服务项目 > 压力管道许可证咨询 > 焊缝探伤相关知识管道资质：焊缝探伤相关知识
一、超声波检测和焊缝
1.利用超声波的折射原理实现纯横波斜探头探伤
a.主要针对焊缝表面的焊道不打磨的情况下实现对焊缝内缺陷的扫查，为何要如此，两个关键点：表面和缺陷性质初步判断。
b.要实现焊缝内传播纯横波的条件是超声波探头内的入射角必须大于第一临界角(27.23°)而小于第二临界角( 56.71°)，为何要如此，一个关键点：便于定位。
2.使用直探头检测斜探头扫查的区域探头移动区和磨平焊缝的焊道检查
(1 对斜探头移动区的扫查是为了了解斜探头扫查区的情况和保证对缺陷定位的准确；
(2 对磨平焊道的检测主要是为了检测与焊缝表面或钢板平行方向的缺陷(如层状撕裂)；
(3 对T型焊、管座角焊等危害性缺陷的检测。
3.焊缝探伤的定位原理是使用三角涵数关系来定位
（1）声程定位(主要应用于AWS标准)
由于探伤方法的不同，AWS标准要涉及到声程补偿所以标准规定使用声程定位和依据缺陷波高来判定等级
数字式仪器：a-b-c=d
模拟式仪器：b-a-c=d
（2）水平定位(主要用于薄板焊缝的检测)
因折射角较大水平定位可以减少定位的累计误差 。
（3）深度定位(主要用于厚钢板的检测)
因折射角较小对仪器调试和制作DAC曲线比较方便(声程短、衰减小)。
（4）定位的计算
水平定位：L=Wsinθ
深度定位：H=Wcosθ(一次波扫查)，H’=2T-H(二次波扫查)
数字式仪器做 DAC曲线定位时参数设定要注意：实际深度与显示深度。
（5）斜探头角度的选择
K≥(a+b+L)/T {(a+L)/K+(b)/K} ≦T
目的是焊缝截面的扫查全覆盖，中心缺陷不漏检
二、焊缝中缺陷的类型和缺陷的探伤特点
（1）缺陷类型：
1、气孔：
产生的部位：引弧处和焊接起始处、表面、中间都有可能；
形状：圆形、长条型、带尾巴形；
产生原因：焊材、母材、环境、气体、速度、措施（引弧板、息弧板、坡口、间隙）；
2、夹渣：
产生部位：引弧处、层间、坡口边(与未熔合同时产生)、根部(清根不彻底)；
形状：体积状(点、条、块)；
产生原因：焊接清洁程度、焊材、母材、坡口角度、根部间隙、焊接速度、清根处理；
3、未熔合、未焊透：
未熔合-产生在坡口面和焊层之间的结合不良；
未焊透-产生在根部和X型坡口中间的结合不良；
产生部位：引弧处、层间、坡口边、根部(清根不彻底)；
形状：线状、点线状；
产生原因：坡口角度、根部间隙、焊接速度、清根处理；
4、裂纹：
分为冷裂纹和热裂纹两类
产生部位：息弧处、层间、表面、T型、十字接头等高应力区 ；
形状：线状
产生原因：
弧坑裂纹--息弧速度太快；
层间裂纹--厚度较大的母材中间有杂质、无预热、保温措施、施焊工艺不规范(电压、电流、温度）；
表面裂纹--焊接环境温度、焊材强度与母材不匹配、焊接材料、冷却太快
高应力区裂纹--设计不合理、 焊接顺序、焊前预热、 焊后保温或热处理措施不当。
（2）缺陷的探伤特点：
1、气孔--波型单峰、较稳定、各方探测波高大致相同，一般当量小于同声程Φ2。
2、夹渣--波峰毛粗、主峰边有小峰、探头移动波幅变化明显、一般当量小于同声程Φ2。
3、未焊透--有一定长度，一般产生于起弧息弧处，从焊缝两侧探大致当量相当，一般当量大于同声程Φ2。
4、未熔合--要通过改变探伤方向和探头角度来检测，焊缝两侧探伤结果差异很大，有时甚至缺陷会漏检。
5、裂纹--当探测方向好时，反射率极高，探头摆动时多波峰交替出现，缺陷当量大于同声程Φ 2。
根据以上特点可知：气孔夹渣类为非危害性缺陷；未熔合、未焊透、裂纹为危害性缺陷，特别是要注意未熔合类缺陷的方向性问题。
三、钢板缺陷（钢结构焊缝检测中涉及钢板检测）
以面积性缺陷为主、主要有氧化皮、渣类在轧制过程中产生，如是分散性细小的缺陷往往缺陷波和底波能同时看见，缺陷波当量较小。
如是较大缺陷往往只有缺陷波反射，无底波。
特别是如大面积分层发生在底部往往容易与底波混淆造成缺陷漏检 (应采用上下两面探或穿透法克服漏检)。
钢板的探伤方法：列线扫查、格子线扫查、全面扫查(周边、坡口边) 。
钢板的探伤特点：灵敏度不高、大面积分层、近表面缺陷易漏检、分层缺陷有时也会漏检。
钢板探伤要求：直探头为主。
对应的扫查要求：中厚板Ф5当量、 50%波高；或第一次底波50%再提高10dB；厚度大于3倍近场可用计算法ΔdB=20log(Φ²)/2λX。
对于薄钢板检测或厚钢板的近表面缺陷检测：
双晶探头--检测近表面缺陷；
直探头薄水层--检测近表面缺陷；
水浸聚焦探头--检测近表面；
探伤波形的判定及识别
探头杂波--不要理解成盲区；
干扰波--外来信号；
幻想波--扫描频率过高；
迟到波--直探头检测狭窄工件，产生波形转换；
缺陷波--可重复再现，可正确定位，可多方向检测确认；
几何构造反射--可触摸判定、改变检测方向判定。
1.利用超声波的折射原理实现纯横波斜探头探伤
a.主要针对焊缝表面的焊道不打磨的情况下实现对焊缝内缺陷的扫查，为何要如此，两个关键点：表面和缺陷性质初步判断。
b.要实现焊缝内传播纯横波的条件是超声波探头内的入射角必须大于第一临界角(27.23°)而小于第二临界角( 56.71°)，为何要如此，一个关键点：便于定位。
2.使用直探头检测斜探头扫查的区域探头移动区和磨平焊缝的焊道检查
(1 对斜探头移动区的扫查是为了了解斜探头扫查区的情况和保证对缺陷定位的准确；
(2 对磨平焊道的检测主要是为了检测与焊缝表面或钢板平行方向的缺陷(如层状撕裂)；
(3 对T型焊、管座角焊等危害性缺陷的检测。
3.焊缝探伤的定位原理是使用三角涵数关系来定位
（1）声程定位(主要应用于AWS标准)
由于探伤方法的不同，AWS标准要涉及到声程补偿所以标准规定使用声程定位和依据缺陷波高来判定等级
数字式仪器：a-b-c=d
模拟式仪器：b-a-c=d
（2）水平定位(主要用于薄板焊缝的检测)
因折射角较大水平定位可以减少定位的累计误差 。
（3）深度定位(主要用于厚钢板的检测)
因折射角较小对仪器调试和制作DAC曲线比较方便(声程短、衰减小)。
（4）定位的计算
水平定位：L=Wsinθ
深度定位：H=Wcosθ(一次波扫查)，H’=2T-H(二次波扫查)
数字式仪器做 DAC曲线定位时参数设定要注意：实际深度与显示深度。
（5）斜探头角度的选择
K≥(a+b+L)/T {(a+L)/K+(b)/K} ≦T
目的是焊缝截面的扫查全覆盖，中心缺陷不漏检
二、焊缝中缺陷的类型和缺陷的探伤特点
（1）缺陷类型：
1、气孔：
产生的部位：引弧处和焊接起始处、表面、中间都有可能；
形状：圆形、长条型、带尾巴形；
产生原因：焊材、母材、环境、气体、速度、措施（引弧板、息弧板、坡口、间隙）；
2、夹渣：
产生部位：引弧处、层间、坡口边(与未熔合同时产生)、根部(清根不彻底)；
形状：体积状(点、条、块)；
产生原因：焊接清洁程度、焊材、母材、坡口角度、根部间隙、焊接速度、清根处理；
3、未熔合、未焊透：
未熔合-产生在坡口面和焊层之间的结合不良；
未焊透-产生在根部和X型坡口中间的结合不良；
产生部位：引弧处、层间、坡口边、根部(清根不彻底)；
形状：线状、点线状；
产生原因：坡口角度、根部间隙、焊接速度、清根处理；
4、裂纹：
分为冷裂纹和热裂纹两类
产生部位：息弧处、层间、表面、T型、十字接头等高应力区 ；
形状：线状
产生原因：
弧坑裂纹--息弧速度太快；
层间裂纹--厚度较大的母材中间有杂质、无预热、保温措施、施焊工艺不规范(电压、电流、温度）；
表面裂纹--焊接环境温度、焊材强度与母材不匹配、焊接材料、冷却太快
高应力区裂纹--设计不合理、 焊接顺序、焊前预热、 焊后保温或热处理措施不当。
（2）缺陷的探伤特点：
1、气孔--波型单峰、较稳定、各方探测波高大致相同，一般当量小于同声程Φ2。
2、夹渣--波峰毛粗、主峰边有小峰、探头移动波幅变化明显、一般当量小于同声程Φ2。
3、未焊透--有一定长度，一般产生于起弧息弧处，从焊缝两侧探大致当量相当，一般当量大于同声程Φ2。
4、未熔合--要通过改变探伤方向和探头角度来检测，焊缝两侧探伤结果差异很大，有时甚至缺陷会漏检。
5、裂纹--当探测方向好时，反射率极高，探头摆动时多波峰交替出现，缺陷当量大于同声程Φ 2。
根据以上特点可知：气孔夹渣类为非危害性缺陷；未熔合、未焊透、裂纹为危害性缺陷，特别是要注意未熔合类缺陷的方向性问题。
三、钢板缺陷（钢结构焊缝检测中涉及钢板检测）
以面积性缺陷为主、主要有氧化皮、渣类在轧制过程中产生，如是分散性细小的缺陷往往缺陷波和底波能同时看见，缺陷波当量较小。
如是较大缺陷往往只有缺陷波反射，无底波。
特别是如大面积分层发生在底部往往容易与底波混淆造成缺陷漏检 (应采用上下两面探或穿透法克服漏检)。
钢板的探伤方法：列线扫查、格子线扫查、全面扫查(周边、坡口边) 。
钢板的探伤特点：灵敏度不高、大面积分层、近表面缺陷易漏检、分层缺陷有时也会漏检。
钢板探伤要求：直探头为主。
对应的扫查要求：中厚板Ф5当量、 50%波高；或第一次底波50%再提高10dB；厚度大于3倍近场可用计算法ΔdB=20log(Φ²)/2λX。
对于薄钢板检测或厚钢板的近表面缺陷检测：
双晶探头--检测近表面缺陷；
直探头薄水层--检测近表面缺陷；
水浸聚焦探头--检测近表面；
探伤波形的判定及识别
探头杂波--不要理解成盲区；
干扰波--外来信号；
幻想波--扫描频率过高；
迟到波--直探头检测狭窄工件，产生波形转换；
缺陷波--可重复再现，可正确定位，可多方向检测确认；
几何构造反射--可触摸判定、改变检测方向判定。
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