1.概述

            超聲波檢測技術(shù)中對缺陷的評定3大關(guān)鍵內(nèi)容是：對缺陷的定位、定量和定性。

            目前，超聲波檢測技術(shù)中對缺陷的定位和定量評定研究已比較成熟，然而對缺陷的性質(zhì)卻很少進(jìn)行評定，超聲波檢測標(biāo)準(zhǔn)中要求對缺陷進(jìn)行定位和定量評定，但對缺陷的定性評定由于較困難而未作要求。這是由于缺陷對超聲波的反射特性取決于缺陷的取向、幾何形狀、相對超聲波傳播方向的長度和厚度。

            缺陷表面的粗糙度、缺陷的內(nèi)含物以及缺陷的性質(zhì)和種類等等。

            在實(shí)際的檢測中，由于難于判明缺陷的性質(zhì)，往往會對一些含有非危險(xiǎn)生缺陷的產(chǎn)品進(jìn)行返修而造成不必要的浪費(fèi)，同時也會忽視一些產(chǎn)品中含有的危險(xiǎn)性缺陷(如裂紋)，使其使用存在安全隱患，這使得超聲波檢測中對缺陷的定性分析顯得尤為重要。

            在實(shí)際工作中困難還是相當(dāng)大的，只有在缺陷回波很典型并綜合各方面的信息才能準(zhǔn)確地估判缺陷性，下文是在實(shí)際工作中對缺陷定性的一些體會，僅供參考。

            數(shù)字超探儀，5P6×6探頭，K3，前沿5mm，壁厚10mm，V型坡口，掃描比例水平1:1，波高80%，一次波聲程30mm，二次波聲程60mm。

            一、裂紋

            1、根部中心裂紋

            反射波出現(xiàn)在熒光屏水平掃描線25～35mm處(底波位置前后)。

            當(dāng)裂紋深度較小(1.5毫米以下，裂紋貼合)時，一次波尾二次波頭從兩側(cè)探測反射波對稱，熒光屏水平掃描線聲程值和水平距離相等；當(dāng)裂紋深度較大(大于2毫米以上)時，一次波從兩側(cè)探測反射波對稱，與端角反射相似。此時裂紋波的聲程值和水平距離與未焊透情況近似(焊根裂開0.5mm)。

            探頭垂直于焊縫前后移動時，裂紋波在熒光屏水平掃描線上沖頂嚴(yán)重，有時出現(xiàn)多峰現(xiàn)象；探頭水平移動時，因反射面凹凸不平使裂紋波高沒有未焊透波高那樣穩(wěn)定。

            2、根部熔合線裂紋

            聲程值和反射特征與中心裂紋一樣，只是缺陷側(cè)的水平距離大于非缺陷側(cè)的水平距離(2～4mm左右)，聲程著落點(diǎn)在根部一側(cè)熔合線附近。

            3、頂部中心裂紋

            反射波出現(xiàn)在熒光屏水平掃描線56～64mm處(頂波位置前后)。

            當(dāng)裂紋深度較小(1.5毫米以下，裂紋貼合）時，二次波尾三次波頭從兩側(cè)探測反射波對稱，熒光屏水平掃描線聲程值和水平距離相等；當(dāng)裂紋深度較大(大于2毫米以上)時，二次波尾三次波頭從兩側(cè)探測反射波對稱，與端角反射相似。

            可用沾耦合劑的手指拍打焊縫蓋面層來識別，波峰不上下跳動，就是裂紋波。

            探頭垂直于焊縫前后移動時，裂紋波在熒光屏水平掃描線上沖頂嚴(yán)重，有時出現(xiàn)多峰現(xiàn)象；探頭水平移動時，因反射面凹凸不平使裂紋波高沒有未焊透波高那樣穩(wěn)定。

            4、頂部熔合線裂紋(頂部未熔合)

            反射波出現(xiàn)在熒光屏水平掃描線55～65mm處(頂波位置前后)，反射特征與根部中心裂紋一樣，只是缺陷側(cè)的水平距離大于非缺陷側(cè)的水平距離(5～10mm左右)，聲程著落點(diǎn)在蓋面層熔合線附近。

            可用沾耦合劑的手指拍打蓋面層來識別，波峰不上下跳動，就是裂紋波。

            二、未焊透

            1、雙側(cè)未焊透

            管焊縫對口間隙小(2mm左右)，從焊縫兩側(cè)探傷時，未焊透波對稱性好。

            當(dāng)反射波最強(qiáng)時，水平距離與熒光屏水平掃描線聲程值近似相等(水平距離略大于聲程值1mm左右）。

            探頭前后移動時，由于未焊透有較規(guī)則的鈍邊，端角反射強(qiáng)烈，反射波出現(xiàn)在熒光屏水平掃描線25～35mm處(底波位置前后)；

            探頭水平移動時，在未焊透長度內(nèi)最大反射波峰值幾乎不變(連續(xù)未透)或有緩慢的起伏(斷續(xù)未透)，熒光屏水平掃描線聲程值基本保持不變。

            2、單側(cè)未焊透

            探頭前后移動時，未焊透波的峰值點(diǎn)取決于未焊透深度(面積)；

            探頭在缺陷側(cè)水平移動時，較大范圍內(nèi)有缺陷信號(連續(xù)未透)或有緩慢的起伏(斷續(xù)未透)；探頭在非缺陷側(cè)水平移動時，無未焊透波。

            三、內(nèi)凹(塌腰)

            從焊縫兩側(cè)探測均有反射波，內(nèi)凹反射波峰值點(diǎn)不高，出現(xiàn)在熒光屏25～30mm處。從焊縫兩側(cè)探傷時，內(nèi)凹波對稱性好。

            固定口仰焊部位在焊縫底部5～7點(diǎn)鐘位置，外形較圓滑(近似圓弧型曲面，對于聲束入射的界面它是一個凸面，反射波發(fā)散)，探頭折射角大，聲程距離長，所以內(nèi)凹反射強(qiáng)度與裂紋、未焊透相比要小得多，探頭前后移動波形穩(wěn)定。

            探頭水平移動時，在內(nèi)凹長度內(nèi)最大反射波稍有變化。

            定位著落點(diǎn)相隔一定距離，略大于對口間隙尺寸，其距離約等于對口間隙加2—4毫米。

            四、焊瘤

            熔焊金屬從焊縫根部向管內(nèi)溢出形成瘤狀，焊瘤多出現(xiàn)在吊焊的平焊和上爬坡的位置。

            A、波形尖銳、波幅較高，因焊瘤弧面總是能很好的將聲束收斂反射至探頭，所以探頭前后移動時在一定范圍內(nèi)均有反射，變化較平穩(wěn)。

            焊瘤中有時還夾雜著多個氣孔，夾有氣孔的焊瘤在超探中一般會出現(xiàn)較強(qiáng)的雜亂反射信號(密集氣孔波)。

            B、焊瘤波出現(xiàn)在略大于母材厚度范圍(底波位置后)，聲程值在熒光屏水平掃描線31～39mm處，在焊縫兩側(cè)探測，由單個尖銳反射波或顯示雙峰的反射波，幅度較高。

            從兩側(cè)探測，聲程著落點(diǎn)互相交叉(4mm左右)。

            五、內(nèi)咬邊

            內(nèi)咬邊波的位置出現(xiàn)在一次波的前端(聲程值在熒光屏水平掃描線27mm左右)，波幅較低，若缺陷波幅較小，還可在焊縫一側(cè)觀察到根部焊縫的反射波。

            當(dāng)探頭在焊縫兩側(cè)探測時，聲程著落點(diǎn)在根焊一側(cè)的母材。當(dāng)探頭平行移動波幅時有起伏(咬邊多數(shù)為不連續(xù)過渡)。

            在焊縫兩側(cè)均能觀察到內(nèi)咬邊的反射波，一般在一側(cè)能觀察到咬邊波和低小的波(焊根反射的底波)，探頭前后移動時只顯示很小的垂直尺寸，探頭水平移動時兩側(cè)反射波各不相同，這是由于入射角度和缺欠指向性的原因，有時焊縫的一側(cè)反射波幅較小，甚至無反射。

            六、坡口邊緣未熔合

            從兩側(cè)探測，聲程著落點(diǎn)在熔合線附近；兩側(cè)探測時均有反射信號，從未熔合側(cè)探測時，其反射信號較強(qiáng)，此時的聲程值和水平距離均大于一次波聲程和一次波水平距離(二次波反射的)。

            從另一側(cè)探測，反射信號較弱，其聲程和水平距離均小于一次波聲程和一次波水平距離(一次波反射的)。

            七、氣孔

            1、單個氣孔

            在焊縫中隨機(jī)分布，沒有規(guī)律，波形尖銳，波根較窄。

            探頭前后移動時，聲束前邊緣碰到氣孔后，隨著探頭的前移，回波波高迅速增加，隨后又緩慢增高，達(dá)到最高值后探頭再前移回波的消失速度較快。

            2、鏈狀氣孔

            波形與單個氣孔類似；探頭平行焊縫移動時，波峰不斷起伏；探頭轉(zhuǎn)動時，波形此起彼伏，聲程略有變化。

            一個氣孔波降下來另一個氣孔波緊接著又起來了，三個以上這樣的氣孔波才稱為鏈狀氣孔。

            3、密集氣孔（再熱裂紋、氫白點(diǎn)）

            反射波同時出現(xiàn)數(shù)波，往往有一較高的波，旁邊簇?fù)碇舾尚〔?，波形清淅，象花一樣?/p>

            在焊縫兩側(cè)探測，均能觀察到一簇不規(guī)則的反射波，波形起伏變化不定。探頭平行焊縫移動時，反射波的花型時起彼伏。

            八、條形夾渣

            單面焊雙面成型焊口的夾渣，常易發(fā)生在打底與填充層之間的坡口夾角。

            波形呈鋸齒狀，反射波較低，主峰邊上有小峰。

            探頭平行移動時，較大范圍內(nèi)有缺陷波，波幅變化不明顯，但波峰有變化，有一定的指示長度；探頭轉(zhuǎn)動時，波形消失較快。

            在焊縫兩側(cè)掃查時，波幅高度不相同。

            九、正常焊縫根部反射波

            正常焊縫根部的反射波幅較低(30mm處的底波)，有時沒有波，左右移動時波峰變化很小。

            在焊縫兩側(cè)探測，反射波的水平距離定位點(diǎn)相互交叉，在熒光屏上的位置偏向焊縫中心線對側(cè)(非探頭側(cè)根部熔合線)，其深度值略大于母材厚度。

            十、由聲束擴(kuò)散引起的焊縫加強(qiáng)面反射波

            由于被探管壁較簿，當(dāng)一次波主聲束后面的擴(kuò)散聲束經(jīng)底面反射到焊縫加強(qiáng)面時，將從蓋面層產(chǎn)生反射波，易誤判為焊縫中上部缺陷，可根據(jù)探頭位置及聲程值用沾耦合劑的手指拍打焊縫蓋面層來識別，波峰上下跳動，即是蓋面波。

            十一、由錯口(或焊瘤)引起的變型波

            當(dāng)探頭折射角和錯口(或焊瘤)方位適合時，除產(chǎn)生錯口(或焊瘤)波外，還將產(chǎn)生變型縱波或變型橫波并到達(dá)焊縫加強(qiáng)面。

            在主波束后產(chǎn)生回波信號。

            可用沾耦合劑的手指拍打蓋面層識別，波峰上下跳動，即是變型波。

            總結(jié):

            在實(shí)際超聲波檢測工作中，由于現(xiàn)場條件的限制，只依據(jù)缺陷的回波就對缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定性比較困難。

            對于材料的可焊性好，焊接工藝成熟的焊縫，缺陷一般多為操作不當(dāng)而產(chǎn)生的未焊透、夾渣、氣孔等，只要嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，按規(guī)定的靈敏度，以缺陷反射波波幅的高度、指示長度和面積確定是否超標(biāo)來評定焊縫質(zhì)量即可。

            而重要部件要求材料的強(qiáng)度高,其可焊性差、焊接接頭淬硬傾向大，除了按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的靈敏度進(jìn)行探測外，應(yīng)特別注意對危害性缺陷的判別，包括反射波高度不超標(biāo)且具有一定長度的缺陷，防止危害性缺陷的漏檢。

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