焊缝余高对超声波探伤的影响.doc

第 2 4 卷第5 期2 0 0 2 年 5 月实践经验无损检测ND T焊缝余高对超声波探伤的影响田 双(大连市锅炉压力容器检验研究所 ,大连 116013)Vol . 24 No . 5May2 0 0 2EFFECT OF WELD REINFO RCEMENT O N UL TRASO NIC INSPECTIO NTIAN Shuang(Dalian Boiler & Pressure Vessel Inspection Institute , Dalian 116013 , China)中图分类号 : T G115. 28 文献标识码 :B 文章编号 :100026656 (2002) 0520227202焊缝表面状况直接影响超声波探伤结果 ,因此探伤前应清除焊接工件表面飞溅物 、氧化皮和铁锈等 1 ,但咬边 、焊缝余高 、焊缝表面沟槽和错口等很难消除 ,甚至根本无法消除 ,只能在焊接时或组对时加以控制 。下面主要讨论焊缝余高对超声波探伤的影响 。1 焊缝余高过高时会出现的顶部盲区 2 用斜探头一次波进行焊缝单面探伤时 ,顶部盲区 (图 1 中的阴影区) 随着探头前沿长度的增加和探头K 值的减小而增加 。克服顶部盲区的方法是采用小前沿 、大K 值的探头 。图 1l0探头前沿长度 探头折射角用斜探头一次反射波进行焊缝单面探伤时 (图2) , 顶部盲区随着探头K 值的增大而增加 。克服顶部盲区的方法是减小探头角度 。图 2收稿日期 :2001204215总之 ,不论采用一次波探伤 ,还是一次反射波探伤 ,都可以通过改变探头前沿长度和探头K 值或进行双面双侧探伤来减小顶部盲区 。2 焊缝余高过宽时会出现的焊缝中部盲区2用斜探头一次波对中厚板焊缝进行双面双侧超声波探伤时 (图 3) , 焊缝余高过宽会出现中部盲区 。中部盲区的面积随着探头前沿长度的增加和探头K 值的减小而增加 。克服中部盲区的方法是增大探头角度和减小探头前沿长度 。图 33 焊缝余高的存在影响缺陷的准确定位在用一次反射波法探伤时 , 发现缺陷波后应根据示波屏上缺陷波的位置来确定缺陷在实际焊缝中的位置 。缺陷定位方法分声程定位法 、水平定位法和深度定位法三种3 。下面以声程定位法来说明余高对一次反射波探伤缺陷定位的影响 。当仪器按声程定位法 11 调节扫描速度时 , 用一次反射波探伤发现缺陷后 ,计算公式如下 (图 4)Lf= xfsindf= 2 T - xfcos式中 Lf缺陷至探头的水平距离227 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.图 4xf缺陷的声程df缺陷至探测面的深度T 工件厚度田 双 : 焊缝余高对超声波探伤的影响边缘反射来自焊缝的根部和顶部 (图 5) ,在整个焊缝长度方向上都会出现 ,判断的方法是可把蘸有耦合剂的手指放在可疑区并敲击 ,这时入射到焊缝顶部或根部与母材结合处的声束会被手指所阻挡 ,示波屏上的反射波随着手指的移动而上下波动 。当考虑余高对一次反射波探伤缺陷定位的影响时 ,计算公式为L f= x fsindf= 2 T + 2 c - xfcos5 结论图 5式中 c 焊缝余高推导过程如下以上讨论使我们认识到焊缝余高的存在对超声波探伤有影响 ,有助于我们选择合适的探头 ,掌握区T + c = xfcos(1)分非缺陷波的方法 ,提高缺陷定位的准确性 。在工1T -df+ c = xf2cos(2)作中 ,对于要求比较高的焊缝 ,根据实际需要也可将余高磨平 ,直接在焊缝上进行检测 。式中 xf, xf一次波和反射波声程12由式 (1) 和 (2) 可知2 T + 2 c -df= ( xf+ xf) cos参考文献 :12 1 JB 4730 1994 ,压力容器无损检测标准 S .2 T + 2 c - df= x fcosdf=2 T + 2 c - xfcos4 焊缝余高易产生边缘反射引起误判 3 (上接第 204 页)随着微电子技术的发展和大规模集成电路的出现 ,采用一些先进的检测技术平台 ,使飞机等装备的原位检测趋向于综合化 、自动化 、数字化与智能化 。在飞机上由地面接口 、插口连接方式实现的原位静 2 梁启涵主编. 焊接检验 M . 北京 :机械工业出版社.3 全国锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核委员会. 超声波探伤 M . 北京 :劳动人事出版社 ,1989.(上接第 221 页)种度量 。相对灵敏度被定义为输出电压信号Vout峰2峰值与施加在探头上的输入 (或激励) 信号Vin峰2峰值之比 ,即Vout态与动态检测 ,将向机载自检状态和实时监测与监Sr= 20log10V indB(10)控方向发展 。参考文献 : 1 中国人民解放军空军航空工程部军事译文出版社. 战术航空工程学 M . 北京 :军事译文出版社 ,1992. 73. 2 中国人民解放军空军装备技术部. 空军航空工程辞典 M . 北京 :中国科学技术出版社 ,1998. 52. 3 徐绪森 ,王宏继 ,甘茂治 ,等. 装备维修工程学 M . 北京 :国防工业出版社 ,1994. 153. 4 中国人民解放军空军装备技术部. 空军装备技术工作测定相对灵敏度时 ,应采用探头中心频率的闸门选通正弦脉冲作为激励信号源 。脉冲的持续时间要足以使探头达到稳态条件 ,要达到这样的稳定状态 ,至少要使回波信号持续五周的均幅振荡 。图 12给出了液浸探头相对灵敏度的典型测量方法 。【例 8】对于图 12 所示的激励信号和回波信号 ,其相对灵敏度可按下式计算V out= 5 格 100mV/格= 500mV = 5 10- 1VVin= 5 格 2V/格= 10V回顾与思考 Z . 北京 :中国人民解放军空军装备技术部 ,1999. 140.所以Sr= 20log10510- 110= 5 许占显 ,侯日立. 飞机损