浅谈电站锅炉小径管对接焊缝的超声波探伤方法

1、科技信息年第期一、小径管超声波探伤过程常见的技术问题超声波探伤是焊缝检验的一种主要探伤方法，其特点表现在它对于面积性缺陷如未焊透、未熔合、裂纹等的探伤灵敏度很高，而对于体积性缺陷如气孔的探伤灵敏度不如射线探伤，若缺陷不是相当大或密集的，就不能有足够的缺陷反射波而被漏检。超声波探伤的另一个特点就是其可靠性在很大程度上取决于探伤人员的技术水平、工作责任感及探伤仪的灵敏度，加之探伤过程不能作自动记录，只能由探伤人员自行记录，因此，探伤结果的凭证不如射线探伤底片可靠。同时，锅炉小径管超声波探伤存在一定的技术难度。主要表现在以下几个方面：探头的选用小径管对接焊缝探伤时，应尽可能选择较大角度的探头，使声束

2、能扫查到整个焊缝断面，但当探头角度较大时，声束易扩散，易产生变形波，干扰对缺陷的正确判定。另外，要求一次波的主声束至少应扫查到焊缝下部占壁厚的范围，因此要求探头有一定的移动区域。为满足这一要求，除增大声束入射角外，还应缩短探头声束入射点至探头前沿的距离。因此，如何选用探头是进行准确探伤的前提条件。探伤灵敏度的调整由于小径管对接焊缝是利用一次波和二次波进行探伤，因此一次波和二次波探伤灵敏度的调整很重要。根据中的小径管焊接接头探伤距离一波幅曲线进行检测时，由于反射杂波较多，条线的判伤无法进行，因此需对探伤灵敏度重新进行调整。抑制的使用小径管对接焊缝的管壁较薄，曲率较大，探伤过程中将产生复杂的变形波

3、和林状回波，与缺陷波很容易混在一起，给正确判定缺陷带来很大的麻烦。如适当使用抑制，可去除一些干扰波，使探伤过程更容易分辨出缺陷波，提高缺陷的检出率。二、锅炉小径管的超声波探伤有效方法对超声波探伤仪器和探头的要求小径管超声波探头应使用短前沿（）、大角度、指向性好及分辨率高的探头，其性能除符合的要求外，还应满足以下指标。（）折射角（值）：为满足较薄壁厚小径管对接焊缝探伤的要求，探头最大折射角应大于°，经过大量现场实践证明认为在范围为最佳。（）探头前沿距离：声束入射点至探头前端的距离。（）始杂波占宽：仪器荧光屏前部始杂波占宽折合钢中深度应小于，一般小于或等于。对不同材质制成的探头，始脉冲占

4、宽不同（在，小于等于），所以尽量采用始脉冲占宽小的材料制成的探头。探伤过程中，值的修正很重要，测量探头值时，标准反射体孔径的影响应予以考虑修正，最好使用孔进行测定，并尽可能使用数字超声探伤仪。此外，探伤过程中探头磨损会使值造成较大偏差，所以工作中应定时的测定值，考虑进行值修正或更换探头，确保探伤结果准确性。实际操作（）探伤前的准备工件表面处理：尽量不采用电动工具进行表面打磨。油漆如果结合得好则不需要打磨（银粉则需要打磨）。日常用的油类作为耦合剂，由于油的声速比较低，使用时有很多杂波，这些杂波是由油膜造成的（如透平油），用手抹掉再进行探伤则没有杂波，所以，刷油的时候不要太厚。应尽量避免油类作耦合

5、剂，采用纤维类做耦合剂，如浆糊或胶水防腐剂，使探头的滑动比较好。（）仪器的调整可做几个面板曲线，尽量充分利用屏幕的横向宽度。（）灵敏度在倍近场区以内声压分布不是很规则，客观上可以近似按一条直线来对待。（）试块小径管在轧制时即使同一批也可以出现很大的差别，因此，可以在管子上切割一块来制作对比试块（实际上管表面达不到试块的精度和组织，可以不考虑材质衰减等问题），尤其对不同的规格及不同的材质做不同的对比试块。为了使超声波探伤更接近于现场特点，可以利用锅炉小径管焊前练习管在射线探伤中检查出的存在的特别缺陷，如裂纹、未焊透、未熔合等，或故意制造出此类焊接缺陷来做对比试块，来调节超声波探伤仪器和加强超声波

6、探伤人员对危险性缺陷的反射波的认识。小径管焊缝的超声波波形分析（）焊缝内部用一次波探伤时，反射波出现在一次波标记点以前，用二次波探伤时，反射波出现在一次波标记点和二次渡标记点之间，应注意区分变型表面波和根部变型被，以及扩散声束引起的余高反射波，可以用沾油的手指拍打焊缝和水平定位是否在焊缝上来验证。（）焊缝根部缺陷当反射波位于一次波最大标记点上，水平定位在焊缝中心或探头一侧，应当注意对错边和焊瘤的区分，对可疑信号应仔细观察分析，防止误判和漏检。根部缺陷可用掏槽试块进行测定，验证其深度。如在型对比试块上，内曲面型槽反射波为基准波高，再增益作为焊缝根部未焊透、内凹等缺陷的对比当量。（）干扰波在探伤时

7、，荧光屏上除了真正缺陷反射波外、还会出现一些假信号。这些假信号有时干扰了对真正缺陷的判定，通过仔细分析，假信号是能够区分的。焊缝根部成形较好时，一般无反射波或反射波强度较弱；当焊缝根部成形不好时，从焊缝的两侧探伤一般均有根部成形的反射信号。反射波形特点与来焊透等根部缺陷相似，其反射强度随根部成形所构成的反射条件而异，如不注意往往会判为缺陷，判定区别的方法有两种：一是从声程上比较，焊缝根部成形反射波出现的位置略大干一次波标记点，这时就要求尽量准确地调整扫描速度；二是从水平定位来区别，焊缝根部成形反射波水平定位在偏离焊缝中心线远离探头一侧，而根部缺路水平定位则应在悍缝中心或偏离焊缝中心靠近探头一侧

8、）。当有错边存在时，会产生错边反射波其水平定位基本上在焊缝中心。但从焊缝另一侧探测时由于没有反射条件因此没有信号。由于被探伤的小径管壁厚较薄，当一次波主声束后面的扩散声束经底面反射到焊缝余高时，将从余高处产生反射波。该反射波正好处在一次渡和二次波标记点之问，有时误判为焊缝中部或上部缺陷。可以根据探头位置和水平定位或用沾油的手指拍打焊缝余高进行识别。当声束扫查到焊缝根部时，在一定条件下会产生变形波，如果变形波经过焊缝余高返回到探头时、反射波正好处在一次波和二次波标记点之间，有时可能误判。可以根据探头位置和水平定位来区别，一般变形渡水平定位点在焊缝之外。三、结论探伤工艺方法操作简单，探伤速度快，成

9、本低。对气孔、夹渣之类的缺陷检验，双晶聚焦探头优于单斜探头。探头透声楔与工件接触部分的外形与工件相同的比探头透声楔是单纯平直的灵敏度要高，探测时杂波要少，探测效果要好。虽然焊缝内部缺陷对焊缝强度的影响比根部线性缺陷要小，但也不可忽视，目前超声波探伤对焊缝内部的位于焊缝中心线中上部的缺陷，尚不成熟，需进一步研究。超声波探伤作为一种方法不能替代射线，但可与射线互补。两种方法配合使用进行综合性探伤则可有效的监督小径管焊缝质量。【参考文献】小径管对接焊缝超声波探伤方法和质量评定徐州电力试验中心，超声波探伤劳动人事出版社责任编辑：翟成梁浅谈电站锅炉小径管对接焊缝的超声波探伤方法刘洪会（江苏电力装备有限公司江苏常州）【摘要】在锅炉设备的安装、检