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如何辨别超声检测缺陷和根部缺陷?

又是两个礼拜未更新,以至于被催更。曾经豪言一周更新1~3篇原创有价值的文章,而如今却只能借故,拖延曾经的诺言,实感惭愧!

说句心里话,被人催更的感觉还是挺爽的,说明曾经写的这点东西还是有人乐意看,更进一步表明,“「NDT新思想」和你一起学习NDT!”绝非是句口号,实感欣慰!下面言归正传。

在上篇文章《焊缝超声检测5种伪缺陷特征分析》,分析了单面焊双面成型焊缝超声检测中,常见的5种伪缺陷及特征,在文章后面也留了一点伏笔,也就是今天要介绍的内容。建议先看看上篇文章,本文的下半部分要仔细看看。

曾经有人提出这样的观点,超声仪器屏幕中显示的回波,不是伪缺陷就是缺陷。

这个观点肯定是不正确的,但也并不完全是错的。

什么是伪缺陷?

超声检测不像磁粉检测,对伪缺陷进行了明确的定义。而我在上篇文章中所说的伪缺陷,并非真的是伪缺陷。是为了便于区分什么是缺陷,什么不是缺陷而定义为伪缺陷。此伪缺陷包括上篇文中介绍的5种,当然还有其他种类的伪缺陷。所以要判别什么是缺陷,什么不是缺陷,还得懂得缺陷判断的技巧。

什么是缺陷?回波的水平值和深度值均位于焊缝中,则为缺陷?

这个观点也不完全正确,理想情况下可以这样理解,既然是理想情况,当然也存在特殊情况,比如存在特殊的焊接结构、内坡口结构等。所以不是任何回波,其水平值和深度值均位于焊缝中都认为是缺陷。

如何判定缺陷?在超声检测之前必须做好以下功课,也是所谓的工艺卡。

首先要知道被检工件的规格和材质,壁厚、直径?铝合金、碳钢、不锈钢、合金钢?用直探头或者测厚仪测量母材和热影响区的厚度是必须的,有条件还要测量焊缝的厚度。

其次要了解焊缝的结构,是单面焊双面成型V型坡口还是双面焊X型坡口?存在不等厚、错边?…

更深层次一点,如果你能了解焊接工艺并且懂一定的焊接知识,那最好不过了。如果不懂,也不强求,毕竟干这行的,真正懂焊接人不多,我属于不懂的这类。也有部分人不懂装懂的,不过由衷的佩服这类人,因为我只是个老实的孩子,老实人容易吃亏。如果既懂NDT又懂焊接,要远离这类人,太牛逼了,站在一起降档次,当然这是句玩笑咯。

我有一个同事,曾经干了5年的高压焊工,现在改行干NDT了。我经常对他说,小伙子前途无量啊。烧了5年焊,什么样的缺陷都焊过、见过、挖过,对缺陷的理解比一般的人更深刻。所以说嘛,干NDT懂焊接很重要。

这篇文章先不介绍复杂的情况,毕竟大多情况下的焊接条件比较单一,主要分析常见的单面焊双面成型的焊缝。(图片:金相试验,焊瘤着实有点大啊)

超声检测缺陷识别技巧

前面的铺垫做好了,可以开始“推油”啦。

对于情况简单的单面焊或双面焊超声检测,假设仪器屏幕中出现了一次波异常回波,测量回波的水平位置和深度位置,若均位于焊缝中。出现这种情况,一般情况下可以认为是缺陷,有条件可以选用不同K值的探头试试,或者磨平焊缝用直探头扫扫看,再有条件拍个片子或搞下TOFD,以防特殊情况。

如果屏幕中二次波出现了异常波,请参考上篇文章中介绍的5种伪缺陷,用排除法排除。

不管是NDT老司机还是小鲜肉,遇到这类缺陷闭着眼睛都知道结果。但是对于超声检测根部缺陷,不仅对小鲜肉是难题,对老司机来说也是比较棘手的问题,当然排除NDT非人类级别的大师咯。

我在NDT行业打酱油多年,肯定不能用小鲜肉来装嫩,技术水平一般,也不能说是老司机,我想“腊肉”这个词再合适不过。

正因为我不是老司机也不是非人类的大师,如果我遇到了根部问题也是束手无策,但是在没遇到这类问题之前,去研究它岂不美哉。

正好最近在搞竞赛培训,我担任超声检测实操教练,手头拥有一些单面焊双面成型焊缝根部缺陷的资源,比如有根部未焊透、根部裂纹、根部内凹等。对这类缺陷分别进行了试验,总结了一些辨别的方法。

如果屏幕中出现了根部反射波,首先要判断是缺陷还是根部焊瘤反射波,如何判定呢?

必须了解根部反射波特征,首先看回波波形特点,波形是否干脆,有无杂波。并且测量最高回波的水平位置,是在探头对侧还是本侧,换句话说是焊缝中心线的哪侧,这点很关键。如果波形干脆,水平位置位于探头对侧(偏焊缝中心约2mm),且探头在另外一侧扫查也是如此,那很有可能是根部焊瘤反射回波。这点在上篇文中已作详细分析,建议回看。

什么是根部缺陷呢?按照下面几个步骤来判定,实验证明是有效的。

(1)看回波波形特征  是否存在多峰,或者根部焊瘤波前是否存在其他回波。如果回波存在多峰情况、或者根部位置存在多个回波,暂且归纳为疑似缺陷F+,否则为F。

超声检测根部未焊透和根部裂纹波形

(2)测量水平位置  找到回波的最高波,测量其水平位置。

焊缝超声检测缺陷和根部缺陷的判定

a、水平位于焊缝中心或探头侧时,波形多峰为F++,波形干净为F+。探头在对侧扫查,也可获得同样结果。

b、水平位于探头对侧时,将探头在对侧扫查,如果水平位于探头侧,波形多峰为F++,波形干净为F+,否则仍为F。

(3)移动探头看波形变化  前后移动探头,如果波峰交替起伏,或者探头移动过程中,波幅变化不明显,波形多峰为F+++,波形干净为F++。

(4)波幅大小  如果波幅很高,将最高波自动增益至满屏80%时,DAC曲线或评定等级线压缩到满屏的20%以内时,波形干净为F+++。

按照上述步骤操作,如果F+++、F++则判为缺陷,F+疑似缺陷,F不是缺陷。

判断是否是根部缺陷,还需注意深度值,如果深度读数小于板厚,也可以认为是缺陷。深度大于或等于壁厚时,则需按照上述步骤进行操作,上述步骤应仔细扫查。

超声波检测缺陷性质的判定,可以参考缺陷的波形。因此,根部缺陷同样可以依据波形的特征,比如根部未焊透、裂纹等,但难度较大。或许在下篇文章中将分析缺陷定性的方法,敬请期待!

最后说明一点,波形也不是万能的,当根部焊瘤复杂时,焊瘤反射波也会出现多峰。遇到这种情况,可以前后移动探头,各个波峰是否同时升或降,再结合根部焊瘤反射波特点进行分析。


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