基于管道末焊透接头的无损检测办法

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1、基于管道末焊透接头的无损检测办法摘要：以同一管道的未焊透接头为目标对象，借助射线等四种常用无损检测方法予以分别检测，并对得到的检测结果加以比较和系统分析，以揭示这四种常用无损检测方法的优势、劣势以及彼此间的互补性，从而更好地服务于实践应用。关键词：检测方法；管道；未焊透管道在整个焊接环节将会暴露出各种不同类型的缺陷，未焊透便是其中较典型的一种。所谓未焊透指的是，母材金属熔化不彻底，导致焊缝金属未能有效融入焊接接头根部的一种不良现象。未焊透具有较大危害，不仅会降低焊接接头的实际强度，同时还会在尖角处形成较大的应力集中，埋下了严重的开裂隐患。所

2、以，针对管道接头未焊透这一缺陷，选择和使用合理的无损检测方法便成了人们普遍关注的焦点。本文基于管道接头未焊透问题，分别使用四种无损检测方法（即RT、UT、TOFD以及相控阵[1]）对其展开系统检测，详情如下。1.检测方法1.1检测对象6在本次检测中，选择存在根部未焊透问题的大口径厚壁管道接头为目标对象，其相关信息如下：1）材质20钢。2）规格Φ273mm×25mm。3）双V型焊缝坡口。4）焊缝宽度设计为30mm，余高设计为3mm。5）在打磨宽度方面，取焊缝左右两侧300mm以内；在表面光洁度方面，控制在6.3um以下。1.2检测方法分别应用

3、以下四种检测方法：1）射线无损检测。2）超声A波无损检测。3）TOFD无损检测。4）相控阵无损检测。上述四种无损检测方法所对应的装置分别是XT2505D型X射线机、Hs610e超声探伤仪、TOFD、ISONIC2009多功能超声相控阵成像检测系统[2]。2.结果分析2.1检验结果图1缺陷射线底片图2缺陷超声A波信号图3缺陷TOFD扫查图像图4缺陷相控阵扫描图像2.2分析及总结6对目标工件进行检测时，无论是射线，又或者是超声，均能够理想地检测出焊缝根部存在的未焊透缺陷。将图1所示的底片放在观片灯下进行观察，能够发现焊缝中心线周边有线性缺陷，然

4、而需要对缺陷性质（未焊透？未熔合？）加以分析和确定，这给评片工作人员的专业知识和技能提出了较高的要求。结合拍片的具体角度以及方向，可将缺陷长度较为准确地计算出来，然而在高度计算方面往往较为困难。张践新等人通过研究指出，可利用黑度补偿法以实现对未焊透高度的测量，然而表现出一定的误差，另外，在缺陷实际位置仍旧需要结合经验予以分析和确定。超声A波检测也能够获得较为明显的缺陷反射波，由焊缝左右两侧得到的反射波在能量以及深度方面均相当接近，图2给出的是焊缝一侧缺陷对应的反射波，波幅为SL+15.8dB，深度为24.7mm，结合水平距离以及深度等信息可

5、实现对缺陷的准确定位，另外，基于缺陷两侧所对应的波幅特点和波性形态能够分析出缺陷的具体性质；然而缺陷高度的测量需要端点衍射法或者当量法予以实现，前者对操作人员专业技能有着较高要求，且对于一定高度以下的缺陷不够敏感；后者应用时，将会受到未焊透形状等诸多难以规避的不利因素的影响，因而精确度不理想；可采用6dB法以完成对缺陷长度的测量。TOFD和相控阵的特长在于可实现对缺陷的图像化处理及显示，其检验结果能够即时输送到计算机中并保存起来，与此同时，可借助仪器本身配备的相关软件对图片展开系统分析，如此一来，较好地规避了操作因素给检测结果带来的负面误差

6、。图3给出的是缺陷TOFD扫查图像，圆圈部位为缺陷部位，对图像进行分析可知，缺陷位于焊缝根部，借助相关分析软件对扫描图像进行处理能够计算出缺陷的具体高度以及长度，然而在定性缺陷方面具有较大的难度系数。6图4给出的是相控阵扫查图像，不管从俯视图，还是从侧视图，又或者是扇形扫查图，均可以清晰看到缺陷。对上述扫描成像图进行比较分析，同时参考相控阵扫查提供的动态A波及其变化，能够较为准确地将缺陷定性为未焊透。在此基础之上，同时辅以成像热度图的分析，便能够得到缺陷当量值，且在数值计算方面表现出了较为理想的便捷性和准确性：通过俯视图可完成对缺陷长度的测

7、量；通过侧视图可完成对缺陷高度的测量；通过扇形扫描图可实现对缺陷位置的准确确定；不仅如此，通过三维成像图还可实现对缺陷具体形态的直观观察[3]。表1不同检测方法测量数据RTUTTOFD相控阵定性未焊透未焊透根部缺陷未焊透长度/mm20.620.118.820.3高度/mm--5.65.8深度/mm-24.827.326.8由上述分析得知，相较RT和UT而言，TOFD与相控阵具有明显优势，主要表现在以下几个方面：1）可以实现缺陷图像的直观显示。2）更加理想的缺陷定位以及定量测量。3）可有效规避漏检以及误判等不足。4）测量方法简单易行，得到的测

8、量结果真实准确。6TOFD和相控阵也存在一定的不足：1）应用TOFD时，因为下表面对应的反射信号一般较强，将会给缺陷衍射信号带来极大的负面影响，最终导致缺陷成像不够清晰。2）应用