提高t型焊缝内部缺陷的超声波检出率

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提高T型焊缝内部缺陷的超声波检出率第一：建议的运行（一）作业指导书1、超声波检测工艺及参数（1）表面准备为了获得较好的声耦合，检测前应清除被探焊缝两侧母材表面上的油垢、锈斑和飞溅氧化皮，且探测面应光滑平整，露出金属光泽。（2）检测设备全熔透T型焊缝的超声波检测仍以手动超声波检测为主，检测设备一般为A型显示的超声波探测仪。（3）检测探头T型焊缝超声波检测用探头的频率一般为2.0～5.0MHz。探头的选用方法及原则参见表1。表1探头的选用板厚/mm探头的类型10＜t≤2060°、70°斜探头或双晶直探头20＜t≤4045°、60°、70°斜探头，双晶直探头或单晶直探头T＞4045°、60°斜探头或单晶直探头（4）试块 超声波检测用试块分为标准试块和对比试块。标准试块主要用于测试仪器和探头的性能，如IIW，V1和V2试块等；对比试块用于制作DAC曲线，以确定探伤灵敏度和对缺陷定量。根据标准要求，检测用对比试块由与被检T型焊缝相同或相近的材质制成。参考反射体为横通孔，其位置和尺寸要求见表2及图2。表2对比试块参考反射体要求板厚/mm试块厚度/mm横通孔直径/mm横通孔位置10＜t≤2015/tΦ3±0.2距底面t/2和t/420＜t≤4030/tΦ3±0.240＜t≤5045/tΦ6±0.210tt3t/4t/2t2t图2试块设计（5）仪器调节及DAC曲线制作为准确判断信号以及进行缺陷的定位和定量，超声波检测前应对所使用探头的入射点和角度等参数进行测量，并调节仪器的扫描速度，制作DAC曲线，以确定检测灵敏度和对缺陷定量。斜探头和直探头DAC曲线的制作均在在对比试块上进行，如图3和4。2t3t/4t/2tt（a）探头在试块上的位置 波幅75%50%20%距离t/4t/23t4t（b）DAC曲线图3直探头DAC曲线的制作t3t/4t/2（a）探头在试块上的位置波幅75%50%20%距离t/4t/23t4t5t/43t27t/4（b）DAC曲线图4斜探头DAC曲线的制作（6）扫查方式及宽度 为保证检测声束覆盖整个焊缝截面，全熔透T型焊缝的扫查（图5）应注意以下几点：a、斜探头扫查前应先用直探头检测腹板是否存在分层，以避免由于分层的存在使超声波无法到达被检T型焊缝。b、针对腹板侧末熔合、翼板侧焊趾裂纹、气孔和夹渣等缺陷，采用斜探头在腹板两面用一次波和二次波扫查。c、针对翼板未熔合、未焊透、层状撕裂及腹板侧焊趾裂纹等缺陷，使用直探头在翼板位置扫查，扫查宽度应覆盖整条焊缝宽度。结构允许时图5全焊透T型接头超声波检测方法（7）扫查灵敏度Ⅰ类焊缝的灵敏度以50%DAC曲线为基准；而Ⅱ类焊缝和Ⅲ类焊缝以100%DAC曲线为基准。2、信号判别T型焊缝检测时，变形波和几何反射波较多，尤其是翼板侧的焊趾裂纹和未熔合，在反射回波较复杂的情况下，极易引起漏检或误判。通过回波信号的位置、深度、大小和探头的位置，可判断回波信号是否缺陷。 （1）焊趾回波的判别方法a、焊趾反射波的深度等于或略大于母材厚度，且水平距离位于焊趾附近。b、若结构允许，可在焊趾刷涂少许耦合剂后用手轻轻拍打，若回波幅度明显变化，可判断为焊趾回波。（2）未焊透波形判别采用直探头在翼板进行探伤时，在底波之后出现的波为未焊透，否则为内部缺陷。此时需要精确测量翼板厚度，要注意区分底波与焊缝中未焊透和层状撕裂。斜探头在翼板进行探伤时，探头在焊缝两侧沿垂直于焊缝方向扫查，焊角的反射波强烈。当焊缝中存在缺陷时，缺陷波一般出现在焊角反射波前面。焊缝中缺陷位置、当量大小和指示长度的测定方法与平板对接焊缝相同。（3）迟到波判别根据焊缝及母材厚度计算二次波的声程，超过二次回波声程的波形即可能为迟到回波。3、缺陷评判由于T型焊缝的特殊性，全焊透T型焊缝中任何怀疑为裂纹、未熔合和未焊透的缺陷均不允许存在。其余非危害性缺陷指示（如夹渣或气孔等）应根据其缺陷回波幅度与指示长度进行综合评判（见表3）。 表3非危害性缺陷的评定标准缺陷指示焊缝类别Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类回波高度50%基准波高100%基准波高100%基准波高最大允许长度t/3或最大10mmt/2或最大20mmt或最大30mm（二）人员岗位、资质、设备、材料等的确认（见表4）表4：人员岗位人员资质设备材料辅助材料探伤人员2名质检员1名工人2名1、探伤人员必须持有超声波检测证书2、质检员持有专职质量员证书超声波探伤仪、CSK-Ⅰ型试块、RB-2试块、IIW试块准备3块与被检工件材质相同的钢板，用以制作对比试块，厚度分别为15mm、30mm、45mm砂轮机、耦合剂（三）采取监控的方法探伤人员在进行试验对比测试及现场进行超声波检测时，由专职质检员全程记录、监督，保证检测的正确性和有效性。甲方和监理方均派代表进行现场检测的监督。（四）质量控制的过程记录（见表5）（五）发现问题所采取的措施以及验证整改 （1）大型吊车梁全焊透T型焊缝结构重要，焊接过程中可能产生的缺陷种类较多，危害性较大。制作和安装过程中应加强全焊透T型焊缝的质量检验，防止漏检。（2）针对大型吊车梁全焊透T型焊缝结构与缺陷类型，制定超声波检测工艺时应注意选择适用探头、试块、扫查方式及灵敏度等工艺参数，并制定相应的DAC曲线，保证检测的可靠性。（3）吊车梁全焊透T型焊缝超声波检测时应注意回波信号的判别，以防漏检及误判。（4）吊车梁全焊透T型焊缝的气孔和夹渣等非危害性缺陷的评判应根据缺陷的回波幅度与指示长度进行综合评判。 表5现场探伤质量检查记录工程名称干熄焦工程吊车梁探伤部位腹板与翼板间T型焊缝焊接日期2009-5-14探伤日期2009-5-15建设单位攀煤集团施工单位攀冶机电分公司现场探伤检查记录工件名称规格缺陷大小评定等级探伤人员：现场监督员：2009年5月15日 第二：总结1、专项合理化建议提出背景及质量控制要点国标对大型吊车梁的焊接要求较高，而其中的T型焊缝由于其焊缝结构的特殊性和复杂性，在焊工水平与状态、焊接设备、焊接材料和焊接施工环境等因素的影响下，在吊车梁的制作及安装中极易产生焊趾裂纹、腹板与翼板侧未熔合、未焊透、层状撕裂、气孔以及夹渣等内部缺陷（见图6所示），这些缺陷的存在严重威胁到大型吊车的运行安全。因此，国标对吊车梁全焊透T型焊缝的质量检验要求较其它类型的焊缝更严格。焊趾裂纹未熔合腹板侧未熔合内部缺陷翼板侧未熔合层状撕裂图6全焊透T型焊缝常见缺陷射线检测T型焊缝的可操作性较差，因此T型焊缝优先考虑超声波检测，但由于T型焊缝结构的特殊性和复杂性，使得超声波的声波反射较复杂，缺陷波与非缺陷波不易分辨，因此采用常规超声波检测方法，容易造成缺陷的漏判或误判。我们结合T型焊缝的特点及国标中对T型焊缝检测的要求，对大型吊车梁全焊透T型结构焊缝的超声波检测方法及工艺进行了多次试验与改进，以提高T型焊缝内部缺陷的超声波检出率。 2、预计达到的检测效果通过对大型吊车梁全焊透T型结构焊缝的超声波检测方法及工艺的改进，争取将缺陷的误判及漏检率控制在5%以内，避免因缺陷的误判给公司造成不必要的返修损失，同时也最大限度避免缺陷漏检带来安全的隐患。3、针对质量控制点提出的建议要点（1）大型吊车梁全焊透T型焊缝结构重要，焊接过程中可能产生的缺陷种类较多，危害性较大。制作和安装过程中应加强全焊透T型焊缝的质量检验，防止漏检。（2）针对大型吊车梁全焊透T型焊缝结构与缺陷类型，制定超声波检测工艺时应注意选择适用探头、试块、扫查方式及灵敏度等工艺参数，并制定相应的DAC曲线，保证检测的可靠性。（3）吊车梁全焊透T型焊缝超声波检测时应注意回波信号的判别，以防漏检及误判。（4）吊车梁全焊透T型焊缝的气孔和夹渣等非危害性缺陷的评判应根据缺陷的回波幅度与指示长度进行综合评判。4、控制效果检查通过对大型吊车梁全焊透T型结构焊缝的超声波检测方法及工艺的改进，使缺陷的误判及漏检率严格控制在5%以内，大大降低了因缺陷的误判给公司造成的返修损失，最大限度地避免了因缺陷的漏检所带来的质量安全隐患。