薄壁金属焊缝超声检测_常规法与相控阵法比较_李衍

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1、第３９卷第５期无损探伤Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．５２０１５年１０月ＮＤＴＯｃｔｏｂｅｒ．２０１５檽檽檽檽殦殦檽檽殦研究与应用殦檽檽檽檽薄壁金属焊缝超声检测－常规法与相控阵法比较李衍（无锡市锅炉压力容器学会无损检测专委会，江苏无锡２１４０２６）摘要：就常规超声与相控阵超声，按现行欧标（ＥＮ１７６４０和ＥＮ１３５８８）规定的检测工艺，选用高频小探头对薄壁对接焊缝进行体积检测的结果作了比较。实验证明：遵循欧标给出的常规ＵＴ和相控阵ＵＴ工艺，操作得法，可有效扫查检测和定量评定薄至４ｍｍ的焊缝。关键词：薄壁焊缝；常规超声；相控阵超声；高频小探头；欧标中图分类号：ＴＧ１１５．２８文献标

2、志码：Ａ文章编号：１６７１－４４２３（２０１５）０５－０１－０６DOI:10.13689/j.cnki.cn21-1230/th.2015.05.001ＡＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄＰｈａｓｅｄＡｒｒａｙＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ：ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆＴｈｉｎＭｅｔａｌＷｅｌｄｓＬＩＹａｎ（ＮＤＴＳｕｂｃｏｍｍｉｔｔｅｅｏｆＷｕｘｉＢｏｉｌｅｒａｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌＳｏｃｉｅｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４０２６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｉｓｍａｄｅｂｅｔｗｅｅｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａ

3、ｌｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｎｄｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｎｔｈｉｎｂｕｔｔｗｅｌｄｅｄｊｏｉｎｔｓｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｇｉｖｅｎｉｎｃｕｒｒｅｎｔＥｕｒｏｐｅａｎｎｏｒｍｓ（ＥＮ１７６４０ａｎｄＥＮ１３５８８）ｕｓｉｎｇｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｓｍａｌｌｐｒｏｂｅｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｆｏｌｌｏｗｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅ－ｄｕｒｅｓｆｏｒｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄＰＡｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｇｉｖｅｎｂｙＥＮａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｃａｎｂｅｅｆｆｅ

4、ｃｔｉｖｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｃａｎｎｉｎｇａｎｄｓｉｚｉｎｇｆｏｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓｄｏｗｎｔｏ４ｍｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｈｉｎｗｅｌｄｅｄｊｏｉｎｔｓ；ＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＵＴ；ＰｈａｓｅｄａｒｒａｙＵＴ；Ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｍａｌｌｐｒｏｂｅｓ；Ｅｕｒｏｐｅａｎｎｏｒｍｓ．薄壁容器和管道要求做无损检测的日益增多，试验，对ｔ＝６ｍｍ的薄壁件比较了手工ＵＴ和相控其存储介质有可能因泄漏而危害环境，例如核废料阵ＵＴ两种方法，操作得法，结果良好。这样，就为［４］贮罐、核处理设备、低压油管及其他燃料装置等。对薄壁件ＵＴ开创了定量评定可行性特例。然而

5、，这些领域的薄壁不锈钢、双相钢所采用的不同焊接在规定要制造的部件时，通常要提交需制部件的相方法，需作ＮＤＴ测评。同样，薄壁件还需精测缺陷关标准，并需了解现行ＵＴ方法的局限性。实际尺寸，这对断裂力学分析很重要。本文主要目的是验证现有标准采用的普通手工［１］常规ＵＴ（按ＥＮＩＳＯ１７６４０）可检最小厚度ＵＴ工艺，做最小修正后，可否用于薄壁电弧焊的检［２］为８ｍｍ。相控阵ＵＴ标准ＥＮ１３５８８将可检厚度测？相控阵法在这方面可否改善检测能力？大多数下限放到６ｍｍ。通常，薄壁件多用射线照相（ＲＴ），情况下，限定最小可检厚度为８ｍｍ，是因为用标准但一般ＲＴ不能给出断裂力学分析所

6、必需的缺陷在ＵＴ探头不能充分接近焊缝，声束截面也不易界定壁厚方向的尺寸。为此急需有适应小壁厚检测和定覆盖范围。适当修正所采用的标准工艺，可使用高［３］量评定的ＮＤＴ方法。曾有资深人员通过一系列频（１０ＭＨｚ）斜探头。基于焊缝作相控阵检测的技２无损探伤第３９卷术已日趋成熟，ＥＮ１３５８８－２０１２标准可作为薄壁焊表１焊接试板经ＲＴ验证检出和测量的缺陷缝ＰＡＵＴ的技术支撑。试板材质碳钢试板编号１＃ｔ＝３２＃ｔ＝４３＃ｔ＝５１焊接试样缺陷代号ＡＢＣＤＡＢＣＤＡＢＣＤ能否发现×○×××○×○×○○×规定的焊接试样有三种壁厚：３ｍｍ、４ｍｍ、测长结果－１２－－－１２－３－１２

7、１５－５ｍｍ；两种材质：碳钢、不锈钢；每种厚度的试样中试板材质不锈钢试板编号４＃ｔ＝３５＃ｔ＝４６＃ｔ＝５都特制了４个面型缺陷。图１表示在壁厚４ｍｍ的缺陷编号ＡＢＣＤＡＢＣＤＡＢＣＤ焊接试样（坡口角度６０°）中，在不同深度位置制作能否发现○○×××○×××○×○了４个未熔合缺陷：３个坡口面未熔合，１个根部单测长结果７１２－－－１２－－－１２－１５侧未熔合。其壁厚方向高度分别为：１．３ｍｍ、注：ｔ－板厚（ｍｍ）；×－不能发现；○－能发现。１．５ｍｍ、１．５ｍｍ、１ｍｍ（对应的缺陷代号各为Ａ、Ｃ、频率为２５ＭＨｚ～５ＭＨｚ，但允许用较高频率提高距离分Ｄ、Ｂ），长度分