入射角偏差对超声波检测结果的影响

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1、入射角偏差对超声波检测结果的影响董斌李新文宝山钢铁股份有限公司钢管条钢事业部为了提高焊管产品焊缝缺陷超声波检测的准确性，避免漏检，排除工程质量隐患，从理论上分析了入射角（K值）偏差对缺陷深度定位的影响。并通过对两个规格焊管的实际检测，验证了理论分析结果的正确性，得到了入射角（K值）偏差对缺陷深度定位的影响规律。研宂结果表明，在实际工程生产中，超声波检测入射角（K值）偏差小于0.2可接受，大于0.2则必须更换探头。关键词：检测;无损探伤;超卢波;K值;InfluenceofDeviationofIncidentAngleonResultofUTTestingDongBinLiX

2、inwenTube，PipeandBarBusinessUnit，BaoshanIron&SteelCo.，Ltd.;Abstract：Tnordertoimprovetheaccuracyofwelddefectsultrasonictesting,avoidmisjudge,eliminatepotentialhazardsofprojectquality,itanalyzedtheinfluenceofincidentangle(Kvalue)deviationondefectdepthlocalization.Throughpracticaltestingoftwos

3、pecificationsweldedpipe,theaccuracyoftheanalysisresultsintheorywasverified,andinfluencingruleofincidentAngle(Kvalue)deviationondefectdepthlocalizationwasobtained.Accordingtotheresearchresults,inactualengineeringproduction,ultrasonictestingincidentAngle(Kvalue)deviationlessthan0.2wasacceptab

4、le,butifitwasgreaterthan0.2,theprobemustbechanged.Keyword：detection;nondestructiveexamination;ultrasonic;Kvalue;超声检测是焊管生产工艺中必不可少的重要工序，它直接影响着焊管产品质量的好坏。超声检测屮，用斜探头检测焊缝时，对缺陷的定位是必不可少的，不仅是缺陷补焊处理的需要，也可帮助检测人员正确判伤。因为焊缝中多数缺陷的产生与位置有着一定关系。宝山钢铁股份有限公司钢管生产部在工艺试验时，发现一些焊缝缺陷超声波检测的水平和深度定位值均基于入射角（简称K值），因此K值的准确

5、性是缺陷判定的关键点。当入射角（K值）的测定值与实际值不符即产生调试误差时，就会造成探伤结果的偏离，进而无法提供缺陷的真实信息，最终不能正确指导生产工艺的调整。1理论分析1.1K值测量方法测量K值用船型试块的形状及尺寸如图1所示。图1船型试块的形状及尺TK值测量过程：（1）将探头放于图1中A位置，在检测面中心位置移动，使R100圆柱曲底面回波最高；（2）测量探头前端至试块圆弧边缘距离M;（3）计算该探尖的前沿长度U=100-M;（4）将探头放于图1中B位置，探头对准O50mm横孔，找到最高波，并测量探头前沿至试块端面的距离L;（5）计算该探头的K值，K=（L+Lo-35）/

6、30。1.2入射角（K值）偏差对深度的影响假设Ks为探头实际K值，为探义•测定K值，L为探尖零点到缺陷位置的水平距离，从测定K值的偏大、偏小两种情况对测试深度的影响进行分析。1.2.1K值偏小对深度的影响K值偏小时一次波探伤过程如图2所示。图2中，假设F为缺陷位罝，A点深度hA应为hA=L/Ks，B点深度应为hB=L/Kc，即实际深度为hA时仪器显示的测试深度为hB。现将探头向左侧移动扫查，找到缺陷F的最高波，根据上面的分析可知，仪器显示的深度将大于F点的深度，即缺陷深度显示在F'点。假设0762mmX30.2圆焊管有一缺陷，其深度在14圆处，采用2.5PK1.7探头，进行超

7、声波手工探伤时，实际K值为1.71，由于探伤人员的操作误差，导致测试K值为1.5，即使保持探头在和同的位罝，仪器显示深度将会为hc=hs•Ks/Kc=16mm。可见，实际在14mm深处的外焊缺陷将会被误判为深度在16mm处的内焊缺陷，从而导致相应焊接机组方向调整的错误。图2K值偏小时一次波探伤过程示意图K值偏小时二次波探伤过程如图3所示。由图3可见，当利用二次波探伤时，设为探头实际探测缺陷Fs所在的深度，么为匕处的仪器显示深度。显然当么深度减少的时候，Fe深度值也将随着变小，将一直处于^的上方，直到显示