1、小徑管超聲波探傷技術(shù)小徑管指管徑較小(DN100以內(nèi))，管壁較薄(一般為3.5mm8mm) 的小徑管。過去對這些小徑管焊縫多采用射線檢測，但射線探傷方法有其 自身的局限性；如裂紋、未熔合等 ,特別是當(dāng)其與射線束方向夾角較大時， 不易發(fā)現(xiàn)，容易漏檢。而超聲波探傷由于不受場地、環(huán)境限制，并且對那 些面狀缺陷檢出率高、且價格低廉并可與其他工種進(jìn)行交叉作業(yè)，可以大 大提高效率而在管道探傷中得到了較好的應(yīng)用，下面我結(jié)合自己的工作實(shí) 踐，主要對小徑管探傷存在問題、探傷方法、要點(diǎn)及缺陷波識別等，談?wù)?自己的一些認(rèn)識：一 小徑管對接焊縫超聲波探傷存在以下問題：1) 小徑管壁薄，壁厚較薄時超聲波聲束在管壁中產(chǎn)生

2、的聲程較短，易 受聲壓不規(guī)則的近場區(qū)干擾，給缺陷定性，定量帶來困難。2) 管壁曲率較大，管內(nèi)外表面聲能損失較大，聲束傳輸路徑更復(fù)雜， 經(jīng)過多次發(fā)散，聚集聲壓反射異于常規(guī)，使聲能有一定量損失，降低了探 傷靈敏度。3) 焊縫焊波高度、焊瘤尺寸與管壁厚度為同一數(shù)量級，在較高靈敏度 探傷時雜波多，這給缺陷的識別增加了難度。4) 同一截面管子在壁厚上有時存在較大的公差，因而給缺陷定位帶來 了一定的困難。二 小徑管對接焊縫超聲波探傷方法及要點(diǎn)： 小徑管對接焊縫進(jìn)行超聲波探傷時，探頭應(yīng)使用高阻尼、短前沿、大 K 值 的單晶橫波探頭；晶片尺寸一般不大于6mmx6mm,前沿距離w 5mm,偏 差v 0.5mm,

3、工作頻率為5 MHZ。探傷中要注意如下幾點(diǎn)：（1）探頭耦合問題：為保證探頭與工件表面充分耦合,探頭耦合面應(yīng)修磨成圓弧,使其曲 率半徑與小徑管外表面盡量一致,不同管徑的小徑管焊縫探傷,應(yīng)配備專 用的探頭,避免混用。如果探傷前不認(rèn)真修磨探頭耦合面,而是不同外徑 的管子混用一個探頭,其結(jié)果不但使探傷工作受到油面波、變形表面波的 干擾,更重要的是隨著探頭的磨損,使超聲場特性發(fā)生較大變化,使探傷 結(jié)果變的不可信； 另外,打磨準(zhǔn)備工作也是保證探傷順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié), 如飛濺物消除不徹底,會使探頭與管壁耦合不好,在檢查過程中出現(xiàn)“不 起波”或“起雜波,必須認(rèn)真去打磨探頭移動區(qū),消除飛濺物、銹斑、 油垢等,以

4、便于探頭掃查。（2）關(guān)于探頭參數(shù)的測定及復(fù)核準(zhǔn)確測定探頭的重要參數(shù),是超聲波探傷的重要基礎(chǔ),如果探頭參數(shù) 測量不準(zhǔn),就會造成缺陷定位、定性的困難,甚至造成誤判或漏判,在小 徑管探傷檢驗(yàn)中,由于工件尺寸小,對缺陷定位更要求準(zhǔn)確,對探頭主要 參數(shù)的 測定,準(zhǔn)確性尤為重要,在探傷前,探傷人員必須認(rèn)真測定探頭參 數(shù),在探傷過程中,對探頭主要參數(shù)和探傷靈敏度必須復(fù)核。（3）關(guān)于探傷靈敏度在超聲波探傷中,確定探傷靈敏度是一個關(guān)鍵的步驟,它將直接影響 到探傷結(jié)果,在小徑管焊縫探傷中同樣顯的極為重要。小徑管探頭由于晶 片尺寸較小,發(fā)射功率較低加上探頭前沿尺寸小,加工困難相應(yīng)增大,因 而,探頭在探傷靈敏度下雜波

5、很多,但有時在探傷時為了便于觀察,往往 不適當(dāng)?shù)亟档土颂絺`敏度其結(jié)果必然造成漏檢，因此，做對比試塊時， 須選用外徑、壁厚以及內(nèi)外粗糙度與被探管子相同或基本相近的材料。（4）小徑管焊縫探傷由于探頭晶片尺寸較小，容易產(chǎn)生漏檢，所以一定 要在焊縫兩側(cè)探傷。三 缺陷波的識別與判定：1 缺陷反射波的識別當(dāng)采用一次波探傷時主要觀察儀器熒光屏上一次波標(biāo)記點(diǎn)前面出現(xiàn) 的反射波，因?yàn)椴ㄊ鴴哌^焊縫下半部，如果有反射波一般為缺陷反射（除 盲區(qū)雜波外）。其次是位于一次波最大深度標(biāo)記點(diǎn)上（焊縫根部）的反射 波，當(dāng)焊縫不存在錯口時，要確定反射波對應(yīng)的反射點(diǎn)的位置，如果反射 點(diǎn)位于焊縫中心點(diǎn)或探頭側(cè)則判為缺陷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊縫

6、根部出現(xiàn)一定高度的 反射波時、應(yīng)對該處焊縫兩側(cè)的壁厚進(jìn)行準(zhǔn)確測定，儀器的掃描速度要準(zhǔn) 確調(diào)整，以準(zhǔn)確定位，并根據(jù)探頭所在的位置對反射波進(jìn)行認(rèn)真分析，缺 陷位置出現(xiàn)在一次波最大深度標(biāo)記點(diǎn)處或以前，對應(yīng)的反射體位于焊縫中 心或探頭側(cè)。當(dāng)采用二次波探傷時，在一次波標(biāo)記點(diǎn)和二次波標(biāo)記點(diǎn)之間出現(xiàn)的反射 波，可能為缺陷波，也可能是雜波，在這個區(qū)域之前或之后出現(xiàn)的反射波 則為非缺陷波。缺陷波可用下述方法來判斷：（1） 如果二次波聲束在內(nèi)壁上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)位于焊縫區(qū)外，反射點(diǎn)位于焊縫 中，則該反射波可判為缺陷波。（2） 二次波聲束在內(nèi)壁上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在焊縫區(qū)內(nèi)則該反射波不能作為判 傷的依據(jù)應(yīng)根據(jù)位置、波形等其它情況綜合

7、判斷。當(dāng)從焊縫兩側(cè)探傷發(fā)現(xiàn)反射波，若反射波出現(xiàn)在焊縫的同一位置，反 射波高相同或不同則反射波判為缺陷波。2 雜波的識別小徑管對接焊縫超聲波探傷時， 除了缺陷反射波外， 還會有一些雜波信號， 這些信號干擾了缺陷的判定，易產(chǎn)生誤判，因此要認(rèn)真分析。 (1)縫根部成形影響：當(dāng)焊縫根部成形較好時，一般在在一次波標(biāo)記點(diǎn)附近無反射波或反射 波強(qiáng)度很弱，當(dāng)焊縫根部成形不良如存在焊瘤、表面不規(guī)則時，從焊縫兩 側(cè)探傷一般均有反射信號，其位置與根部缺陷很相似，其強(qiáng)度隨根部成形 所構(gòu)成的反射條件而異，稍不注意易判為缺陷，可 用下述方法區(qū)分： a準(zhǔn)確地調(diào)整掃描速度以便從聲程差上比較，焊瘤反射波深度略大于一次 波標(biāo)記點(diǎn)

8、，有必要再次強(qiáng)調(diào)精確測量管子壁厚。b用水平定位法識別：如焊瘤反射波在偏離焊縫中心線遠(yuǎn)離探頭的一側(cè)，而 根部缺陷水平位置則應(yīng)在焊縫中心線上或偏離焊縫中心線靠近探頭一 側(cè)。c通過轉(zhuǎn)動探頭觀察波形變化也可鑒別，移動探頭找到最大反射波后慢慢 左右轉(zhuǎn)動探頭，觀察波形變化，缺陷波漲落大，瞬間消失，焊瘤波升降較 緩慢、平穩(wěn)，同時焊瘤處除產(chǎn)生反射波外，多數(shù)還會產(chǎn)生變形縱波或變形 橫波，并傳到焊縫加強(qiáng)面產(chǎn)生回波信號，水平位置在一，二次波標(biāo)記點(diǎn)中 間或二次波標(biāo)記點(diǎn)附近，可用沾油的手指拍打加強(qiáng)面來識別。 (1)焊縫錯邊反射波：當(dāng)焊縫有錯邊出現(xiàn)時，聲束和錯邊方位將產(chǎn)生反射波，其水平定位在焊縫中心，但從另一側(cè)探傷時因無反射條件則無反射信號。(2)擴(kuò)散聲束引起的加強(qiáng)面反射波的識別： 由于小徑管壁薄，當(dāng)一次波主聲束后面的擴(kuò)散聲束經(jīng)底面反射到焊縫加強(qiáng) 面時，在加強(qiáng)面處產(chǎn)生反射波，正好出現(xiàn)在一，二次波標(biāo)記點(diǎn)之間，有時 易誤判為焊縫中上部缺陷，可根據(jù)探頭位置和水平定位或用沾油的手指拍 打加強(qiáng)面識別，必要時，用其它檢測手段做輔助檢查，(1)變形波： 當(dāng)聲束掃查到焊縫根部時，在一定條件下將產(chǎn)生變形波，可根據(jù)探頭位置 和水平定位進(jìn)行區(qū)別，一般情況下變形波水平定位點(diǎn)在焊縫之外。四 試驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)論通過對不同