根部允許存在未焊透焊縫的超聲探傷

1、根部允許存在未焊透焊縫的超聲探傷 介紹允許存在根部未焊透壞縫的超聲波探傷方法及判定基準(zhǔn)。 焊縫超聲波探傷的主要對(duì)象歷來是全焊透型焊縫,其中包括有襯墊 （ 或襯環(huán) ） 與無襯墊 的各種形式的手工焊、半自動(dòng)焊及自動(dòng)焊焊成的各種結(jié)構(gòu)件.這類焊縫的共同特點(diǎn)是要 求一次成型 （薄板 ）或多次焊接的焊接金屬與基金屬全部熔合為一體,合格焊縫內(nèi)部不準(zhǔn) 有未焊透存在 ,未焊透是作為危害性缺陷存在于焊縫中 , 因而各國(guó)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中多不允許其 存在而采用探傷手段予以檢出 . 全焊透型焊縫的超聲波探傷應(yīng)用至今已有三十多年的應(yīng)用歷史與相當(dāng)豐富的實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn),當(dāng)前已廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè) ,在用射線透照所難以檢測(cè)的較大厚度 （

2、例如 8o m m 以上鋼板 ） 焊接件探傷中 ,發(fā)揮了重要的作用。然而 , 隨著大型結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品種類的逐漸增 多與焊接設(shè)計(jì)在多科領(lǐng)域內(nèi)的不斷擴(kuò)展 ,允許存在未焊透而同時(shí)又要求有效焊接部位熔 合良好的焊接結(jié)構(gòu)件已日益增多 ,因此有效地檢出允許存在根部未焊透焊縫中的焊縫缺 陷,成為超聲波探傷的新課題。 已有的觀念一向認(rèn)為 ,既然焊縫中允許有沒焊透這類危害性較大的焊接缺陷,也就沒 必要要求檢出其它缺陷了 ,因而也就不必進(jìn)行探傷。事實(shí)表明 ,這里所要討論的問題 ,完 全是另外的一個(gè)概念 ,即要求檢出焊縫中應(yīng)該焊透那一部位的焊接缺陷。此即本文所要 探討的主題內(nèi)容 . 在接受國(guó)外訂貨的產(chǎn)品檢驗(yàn)中 ,遇到了

3、必須解決的這一課題 ,筆者有幸接觸到有關(guān)國(guó) 家產(chǎn)業(yè)界對(duì)有關(guān)問題提出的技術(shù)要求與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)結(jié)合工作中的實(shí)踐與體會(huì) ,介紹給關(guān) 心此項(xiàng)檢驗(yàn)技術(shù)的讀者 ,以供參考。 2 超探焊縫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 單面焊全焊透型與允許未焊透型對(duì)接與角接焊縫的基本結(jié)構(gòu)形式如圖 1 所示 ,產(chǎn)品檢 驗(yàn)中所遇到的焊接接頭形式如圖 2 所示。 1 圖I中，上面(a)行為焊縫的實(shí)際斷面狀態(tài)，中間(b)行是超聲探傷時(shí)簡(jiǎn)化的接頭形態(tài)，下 面(c)行是經(jīng)加工去掉焊縫增強(qiáng)部分的接頭形態(tài)。它們所表明的都是“無缺陷狀態(tài)”下 的焊縫截面形狀(單面焊根部未焊透是技術(shù)條件允許的)。對(duì)于允許存在根部未焊透的 焊縫,技術(shù)條件所規(guī)定的探傷范圍是圖中點(diǎn)線至

4、探傷面所圈定的范圍，其最佳探傷條件是 將焊縫磨平，其次是從未焊透所在的一面進(jìn)行探傷。 圖2是產(chǎn)品檢驗(yàn)中實(shí)際遇到的若干接縫形式，圖中K所標(biāo)明的可以放置及移動(dòng)探頭的 ，有 工作面,B所標(biāo)明的不可及面是由于受結(jié)構(gòu)條件的限制而無法移放探頭的不能探傷面 序探傷面則是必須依據(jù)焊接次序，依次先后進(jìn)行檢驗(yàn)的焊縫，次序頗例則無法進(jìn)行超探。 由圖2可看出這類焊縫可能探傷的主要模式，箭頭所指為可能進(jìn)行探傷的探測(cè)方向，它們 還可通過更換探頭來改變探測(cè)方向及選擇最佳入射角度。由于探傷工作面的限制，一些 場(chǎng)合下，不一定都能用直射波檢測(cè)焊縫，因而探傷方法必須根據(jù)所焊結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式來 具體選擇 3探傷方法 以橫波探傷為主，

5、在有條件的情況下輔以縱波探傷以確認(rèn)缺陷的存在及橫波檢測(cè)結(jié)果 的正確性。根據(jù)所探焊縫基材的板厚 ，選擇聲束入射方向，表I為不同板厚對(duì)接與直角角 接焊縫探傷所適用的探頭最佳折射角度。對(duì)于圖2所示的其它角度的角接焊縫則須依 據(jù)具體情況選擇適宜折射角度與探傷方法 402 60 100 100 100 單ir兩慍 単曲兩側(cè) 西ii兩側(cè). 直爲(wèi)活員反斛弘 直并常X-次反*法 支舟誥及一次丘*連 70 70* 丸 60* ttrfris1并用乘6郴45并用 h. X 60 1 70*45* 4 60*45* 4 fl 扛1 凡要求進(jìn)行超探的未焊透型焊縫，必須嚴(yán)格控制焊接工藝規(guī)范，焊接成型的焊縫尺寸 變化量超

6、差限制嚴(yán)格，否則探傷結(jié)果易于產(chǎn)生偏差。實(shí)際探傷時(shí)，以根部未焊透的頂點(diǎn)為 入射聲束的下邊界，直射波探傷時(shí)，以t為實(shí)際探測(cè)厚度，而不用T（見圖3）。選擇適宜的 探頭折射角度。 探傷方法之一是以t厚度的全焊透型焊縫進(jìn)行探傷 利用反射波探傷時(shí)，以T為探測(cè)厚度選擇適宜的探頭折射角度。探頭移動(dòng)范圍，較全 焊透型焊縫檢測(cè)時(shí)的探頭位置后移1/4 一 1/2,（1為跨距）。 實(shí)際探傷時(shí)，先進(jìn)行劃線，劃定探頭移動(dòng)區(qū)域，并調(diào)整儀器掃描與報(bào)警裝置，使報(bào)替閘門 與應(yīng)該檢出缺陷的指示區(qū)段相對(duì)應(yīng)（見圖4）。其它操作方法，同于全焊透型焊縫的實(shí)際 操作步驟 田4允許未焊透焊5|的超聲定位方法 _L吟嚴(yán) ACC D 圖3 表2

7、認(rèn)可基朮的下fH(dfe) 坪接厚度r(mm)和探頭折射用 A#fl分 4.5VY19 19Y38 38f64 64 102 102/ 152 152/203 70 70 70 60 45 70 60 45 70 60 45 70 60 45 大反新 + 8 + 3 -1 +2 +4 一 4 -1 +1 一7 _4 一2 一 9 一 6 4 + 9 + 4 + 1 +4 +6 一2 十1 +3 -3 _2 0 -7 -4 2 + 10 + 5 + 3 +6 +8 0 +3 +5 -3 0 + 2 -5 -20 4 判定基準(zhǔn) 一般判定基準(zhǔn) 在沒有特殊技術(shù)要求的情況下 , 按表 2 進(jìn)行評(píng)定 實(shí)際

8、探傷時(shí) ,將探測(cè)不同厚度的焊縫中的內(nèi)部缺陷分為大反射、小反射與微反射三大 類, 其信號(hào)幅值如表 2。 在日本標(biāo)準(zhǔn) IJ S Z 一 3060 中,曾根據(jù)需要檢出缺陷的嚴(yán)重程度規(guī)定了必須使用的檢 出電平,并且以此為檢出缺陷的先決條件。其中無論是M檢出電平還是L檢出電平,調(diào) 整基準(zhǔn)時(shí)都是以STB A2試塊中的必4 x 4反射體做比較基準(zhǔn)，并以必4X 4的回波高 度做為 do B。 本文表 2 中的認(rèn)可基準(zhǔn)下限值也以此為比較基準(zhǔn)。探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)有比表 2中大反射信 號(hào)基準(zhǔn)更嚴(yán)重的不連續(xù)性缺陷存在時(shí) ,則無論缺陷長(zhǎng)度多少 ,均為不合格 . 當(dāng)缺陷訊號(hào)為小反射信號(hào)時(shí) ,評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ,比小反射更趨嚴(yán)重的缺陷

9、長(zhǎng)度準(zhǔn)許在 91 m m 以內(nèi),超過此長(zhǎng)度時(shí) ,即使焊縫中存在的是不連續(xù)的缺陷,也屬不合格。達(dá)到微反射 信號(hào)基準(zhǔn)的缺陷長(zhǎng)度允許為 05 m m. 比微反射基準(zhǔn)更嚴(yán)重的缺陷,大于 05 m m 時(shí),即使 不連續(xù)存在 , 也不合格。 此外,標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定 : 比微反射更嚴(yán)重比率的不連續(xù)部位 ，相互間分離至少在2L以上,這里的L為大的不連 續(xù)部位的長(zhǎng)度。沒有被分為 ZL以上的不連續(xù)部位中，一個(gè)連續(xù)的不連續(xù)部位，其全長(zhǎng)為 相鄰兩個(gè)不連續(xù)部位的長(zhǎng)度 ,加上其間的距離。這項(xiàng)要求嚴(yán)于 JIS Z 一 3060標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng) 規(guī)定。 (2) 有比微反射部位基準(zhǔn)更嚴(yán)重的不連續(xù)時(shí),不得從傳導(dǎo)一次拉應(yīng)力的焊接部位端部的 Z

10、L 以內(nèi)的距離開始。 (3) 按掃查基準(zhǔn)(見表)3所發(fā)現(xiàn)及檢出的X,K(雙面丁字型)以及H型坡口的全焊透型焊縫 根部存在不連續(xù)時(shí) ,須以比表 2所示基準(zhǔn)高 d4 B 的靈敏度認(rèn)可基準(zhǔn)來進(jìn)行評(píng)定 ,亦即表 2 中數(shù)字加 4. 展* 賽殺靈韓度以上 B * L 64mm + 14dB 64 B L 127mro + 19dB 127B L 254mm -r 29dB 254 B-L 381mm + 39dB （4）電渣焊和電氣焊接長(zhǎng)度超過 50mm的焊縫中間產(chǎn)生的不連續(xù)部位，按比上述基準(zhǔn)高 6dB的靈敏度認(rèn)可基準(zhǔn)來進(jìn)行評(píng)價(jià)。 有特殊要求的焊縫超探時(shí)采用表 4中的認(rèn)可基準(zhǔn)來進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于達(dá)到表4中的

11、 大反射,回波高度的缺陷，無論缺陷多長(zhǎng)，均不合格。比小反射嚴(yán)重的缺陷長(zhǎng)度允許在19 mm以內(nèi),否則即使是不連續(xù)的缺陷也不合格 .顯現(xiàn)為微反射或比其更嚴(yán)重而達(dá)不到小反 射的缺陷.允許長(zhǎng)度為50 mm,否則即使不連續(xù)也不合格。 認(rèn)可靈顒的下限98 坪接厚度Kmm）耘揮頭折卿角 38t54 64； 102 15! 52r203 70 70 70 60 45 7D 60 45 70 60 45 70 CO 45 + 9 + 5 +B + 10 + 2 + 5 + 7 -1 + 2 + 4 一 3 0 + 2 + IS 4- IQ + 7+10 + 12 + 4 I +否 + 4 -1 + 2 + 4

12、+ 11 + 9+12 + 14 + 9 + 11 + 3 + fi + 1 + (B -L) 執(zhí)浪靈敏Jt以上 B L 64mm + 2QdB 64 B * L 127mm + 25dB 12? B L254mm + 35dB 254B + 45dB 此外,在焊縫厚度的中心（1/）2部位內(nèi)，允許有長(zhǎng)于91 m m不連續(xù)的微反射缺陷存 在。按日本標(biāo)準(zhǔn)JI S Z 一 3060 83版的編制說明，上列表2與表4中的大反射與焊縫 中的自然缺陷相比較，大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明它相當(dāng)于X型、K型坡口的內(nèi)部未焊透 咸半 V型坡口、V型坡口的根部未焊透與內(nèi)部裂紋 在該認(rèn)可基準(zhǔn)下，通常點(diǎn)渣、氣孔等則顯 示不出來 表2中的大反射十8dB所顯示的缺陷，有