摘 ?要：結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)體系來(lái)看，超聲波探傷是一種較為重要的金屬損傷探傷技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中的范圍較為廣泛，尤其是在一些管道工程的焊縫檢測(cè)工作中，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更為明顯。但是在實(shí)際工作中，超聲波探傷技術(shù)也很容易受到各方面因素的影響，在一定程度上會(huì)影響具體檢測(cè)工作的準(zhǔn)確性，所以也會(huì)給其測(cè)定結(jié)果帶來(lái)一定的影響。本文對(duì)某壓力機(jī)未熔合部位超聲波探傷項(xiàng)目進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，希望可以給其他相類似工作的開展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：超聲波;探傷檢查;壓力機(jī)

中圖分類號(hào)：TG441.7 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）12-0152-03

Abstract：According to the existing technical system，ultrasonic testing is an important metal damage detection technology，which has a wide range of practical applications，especially in the weld detection of some pipeline projects. However，in practical work，the application of ultrasonic flaw detection technology is also vulnerable to various factors，to a certain extent，it will affect the accuracy of the specific detection work，so it will also have a certain impact on the results of its measurement. In this paper，the project of ultrasonic flaw detection for unfused parts of a press is briefly analyzed，hoping to provide some reference for other similar work.

Keywords：ultrasound;flaw detection;press

0 ?引 ?言

超聲波無(wú)損探傷檢查可以實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的距離的檢查，可以探傷的區(qū)域也較深，同時(shí)探傷所用設(shè)備運(yùn)行速度快，重量輕，所以為很多探傷工作的開展帶來(lái)了相應(yīng)的便利。在正常情況下，超聲波探傷并不需要準(zhǔn)確判斷出缺陷的類型和具體性質(zhì)，但是對(duì)于一些承重結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，則需要較為詳細(xì)的判斷，本項(xiàng)目的壓力機(jī)即屬于此類型。本項(xiàng)目對(duì)于探傷人員的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都有著較高的要求，需要對(duì)材料的力學(xué)、化學(xué)以及聲學(xué)等方面的性能有足夠的了解，同時(shí)也要了解材料的焊接性能以及熱處理知識(shí)，這樣才能掌握具體波形產(chǎn)生規(guī)律，識(shí)別缺陷，找到可行的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行判斷。在本項(xiàng)目中，經(jīng)過(guò)總結(jié)和分析可以確定，超聲波無(wú)損探傷有著良好的使用效果，可以在其他同類型項(xiàng)目中推廣使用[1]。

1 ?項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行的無(wú)損檢測(cè)探傷項(xiàng)目。在本項(xiàng)目中，最有參考價(jià)值的內(nèi)容為針對(duì)K型和U型坡口的焊縫探測(cè)處理。在以往的超聲波探傷工作中，其流程如下：應(yīng)用超聲波對(duì)角焊縫進(jìn)行測(cè)量，之后移動(dòng)探頭找到缺陷的前后、左右、環(huán)繞和轉(zhuǎn)角，上述步驟的操作方式和對(duì)接縫缺陷查找基本相同。但是需要注意的問(wèn)題是，如果超聲波主聲束和角焊縫坡口在垂直角度時(shí)有最強(qiáng)烈的反射訊號(hào)，此時(shí)沿角焊縫方向進(jìn)行平移，則未熔合缺陷的反射波并不會(huì)出現(xiàn)任何變化。此時(shí)將探頭前端固定下來(lái)，讓主聲束旋轉(zhuǎn)呈α角，則反射波就會(huì)出現(xiàn)減弱，探頭轉(zhuǎn)動(dòng)與反射波變化如圖1所示。

在本次測(cè)量工作中可以發(fā)現(xiàn)，未熔合的缺陷坡口的直段邊緣，K型坡口的缺陷深度在整體角焊縫當(dāng)中處于邊緣位置，半U(xiǎn)型坡口的缺陷深度則在根部，K型坡口和U型坡口分別如圖2和圖3所示，該現(xiàn)象也在多次返修過(guò)程中得到了證實(shí)。

2 ?檢測(cè)難點(diǎn)

應(yīng)用超聲波檢測(cè)對(duì)角焊縫未熔合位置進(jìn)行判斷需要結(jié)合如下規(guī)律：根部的未熔合區(qū)域與焊縫底角反射強(qiáng)度和位置較容易形成混淆，需要探傷工作人員有相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，做好判斷。除此之外，探傷面的選擇中，即使是應(yīng)用斜探頭橫波檢測(cè)長(zhǎng)度為50%的焊縫，也需要應(yīng)用100%的檢測(cè)，如果僅僅取50%檢測(cè)，則很容易出現(xiàn)漏檢問(wèn)題，所以需要兩個(gè)檢測(cè)人員互相進(jìn)行復(fù)檢，重點(diǎn)檢測(cè)可能存在缺陷和遺漏的位置。檢測(cè)過(guò)程中，可以應(yīng)用短前沿斜探頭，檢測(cè)波上使用一次波，這樣可以大大提高檢測(cè)準(zhǔn)確率[2]。

超聲波無(wú)損探傷檢查工作需要遵循一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開展。舉例來(lái)說(shuō)，操作人員在具體檢查方式的選擇上，需要對(duì)所檢查的物體有足夠的了解，研讀圖紙和技術(shù)規(guī)范。另外，也需要以圖紙要求的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，尋找合適的方法提高查找效率。

超聲波無(wú)損探測(cè)處理也需要基于理論支持。舉例來(lái)說(shuō)，其需要用作全熔透焊縫，所以需要按照相應(yīng)的比例進(jìn)行抽檢。超聲波無(wú)損檢測(cè)的使用還需要在局部焊縫的探測(cè)過(guò)程中注意較多的因素，如果在檢測(cè)過(guò)程中存在無(wú)法檢測(cè)的問(wèn)題，則需要增加探測(cè)長(zhǎng)度，如有需要，還需要對(duì)該部位進(jìn)行100%探傷[3]。

3 ?檢測(cè)過(guò)程與結(jié)果

3.1 ?檢測(cè)方法

3.1.1 ?縱波雙晶直探頭6dB法

在對(duì)鈍邊的寬度進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，可以應(yīng)用聲束帶橫過(guò)缺陷部位進(jìn)行掃描檢查，之后將鈍邊前端和末端的回波加以記錄。之后在附近移動(dòng)探頭，使鈍邊前端的回波達(dá)到最大值，將探頭向后移動(dòng)，從而使回波下降到6dB，在這種情況下，可以確保在聲束前部邊緣的基線上，將聲程點(diǎn)顯示出來(lái)，因而可以確定缺陷的前部邊界。同理，如果可以應(yīng)用缺陷后端邊界來(lái)標(biāo)出，則需要將鈍邊的后端回波達(dá)到最大波幅，之后即可用聲束的后部邊緣來(lái)再現(xiàn)上述過(guò)程。在這樣的檢測(cè)步驟下，鈍邊的前邊界和后邊界距離等同于鈍邊寬度[4]。

在該檢測(cè)項(xiàng)目中，有以下幾點(diǎn)需要工作人員重視：雙晶直探頭的選擇上，需要結(jié)合翼板的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，其中翼板的厚度是最為重要的一項(xiàng)參數(shù)。雙晶探頭探測(cè)可以有效地克服單直探頭檢測(cè)中鈍邊寬度大小對(duì)邊界測(cè)量所造成的影響，舉例來(lái)說(shuō)，在正常情況下，單直探頭對(duì)于短鈍邊的測(cè)量，其結(jié)果大多會(huì)偏大，而長(zhǎng)鈍邊的結(jié)果則大多偏小。在本項(xiàng)目中，所應(yīng)用的雙晶直探頭在鈍邊尺寸為0.5cm以上時(shí)，則不會(huì)受到影響，可以很好地保證測(cè)量精度。

3.1.2 ?橫波缺陷尖端回波法

在一束超聲波到達(dá)缺陷時(shí)，即可在缺陷的端頭收到一個(gè)回波。在橫波缺陷尖端回波方法當(dāng)中，缺陷的高度確定是結(jié)合缺陷末端所得到的峰值回波過(guò)程中探頭所在的位置上聲程距離以及探頭所形成的折射角度確定的，該數(shù)值用幾何方法確定?？傮w來(lái)看，橫波缺陷尖端回波法在當(dāng)前的測(cè)量工作中有一定的優(yōu)勢(shì)，誤差較小，適用性廣泛，并且測(cè)量精度高，可以在很多不同類型測(cè)定工作中使用。

在超聲波未熔合部位的缺陷檢測(cè)工作中，如何選擇探頭K值也是一個(gè)重要問(wèn)題，經(jīng)過(guò)實(shí)踐對(duì)比以及分析最終確定，檢測(cè)K型坡口角焊縫缺陷的斜探頭，K值以2為最優(yōu)，1.8～2.2之間都可以取得，具有較好的應(yīng)用效果[5]。

在半U(xiǎn)型坡口角焊縫缺陷的斜探頭上，K值可以取2.5，在2.2～2.6之前都有較好的準(zhǔn)確率，每個(gè)探頭測(cè)量K值都需要保證0.1的精度，如在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)復(fù)核探頭K值的變化在0.1以上，則需要進(jìn)行校正，再重新使用。找未熔合部分也可以在直探頭檢測(cè)，從未熔合部位的產(chǎn)生原因來(lái)看，角焊縫直段的母材厚度較大，焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的缺陷，而坡口的另一側(cè)的母材厚度較薄，所以散熱速度慢，和焊條很容易熔合在一起，在該部位是不容易出現(xiàn)未熔合缺陷的。

3.2 ?結(jié)果分析

在本壓力機(jī)檢測(cè)項(xiàng)目當(dāng)中，對(duì)于檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的鈍邊超標(biāo)位置進(jìn)行了一定的修補(bǔ)。在修補(bǔ)工作中，將兩種方法測(cè)得的檢測(cè)結(jié)果以及實(shí)際缺陷進(jìn)行了比較和總結(jié)，確定了其誤差可以控制在較小的1mm范圍內(nèi)，最終可以確定，上述兩種方法都可以用于鈍邊寬度的判斷和測(cè)量。

在對(duì)焊接性能進(jìn)行超聲波檢查之前，需要從多個(gè)方面做好準(zhǔn)備工作。舉例來(lái)說(shuō)，氣孔檢查、夾渣檢查以及裂縫檢查等等。下面對(duì)這幾項(xiàng)檢查內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)：

（1）氣孔檢查在焊接檢查工作中處于基礎(chǔ)地位。在人們的認(rèn)識(shí)中，單一氣孔上的回波高度較低，同時(shí)波形都為單峰，可以保證較高的穩(wěn)定性，并且可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)方向的探測(cè)。這樣得到的反射波是大體相同的，然而稍微移動(dòng)探頭就會(huì)消失。除此之外，氣孔檢查過(guò)程中，集氣孔也會(huì)產(chǎn)生反射波，并且也會(huì)隨著氣孔的縮減而出現(xiàn)一定的變化。探頭在以定點(diǎn)的形式運(yùn)行時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)一定的波動(dòng)，其最常見的原因是焊材并沒(méi)有按照相應(yīng)的溫度進(jìn)行烘干，從而導(dǎo)致了焊條表皮變質(zhì)和脫落的問(wèn)題。需要注意的是，焊芯的銹蝕問(wèn)題沒(méi)有經(jīng)過(guò)徹底清理，同時(shí)人工焊接過(guò)程中產(chǎn)生了較大的電流，所以在氣孔檢驗(yàn)過(guò)程中，操作人員需要對(duì)上述問(wèn)題予以重視。

（2）夾渣檢查對(duì)于超聲波無(wú)損探傷檢查相當(dāng)重要。多數(shù)情況下，點(diǎn)狀?yuàn)A渣內(nèi)回波信號(hào)是鋸齒開關(guān)，所以波幅有限。另外，條狀?yuàn)A渣上波形時(shí)常會(huì)出現(xiàn)樹枝狀，而且主峰邊緣有其他小峰且探頭平移波幅出現(xiàn)變化，操作人員對(duì)其展開檢測(cè)時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)，從多個(gè)方向檢測(cè)時(shí)反射波都不一樣，簡(jiǎn)單地說(shuō)，這種缺陷出現(xiàn)的關(guān)鍵原因在于，焊接電流較小或是速度太快以及熔渣未及時(shí)浮起，并且焊縫邊緣處理不徹底，為此，操作人員需要采用標(biāo)準(zhǔn)的焊接電流以及合理選取運(yùn)條方向和焊接速度，不斷提高超聲波無(wú)損探傷檢查的運(yùn)用效果。

（3）裂縫檢查屬于焊接質(zhì)量中超聲波無(wú)損探測(cè)檢查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般情況下，裂縫中回波高度會(huì)很大，且幅度很寬，而且會(huì)產(chǎn)生多峰的現(xiàn)象，但當(dāng)探頭移動(dòng)時(shí)，反射波一般會(huì)產(chǎn)生持續(xù)變化。另外，在探頭運(yùn)行后，裂縫的波峰一般會(huì)產(chǎn)生上下錯(cuò)動(dòng)的現(xiàn)象。值得注意的是，裂縫是一種十分危險(xiǎn)的情況，該問(wèn)題的存在不但會(huì)影響焊接接頭的質(zhì)量，并且還會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力過(guò)度集中，這也是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂的重要原因。因此，工作人員在檢查裂紋的時(shí)候，一定要提升焊條和焊劑的堿性，配合必要的預(yù)熱保溫措施，并使用科學(xué)的焊接順序以及增加焊縫收縮過(guò)程的自由度，使焊接質(zhì)量中超聲波無(wú)損探測(cè)檢查處理效率不斷提高。在本項(xiàng)目設(shè)施檢測(cè)工作中，超聲波無(wú)損探傷檢查的運(yùn)用得到了高度關(guān)注。操作人員需要全面掌握超聲無(wú)損探傷檢查的相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)踐工作的合理使用，促使超聲波無(wú)損探傷檢查總體質(zhì)量的提升。

4 ?結(jié) ?論

結(jié)合上文所述，我們不難發(fā)現(xiàn)，超聲波探傷檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，不僅檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率高，同時(shí)檢測(cè)設(shè)備較為輕便，所以應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是在具體的檢測(cè)工作中需要我們做好如下措施，這樣才能從根本上提高超聲波檢測(cè)工作：

首先，在工作中需要確認(rèn)工作人員的檢測(cè)操作資格，確保檢測(cè)人員的操作能力和檢測(cè)水平，從根本上杜絕探測(cè)誤差的出現(xiàn);其次，對(duì)所應(yīng)用的超聲波探頭進(jìn)行必要的定期檢驗(yàn)和校準(zhǔn)，這樣才能不斷提高檢測(cè)準(zhǔn)確率，保證合理性;在具體檢測(cè)工作中，也需要及時(shí)檢驗(yàn)波幅曲線，控制探傷距離，提高探傷準(zhǔn)確率;最后，需要選好材料的耦合劑?？傊?，超聲波探傷技術(shù)是當(dāng)前針對(duì)金屬材料進(jìn)行無(wú)損探測(cè)的重要技術(shù)，在工作中需要從多個(gè)方面采取措施進(jìn)行總結(jié)，分析可行質(zhì)控要點(diǎn)。本文結(jié)合某壓力機(jī)超聲波無(wú)傷檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了分析，希望對(duì)業(yè)界有所助益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 段宏偉，張德智.棒材超聲橫波檢測(cè)時(shí)缺陷反射回波的識(shí)別 [J].中國(guó)科技投資，2013（18）：155.

[2] 虞雪芬，戈浩，金南輝.基于回波信號(hào)的縱橫波幅度相對(duì)量的缺陷性質(zhì)判定 [J].無(wú)損檢測(cè)，2015，37（11）：60-63.

[3] 牛志遠(yuǎn)，姜超.金屬焊縫超聲波橫波探傷缺陷回波信號(hào)的研究 [J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2017，15（11）：50.

[4] 趙新玉，剛鐵，張碧星.基于平底孔反射體的雙晶直探頭測(cè)量模型 [J].物理學(xué)報(bào)，2008（8）：5049-5055.

[5] 李鵬頻，李江，劉貴吉，等.雙晶聚焦縱波相控陣檢測(cè)系統(tǒng)在雙相不銹鋼管線中的應(yīng)用 [A].海洋工程論文集 [C].中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)，2014：9.

作者簡(jiǎn)介：周媛（1989.02-），女，漢族，江蘇武進(jìn)人，助理工程師，本科，研究方向：質(zhì)量檢測(cè)。