超聲波焊縫檢測

隨著鋼結構在工業民用中的大量應用，鋼網架以其支點占用面積少，跨度大，成型美觀等特點被廣泛應用于工業廠房、體育場館。鋼網架是承受拉力用螺栓球和鋼管桿件螺栓組合成高次超靜定結構。其鋼管與封板、錐頭組焊縫質量是網架整體安全性的關鍵所在。網架管徑常用Φ32～180mm，壁厚3～14mm，由于管壁薄，聲程短，發散嚴重且雜波多，用一般無損超聲檢測方法很困難，GB11345-89已不能適用。如何對桿件焊縫進行必要的檢測？依據JG/T3034.2-96《螺栓球節點鋼網架焊縫超聲波探傷及質量分級法》在此淺談網架桿件焊縫超聲檢測應用。
　　一、方法及工藝參數選擇
　　（一）儀器選擇
　　工業超聲檢測設備依設計原理分為A、B、C型三種。A型超聲檢測設備在顯示器出現的界面回波的振幅和所處的距離，以回波幅度表示反射強弱，故又稱幅度調制型；B型、C型超聲檢測設備以光點輝度明暗來反映界面超聲脈沖回波信號幅度大小，結合各種掃查技術形成兩維圖象。適用于體積型工件缺陷。在醫學上有廣泛的應用。由于工業超聲檢測中工件廣泛，受形狀外表及缺陷特征影響，當前用B型、C型圖象顯示超聲檢測設備無能為力，而B型、C型設備的局限與不足正是A型超聲檢測設備的優勢和長處，因此使A型超聲檢測設備在工業超聲檢測中占據主導地位。針對網架桿件焊縫結構特點，故選用A型超聲檢測設備，并要求有較高分辨力和較高的脈沖寬度，水平線性不大于1%，垂直線性不大于5%，且有足夠的靈敏度余量，始脈沖寬度小于2.5mm。
1．探頭型式：常采用平面單晶橫波斜探頭，優點：掃查面積大，效率高；缺點雜波多，靈敏度低。也可用聚焦橫波斜探頭，優點靈敏度高，雜波少，波形清晰；缺點成本高，掃查面積小，效率低。
2．頻率：因管壁薄，一般采用較高頻率，常用4～6MHz，有利于改善探頭的指向性，提高分辨力。
3．晶片尺寸：不宜過大，且要求晶片裝配對中精度較高，常用6×6mm。
4．折射角度值：由于管壁薄，缺陷多位于近場區，誤差大。故采用大折射角值，常用72°。
　管壁厚度（mm） 4～6  ＞6～8 ＞8～14
　選用角度（°） 70～72 67～70 63～67
5．前沿：為保證一次波能掃查整個焊縫根部，一般要求前沿長度小于10mm，常用5～8mm。
6．楔塊：為保證探頭與管外壁接觸良好，常加入探頭楔塊，將其加工成與管外壁吻合的良好曲面，使耦合效果好。
7．耦合劑：常用化學糨糊，因其成本低廉，具有一定的稠度，有著良好的附著性。也可選用機油。
8．試塊：主要作用為調整時基線比例和測試探頭實際K值前沿。可依照標準選用CSK-1C試塊。對比試塊RBJ-1。
　　（二）調節儀器
1．時基線比例：由于管壁薄，常采用對比試塊水平1：1。方法有兩種：一種利用標準試塊CSK-1C：將探頭對準兩個不同深度的Φ2橫孔，使回波高度分別對應相應的水平刻度。方法二：利用對比試塊RBJ-1：將探頭前后移動，用一次波和二次波探豎孔Φ2，使二者高波分別對準相應的水平刻度值。