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三次、四次反射波在薄板对接焊缝超声检测中的应用 刘卫中 李庆云 陈慧民 (惠州市水利水 电工程质量检测站 516001) 【摘 要】 在超声波检测中，由于近场区长度、探头盲区、焊缝宽度、探头前沿较长和示波屏有效观测范围局限等 原因，造成 了超声波对薄板对接焊缝检测时无法准确定位、定量。因此，薄板对接焊缝检测通常采用射线作为主要 检测手段，但存在成本较高、检测时间相对较长的缺点。笔者在实践中摸索了一种利用三次、四次反射波，选用合 适的探头，并采用较大扫描调节比例等手段有效规避上述局限的方法，该检测方法可以较准确检 出缺陷的位置和 大小。 【关键词】 超声波 薄板 焊缝 探伤 薄板焊缝探伤时由于超声波近场区、仪器与探头 度、探头前沿较长等不利因素带来的影响，相应的示波 组合性能、焊缝宽度、探头前沿和示波屏观测范围太小 屏上有效观测范围也增大，此时用三次反射波可以进 等原因，无法使底波和缺陷波分开，无法精确地检测出 行探伤。但存在由于底波和缺陷波相连或缺陷方向对 4～8mrn薄板焊缝中的缺陷。本文介绍一种采用三次、 检测不利而导致缺陷漏检的可能性 ，且焊缝检测存在 四次超声反射波，选用大K值 、高频率 、合适晶片尺寸、 扫查不到的死角 ，而四次反射波扫查作为补充可有效 短前沿的探头，用声程 2：1的扫描比例来进行现场检 克服上述 问题 。 测的探伤方法。 综上所述 ，调节扫描时用大比例声程调节法 (如声 1 检测原理 程2：1)将一次和二次波移出示波屏 ，即二次波对准 目前薄板焊缝探伤时不采用超声检测的主要原因 “零”位 ，这样就可以直接用三次和四次反射波进行检 有两个：⑧超声波探头的一次反射波在薄板下棱角反 测 (见图2)，从而可以较为准确地检测到焊缝缺陷。 射时 ，由于探头有一定的前沿 ，使探头出到棱边 ，检测 存在盲区，且主声速处于近场区内；⑥当二次底波在上 棱角反射时，焊缝 自身有一定宽度，探头移动时，扫查 不到整个焊缝，且示波屏有效观测范围太小 ，反射信号 杂乱，无法准确精确检测缺陷位置和大小 (见图1)。 4 。 、 ． ／／／＼＼＼＼＼＼ 图1 超声波反射信号示意图 1——一次波入射点；2——二次波入射点； 3——三次波人射点；4——四次波入射点 0 3l2 624 图2 大比例声程调节法示意图 当探头移到三次底波的位置时，有效焊缝检测区 T1——一次反射波； ——二次反射波 域和声程也增大，这样就可以有效规避近场区、焊缝宽 — — 三次反射波 ；T4——四次反射波 · 81 · 一 2 检测分析 27．6mm，不扩散区长度 =1．64N=15．2ram。 2．1 K值选择 此时四次波声程远大于不扩散区长度，须考虑半 薄板焊缝一般采用单面焊双面成形焊接工艺，检 扩散角对检测的影响。经计算检测声程虽大于3N，但 测中较为普遍采用 K3探头 ，由于此时 的入射角为 声速指向性较差，且 OC：90。形成表面波，对缺陷检测 53．3。、折射角为71．56。，采用一次、二次反射波检测时 不利 ，不宜采用。 本身检测设备示波屏上显示的始脉冲就较宽，加上底