超聲波探頭發(fā)射脈沖波到焊縫內(nèi),遇到兩側(cè)聲阻抗有差異的界面時(shí)部分聲波被反射,兩側(cè)聲阻抗有差異的界面一般為焊縫中的某種缺陷,分析反射回波的聲波幅度和位置等信息對(duì)缺陷定位和定量,識(shí)別缺陷反射回波的特點(diǎn)對(duì)波形分析后進(jìn)行缺陷定性。
典型缺陷及形成原因
(1)氣孔:氣孔是焊接過(guò)程中溶入焊縫金屬的氣體,在冷卻凝固之前來(lái)不及溢出而在焊縫金屬內(nèi)形成的空洞。
(2)夾渣:焊縫金屬中殘留有外來(lái)固體物質(zhì)所形成的缺陷。
(3)未焊透:母材金屬之間沒(méi)有熔化,焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭的根部所造成的。
(4)未熔合:焊縫金屬與母材之間,或焊縫金屬之間未完全熔化結(jié)合在一起的缺陷。
(5)裂紋:熱裂紋主要是由于焊接工藝不當(dāng)和熱脹冷縮引起的;冷裂紋主要是有組織應(yīng)力、殘余應(yīng)力和焊接殘留的氫的作用等原因單獨(dú)或共同誘發(fā)。
反射回波特點(diǎn)及波形分析
(1)氣孔為內(nèi)部為氣體的球形缺陷,因球形反射體導(dǎo)致反射回波發(fā)散,波幅不會(huì)很高。單個(gè)氣孔回波為獨(dú)立單峰,探頭移動(dòng)即消失,密集氣孔回波呈簇狀,多角度掃查波幅變化不大。
(2)夾渣為焊縫中存在其他金屬或非金屬雜物,因反射面不規(guī)則,有尖端粗糙處,超聲波會(huì)發(fā)生多次反射,反射回波波形較寬且不清晰,波峰粗壯,主峰兩側(cè)有毛峰,波形呈鋸齒狀,多角度掃查波峰多變。
(3)未焊透一般存在于焊縫中部和底部,因缺陷垂直于焊縫且有一定長(zhǎng)度,反射回波波幅較高,平行移動(dòng)探頭波形穩(wěn)定,在焊縫兩側(cè)分別進(jìn)行掃查得到回波波幅基本相同且波形形狀差異不大,探頭旋轉(zhuǎn)掃查波峰陡降。
(4)未熔合與未焊透不同,一般不存在于焊縫中間,反射回波波幅較高,平行移動(dòng)探頭波形穩(wěn)定,在焊縫兩側(cè)分別進(jìn)行掃查得到回波波幅明顯高度不同且波形形狀差異大,有時(shí)另一側(cè)沒(méi)有反射回波。
(5)超聲波檢測(cè)對(duì)裂紋敏感性好,是檢測(cè)裂紋的重要手段,裂紋缺陷有波幅高、波形寬、多峰,波峰尖銳的特點(diǎn),探頭旋轉(zhuǎn)掃查出現(xiàn)多峰錯(cuò)動(dòng),交替出現(xiàn)最高峰的現(xiàn)象。
(6)缺陷靜態(tài)波形是在實(shí)際檢測(cè)中掃查到缺陷波時(shí)的最終形態(tài),能直觀呈現(xiàn)缺陷波的形狀和波幅高度,也是通過(guò)反射回波波形識(shí)別缺陷性質(zhì)的基礎(chǔ)。
(7)缺陷動(dòng)態(tài)波形是探頭移動(dòng)時(shí),缺陷反射回波將產(chǎn)生相應(yīng)變化,不同性質(zhì)的缺陷,反射回波波形變化也不同。掃查中發(fā)現(xiàn)缺陷波后探頭平行或旋轉(zhuǎn)掃查時(shí)缺陷波形狀和波幅高度的動(dòng)態(tài)變化既反映了缺陷靜態(tài)波形的特點(diǎn)又補(bǔ)充了探頭移動(dòng)與反射回波的變化過(guò)程,為判斷缺陷性質(zhì)提供了更多依據(jù)。
超聲波檢測(cè)焊縫能直觀的確定缺陷的位置和當(dāng)量大小,但是把抽象的波形鑒別為某種確定缺陷是一個(gè)復(fù)雜的工程,牢記并掌握焊縫典型缺陷波形對(duì)鑒別缺陷性質(zhì)十分重要,是缺陷定性的基礎(chǔ),在經(jīng)歷長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累后才能對(duì)缺陷反射回波識(shí)別和缺陷定性更加準(zhǔn)確。