麻洪軒

摘 要：在對(duì)接接頭和L型接頭焊縫超聲波探傷過程中，由于焊縫對(duì)口間隙過大，設(shè)計(jì)要求底部加襯板焊接，常規(guī)超聲波探傷時(shí)，往往把板材公稱厚度設(shè)定為探傷厚度，這時(shí)襯板底部的回波會(huì)折射到焊縫中間，很容易被誤判為缺陷。通過現(xiàn)場(chǎng)焊縫處理，多次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，判斷回波反射條件，明確了這種非缺陷回波產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：焊縫;超聲波探傷;襯板;缺陷回波

一、問題的發(fā)現(xiàn)

在北京軌道交通新機(jī)場(chǎng)線一期工程磁各莊車輛段鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)過程中，鋼管框架柱是由材質(zhì)為Q345B、厚度為25-50mm的低碳合金鋼組焊而成，它具有綜合性能好、低溫性能好、冷沖壓性能、焊接性能和可切削性能好等。施工單位焊接均采用單邊V型坡口、底部加襯板焊接。

在厚板焊縫超聲波探傷（B級(jí)）時(shí)，常發(fā)現(xiàn)距離根部5-8mm深度范圍內(nèi)的熔合線附近有不同長度連續(xù)的超標(biāo)反射回波，偶爾焊縫全長都有此種回波。以32mm對(duì)接焊縫為例，其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，采用HS610e數(shù)字超聲波探傷儀，其回波指示位置見表1。

按照常規(guī)的探傷方法，在探傷之前把儀器參數(shù)檢測(cè)厚度設(shè)定為板材厚度，那么一次波掃查到襯板底部時(shí)，設(shè)備自動(dòng)換算深度就為板材厚度減掉襯板厚度，在儀器顯示屏中會(huì)有一個(gè)反射波，它的水平距離、深度距離均反映這個(gè)反射波就處在焊縫中，當(dāng)探頭前后移動(dòng)過程中，在一定范圍內(nèi)，這個(gè)反射波還一直存在;在更換探頭，采用不同角度探頭檢測(cè)之后，此反射波還依然存在，對(duì)于這種反射波，很容易判斷評(píng)定為坡口未熔合或母材中的缺陷。當(dāng)在焊縫表面氣刨返修后，反射波仍然存在。

二、非缺陷回波的分析

在焊縫檢測(cè)中，由于工件結(jié)構(gòu)特殊、表面狀況、焊接狀況、儀器、探頭和耦合性能等原因引起的反射回波，它不是焊縫內(nèi)部真實(shí)缺陷引起的，這種波稱為非缺陷回波。本文提到的非缺陷回波是由焊縫結(jié)構(gòu)引起的，在房建鋼結(jié)構(gòu)施工中，多采用單邊V型坡口、底部加襯板焊接，在焊接過程中，底部襯板也會(huì)一起熔合，這時(shí)，焊縫厚度就為板材厚度加上襯板厚度，而我們?cè)诔暡ㄌ絺^程中，厚度往往參考的是板材厚度，這就為我們判斷反射波是否為缺陷波造成了一定的干擾。當(dāng)把底部襯板切割打磨掉之后，這種非缺陷回波隨之消失。

三、非缺陷回波的種類

焊縫檢測(cè)中常會(huì)出現(xiàn)一些獨(dú)特的非缺陷回波，常見的有：溝槽回波、焊角回波等。

（一） 溝槽回波

在厚壁管多道焊的焊縫表面會(huì)形成一道道溝槽。當(dāng)超聲波檢測(cè)掃查到溝槽時(shí)，會(huì)引起溝槽反射。溝槽反射的特點(diǎn)是，在溝槽的一側(cè)檢測(cè)時(shí)，回波稍高，另一側(cè)回波低，或者沒有回波，見圖2。如果用蘸有油的手指在溝槽處輕拍，回波會(huì)上下跳動(dòng)。根據(jù)回波信號(hào)顯示的深度和水平位置，可以判斷該回波信號(hào)的位置與溝槽實(shí)際位置相符，所以此回波信號(hào)是焊道之間的溝槽所引起的非缺陷回波。

自動(dòng)焊溝槽大小比較規(guī)則、深淺比較均勻，當(dāng)出現(xiàn)溝槽反射波時(shí)沿焊縫水平方向移動(dòng)探頭，可以持續(xù)觀察到回波;手工焊的溝槽大小不規(guī)則、深淺不太均勻，溝槽反射波的出現(xiàn)沒有規(guī)律。因此，后者比前者更難識(shí)別和確認(rèn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)疑似波是要兩側(cè)檢測(cè)，仔細(xì)對(duì)照，是否符合溝槽反射波的特征。

（二）焊角回波

焊縫一般都有一定的余高，余高與母材的交界處稱為焊角，由焊角產(chǎn)生的回波稱為焊角回波。在階梯試塊上做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖3所示，從A、B兩個(gè)相反的方向檢測(cè)同一個(gè)臺(tái)階，探頭在A位置時(shí)會(huì)有回波，在B位置時(shí)沒有回波。實(shí)際焊縫產(chǎn)生的焊角回波如圖4所示。

由上述實(shí)驗(yàn)可知，焊角回波的特點(diǎn)是：探頭在工件上A位置處會(huì)有焊角回波產(chǎn)生，在B位置處則無焊角回波產(chǎn)生;焊角回波高度與余高高度有關(guān)，余高高時(shí)焊角回波高度高，余高低時(shí)焊角回波高度低，余高低到一定程度時(shí)，無焊角回波。當(dāng)探頭沿焊縫平行移動(dòng)時(shí)，焊角回波的位置不會(huì)變動(dòng)，當(dāng)探頭垂直焊縫作前后移動(dòng)時(shí)，焊角回波的位置會(huì)相應(yīng)的移動(dòng)一段距離;如果根據(jù)最高焊角回波的位置計(jì)算出它的水平距離和垂直距離，計(jì)算出的焊角位置與工件上的實(shí)際焊角位置相同;如果用手指蘸上油輕輕敲擊工件的焊角處，焊角回波會(huì)上下跳動(dòng)。根據(jù)焊角回波的這些特點(diǎn)就可識(shí)別焊角回波。

結(jié)束語

（一）在焊縫檢測(cè)時(shí)，要仔細(xì)觀察工件結(jié)構(gòu)、表面狀況、焊接狀況，精確對(duì)回波定位，認(rèn)真分析回波特點(diǎn)，尋找反射條件，就可以識(shí)別非缺陷回波，避免誤判。

（二） 建議把儀器參數(shù)檢測(cè)厚度設(shè)置為“0”，有利于分析底部襯板回波和根部焊瘤回波。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭暉 林樹青;全國特種設(shè)備無損檢測(cè)人員資格考核統(tǒng)編教材 超聲檢測(cè)第2版

[2]李向陽;對(duì)接焊縫超聲波探傷中的偽缺陷回波分析;電力設(shè)備;2019年第5期