超聲波探傷缺陷識別

胡慧潔

【摘 要】科學(xué)技術(shù)的發(fā)展必然帶來應(yīng)用技術(shù)的革新，超聲波技術(shù)在醫(yī)學(xué)、軍事、航天以及科研和建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促使一些新型的檢測技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)得到了快速的發(fā)展。本文就超聲波探傷技術(shù)在探傷識別方面的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的論述和研究，希望為超聲波探傷技術(shù)的識別應(yīng)用提供一定的借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】超聲波探傷；缺陷識別

1.超聲波探傷技術(shù)缺陷識別的意義

超聲波探傷技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的無損探傷方式之一，其應(yīng)用具有靈敏度高、穿透性超強(qiáng)、探測速度快、使用便攜方便且對人體無損害等一系列優(yōu)點(diǎn)。超聲波探傷在建筑方面的應(yīng)用中，對于鋼材料的穿透能力具有十分大的優(yōu)勢，主要應(yīng)用與探測厚度較大的鋼板和焊縫。對于鋼板平面上的缺陷，盡管有些缺陷深度大，但是只要超聲波能直射到缺陷界面就能得到十分清晰的缺陷波。因此，超聲波探傷技術(shù)在壓力容器焊縫探傷和未焊透裂紋等危險(xiǎn)性較高的缺陷檢測中具有十分重要的應(yīng)用意義。

2.超聲波探傷缺陷的識別

2.1平面狀缺陷的探測識別

對于平面狀的缺陷類型，在不同方向上的探測，其缺陷回波的高度也具有明顯的不同，在缺陷垂直方向進(jìn)行探測時，其缺陷回波較高；而在平行面上進(jìn)行缺陷探測時，其缺陷回波較低，有些情況甚至沒有缺陷回波。所以針對裂紋類的缺陷類型來說，在超聲波探傷識別中通常會出現(xiàn)較大的回波高度，且波幅寬，波峰較多。將探頭進(jìn)行平移，會出現(xiàn)反射波連續(xù)的現(xiàn)象，且波幅也隨之變動；將探頭轉(zhuǎn)動會發(fā)現(xiàn)波峰有上下錯動的現(xiàn)象出現(xiàn)，這些都可以作為檢測平面狀缺陷識別的依據(jù)。

2.2點(diǎn)狀缺陷的探測識別

點(diǎn)狀缺陷的探測識別在方向上，缺陷回波不會出現(xiàn)顯著的變化，其波形穩(wěn)定，不同方向探測的反射波高度也大致相同，但是在實(shí)際的檢測中一旦移動探頭，回波就可能消失。根據(jù)不同材質(zhì)內(nèi)含物阻抗的不同，超聲波探傷檢測的表現(xiàn)形式也有所不同。氣孔內(nèi)通常含有氣體，其聲阻抗較小，反射率較高，波形呈陡直尖銳狀；而金屬夾渣或者非金屬夾渣類型的缺陷類型的聲阻抗較大，反射波也會更低一些，夾渣面較粗糙的情況，其波形較寬，呈鋸齒形狀；氣孔較為密集的反射波的波高會隨著氣孔的大小不一而表現(xiàn)出不同的高度，當(dāng)探頭進(jìn)行定點(diǎn)轉(zhuǎn)動檢測時，波高就會呈現(xiàn)出此起彼落的現(xiàn)象。

2.3咬邊缺陷的探測識別

咬邊缺陷的超聲波探測識別主要表現(xiàn)在反射波上，通常情況下這種缺陷類型的反射波會出現(xiàn)在一次與二次波的前面。在探測過程中當(dāng)探頭在焊縫兩側(cè)進(jìn)行探傷時，都能發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，當(dāng)探頭移動到能夠出現(xiàn)最高反射波信號時，固定探頭，可以適當(dāng)降低儀器的檢測靈敏度。用手指沾一些油對焊縫邊緣咬邊出進(jìn)行輕輕敲打，對反射信號進(jìn)行觀察，當(dāng)反射信號有明顯的跳動情況時，則說明是咬邊反射信號，證明該缺陷類型為咬邊缺陷。

2.4裂紋缺陷類型的探測識別

通常情況下，裂紋的回波高度都比較大，波幅較寬，其具有多峰現(xiàn)象。將超聲波探頭進(jìn)行平移，觀察反射波以連續(xù)形式出現(xiàn)，波幅會有一定的變動；將探頭進(jìn)行轉(zhuǎn)動檢測時，波峰出現(xiàn)上下錯動的現(xiàn)象。此外，裂紋缺陷也比較容易出現(xiàn)的焊縫熱影響區(qū)，且裂紋多數(shù)情況下垂直于焊縫，進(jìn)行探測時，應(yīng)該在平行于焊縫的方向上進(jìn)行檢測，這樣比較容易使超聲波直射到裂紋，便于發(fā)現(xiàn)裂縫缺陷。

2.5未焊透缺陷的探測識別

未焊透缺陷類型主要是由于焊縫金屬沒有填到接頭根部的原因造成的。這種缺陷類型主要分布在焊根部分，且兩端較鈍，具有一定的長度，也是平面缺陷類型的一種。將探頭進(jìn)行平移檢測時，會發(fā)現(xiàn)未焊透缺陷的反射波的波形比較穩(wěn)定；在焊縫兩側(cè)進(jìn)行探傷檢測時，基本上都能得到反射波幅一致性較好的反射波，從而能夠判斷識別出缺陷的類型。

2.6未熔合熔焊缺陷類型的探測識別

所謂的未熔合熔焊缺陷類型主要是指焊道與母材之間或者焊道與焊道之間在焊接過程中未完全熔化結(jié)合而形成的缺陷。當(dāng)使用超聲波進(jìn)行探傷檢測時，超聲波可以通過垂直射到其表面的方式，得到波峰較高的回波。但是，在實(shí)際的探測過程中如果探傷方式和折射角的選擇不合理，也可能造成漏檢的問題。對于未熔合熔焊的缺陷的檢測識別判斷依據(jù)的特征有：當(dāng)探頭進(jìn)行平移檢測時，波形呈現(xiàn)比較穩(wěn)定；進(jìn)行兩側(cè)的探測時，反射波的波幅會產(chǎn)生變化，且存在只能在一側(cè)能探測到的情況。

3.偽缺陷類型的識別

3.1儀器雜波類偽缺陷波類型

這種偽缺陷波通常是在不接探頭的情況下，由于設(shè)備儀器性能不良以及探頭靈敏度調(diào)節(jié)過高等原因引起的，在熒光屏上表現(xiàn)的單峰或者多峰的波形。當(dāng)接上探頭進(jìn)行工作時，該波形在熒光屏上的位置維持不變，通過降低探頭靈敏度的方法，可以消除這類偽缺陷波。

3.2焊縫表面溝槽引起的偽缺陷波

焊縫表面溝槽的缺陷波類型主要集中表現(xiàn)在反射波方面，使用超聲波探測焊縫表面時，會因?yàn)槠浔砻娴臏喜鄱a(chǎn)生溝槽反射波。這種波形一般會出現(xiàn)在一次或者二次波偏后的位置，波形表現(xiàn)不強(qiáng)烈，較為平緩、遲鈍。

3.3焊縫交錯位置引起的偽缺陷波

在鋼材料進(jìn)行加工坡口工作中，由于上下刨的不對稱或者焊接過程中的偏移都會形成焊縫錯位的問題，由于上下焊縫焊偏，在進(jìn)行超聲波探傷檢測時，焊角的反射波同焊縫缺陷波十分相似，但是，通過轉(zhuǎn)移到另一側(cè)進(jìn)行探傷時，其一次波前不會出現(xiàn)反射波，以此可以最為避免誤判的標(biāo)準(zhǔn)。

4.結(jié)語

綜上所述，造成缺陷的原因較多，且缺陷類型眾多，不同的缺陷類型在超聲波探傷識別過程中的表現(xiàn)也有所不同，但是也不排除個別有類似的情況，因此，在實(shí)際的超聲波探傷技術(shù)應(yīng)用過程中，要不斷積累經(jīng)驗(yàn)，且在實(shí)際探測中還要熟悉各種缺陷類型的不同探測方式、回波類型以及反射波特征，最終判斷識別出正確的缺陷類型，為采取相應(yīng)的有效處理措施提供指導(dǎo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李政，羅飛路，鄒毅.基于PC機(jī)的多通道超聲波探傷系統(tǒng)[J].無損檢測，2009（01）.

[2]張海燕，周全，夏金東.超聲缺陷回波信號的小波包降噪及特征提取[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2006（01）.

[3]劉保平.油田注水管線焊縫超聲波探傷方法及缺陷判定[J].無損檢測，2009（08）.