20焊角回波產(chǎn)生原因
在對(duì)接焊縫超聲波探傷過程中, 常常會(huì)遇到焊縫結(jié)構(gòu)、儀器、探頭及耦合不良等因素引起的反射回波。這些反射回波不是由焊縫內(nèi)部缺陷引起的, 所以稱為干擾回波或稱為偽缺陷波。由于干擾回波的存在, 影響了對(duì)焊縫缺陷的準(zhǔn)確判斷, 增加了判斷的復(fù)雜性, 容易造成誤判和漏判。為了表征干擾回的影響, 較準(zhǔn)確地判斷焊縫內(nèi)部缺陷, 必須系統(tǒng)地、熟練地掌握超聲波探傷的理論知識(shí), 結(jié)合儀器、探頭及焊縫實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合判斷。在諸多干擾回波中,由焊角所引起的干擾回波是超聲波探傷中常見的。本文總結(jié)了對(duì)接焊縫超聲波探傷過程中常見的幾種焊角干擾回波的產(chǎn)生原因與判斷方法, 以加深操作者對(duì)其特征的認(rèn)識(shí)與掌握, 簡捷地排除其干擾, 準(zhǔn)確地判定缺陷, 并能對(duì)其他類型的干擾回波做出正確的分析與判斷。
焊角回波的分析與判斷
焊角回波產(chǎn)生原因
焊角回波的產(chǎn)生原因主要是由于焊角處輪廓法線方向與超聲波主聲束入射方向相同或相近, 部分聲能沿原路徑返回, 其反射信號(hào)被探頭接收, 在示波屏上顯示為回波。
為焊縫余高過大, 引起焊角處突變過渡示意圖。當(dāng)使用某一范圍內(nèi)的K 值探頭進(jìn)行探傷時(shí),其聲波入射方向與焊角處輪廓法線方向相同或相近, 產(chǎn)生焊角回波。而且由于凹面反射的聚集作用,焊縫余高越大, 聚集面越大, 反射聲能越集中, 焊角回波越強(qiáng)。對(duì)于自動(dòng)焊縫, 余高雖然不大, 但焊角處常會(huì)突變過渡, 同樣會(huì)產(chǎn)生焊角回波。如果余高很小,幾乎沒有聚集作用, 而且反射面小, 其焊角反射信號(hào)微弱, 在正常靈敏度條件下則不足以引起焊角回波。
當(dāng)焊縫余高不大, 且焊角處平坦過渡時(shí)(如圖2), 其焊角處輪廓法線方向與超聲波入射方向夾角很大, 不易產(chǎn)生焊角回波。
總之, 焊角回波與焊縫余高、焊角過渡狀況、焊縫的外型、探頭入射角及探傷靈敏度等因素有關(guān)。焊縫余高越大, 焊角處突變?cè)搅? 其輪廓法線傾斜越大, 出現(xiàn)焊角回波的可能性就越大。
焊角回波特征及判斷方法
1.2.1 焊角反射回波具有單側(cè)檢測特征。只有遠(yuǎn)離探頭一側(cè)的焊角才可能產(chǎn)生焊角回波, 即焊角回波只能在與其相對(duì)的一側(cè)才能探測到。如圖3 所示, 靠近探頭側(cè)的焊角由于其輪廓法線方向與超聲波入射方向近于垂直, 不產(chǎn)生焊角反射。而焊趾裂紋和咬邊反射在焊縫兩側(cè)都能探測到, 根據(jù)這一特征可采用雙側(cè)探測法予以區(qū)別。
1.2.2 焊角回波在示波屏上大回波位置所代表的深度和水平距離與焊角位置基本相同。一般情況下,1 次波發(fā)現(xiàn)的焊角回波深度應(yīng)等于或稍大于2 倍母材厚度T, 焊趾裂紋和咬邊反射的深度則符合下式:1 次波時(shí): h≤T; 2 次波時(shí): h≤2T。但由于儀器調(diào)節(jié)誤差、檢測誤差等原因, 或由于母材厚度減薄、對(duì)口錯(cuò)邊、不等厚板對(duì)接等原因, 焊角回波深度
也可能小于母材厚度, 此時(shí)易與缺陷波相混淆, 應(yīng)結(jié)合焊縫實(shí)際結(jié)構(gòu)仔細(xì)檢測判別。
1.2.3 2 次波檢測時(shí), 可用手指沾油拍打遠(yuǎn)離探頭側(cè)的焊角, 焊角回波會(huì)明顯跳動(dòng)。
1.2.4 探頭沿焊縫方向平行移動(dòng)時(shí), 焊角回波的水平及深度位置基本不變, 回波幅度變化不太劇烈。而焊趾裂紋和咬邊的回波幅度變化劇烈, 波形尖銳, 且位置可能發(fā)生變動(dòng)。
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