上海振华重工集团机械设备服务有限公司 上海 201913
摘要：随着重工业制造的不断发展，无损检测方法得到了广泛应用。各种新型的检测技术也在不断更新。A型脉冲反射超声波检测方法在焊缝检测的应用较为普遍。对于其他检测具有检测周期短、检测实施方便、检测成本低等优点，但也具有缺陷定性难、对检测人员技术水平要求高等缺点，本文重点分析超声波焊缝检测中主要缺陷性质的判定。
关键词：钢结构焊缝；超声波检测（简称UT）；缺陷定性
引言
对于钢结构焊缝进行超声波检测，可以根据原有的经验和技术特点，对缺陷的真实情况进行准确的判断。但是超声检测技术目前仍旧存在一些问题，这些问题使得焊缝超声波检测以及缺陷定性有一定的困难。在进行缺陷定性的时候，还需要进行全面的分析和研究，总结相应的经验，才可以实现准确的定性。因此钢结构焊缝超声波检测对缺陷的定性还存在一些问题，必须要对这些问题进行针对性的处理，才可以实现超声检测技术的良好应用。
1.钢结构焊缝的主要分类
通过对钢结构焊缝的接头形式进行分析发现，主要的焊缝分为对接头式、角接头式、搭接头式以及T型接头式。另外根据不同的焊缝形式，还可以分为对接焊缝、角焊缝以及组合焊缝。绝大多数的钢结构焊缝，都可以采用超声波检测技术对其进行全面的检测，实现对焊缝内部结构以及缺陷的全面检测，得出相应的缺陷定性，为钢结构之间接缝的稳定性做出定论。
2.钢结构焊缝超声波检测的基本原理
超声波对焊缝进行检测主要是根据超声波在通过材料后出现能量损失，对于所遇到的不同物体，会出现不同的反射、折射以及波形转换的现象。在利用超声波进行检测的时候，如果波束传入焊缝之中，焊缝之中存在缺陷，就会出现反射，超声波的反射体现在示波仪中。通过对不同的超声波反射情况进行分析和研究，可以得出焊缝中的缺陷以及具体的定性。
3.超声波检测对焊缝缺陷定性原理
如何判定缺陷，在超声波检测之前必须做好以下功课，首先要知道被检工件的规格、材质、壁厚；其次要了解焊缝及坡口的结构，是否存在不等厚、错边等，若能更深入了解焊接工艺知识将更有利于我们对缺陷的判定。
3.1气孔
气孔，主要是指在进行焊接工作的过程中，焊接熔池处于高温状态，吸收了过量的气体或是相应的冶金反应气体，而在实际的冷却过程中，又不能在凝聚前将其中的空穴进行逸出，其中的空穴主要是在焊缝金属内形成的，大多表现为球型或是椭球形。气孔主要被分为单个气孔和密集气孔。单个气孔回波高度较低，波形较稳定，从各个方向进行检测，反射波幅大致相同，若探头稍移动，其反射波就会消失。密集气孔为一簇反射波，其波高主要是由气孔大小而决定的，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。气孔在焊缝的各个位置都有可能存在。
3.2夹渣
夹渣，其主要是指在进行焊接操作后，焊缝金属内所残留的金属夹杂物或是熔渣，其中熔渣表现出不规则的特点。夹渣主要分为点状夹渣和条状夹渣。点状夹渣的回波信号与点状气孔相类似。条形状夹渣回波信号多呈锯齿状。它的反射率低，一般波幅不高，波形呈树枝状，主峰边上有小峰。将探头平移时，波幅高度有变动，从各个方向检测，反射波幅高度不同。夹渣在焊缝的各个位置都有可能存在。
3.3未焊透
未焊透，其主要是指在进行焊接的过程中，其对应的接头部分出现金属没有完全融透的情况，在一般情况下，其主要出现在焊缝的中心线上，表现出一定的长度。在进行探伤的过程中，将探头平移，未焊透的波形主要表现出相对稳定的形式，如果是在焊缝的两侧进行探伤操作，能够有效实现对两条大致相同的反射波幅的获取。
3.4未熔合
就未熔合来说，它主要是指填充金属没有和母材熔合在一起的情况，或是指填充金属层和金属层间没有熔合的情况，未熔合通常出现在焊缝边缘坡口位置，当超声波垂直入射到其表面时，回波较高。将探头进行平移时，其对应的波形相对稳定，在对其两侧进行探测时，所对应的反射波幅表现出不同，甚至一些时候，仅能够从一侧进行探测，有时从一侧由一次波检出，从另一侧由二次波检出，如果检测方法和探头角度选择不当，就有可能漏检。
3.5裂纹
裂纹，主要指在进行焊接的过程中，对应的焊缝或是母材的热会对区域或是局部内造成影响和破坏、导致裂缝出现的过程，这种情况也可能出现在焊接后，根据应力的不同，裂纹形成的方向和位置也会不同，在一般情况下，纵向裂纹的回波率相对较高，对应的波幅相对较宽，并且会伴随多个波峰的出现。在这种情况下，在将探头进行移动时，会连续出现对应的反射波，而且其对应的波幅也有所变动。在探头转动时[1]，波峰也会表现出上下移动的现象。横向裂纹在焊缝的位置通常与超声波的波束镜面反射小，其反射波非常低，移动探头时，其反射波会消失。
4.超声波检测对缺陷定性的验证
为了论证本文观点，笔者采用UT在检验实践中抽取大样数据进行比对验证，先采用UT对缺陷性质判定并记录，再经射线检测或气刨对结果进行验证并统计，统计结果见表1。
表1
由表1数据比对可见，UT对缺陷的定性还是较高的可靠性。同时实验结果也注意到，少量类同缺陷如气孔和圆形夹渣、焊缝根部纵向裂纹与未焊透、坡口面未熔合与裂纹等相似性较高，对判定造成了一定干扰，但往往这类容易混淆的缺陷类型的危害性质也基本相当。
结论
简而言之，UT人员的经验和技能水平，对缺陷的精准判定显得尤为重要。UT技术的缺陷定性问题一直是比较困难的，虽然经过了无损检测前辈们的不断努力，总结出了许多有价值的经验，但是仍然存在一定的不确定性，还需要不断地探究摸索、总结经验。本文就这一问题进行了粗浅的分析，希望抛砖引玉，使焊缝UT缺陷定性问题得到更多的关注探讨，使该种技术对缺陷的定性有更成熟的经验[2]。
参考文献
[1]陈华．钢结构薄板焊缝超声波探伤的研究[J].福建建设科技，2018，(02)．
[2]俞楚勇．浅析起重机焊缝检测方法的选择[J].机械制造，2016，(12)．
论文作者:顾春斌,吴勇军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/28
标签：超声波论文; 缺陷论文; 气孔论文; 反射论文; 波幅论文; 钢结构论文; 裂纹论文; 《基层建设》2019年第11期论文;