中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
焊縫超聲波探傷時(shí)，根部區(qū)域的反射波是比較多且比較復(fù)雜的，產(chǎn)生焊瘤、內(nèi)凹、咬邊、裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等缺陷反射波。探傷時(shí)會(huì)因?yàn)楦繀^(qū)域的局部不規(guī)則性、不連續(xù)性，產(chǎn)生根部?jī)?nèi)表面結(jié)構(gòu)的反射波。這些反射波在超聲波探傷中的靜態(tài)波形以及動(dòng)態(tài)波形是千變?nèi)f化的。所以，一些焊縫超聲波探傷波形識(shí)別經(jīng)驗(yàn)對(duì)判定這些反射波的檢測(cè)結(jié)論就很大幫助。
1、正常焊縫根部反射波
正常焊縫的根部對(duì)超聲波的反射情況可以通過(guò)反射波的位置定位，來(lái)判斷根部的透過(guò)情況，如圖1所示。在焊縫兩側(cè)探測(cè)，反射波的水平距離定位點(diǎn)相互交叉，反射波在顯示屏出現(xiàn)位置偏向焊縫中心線對(duì)側(cè)，反射波的深度顯示值略大于母材厚度。其包絡(luò)波形比較圓滑，反射波幅較低，有時(shí)沒(méi)有波，左右移動(dòng)時(shí)反射波峰變化很小。
圖1符合要求的焊縫反射波
2、未焊透反射波
氬弧焊打底時(shí)焊縫根部未焊透缺陷比較少，但由于坡口加工不良，鈍邊太厚或一側(cè)厚一側(cè)薄，加上焊接電流太小或焊接操作方法不當(dāng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生未焊透缺陷。由于未焊透有較規(guī)則的鈍邊，,所以探測(cè)時(shí)有很強(qiáng)的端角反射波，探頭前后移動(dòng)時(shí)，波形較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)探頭時(shí)，波形消失較快，焊縫兩側(cè)探測(cè)時(shí)水平距離定位落點(diǎn)有一定間距，約等于對(duì)口間隙，如圖2所示。
圖2未焊透反射波
在焊縫兩側(cè)探測(cè)，均有波幅較高反射波顯示，其位置在根部一次波出現(xiàn)的位置偏左一些。
波形特點(diǎn)：波形單一,反射波幅度大，探頭平移時(shí)，波形較穩(wěn)定，反射波動(dòng)態(tài)包絡(luò)面大且比較規(guī)范。
3、未熔合反射波
對(duì)于根部未熔合反射波探測(cè)時(shí)，在缺陷側(cè)有一個(gè)波幅較高的反射波，有時(shí)在非缺陷側(cè)反射波幅更明顯，（但是隨著未熔合面與入射聲束角度的不同，有時(shí)反射波幅較小、甚至無(wú)反射信號(hào)，這是因?yàn)槿毕莸闹赶蛐月暿瓷浣菬o(wú)法傳播到探頭）應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)厚分析，對(duì)缺陷進(jìn)行深度定位，根部未熔合多出現(xiàn)在水平固定的仰焊位置、垂直固定的上坡口位置、焊接接頭的根部位置。
圖3未熔合反射波
如圖3所示在焊縫兩側(cè)掃查，反射波的水平定位點(diǎn)基本一致，在A側(cè)的反射波為二次聲程波，B側(cè)的反射波一次聲程波，一般情況下變換不同角度的探頭，只要聲束入射角適宜B側(cè)的反射波幅高于A側(cè)，且深度定位基本相同。
波形特點(diǎn)：波形單一，穩(wěn)定且尖銳，動(dòng)態(tài)包絡(luò)面積較大。
4、裂紋反射波
裂紋在焊縫中雖不常見(jiàn)，但它是一種zui危險(xiǎn)的缺陷，它多產(chǎn)生于根部的熔合線附近，探測(cè)時(shí)反射波強(qiáng)烈，因裂紋表面曲折，沒(méi)有光滑的界面，反射波波腳較寬，且波峰常出現(xiàn)多峰現(xiàn)象。探頭平行移動(dòng)時(shí)，波峰此起彼伏，擺動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)探頭時(shí)，波峰下降很快，波形沒(méi)有未焊透波形穩(wěn)定，從焊口兩側(cè)探測(cè)時(shí)，波形有較好的相似性，缺陷波在水平線上的位置基本一致。
圖4裂紋反射波
如圖4所示在焊縫兩側(cè)探測(cè)，水平定位時(shí)一次聲程位置均有反射波出現(xiàn),反射波可能是尖銳的，或有多峰。通過(guò)缺陷的準(zhǔn)確定位（埋藏深度、水平距離），可以判定缺陷在焊縫中存在。
波形特點(diǎn)：波形單一，波幅寬，反射波高度較大，呈鋸齒狀，有多峰，探頭移動(dòng)時(shí)，時(shí)起時(shí)伏。動(dòng)態(tài)呈多峰，包絡(luò)面幅度變化較大。
5、條狀缺陷
單面焊雙面成型焊口的條狀缺陷（多數(shù)為夾渣）多數(shù)發(fā)生在氬弧打?qū)优c電焊填充層之間。
圖5條狀缺陷反射波
如圖5所示，波形特點(diǎn)：波形呈鋸齒狀，反射波較低，主峰邊上有小峰，探頭平移時(shí)，波幅變化不明顯，波峰有變化，有一定的指示長(zhǎng)度，在焊縫兩側(cè)掃查時(shí)，波幅高度不相同，動(dòng)態(tài)包絡(luò)面積較大且呈現(xiàn)多峰值變化。
6、點(diǎn)狀缺陷
在根部區(qū)域出現(xiàn)的點(diǎn)狀缺陷，多數(shù)發(fā)生在氬弧打底層或*層電焊填充之間。
探頭左右平行焊縫移動(dòng)時(shí)，波幅很快消失，基本沒(méi)有指示長(zhǎng)度；環(huán)繞掃查時(shí)，反射波幅度幾乎不變，這種情況一般判定為點(diǎn)狀缺陷。
7、密集缺陷
密集缺陷（多數(shù)情況下為密集氣孔）為一簇反射波，其波幅隨著氣孔的大小、密集程度的不同而變化，當(dāng)探頭作轉(zhuǎn)角掃查時(shí)，會(huì)出現(xiàn)此起彼伏的現(xiàn)象。
圖6密集缺陷反射波
在焊縫兩側(cè)探測(cè)，均能觀察到一簇不規(guī)則的反射波，波形起伏變化不定。探頭平行焊縫移動(dòng)時(shí)，缺陷的反射波形有起伏變化。環(huán)繞掃查時(shí)，反射波有多個(gè)波峰。
波形特點(diǎn)：出現(xiàn)一簇反射波，波幅不高，探頭移動(dòng)，反射波此起彼伏變化。
8、內(nèi)凹反射波
內(nèi)凹主要出現(xiàn)在水平固定焊口的仰焊或仰焊爬坡部位，內(nèi)凹是一個(gè)近似圓弧型的曲面，對(duì)于聲束入射的界面它是一個(gè)凸面，反射波是發(fā)散的，它與其它尺寸相近、埋藏深度相同的缺陷反射波相比，反射波較低，波形位置出現(xiàn)在根部一次波位置前一點(diǎn)。其反射波的深度顯示值一般略小于母材厚度，如圖7所示。
圖7內(nèi)凹反射波
在焊縫兩側(cè)探測(cè)，水平距離定位落點(diǎn)有一定間距，略大于對(duì)口間隙尺寸，定位點(diǎn)不相互交叉，根部焊縫反射波在顯示屏出現(xiàn)位置偏向左側(cè)有一個(gè)反射波顯示，其包絡(luò)波形比較圓滑。
9、內(nèi)咬邊反射波
單面焊雙面成型的焊口的咬邊，一般情況下，缺陷反射波的位置出現(xiàn)在一次聲程波的前端，若缺陷波幅較小，還可在焊縫一側(cè)觀察到根部焊縫的附加反射波。當(dāng)探頭在焊縫兩側(cè)探測(cè)時(shí)，缺陷的定位基本一致，當(dāng)探頭平行焊縫移動(dòng)時(shí)波幅有起伏變動(dòng)，因?yàn)槭止る娀『敢н叾鄶?shù)不連續(xù)過(guò)渡。
圖8內(nèi)咬邊反射波
如圖8所示波形特點(diǎn)：在焊縫兩側(cè)均能觀察到缺陷的反射波，一般在A側(cè)還能觀察到咬邊的反射波和底波。探頭前后移動(dòng)時(shí)只顯示很小的垂直尺寸。咬邊反射波包絡(luò)波形兩側(cè)不相同。由于入射角度和缺陷指向性的原因，有時(shí)在焊縫的一側(cè)反射波幅較小、甚至無(wú)反射信號(hào)。
10、焊瘤反射波
焊瘤反射波一般有如下特點(diǎn)：（1）波形尖銳、陡峭、清晰、波幅較高，波形與根部裂紋、未焊透相似，因焊瘤弧面總是能很好的將聲束收斂反射至探頭，所以探頭前后移動(dòng)時(shí)在一定范圍內(nèi)移動(dòng)均有反射，波型包絡(luò)線較寬，變化較平穩(wěn)。（2）焊瘤反射波深度顯示值略大于母材厚度范圍，從兩側(cè)掃查，水平距離定位點(diǎn)相互交叉，用大角度探頭探測(cè)時(shí)，有時(shí)在反射信號(hào)zui強(qiáng)時(shí)不是聲束軸線上的反射，而是聲束邊緣部分的反射。（3）焊瘤反射波的絕大部分位置是在平焊和平焊上爬坡部位，有時(shí)立焊也有，仰焊、橫焊部位出現(xiàn)較少。
圖9焊瘤反射波
根據(jù)以上特點(diǎn)，尤其是反射波深度顯示值的特點(diǎn)，對(duì)焊瘤反射波是不難識(shí)別的。如圖9所示，在焊縫兩側(cè)探測(cè)，由單個(gè)尖銳反射波或顯示雙峰的反射波，一般幅度較高，聲程的深度均大于正常焊透時(shí)聲程的深度顯示值。
11、內(nèi)部錯(cuò)邊反射波的識(shí)別與判斷
管徑橢圓度誤差影響焊接管道對(duì)口質(zhì)量的情況較多。在這種情況下，管道焊接接頭錯(cuò)口的現(xiàn)象就有可能發(fā)生。在超聲波檢測(cè)中對(duì)于錯(cuò)口焊接接頭根部錯(cuò)邊的判定是比較重要的。為避免誤判焊口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形狀尺寸的偏差、應(yīng)對(duì)焊接接頭進(jìn)行必要的測(cè)厚，作為檢測(cè)的輔助判定基礎(chǔ)資料，再結(jié)合波形的特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析和識(shí)別判斷，然后做出檢測(cè)結(jié)論。
檢測(cè)過(guò)程中，錯(cuò)口的反射波幅是比較高的，焊縫兩側(cè)的反射波幅有明顯的不同。
圖10錯(cuò)邊反射波
如圖10所示，檢測(cè)時(shí)只能從A側(cè)有較強(qiáng)的反射波，水平距離定位一般在焊縫中心線對(duì)側(cè)，B側(cè)一般沒(méi)有反射波，B側(cè)有時(shí)可以出現(xiàn)焊透焊縫的較小波幅的反射波。通過(guò)測(cè)厚或表面的形狀加以輔助判斷，確定錯(cuò)口的嚴(yán)重程度。
波形特點(diǎn)：由于錯(cuò)口面的凹凸不確定性，反射波的波峰上有小峰，探頭左右移動(dòng)時(shí)波幅的高度變化不大。包絡(luò)波形范圍較寬，波形比較單一、變化不復(fù)雜。
12、識(shí)別與判定方法的驗(yàn)證
通過(guò)大量焊接工藝評(píng)定過(guò)程中的解剖驗(yàn)證，對(duì)不同部位同一類(lèi)缺陷；對(duì)相同部位不同性質(zhì)缺陷的對(duì)比；并經(jīng)過(guò)對(duì)多臺(tái)大型機(jī)組焊口超聲波檢測(cè)過(guò)程中的射線復(fù)檢和缺陷反修后進(jìn)行對(duì)比等手段的驗(yàn)證，對(duì)各種典型缺陷波形進(jìn)行仔細(xì)的分析和對(duì)比結(jié)果得出，超聲波檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)的各種反射波形分析的要點(diǎn)得到的定性的判斷是比較準(zhǔn)確的。
實(shí)踐證明，采用缺陷波形識(shí)別與分析方法，可以比較準(zhǔn)確的判斷大徑管焊口根部的缺陷類(lèi)型，達(dá)到定性目的。另外，焊縫根部出現(xiàn)的反射波很多，單憑缺陷波的某些特征來(lái)判定其性質(zhì)是比較片面的，還必須在探測(cè)前了解焊接接頭坡口型式、焊接工藝、方法特點(diǎn)、熱處理狀態(tài)等，加以綜合分析判定，才能達(dá)到準(zhǔn)確的判定。
