超声波焊缝检测

超声波焊缝检测

随着钢结构在工业民用中的大量应用，钢网架以其支点占用面积少，跨度大，成型美观等特点被广泛应用于工业厂房、体育场馆。钢网架是承受拉力用螺栓球和钢管杆件螺栓组合成高次超静定结构。其钢管与封板、锥头组焊缝质量是网架整体安全性的关键所在。网架管径常用Φ32～180mm，壁厚3～14mm，由于管壁薄，声程短，发散严重且杂波多，用一般无损超声检测方法很困难，GB11345-89已不能适用。如何对杆件焊缝进行必要的检测？依据JG/T3034.2-96《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》在此浅谈网架杆件焊缝超声检测应用。
　　一、方法及工艺参数选择
　　（一）仪器选择
　　工业超声检测设备依设计原理分为A、B、C型三种。A型超声检测设备在显示器出现的界面回波的振幅和所处的距离，以回波幅度表示反射强弱，故又称幅度调制型；B型、C型超声检测设备以光点辉度明暗来反映界面超声脉冲回波信号幅度大小，结合各种扫查技术形成两维图象。适用于体积型工件缺陷。在医学上有广泛的应用。由于工业超声检测中工件广泛，受形状外表及缺陷特征影响，当前用B型、C型图象显示超声检测设备无能为力，而B型、C型设备的局限与不足正是A型超声检测设备的优势和长处，因此使A型超声检测设备在工业超声检测中占据主导地位。针对网架杆件焊缝结构特点，故选用A型超声检测设备，并要求有较高分辨力和较高的脉冲宽度，水平线性不大于1%，垂直线性不大于5%，且有足够的灵敏度余量，始脉冲宽度小于2.5mm。
1．探头型式：常采用平面单晶横波斜探头，优点：扫查面积大，效率高；缺点杂波多，灵敏度低。也可用聚焦横波斜探头，优点灵敏度高，杂波少，波形清晰；缺点成本高，扫查面积小，效率低。
2．频率：因管壁薄，一般采用较高频率，常用4～6MHz，有利于改善探头的指向性，提高分辨力。
3．晶片尺寸：不宜过大，且要求晶片装配对中精度较高，常用6×6mm。
4．折射角度值：由于管壁薄，缺陷多位于近场区，误差大。故采用大折射角值，常用72°。
　管壁厚度（mm） 4～6  ＞6～8 ＞8～14
　选用角度（°） 70～72 67～70 63～67
5．前沿：为保证一次波能扫查整个焊缝根部，一般要求前沿长度小于10mm，常用5～8mm。
6．楔块：为保证探头与管外壁接触良好，常加入探头楔块，将其加工成与管外壁吻合的良好曲面，使耦合效果好。
7．耦合剂：常用化学糨糊，因其成本低廉，具有一定的稠度，有着良好的附着性。也可选用机油。
8．试块：主要作用为调整时基线比例和测试探头实际K值前沿。可依照标准选用CSK-1C试块。对比试块RBJ-1。
　　（二）调节仪器
1．时基线比例：由于管壁薄，常采用对比试块水平1：1。方法有两种：一种利用标准试块CSK-1C：将探头对准两个不同深度的Φ2横孔，使回波高度分别对应相应的水平刻度。方法二：利用对比试块RBJ-1：将探头前后移动，用一次波和二次波探竖孔Φ2，使二者高波分别对准相应的水平刻度值。