焊缝超声波检测回波信号分析
超声波检测焊缝的几种常用方法
超声波检测焊缝的几种常用方法
超声波检测焊缝的几种常用方法有：
1. 传统超声波检测方法：使用单个超声波传感器沿着焊缝进行扫描。
根据超声波的传播和反射情况来判断焊缝的质量。
2. 相控阵超声波检测方法：通过一组多个超声波传感器，可以同时发送多个超声波束进行扫描。
利用相控阵扫描技术，可以实现对焊缝的全方位检测和成像。
3. 接触式超声波检测方法：将超声波传感器直接接触到焊缝表面，通过传输超声波进行检测。
这种方法通常用于对焊缝的表面缺陷进行检测。
4. 无损检测方法：利用超声波对焊缝进行无损检测。
通过测量超声波在焊缝中的传播速度、衰减和反射等特性来判断焊缝的质量。
5. 脉冲回波超声波检测方法：通过发送短脉冲超声波信号，测量回波信号的时间和幅值来判断焊缝的缺陷和界面情况。
这种方法适用于焊缝的测厚和界面检测。
超声波检测焊缝的原理
超声波检测焊缝的原理基于超声波在介质中传播时遇到不同介质界面会发生反射、折射等物理现象，通过分析回波信号来判断材料内部的缺陷和结构完整性。
具体来说，超声波检测技术主要包括以下几个步骤：
1. 发射超声波：使用一个叫做探头的设备向被检测的焊缝发射高频超声波。
2. 接收反射波：当超声波在材料内部遇到缺陷或者界面时，会产生反射波。
探头同时作为接收器，接收这些反射回来的超声波。
3. 分析信号：根据反射波的时间和强度，可以判断出缺陷的位置、大小以及性质。
如果焊缝中无缺陷，超声波将直接穿透材料，反射波较弱；若存在缺陷，如裂纹或夹杂等，超声波会在缺陷处产生较强的反射波。
4. 显示结果：现代超声波探伤设备通常配备有显示屏，能够实时显示出超声波的传播路径、反射情况以及可能存在的缺陷位置等信息。
5. 评估质量：根据探测到的缺陷信息，评估焊缝的质量是否符合标准要求。
焊缝超声波探伤原理
焊缝超声波探伤原理
焊缝超声波探伤是利用超声波的传播和相互作用原理来检测和评估焊缝中的缺陷和杂质。
超声波是一种高频机械波，具有传播距离远、穿透性好和对被测材料无损伤的特点。
在焊缝超声波探伤过程中，超声波传播到焊缝区域时，其中的能量会发生转换，一部分能量被反射回传感器，另一部分能量经过焊缝进入焊接材料内部继续传播。
当超声波遇到焊缝中的缺陷或垂直于超声波传播方向的杂质时，会发生反射或散射，这些反射或散射波会被传感器接收并转换成电信号。
根据接收到的电信号，可以分析焊缝中的缺陷类型、大小和位置，以及评估焊缝的质量和可靠性。
常用的超声波探伤方法有脉冲回波法和全景扫查法。
在脉冲回波法中，通过发射短脉冲超声波来激励焊缝区域，接收并记录回波信号。
根据回波信号的时间延迟和振幅变化，可以确定焊缝中的缺陷位置和大小。
全景扫查法是一种全面检测焊缝的方法，可以将焊缝区域划分为多个小区域，逐个扫描并记录每个小区域中的回波信号。
通过综合分析所有小区域的回波信号，可以获得焊缝的完整图像，并对缺陷进行全面评估。
总的来说，焊缝超声波探伤利用超声波在焊缝中传播、反射和散射的特性，通过接收和分析回波信号来检测和评估焊缝的质
量。
这种方法是一种无损检测技术，可以提高焊接质量并确保焊缝的可靠性。
电站管道焊缝根部回波信号分析
１ １ 管道 的焊缝 结构 形式 ．
电 站 汽 水 管 道 采 用 正 确 对 口方 法 的常 见 的 正 常 焊 缝 结 构 形 式 见 图 １ 。
１ ３ 根 部 未 焊 透 的 回 波 ．
根 部 未 焊 透 位 于 焊 缝 中 心 附 近 ， 头 横 向 移 动 探
较平 稳 ， 反射 回波深度 小 于或接 近母材 厚度 ， 焊缝 两 侧 均能检测 到， 水平定 位不重合 ， 有 间隙 （ 且 略 见
Ｖｏ１ ３９ Ｎｏ ． ．２ （ ｔ Ｎｏ １ Ｓｅ ． ．２ ３）
坡 口结 构 ， 不能正 确分 析焊缝 根部结 构形 式 ， 容 若 很
易 造成误 判 。
３ ３ 裂 纹 检 测 ．
透。 这种 焊缝 的 回波特点 ： 探头 在位 置 Ｉ ２ ３ ４的 回 、、 、
波 共 同 特 点 是 回 波 深 度 小 于 母 材 厚 度 ， 水 平 定 位 但 时 ， 与 Ｌ 均过 焊缝 中心并 有 重合 ， 与 Ｌ （ Ｌ 或
际 厚 度 ， 与 斜 探 头 测 得 的 回波 深 度 相 比较 辅 助 再
判别 。
动性 ， 回波深 度 、 平定位 及 回波游 动性等 几方 面 经 水 综合 分析后 ， 判定 为 焊缝根部 有裂 纹性 缺陷 。 用端 采 点 峰 值法 测 定 缺 陷指 示 长 度 ， ９号 焊 口缺 陷 指示 长
为探 头前 端 至反 射 部位 的水平 距 离 ； ’ ７ 为反 射部 位 的垂 直深度 ， 于壁厚 时在示 波屏显 示 的位置 。 等 由图 ２可 以看 出 ， 焊缝 反射 回波 是正 常 的焊缝 结 构 回波 ，
探 头 横 向移动 波 型较 平稳 ， 回波 深 度 略 大 于 母 材 厚
焊缝超声波检测技术总结知识讲解
一、超声波探伤常见缺陷回波类型显示1、气孔：单个气孔回波高度低，波形稳定，从各个方向探测，反射波大致相同，稍一移动探头就消失。
密集气孔为一族反射波，其波高随气孔的大小而不同，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。
2、夹渣：点状夹渣的回波信号与点状气孔相似。
条状夹渣回波信号多呈锯齿状，反射率低，一般波幅不高，波形常呈树枝状，主峰边上有小峰，探头平移时波幅有变动，从各个方向探测，反射波幅高度不相同。
3、未焊透：在板厚双面焊缝中，未焊透位于焊缝中部，声波在未焊透缺陷表面上类似镜面反射，用单斜探头探测时有漏检的危险。
对于单面探测根部未焊头，类似端角反射。
探头平移时，未焊透波形稳定。
焊缝两侧探伤时，均能得到人致相同的反射波幅。
4、未熔合：当超声波垂直入射到其表面时，回波高度大，当探头平移时，波形较稳定，两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一面探测。
5、裂纹：一般来说，裂纹回波较大，波幅宽，会出现多峰。
探头平移时，反射波连续出现，波幅有变化，探头转动时，波峰有上下错位的现象。
常见的缺陷回波图片常见的缺陷类型图片未熔合、未焊透裂纹气孔二、焊缝探伤中常见的伪缺陷回波6、仪器杂波：在不接探头的情况下，由于仪器性能不良，灵敏度调节过高，荧光屏上出现单峰或者多峰波形，接上探头工作时，此波仔荧光屏上的位置固定不变。
一般情况下，降低灵敏度后，此波即消失。
7、探头杂波：仪器接上探头后，在荧光屏上显示山脉冲波幅很高、很宽的信号，无论探头是否接触好，它都存在且位置不随探头移动而移动，即固定不变。
8、耦合剂反射回波：如果探头的折射角度大，而探伤灵敏度有调得较高，则有一部分能量转换成表面波，这种表面波传播到探头前沿耦合剂堆积处，造成反射信号。
只要探头固定不动，随着耦合剂的流大、波幅慢慢降低，很不稳定，用手擦掉探头前面的耦合剂时，信号就会消失。
9、焊缝表面和沟槽反射波：在多到焊缝表面形成一道道沟槽。
当超声波扫查到沟槽时，会引起沟槽反射。
钢管单面焊焊缝超声波探伤反射回波分析
钢管单面焊焊缝超声波探伤反射回波分析摘要:在对钢管单面焊对接焊缝进行超声波检测的过程中，会出现多种反射回波。
本文通过对超声波检测过程中出现的各种反射回波形成原因及其静态波形和动态波形的特点进行分析，并采用X射线透照方法进行对比，论证了对反射回波分析的可行性和重要性，从而可以有效避免对反射回波的误判。
关键词:单面焊焊缝缺陷反射回波Analysis of steel pipe welding seam ultrasonic flaw echoAbstract ：In the process of ultrasonic detection of steel tube single-sided butt welded seams, there will be a variety of echo. By analyzing the characteristics of static and dynamic waveform and waveform on the formation of various echo appeared in the process of ultrasonic detection, and the use of X ray radiographic methods are compared, demonstrates the feasibility and importance of echo analysis, which can effectively avoid the misjudgement of echo.Keywords ：One side welding；Weld line；Defect；Echo 超声波探伤是发现焊缝内部缺陷的有效方法，由于A型脉冲反射法超声波探伤是利用超声波在异质界面发反射、折射和波型转换的特点，在检验过程中就不可避免地会出现非缺陷引起的反射回波。
钢结构部分焊透T型焊缝的超声波检测分析
钢结构部分焊透T型焊缝的超声波检测分析摘要：随着我国技术的不断发展，无损检测技术广泛地应用在我国的钢结构焊缝检测中。
尤其是超声波检测技术的出现和应用，使得焊缝全面检测成为了可能。
从整体上来说，钢结构焊缝超声波检测技术本身具有检测周期短，检测设备简便，检测方便的特点。
但是到目前为止我国的钢结构焊缝检测技术中还存在一些相应的问题，这些问题对于焊缝的缺陷定性还有一些影响。
通过对部分焊透T型焊缝内部质量的超声波检测分析得知，部分焊透T型焊缝的超声波检测并非不可行，只是在现行的标准和方法下进行检测比较复杂，并且存在漏检的风险。
为此，不能仅仅通过超声波检测来控制焊缝的质量，同时也需要完善焊接工艺和加强焊接过程监管，才能保证工程的质量。
关键词：钢结构；部分焊透；T型焊缝；超声波检测引言钢结构工程中一些设计单位把部分焊透焊缝设计为二级焊缝，要求对其内部质量进行超声波检测，本文通过对现行标准下的部分焊透T型焊缝的超声波检测进行分析，以供同类工程参考。
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部分焊透焊缝的特征部分焊透，指焊接时坡口钝边处未完全熔合到一起（两块母材金属未熔合到一起）而形成焊缝方向的长条形空隙的焊缝。
在未焊透处的缺口和端部会形成应力集中点，而且减少了焊缝截面，降低了焊接接头的机械强度。
对于要求全焊透的焊缝来说，未焊透被视为危险性缺陷。
部分焊透焊缝因其自身缺点，一般不用于受动载或要求疲劳验算的结构及牛腿等重要节点。
3现行标准对部分焊透焊缝的要求《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001中仅要求设计全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，对于部分焊透焊缝的内部质量检验未做要求。
钢结构焊缝超声波检测中对缺陷的定性分析
钢结构焊缝超声波检测中对缺陷的定性分析摘要：在介绍钢结构焊缝的主要分类的基础上，探讨了钢结构焊缝超声波检测的基本原理，并结合自身开展钢结构焊缝超声波检测的工作实践，论述了超声波检测对焊缝缺陷的具体定性情况，并全面分析了超声波检测对缺陷定性中存在的问题，希望对于全面提升钢结构焊缝超声波检测应用水平有所帮助。
关键词：钢结构焊缝，超声波检测，缺陷检测，定性分析1 钢结构焊缝的主要分类结合当前的钢结构焊缝的接头情况来看，在具体的分析过程中，从焊缝类型角度出发，主要涉及到搭接头式、角接头式、接头式还有T型接头式等。
结合不同的实际应用情况俩看，具体的焊缝形式中，还存在着角焊缝、对接焊缝，还有相应的组合焊缝等情况。
大部分的钢结构焊缝来看，则都是通过超声波检测技术的优势来满足全面检测的要求，这样就能有效全面检测相应的焊缝内部结构以及缺陷的情况，从而能有效分析相应的缺陷情况，有助于更好地判断钢结构间接缝的稳定实际情况。
2 钢结构焊缝超声波检测的基本原理借助于超声波技术来进行焊缝检测的过程中，则是利用超声波的特点，以及在通过特定材料后造成存在能量损失问题的基础上，针对不同物体则会造成存在着不同形式的反射、折射以及波形转换的情况。
在具体的超声波检测环节，在相应超声波进入焊缝的情况下，当有缺陷则会造成反射更加明显，这样就可以通过示波仪来进行较为准确的判断。
这样借助于不同的超声波反射来进行探讨，则就能明确相应的焊缝缺陷情况，并能提出有效的定性化分析结果。
3 超声波检测对焊缝缺陷的具体定性3.1夹渣在进行焊接的过程中，还会存在着夹渣的情况。
相应的焊接金属中如果有杂质、熔渣等情况，这样都会造成焊接后内部存在着杂质问题。
结合不同的杂质具体情况，借助于超声波检测中的反射情况来看，则会造成存在着回波信号的情况，这样就可以通过信号及形式来判定相应的气孔方式。
如，对条状杂质进行分析，主要表现在主峰边存在着小峰的情况，进而利用相应的平移探头的情况，这能满足波峰高度的变化情况。
焊缝的超声波探伤及缺陷评定
焊缝的超声波探伤及缺陷评定超声波探伤作为无损检测一种方法，因其探伤效率高、成本低、穿透能力强，而被广泛应用。
它是利用频率超过20KHz的高频声束在试件中与试件内部缺陷（如裂缝、气孔、夹渣等）中传播的特性，来判定是否存在缺陷及其尺度的一种无损检测技术。
超声检测因其固有特点，它比较适合于检测焊缝中的平面型缺陷，如裂纹、未焊透、未熔合等。
焊缝厚度较大时，其优点愈明显。
4.1 焊缝超声波探伤焊缝探伤主要采用斜探头横波探伤，斜探头使声束斜向入射，斜探头的倾斜角有多种，使用斜探头发现焊缝中的缺陷与用直探头探伤一样，都是根据在始脉冲与底脉冲之间是否存在伤脉冲来判断。
当发现焊缝中存在缺陷之后，根据探头在试件上的位置以及缺陷回波在显示屏上的高度，就可确定出焊缝的缺陷位置和大小。
这是因为在探伤前按一定的比例在超声仪荧光屏上作有距离—波幅曲线。
下面详细介绍。
(1)检测条件的选择由于焊缝中的危险缺陷常与入射声束轴线呈一定夹角，基于缺陷反射波指向性的考虑，频率不宜过高，一般工作频率采用2.0-5.0MHz：板厚较大，衰减明显的焊缝，应选用更低一些的频率。
探头折射角的选择应使声束能扫查到焊缝的整个截面，能使声束中心线尽可能与主要危险性缺陷面垂直。
常用的探头斜率为K1.5~K2.5。
常用耦合剂有机油、甘油、浆糊、润滑脂和水等，从耦合剂效果看，浆糊与机油差别不大，但浆糊粘度大，并具有较好的水洗性，所以，常用于倾斜面或直立面的检测。
(2) 检测前的准备(3)探测面的修整探测面上的焊接飞溅、氧化皮、锈蚀和油垢等应清除掉，探头移动区的深坑应补焊后用砂轮打磨。
探测面的修整宽度B应根据板厚t和探头的斜率K计算确定，一般不应小于2.5Kt。
(4)斜探头入射点和斜率的测定1) 斜探头的入射点测定。
斜探头声束轴线与探头楔块底面的交点称为斜探头的入射点，商品斜探头都在外壳侧面标志入射点，由于制造偏差和磨损等原因，实际入射点往往与标志位置存在偏差，因此需经常测定。
对接焊缝超声波探伤中的伪缺陷回波分析
对接焊缝超声波探伤中的伪缺陷回波分析摘要：在对接焊缝超声波检测时，由于焊缝结构的影响，导致仪器会检测到干扰回拨，干扰回拨就是一种伪缺陷波，伪缺陷波会对超声检测的缺陷识别造成误导，从而影响超声检测的准确性。
本文通过分析由焊缝结构引起的伪缺陷回波的成因及识别方法，以便在超声波探伤时对回波有更准确的评判。
关键词：无损检测；超声波探伤；干扰回拨；伪缺陷回波1.引言超声波探伤的目的是检测焊缝缺陷，并对焊缝缺陷进行准确的定位、定性及定量。
在对接焊缝超声波探伤过程中，当有缺陷存在时，超声波探伤仪观察区域会出现缺陷回波，但是在检测过程中没有缺陷时，也能观察到回波，这就是由焊缝结构等原因导致的伪缺陷波，通过分析回波的产生位置和特征，对回波进行识别和区分，确定哪些是真正的缺陷波，哪些是伪缺陷波，以提高超声检测的缺陷检出率和缺陷评价准确性。
2．伪缺陷回波的成因在对接焊缝超声波检测过程中，经常会遇到由焊缝结构、仪器、探头以及耦合不良等因素引起的反射回波，这些观察到的反射回波不是焊缝内部缺陷引起的真实缺陷反射波。
这种波形称为干扰回波或者伪缺陷波。
在诸多伪缺陷波中，由焊缝结构所引起的伪缺陷波是超声波探伤中最常见的。
本文总结了对接焊缝超声波探伤过程中常见的几种由焊缝结构引起的伪缺陷波的分析与判断方法，力图通过对这几种常见的伪缺陷波产生原因及波型特征的分析，加深操作者对其特征的认识与掌握，以便简捷地排除其干扰，准确地判定缺陷，并能对其它类型的干扰回波做出正确的分析与判断。
3.伪缺陷回波的种类3.1焊缝表面沟槽反射波：在厚壁管多道焊的焊缝表面会形成一道道沟槽。
当超声波检测扫查到沟槽时，会引起沟槽反射。
沟槽反射的特点是，在沟槽的一侧检测时，回波稍高，另一侧回波低，或者没有回波，见图1。
如果用蘸有油的手指在沟槽处轻拍，回波会上下跳动。
根据回波信号显示的深度和水平位置，可以判断该回波信号的位置与沟槽实际位置相符，所以此回波信号是焊道之间的沟槽所引起的伪缺陷回波。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
甚至超过ＤＡＣ曲线６ｄＢ以上，如图６所示。 检测蒸汽发生器下封头接管焊缝时出现了特殊
情况，笔者选取回波信号当量最大的一例作一介绍。 某接管壁厚为８１ｍｍ，焊缝内外表面均已磨平，其中 内表面已加工成光滑圆柱面。在距焊缝中心线 １０ｍｍ处发现一当量为ＤＡＣ一０．８ｄＢ的内壁反射 信号，经渗透、磁粉检测已排除是内壁缺陷的可能。 进一步检测发现在同一位置有一深度为７５ｒａｍ的
第２６卷第１０期 ２００４年１０月
无损检测
ＮＤＴ
Ｖ０１．２６ Ｎｏ．１０ ０ｃｔ． ２００４
焊缝超声波检测回波信号分析
曹刚。朱思民 （核工业无损检测中心，上海２００２３３）
ＡＮＡＬＹＳＩＳ ｏＦ ＴＨＥ ＥＣＨＯ ＳＩＧＮＡＬＳ ＦｏＲ ＩⅡ胍℃ＡＳｏＮＩＣ Ｔ睽、ＴＩＮＧ ｏＦ ＷＥＬＤＳ
中图分类号：ＴＧｌｌ５．２８
坡口未熔合对斜探头较敏感，当超声波垂直入
如图５所示，在加工坡口预制镗孔时，由于操作 失误或加工不当，经常在镗孔附近造成内壁机械划 痕。这种划痕有时只有一小段，有时是半圈，甚至是 一整圈。一般只能从一侧探到，另一侧因镗孔信号 移动范围较大而无法发现。 ３．８近底面缺陷产生的干扰信号
射到其表面时，回波高度大，探头横向移动时，波形 较稳定。从两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从
［３］全国锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会．超
声波探伤（ＩＩ，ＩＩＩ级教材）Ｅｚ］．北京：劳动部中国锅炉压 力容器安全杂志社，１９９５． Ｅ４］ＡＳＭＥ ＸＩ－ＩＷＢ－３５００，Ｒｕｌｅｓ ｆｏｒ Ｉｎｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｏｆ
Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ－－－Ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ
超声波检测规程要求记录所有≥２０％ＤＡＣ（距 离幅度校正）的回波信号，对缺陷采用６ｄＢ法测长， ＞５０％ＤＡＣ的缺陷还要用６ｄＢ法测高，对几何显示
收稿日期：２００３－０３－２３
和干扰信号等要进行区分并记录。使用的Ａ型超 声波检测仪虽然精度高、功能全，但也只能提供回波 信号的时间和幅度两方面的信息。要辨别各个声程 的回波信号性质，不但要求检测人员具备扎实的超 声波检测理论基础，还要求了解焊缝的材料、结构特 点和加工、焊接工艺［１’２］。对每个达到记录灵敏度 的信号都要求认真分析，麻痹大意就可能造成漏检， 给日后的在役检查留下隐患，而过评会产生不必要 的返修，延误工程进度。
在绘制ＤＡＣ曲线时，发现在ＣＡＮＤＵ项目所 有参考试块上３／４横孔和１％横孔回波信号之间都
一侧探到。直探头容易探到层间未熔合，当超声波 垂直入射到其表面时，回波很强，底波明显降低，甚 至消失。
特别应注意出现在底波信号位置的回波，其中
有一干扰信号，该信号对应深度约等于壁厚，反射点 位于３／４孔正下方，波幅一般在ＤＡＣ一６ｄｇ附近， 且随孑Ｌ深／壁厚比的增加而增大。研究认为，声束扩 散角内＞４５。的声束直接入射到缺陷表面，经底面反
（３）检测过程中，对有疑问的信号，要用声束扩
ＳｔａｎｄａｒｄｓＥＳ］．
么么１么１么１么１４么１么１么ａ么１么１么１么１名１么１么ａ彳１么１臼臼口么１彳１Ａ么１么１４么１彳１么１４么１么１么１么么１么＝Ｉ么１历么１么１４么１么１么１么：１１
欢迎订阅《电焊机》杂志（月刊）
《电焊机》杂志创刊于１９７１年，由国家科委批 准，成都电焊机研究所主办，是以报道焊接行业发 展、焊接设备、新方法新工艺、材料、设备使用与维修 等内容为主，国内外公开发行。３０余年来，本刊始 终坚持指导性、学术性和实用性的办刊风格，不断添 设新栏目、新内容；２００５年，本刊将重点联合有关专 家对正在实施的重大工程项目中的焊接设备、工艺 展开专题论述。现在，我刊读者群体不断扩大，广泛 分布在各个领域，每期发行量已突破１５ ０００册，且 多次荣获机械工业部、四川省新闻出版局、四川省科 委颁发的多项大奖。
２号核岛管道焊缝总计检查３０８条，其中４７条 返修，返修率为１５．２，５％，７０条焊缝含有记录性缺 陷，缺陷率为２２．７２％。
１号核岛异种金属焊缝总计２４条，其中１４条 返修，返修率为５８．３３％，１２条焊缝含有记录性缺 陷，缺陷率为５０％。
２号核岛异种金属焊缝总计２４条，其中１６条 返修，返修率为６６．６６％，８条焊缝含有记录性缺陷， 缺陷率为３３．３３％。
ＣＡＯ Ｇａｎｇ，ＺＨＵ Ｓｂｍｉｎ （Ｎｕｃｌｅａｒ ＮＤＴ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２３３，Ｃｈｉｎａ）
文献标识码：Ｂ
文章编号：１０００－６６５６（２００４）１０－０５３３－０４
秦山三期（重水堆）核电站工程是“九五”期间国 家重点建设项目，装机容量２×７２８ＭＷ，设计寿命 ４０ａ（年），工程造价几十亿美元，其主要工艺采用加 拿大技术。ＣＡＮＤＵ６是具有成熟运行经验的堆型， 它安全可靠、技术先进，是国内唯一重水堆核电机 组。１９９８年６月一号反应堆厂房底板浇灌第一罐 砼，宣布工程建设正式开始。役前检查项目由核工 业无损检测中心承担。重水堆核电站要求在建造、 安装的同时进行役前检查，系统水压试验后再抽查 １０％。役前检查主要任务是对反应堆厂房（核岛）主 管道焊缝（包括主热传输系统、压力和装量控制系 统、停堆冷却系统、应急堆芯冷却系统和回收系统） 和主设备焊缝（包括蒸汽发生器、稳压器和除气冷凝 器）进行超声波检测（ＵＴ），共要检查近千条焊缝。
信号声程略低于两侧底波信号声程，探头纵向移动 时，回波信号略有起伏，两侧底波信号波幅略高。斜
缺陷，其波幅只有ＤＡＣ一５．８ｄＢ。研究证实波幅较 高的内壁反射信号是由深度为７５ｍｍ的缺陷引起
·５３４·
万方数据
曹 刚等：焊缝超声波检测回波信号分析
的伪信号。 底波信号位置后面的回波多为伪缺陷波，主要
是根部或镗孔变型波和二次横波等的波形显示。 ３．９根部或镗孔变型波和二次横波
３各种回波信号分析
超声波检测经验表明［１矗．４］，出现在底波与始波 信号之间的回波多为缺陷波，主要是气孔、夹渣和未
·５３３·
万方数据
曹刚等：焊缝超声波检测回波信号分析
图１管道焊缝剖面图
图２根部未焊透
图３内凹
图４咬边
图５内壁机械划痕
图６近底面缺陷产生的干扰信号
熔合等，其特征分别如下： ３．１气孔
由于气孔通常不大，其回波高度一般较低，波形 尖锐，较稳定，斜探头环绕移动，反射波高大致相同， 但纵向与横向稍一移动，信号很快消失。密集气孔 为一簇反射波，其波高随气孔的大小而不同，当斜探 头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。 ３．２夹渣
如图７，８所示，超声波入射到根部或镗孔表面， 表面形状使横波入射角口ｓ小于第三临界角ａⅢ时， 焊缝中既有反射横波，也有反射纵波，通常示波屏上 只有一次反射横波Ｓ。。当内表面形状使反射波恰 好垂直入射到焊缝表面或某些特殊位置时，经垂直 反射，再沿原路径返回探头，示波屏上就会出现变型 波Ｉ。和二次反射横波Ｓ２。示波屏上，一次横波Ｓ。 对应深度Ｔ，变型波Ｉ。对应深度Ｔ＋Ｔｃｏｓ／？ｓＣｓ／ｃＬ， 二次横波Ｓｚ对应深度Ｔ＋Ｔｃｏｓｊ？ｓ。对于变型波Ｉ．， 用油手拍打焊缝上表面时，会出现明显的波峰跳动 现象。ＣＡＮＤＵ项目管道焊缝中这种显示较常见， 主要波形如图９所示。对于单独出现在变型波Ｉ。。
探头探测时，回波信号波幅不高，对应深度略小于母 材壁厚。从两侧探，入射声束不交叉。 ３．６咬边
如图４所示，咬边信号出现在根部信号的前面， 波幅较低。若根部已磨平，则两侧都能发现；若根部 未打磨，则只能从一侧探到，另一侧因根部信号移动 范围较大而无法发现。 ３．７内壁机械划痕
点状夹渣的回波信号与点状气孔相似，但有方 向性，斜探头从不同方向探测，反射波高不同。条状 夹渣的回波信号多呈锯齿状，波宽而带有多个波峰， 探头横向移动时，各个波峰的高度随之发生变化。 ３．３未熔合
既可能有根部形状、镗孔等的波形显示，也可能有内 壁缺陷，如咬边、未焊透等回波信号。 ３．４未焊透
射后被探头接收；＜４５。的声束经底面间接入射到缺 陷表面，反射后被探头接收。在６ｄＢ扩散角范围 内，这两部分回波叠加后，波幅可达到ＤＡＣ曲线，
如图２所示，直探头探测时，焊缝中心线上回波 信号声程低于两侧底波信号声程，探头纵向移动时， 明显有两个信号上下跳动。斜探头探测时，根部未 焊透类似端角反射，探头横向移动时，波形较稳定， 对应深度等于母材壁厚。从两侧探测时，均能得到 大致相同的反射波幅。 ３．５内凹
波，应采取以下步骤：
书出版公司，１９９９．
（１）检测前，用ＩＯＷ试块测绘斜探头的垂直声 束６ｄＢ扩散角，并绘制在透明薄膜（幻灯片）上（图
ｌＯ）。
（２）检测开始时，用量规测绘焊缝外形轮廓，再 用直探头每隔５ｍｍ测量一点壁厚，结合焊缝坡口 图画出剖面图。
［２］李家伟，陈积懋．无损检测手册ＥＭ－Ｉ．北京：机械工业出 版社，２００２．
图７根部变型波和二次横波
或二次横波Ｓ２位置的回波要特别留意，因为它们有 可能是缺陷二次波，应结合超声波入射到内表面的 位置，用油手拍打焊缝表面看波峰是否跳动，前后移 动探头看是否能检测到缺陷一次波，根据具体情况 进行综合判断。
一～燃一酩蹴。Ｍ 一。一触～一飚Ｈ。∞
一一瓤一一一一～一～ 瓣壅强薯
。。坨。
（４）对于检测到的缺陷，应采用不同角度的探 头，从不同方向进行探测，根据缺陷波形状和高度的 变化，结合缺陷在焊缝中的位置，进行综合判断。
参考文献：
处产生的显示波形较多，易与缺陷二次波混淆。
［１］美国无损检测学会编，《美国无损检测手册》译审委员
在现场检测中要准确区分各种缺陷波和伪缺陷
会译．美国无损检测手册·超声卷［Ｍ］．上海：世界图
１超声波检测的基本要求及面临的困难
ＣＡＮＤＵ项目要求核岛安装公司对主管道焊缝 进行１００％射线检测（ＲＴ）和１００％液体渗透检测 （ＰＴ），对主设备支撑进行１００％Ｆｒｒ。由于ＲＴ和 ＰＴ自身存在一定的局限性，焊缝中可能有很多缺 陷被漏检。役前检查要求进行１００％ＵＴ，正好弥补 了上述检查方法的不足，但超声波检测的难度和工 作量增大，检测人员要面对各种各样的焊接缺陷和 伪缺陷的检查及甄别。