焊接钢管在线涡流探伤

焊接钢管在线涡流探伤
曾祥照
摘要：涡流探伤具有连续、快速、检测灵敏度高的特点，适合于焊接钢管在生产线上的连续检测，是焊管生产中重要的质量控制方法。

概述了EEC数字型涡流探伤仪在焊管生产线上涡流应用情况。

主题词：涡流探伤焊接钢管灵敏度
一.焊管涡流探伤的必要性
高频焊接钢管（简称焊接钢管或焊管）在流体输送、建筑构件和五金家具制作上有广泛的用途。

焊缝中不得有裂缝、裂纹、未熔焊等缺陷，表面不得有超标的划痕、压伤等缺陷。

由于焊管在生产线上（简称在线）具有连续、快速生产的特点，焊速15～60米/分，因此，焊管质量仅靠人工事后检验是很难保证的；而涡流探伤检验方法则具有检测速度快，无需要与工件表面耦合，检测灵敏度等优点，适合于焊管生产的质量控制和质量检验。

二.EEC-22型涡流探伤仪的功能
高频焊接钢管的生产是在生产线上进行的，简称在线生产。

EEC-22型智能金属管道涡流探伤仪适用于金属管道的在线或离线涡流探伤，采用了数字电子技术，操作简单、方便；它在一台微机基础上配置涡流检测专用器件而成，在DOS或WINDOWS环境下配中文操作系统支持涡流检测软件运行，配有穿过式线圈和平面探头，平面探头用于焊缝纵向的扫查，穿过式线圈则用于整个钢管圆周截面的扫查，适合于钢管的在线或离线探伤。

钢管的在线涡流探伤是指在生产线上与生产过程同步的探伤，主要用生产过程的质量控制；钢管的离线探伤是指钢管成品离开生产线后的探伤，主要用于钢管产品的质量检验。

本厂是生产高频焊接钢管的工厂，因此将涡流探伤主要用于在线钢管对接纵向焊缝的质量控制，采用平面探头。

三.焊管涡流探伤灵敏度的调节
1．标样管的选取
焊接钢管涡流探伤执行GB7735《钢管涡流探伤检验方法》标准，探伤结果借助于对比试样中人工缺陷与自然缺陷显示信号的幅值对比进行判断，对比试样的钢管与被检钢管的公称尺寸应相同，化学成分、表面状态、热处理状态相似，即应有相似的电磁特性。

对比试样上的人工缺陷可分为钻孔和槽口两种，根据实际情况选其中一种。

对于焊管而言，焊缝开裂、裂纹、未熔合等纵向缺陷是焊管的主要缺陷，其危害性要大于其他面积状的缺陷，因此选用槽口作为焊管的主要模拟缺陷是合理的，它有利焊缝线性缺陷的检出。

槽口的深度为被检测钢管壁厚的12.5% ，最小深度为0.5mm，最大深度为1.50mm ；长度不小于50mm ，或两倍的检测线圈的宽度；槽口的宽度不大于槽口的深度。

在焊管生产过程中很容易找到符合标准规定的槽口尺寸的实际标样管，这种标样管既含有焊缝的开口裂缝，又含有裂纹或暗裂纹和未熔合，这些缺陷是连续缓慢过渡的，简称为缓变伤或自然伤。

因此，可取选取一段符合槽口尺寸要求含有自然伤的焊管作为涡流探伤的标样管。

2．探伤灵敏度的调节
开机后进入EEC子目录，即进入涡流探伤程序，用键盘的编辑键，暂选择检测频率为50KHZ
左右，增益暂调为10dB，相位为任意，平衡为0 。

将平面探头用一块厚度为2～3mm的纸壳垫上，先放在标样管良好的焊缝位置上，按INS键，使光点回到中心位置，然后平面探头沿焊缝方向移动，观察移动的幅度（移动的方向暂不管它），如裂纹或暗裂处的信号无法达到屏幕边缘，则表示增益过低，可用编辑键来增加增益的dB值，重复以上操作程序，直到信号幅度足够大，表示增益已基本调好。

在相位方向调节好之前，焊缝缺陷信号方向可能是任意的，可将光标移到相位处，用编辑键修正方向，重复操作几次，直至焊缝缺陷相位的X轴信号向左方向移动，探头提离效应Y 轴信号向上方移动，表示相位基本调好。

显示屏左侧设置有报警区，模式为方框报警，并有一个报警窗（简称A窗）。

当焊缝缺陷信号进入报警区，仪器的蜂鸣器报警，报警窗内显示“A”字，表示该缺陷超标，如图所示。

经过重复几次调节，焊缝裂纹或暗裂处的
缺陷均能报警，表示探伤灵敏度已调好。

此时显示器右侧表示已调好的对应参数。

将此组参数起一个文件名，存入电脑，以
后可重复使用。

以上是灵敏度的调节是在离线状态下测
出的，与在线检测有所不同。

因在线检测
速度高，切割磁力线所产生的电磁信号
强，因此，在线检测时实际灵敏度可降低
5～10dB 。

四.焊管涡流探伤的基本操作方法
根据EEC-22型仪器的性能，采用如下操
作方法：
1．选择显示方式：
焊管通常选择“时基扫描 + 阻抗平面显
示”显示方式，显示背景为直角平面座
标。

2．频率选择：对于焊接钢管，频率50KHz。

3．探头位置选择
钢管涡流探伤检验通常是在钢管加工过程全部完成之后进行。

焊管在线探伤，可将探头固定在焊管最终成型之后、飞锯切断之前的机架上。

探头中心对准纵向焊缝中心，探头平面距焊缝表面2～5mm，如距离太近会撞坏探头，距离太远则信号损失较大，灵敏度降低。

4．提离效应的影响
由于焊管在高速运动时会产生径向跳动，特别是飞锯切口时跳动的幅度更大，因此探伤时，阻抗平面显示中提离信号会产生有规律的变化。

因为提离信号的方向总是指向显示屏的上方，不会报警，可不必理它。

5．报警装置
在线探伤时，如发现超标缺陷，缺陷信号幅度进入报警区，仪器会自动报警。

仪器有报警逻辑输出电路可接通外界的声－光报警器，发出报警信号，通过自动分检装置或人工分检将有缺陷的焊管分离出来，达到焊管质量控制的目的。

五.方管和圆管探伤的实际应用
将EEC-22型涡流探伤仪接在Φ76焊管机组和Φ60机组的后面，对3.0×60×60×C方形焊管和Φ33×3.0×C的圆形焊管进行涡流探伤，文件名和参数如下：
1． 3.0×60×60×C方形焊管文件名：
参数：
频率：50KHz
增益：24dB
相位：140°
平衡：0
2．Φ33×3.0×C圆形焊管文件名：
参数：
频率：50KHz
增益：28.5dB
相位：135°
平衡：0
以上参数储存电脑中可重复调出使用。

为准确起见，在每次探伤前，应用标样管重新复核参数。

在焊接速度25米/分的运动的条件下，能够检出焊缝的开裂、裂纹、暗裂、未熔合及焊缝附近的划痕，压伤等缺陷。

所分检出有缺陷的焊管，经人工检验对比95%相符。

当然，有相当一部分仪器报警检出的细微缺陷，人工检验是检不出来的，经解剖分析，证实涡流探伤所检的结果是准确的。

六.编制企业标准和工艺规程
焊管涡流探伤检验执行GB7735标准，但是，不同的用户对产品质量有不同的质量要求，例如，承受内压输送流体用的圆形焊管用涡流探伤可以代替水压试验，对其焊缝的内在质量要求较严；而对于制作集装箱用的方形焊管则对表面质量要求较严，因此，我厂按照GB7735标准的要求，编制了QB/YH-06企业标准，对不同用户的要求作出不同的规定，供需双方在合同中明确规定按照企业标准中的某些规定执行。

有了企业标准，对外有标准可依，对内可灵活执行，增强了企业对市场变化的适应能力。

在GB7735和企标的指导下，编制了工艺操作规程，用于指导具体操作，使之更加标准化、规范化。

写于1996年9月，发表于《南方钢铁》。