管座角焊缝和T型焊接接头超声检测方法
t型焊缝的检测方法
t型焊缝的检测方法
T型焊缝的检测方法主要包括常规超声检测和相控阵超声检测。
常规超声检测是T型焊缝内部缺陷检测的主要方法，但受到管座曲率、壁厚和马鞍状焊缝形式等因素的影响，以及探测位置的局限，常规超声检测面临着缺陷信号波形识别难度大、缺陷定位困难以及很难确保焊缝完整覆盖的问题。
相控阵超声检测技术可以同时激发多角度声束，可对检测区域进行较大面积覆盖，适用于多种焊接接头和各种类型的焊缝形式。
对于机车T型管焊缝，使用相控阵超声检测仪器和探头沿检测面扫查一圈，便可以得到检测数据。
与常规超声检测相比，可省去繁琐的扫查过程，而且仪器能够自动生成检测图像，配合仪器的高级工件加载功能，将机车T型管焊缝的图像导入仪器，比较容易判断缺陷。
此外，单晶直探头或双晶直探头在翼板外侧沿焊接接头进行检测，主要检测翼板侧未熔合缺陷。
横波斜探头在翼板外侧沿焊接接头采用直射波法进行检测，主要检测焊接接头中缺陷。
翼板一侧的横波斜探头推荐采用K1探头。
横波斜探头在腹板一侧采用直射波法进行检测，主要检测腹板侧未熔合与焊接接头中缺陷。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
管座角焊缝的无损检测方法
底 焊缝 ， 少应 做 １ ％的无损 检测 。 中 ， 至 ０ 其 就涉 及 到
如何 选 择 检 测样 本 和选 择何 种无 损 检 测 方 法 以最
地查 找 出可能存 在缺 陷 的部位 。这就 是我 们应 用金
属 磁 记忆 检 测 选 择 管座 角 焊 缝 抽 查 样本 的 物理 基
础。
关键词： 电站 锅 炉 ； 座 角 焊缝 ： 损 检 测 管 无
电站锅 炉 中 ， 化 焊接 管座 角 焊缝 占有 相 当大 熔
不可 逆 的重新 排 列 ． 生 磁 弹性 以抵 消应 力 能 的增 产 加 ， 而 在 应 力集 中 区形 成微 弱 的 “ 从 漏磁 场 ” 表 现 ． 为 金属 的磁 记 忆特 性 。漏 磁场 强度 的切 向分 量 Ｈ ｐ
利用 金属 磁 忆 仪 对角 焊缝 进 行检 测 时 ， 只要 参 数 选 择得 当 ， 没有 应 力集 中 的部 位 ， 幕上 的 在 屏
磁 记忆 信号 应该 有周 期 性且 均匀 显 示 ， 当存 在 一定
程度 的应力 集 中时 ， 仪器 屏 幕上 会 出现 明显 的 有一
在这 方 面进行 了积极 有效 的尝 试
的 比例 ， 这 些角 焊缝 进行 有效 的 检测 是质 量 控制 对
的重 要 环 节 ， 行 的技 术规 范 、 准对 接 管 座 熔化 现 标
焊角 焊缝 的无 损检 测都 给 出 了要 求 。如《 汽 锅炉 蒸 安全 技术 监察 规程》 定 ： ｐ 规 对 ｗ≥３８ ａ的锅炉 ， ．２ＭＰ 集 中下 降管角 焊缝 应做 １ ０ ０ ％射线 探 伤或 超声 波探
定 宽度 的 突变信 号 。根 据现 场 检验 实 际经 验 ， 建议
对 管 座 抽 查选 择 的 样本 应 该 包 含 所 有存 在 明显 磁
曲面工件管座角焊缝和T型焊缝探伤
曲面工件管座角焊缝和T型焊缝探伤<A>曲面工件对接接头1. 检测条件选择⑴探头：晶片直径要求小些；K值根据曲率半径选取和工件厚度选取；频率与平板工件相同。
纵缝检测考虑几何临界角，能检测到内壁；环缝检测同平板对接焊缝。
探测面修磨时，接触面宽度W＜2 （R－检测面曲率半径），可不修磨。
接触面宽度W≥2 时应修磨，修磨后要注意入射点和K值变化。
⑵对比试块①试块宽度b应满足：B≥2λS/D0式中：λ－波长S－声程D0－晶片有效直径②检测面曲率半径R≤W2/4(W为探头接触面宽度)时，应采用与检测面相同曲率的对比试块③检测面曲率半径R＞W2/4纵缝：对比试块的曲率半径与检测面曲率半径之差＜10％。
环缝：对比试块的曲率半径应为检测面曲率半径的0.9～1.5倍。
2. 仪器调整扫描速度与灵敏度调节与对接接头相同。
3. 扫查：与对接接头相同。
4. 缺陷定位定量定位：纵缝检测应定出离探测面深度和水平弧长，并注意修正。
环缝检测与平板对接接头相同。
定量：与平板对接接头相同。
<B>管座角焊缝探伤1. 结构插入式：斜探头在筒体外侧或内侧探测焊缝，也可在大接管内侧探测，直探头在接管内侧探测焊缝。
安放式：斜探头在接管外侧或内侧探测焊缝，直探头在筒体内侧探测焊缝。
实际探伤时，可选择一种或几种组合方式探伤。
2. 探测条件①单晶纵波直探头双晶纵波直探头单晶横波斜探头，K值可根据壁厚选择，但需保证不漏检危险性缺陷，在K1～1.5、2、2.5、3之间。
选择探头原则：考虑到各种类型缺陷出现的可能性。
使声束尽可能垂直于焊缝中主要缺陷。
②检测频率2MHZ～5MHz探头与工件接触面：a.采用2.5MHZ直接头，双晶直探头，探头与工件接触面尺寸，R为探测面曲率半径。
（当时，应采用与探伤面曲率半径相同的对比试块）。
b.斜探头与工件接触面尺寸a或b。
[a—斜探头接触长（周向探测）；b—斜探头接触宽（轴向探测）；D—探测面曲面直径]此式为JB3144-82锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤标准中应用。
焊缝超声检测
一、焊缝1. 平板对接焊缝⑴探头K值：根据板厚按JB/T4730-2005标准表18确定。
⑵试块及反射体：根据题意，结合JB/T4730-2005标准确定。
⑶检测面：根据检测技术等级和板厚确定，检测面宽度按JB/T4730-2005标准公式（4或（5）确定。
⑷母材检测：只有C级检测时实施，其检测方法和缺陷记录按JB/T4730-2005标准5.1.4.4规定。
⑸探头数量：根据检测技术等级和板厚按JB/T4730-2005标准5.1.2规定。
⑹检测灵敏度：根据板厚和题意按JB/T4730-2005标准5.1、5.2条规定并符合表19或表20的要求。
△检测横向缺陷时，每条距离—波幅曲线均应提高6dB。
△焊缝两边板厚不等时，检测灵敏度应满足在厚板侧探测要求。
⑺焊缝两边板厚不等时，如厚板侧削薄，探头需在削薄处倾斜部分探测，则应使探头K值增加。
⑻对典型缺陷的检测：△根部未焊透检测宜选用K1探头。
△坡口未熔合检测，应尽量使声束垂直于坡口面。
△对电渣焊八字裂纹检测，应使探头与焊缝中心线成45°斜向扫查。
△横向缺陷检测：有余高焊缝：探头在焊缝两侧作与焊缝中心线成10°～20°斜平行扫查。
余高磨平焊缝：探头放在焊缝及热影响区作与焊缝中心线平行扫查。
⑼检测范围为焊缝本身再加30％板厚区域，（30％板厚区域最小5mm，最大10mm）。
⑽缺陷定量：根据给出的缺陷指示长度、间距等分布情况，对照板厚按照JB/T4730-2005标准5.1.8规定进行评级。
当板厚不等时，按薄板厚度评定。
⑾材质衰减与表面耦合损失按JB/T4730-2005标准附录F测试。
在一跨距声程，经测试传输损失≤2dB时可不进行补偿。
⑿检测时间：根据所用材料：一般材料在焊后检测；有延迟裂纹倾向的材料在焊后24小时或36小时（根据产品要求）后检测；有热处理要求的产品在热处理之前检测。
如有要求，在热处理后再增加一次检测。
2. 筒体纵焊缝除平板焊缝中所述内容应考虑外，还应考虑以下内容：⑴内圆面探测应考虑对缺陷定位时与平板焊缝对缺陷定位差别。
超声波探伤检测作业指导书
附件3超声波探伤检测作业指导书1.适用范围适用于钢结构产品无损检测作业，检测钢结构焊缝的缺陷，并确定缺陷位置、尺寸、缺陷评定的一般方法及检测结果的等级评定。
2.作业准备2.1仪器准备目前在焊接结构的超声波检测普遍采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，探伤仪应配备80dB以上连续可调的衰减或增益控制器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB内，最大累积误差不超过1dB；水平线性误差不大于1﹪，垂直线性误差不大于5﹪。
2.2探头准备探头频率一般在2～5MHz，一般选用2～2.5MHz公称频率探头。
特殊情况下可选用低于2MHz或高于2.5MHz检验频率，但必须保证系统灵敏度要求。
2.3探伤区及探伤面准备在探伤前必须准备好要探伤区的探伤面，检测表面应平整光滑。
探头移动区应清理焊接飞溅、铁屑、油垢及其他阻碍声藕合的杂物，检测面一般应进行清理打磨，使钢板露出金属光泽，其表面粗糙度应不超过6.3μm。
2.4耦合剂准备选用焊缝超声波探伤常用耦合剂有机油、甘油、CMC（化学纤维素）浆糊、润滑脂和水等。
一般工程施工常用的为机油、浆糊两类耦合剂。
当工件表面光洁度较差时，选用声阻抗较大的耦合剂甘油可获得较好的透声性能。
2.5扫描速度调整扫描速度调节由三种方法：①声程比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成声程读数，常用CSK-IA试块、半圆试块来调整；②水平比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA 或CSK-ⅢA试块来调整；③深度比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA试块来调整。
在焊缝探伤中，角度探伤可用声程定位。
但现在焊缝探伤中普遍选用K值探头，板厚小于20mm宜用水平比例法，板厚大于20mm时宜用深度比例法。
2.6距离-波幅曲线（DAC）的绘制2.6.1对于管节点，采用在CSK-ICj试块上实测的直径3mm的横孔反射波幅数据及表面补偿和曲面复测灵敏度修正数据，对于板节点，则采用在CSK-IDj型试块实测的直径3mm横孔反射波幅数据及表面补偿数据。
钢结构焊缝超声波探伤实施细则
1总则1.1适用范围本实施细则依据GB/T11345 - 89”钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级” 编制，适用于母材厚度不小于8mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波检验。
不适用于铸钢、奥氏体不锈钢焊缝，外径小于159mm的钢管对接焊缝，内径小于等于200mm的管座角焊缝及外径小于250mm和内外径比小于80%的纵向焊缝。
1.2检测人员1.2.1从事焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波的基础技术，具有足够的焊缝超声波探伤经验，并掌握一定的材料、焊接基础知识。
1.2.2焊缝超声检验人员应按有关规程或技术条件的规定经严格的培训和考核，并持有相应项目的上岗证，从事相对应考核项目的检验工作。
1.3本实施细则不涉及抽样方法及验收标准，需要时应根据设计图纸或相应的验收规范等技术文件制定专用的工艺，明确具体的抽样方法及验收标准。
1.4必要时应根据具体的检测对象，针对具体的接头型式、板厚等编制工艺卡。
2探伤仪、探头及系统性能要求2.1探伤仪：使用A型显示脉冲反射式探伤仪，其工作频率范围应为1〜5MHz,探伤仪应配备衰减器或增益控制器，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB内，步进级每档不大于2dB,总调节量应大于60dB,水平线性误差不大于1%,垂直线性误差不大于5%。
2.2探头2.2.1探头应有晶片尺寸、K值或折射角度、入射点刻度、型号、厂家等标志。
2.2.2晶片的有效面积不应超过500mm2,且任一边长不大于25mm。
2.2.3声束轴线水平偏离角应不大于2°2.2.4探头主声束垂直方向的偏离，不应有明显的双峰。
2.2.5斜探头的公称折射角6为45°、60°、70°或K值为1. 0、1.5、2. 0、2. 5, 折射角的实测值与公称值的偏差应不大于2°（K值偏差不应超过±0.1）。
如受工件几何形状或探伤面曲率等限制也可选用其它公称角度/K值的探头。
焊接接头超声检测讲稿5-管座角焊缝的超声检测
五 管座角焊缝超声检测管座角焊缝的结构形式有插入式和安放式两种。
1 检测条件的选择：（1）探头 采用直探头检测时，由于筒体或接管表面为曲面，二者接触面小，为保证耦合，探头的尺寸不宜过大。
（2）试块 直探头检测用试块与锻件检测的平底孔试块相似。
试块材质、曲率半径、表面粗糙度与被检工件相同。
斜探头检测用试块与平板对接接头检测用试块相同。
2 检测原则在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊接接头结构的主要缺陷。
3 检测方式根据结构形式，管座角焊缝的检测有如下五种检测方式，可选择其中一种或几种方式组合实施检测。
检测方式的选择应由合同双方商定，并应考虑主要检测对象和几何条件的限制。
1） 在接管内壁采用直探头检测，见图1位置1。
2） 在容器内壁采用直探头检测，见图2位置1。
在容器内壁采用斜探头检测，见图1位置4。
3） 在接管外壁采用斜探头检测，见图2位置2。
4） 在接管内壁采用斜探头检测，见图1位置3和图2位置3。
5） 在容器外壁采用斜探头检测，见图1位置2。
图1 插入式管座角焊缝图2 安放式管座角焊缝3 管座角焊缝以直探头检测为主，必要时应增加斜探头检测的内容。
探头频率、尺寸应按标准5.1.4的规定执行，管座角焊缝斜探头的距离—波幅曲线灵敏度按表19的规定，直探头的距离—波幅曲线灵敏度按表1的规定。
表1 管座角焊缝直探头距离—波幅曲线的灵敏度评定线定量线判废线φ2mm平底孔φ3mm平底孔φ6mm平底孔4 几个问题：①标准规定检测方式的选择应由合同双方商定，执行起来是有困难的，有一定的随意性，因此应予以规定。
② 没有检测技术等级的要求，即应该针对不同技术等级有不同的检测方式组合。
③ 没有横向缺陷扫查的要求，这在考试时要注意，很重要。
④ 没有明确规定检测灵敏度所依据的工件厚度，同样也没有明确检测质量等级所依据的工件厚度。
因此这里规定或建议，对插入式接管角焊缝，工件厚度为筒体或封头厚度，对安放式接管角焊缝，工件厚度为接管厚度。
四大管道热工仪表管座角焊缝危害性缺陷超声波检测
华 北 电 力 技 术
Ｎ Ｒ Ｈ Ｃ Ｉ Ａ Ｅ Ｅ Ｔ Ｉ Ｏ Ｒ Ｏ Ｔ Ｈ Ｎ Ｌ Ｃ Ｒ Ｃ Ｐ ＷＥ
・
故 障分 析 ・
四大 管 道 热工 仪 表 管 座 角 焊缝 危 害性 缺 陷超 声 波 检 测
于 存 喜 ， 保 建 ， 继周 ， 英 河 刘 平 李
（ 华 陕 西 国 华锦 界 能 源有 限责 任 公 司 ， 西神 木 ７ ９ １ ） 神 陕 １３ ９
裂现象 。热 工仪表 管座 角焊缝 的质 量 问题 已对 机
组 设备 的安 全运行 及操作 人员 的人 身安 全造成 严 重 的威胁 。 四大 管道 热工 仪 表 （ 温度 计 、 力表 ） 管 座 压 接 角焊缝 的超 声波 检测 ，目前 在 国 内外 都 没 有 成熟 的检验 方法 。在 国外 此类 角焊 缝 主要是 进 行 焊接 的过程控制 ， 括焊前 的坡 口尺 寸检 查 、 包 焊接 工艺
相应焊 缝 的状况进行 有效 的无损检 测 。
为此 ， 对神 华 陕 西 国华 锦 界 能 源 有 限 责任 针
公司（ 下称 锦 能公 司 ） ０ ６ ０ＭＷ 机组 四大管 道 的温
个 １ 热工套 管 温 度 计 角焊 缝 在 运行 中发 生 断 ３型
度计 、 力表 测 点插 座 角焊 缝 （ 图 １ 安 装 前 的 压 见 ）
Ｕｌｒ ｓ ｎｉ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ａ ｍ ｆ ｌＤ ｅｅ ｔ ｎ ＦｉｌｔＷ ｅｄｓ ｔ ａ ｏ ｃ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｆｈ ｒ ｕ ｆ ｃｓ ｉ ｌｅ ｌ
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管座角焊缝和T型焊接接头超声检测方法
1.1管座角焊缝横波超声检测
1.1.1一般原则
在选择检测面和探头时，要考虑到有产生各种类型缺陷的可能性，声束应尽可能垂直于该焊缝中主要缺陷，以便获得最大的反射波，使危害性缺陷比较容易地检查出来。
1.1.2检测方式的选择
根据焊接接头的结构形式，管座角焊缝有如下多种检测方式，如图1.28和1.29所示。
可以选择其中的一种或几种检测方式组合实施检测。
检测方式的选择应由合同双方商定，并考虑到焊缝中主要缺陷的取向和几何条件的限制。
图1.28 插入式管座角焊缝图1.29
安放式管座角焊缝
管座角焊缝以直探头检测为主，以上两图中位置1为直探头检测位置。
从上述两图可以看出，探头放置的“2”位置，可以视
为是斜探头最佳检测面，焊接接头内部危害性的缺陷，利用直射波、一次反射波一般都能检查出来。
利用斜探头检测，应尽可能选择前沿距离短、灵敏度高、杂波少、频率为5MHz 的小晶片探头，这样可以避免探头有机玻璃检测面的修磨，并取得良好的接触。
1.1.3检测灵敏度的选择
管座角焊缝斜探头超声检测距离—波幅曲线的灵敏度如表1.3所示。
直探头超声检测距离—波幅曲线灵敏度如表1.6所示。
表1.6管座角焊缝直探头距离—波幅曲线的灵敏度
1.2 T型焊接接头横波超声检测
1.2.1 T型焊接接头检测干扰回波产生的规律性
1.以腹板为检测面无焊角干扰回波
它是在T型焊接接头的腹板上以直射波、一次反射波对焊接接头整个截面进行扫查，如图1.30 （a）所示。
由于近探头一侧的上、下焊角对超声波无会聚作用，因而不会产生焊角干扰回波。
但当探头K值较大时，翼缘板会产生干扰回波，不过此种干扰回波与焊缝部位的缺陷回波距离相差较远，比较容易区分。
如果在焊缝中存在着未焊透等缺陷，且时基扫描线按水
平1:1校准，则未焊透回波位于T型焊缝的根部，如图1.30（b）所示。
此法的特点是：采用较大K值的探头检测，声束近似地垂直于焊缝根部未焊透或纵向裂纹的界面，故检测效果好。
由于无焊角干扰回波，判定真伪缺陷比较容易。
但也存在一些检测不到的部位即“死区”，因此检测时应选择合适的K 值探头。
对于T型焊接接头中的横向裂纹、焊趾裂纹在腹板上检测比较困难，甚至有漏检的可能。
因此，对于容易产生横向裂缝、焊趾裂缝的高强钢以及构件刚度和焊接应力很大的T 型焊接接头，还必须在翼板上作补充检查。
图1.30 T型焊接接头腹板上检测示意
2.高强钢T型焊接接头以翼板为检测面的特点
在翼板上进行检测，首先必须画出T型焊缝的中心线，在确定了其焊缝宽度以后画出焊缝宽度轮廓线，再进行检测比较合适。
1）焊趾裂纹的检测
以翼板（或称壳体）为检测面检测焊趾裂纹，会有焊角干扰回波产生，如果焊趾裂纹位于远离探头一侧的焊角位置或其附近，就会受到干扰回波的干扰而难以分辨，因而在此种情况下，应在焊缝纵向轴线的两侧进行相对检测，使焊趾裂纹位于近探头一侧，这样就避免了干扰，很容易将其检测出来，如图1.31所示。
图1.31 T型焊接接头焊趾裂纹检测示意2）横向裂纹的检测
对于低合金高强钢构件（产品）中较厚的T型焊接接头，由于焊前预热、焊后保温不当，加上构件刚度和焊接应力很大，容易产生横向裂纹。
在此种情况下将检测面选择在翼板一侧，将探头扫查方向平行于焊缝轴线，沿着焊缝方向相对移动检测，用以发现焊缝根部与母材之间的横向裂纹，如图1.32所示。
实践证明，采用直射波法对整个焊缝截面进行检测，声程短、衰减小、灵敏度高、检测较为容易、定位方便准确。
可以对缺陷的各个方向进行扫查，有助于定量并对缺陷的形
状作出较准确的判定。
可以根据缺陷的取向选择最佳的扫查方向并对缺陷的整个宽度和深度进行扫查，因而对焊缝边缘的焊趾裂纹以及焊缝根部的横向裂纹的检测，具有独特的优点。
但对根部未焊透的检测能力较低，需要用较高的检测灵敏度。
图1.32 T型焊接接头横向裂缝检测示意
1.3管座角焊缝、T型焊接接头纵波检测
在JB/T4730.3-2005标准中规定，管座角焊缝以直探头检测为主，必要时应增加斜探头检测的内容。
采用纵波检测，不但比横波简单方便，而且由于其声束垂直于被焊面，对焊缝中可能存在的未焊透、纵向裂缝检测非常有利。
但是，这里涉及到一个近场区（N）的问题。
由于近场区声压变化相当复杂，虽然在该区能检测出缺陷，但因缺陷尺寸与反射波无一定规律，因而确定缺陷大小很困难。
为此在实际检测中应尽量避免近场区的影响。
或者制作对比试块加以解决。
也可以采用具有一定焦距的双晶探头进行检测。
图1.33所示
为角焊缝、T型焊接接头采用纵波单直探头、双晶探头检测示意图。
采用双晶探头其焦距最好等于或近似与翼板厚度相同，由于在此种情况下检测灵敏度较高，容易发现焊缝区域内的缺陷。
应用纵波在翼板上检测角焊缝、T型焊接接头时，应将翼板中的层状撕裂与焊缝中的缺陷区分开来，层状撕裂的声程应小于翼板的厚度，而焊缝中的缺陷的声程应大于或等于翼板的厚度。
还应说明，高强钢焊接结构的角焊缝或T型焊接接头，若翼板（或壳体）很厚，刚度和焊接应力又十分大，在焊缝中或其边缘很有可能产生横向裂纹和焊趾裂纹，采用纵波检测最容易漏检，应辅以横波斜探头在翼板上在焊缝及热影响区轮廓线以内沿焊缝轴线对横向裂缝和焊趾裂缝进行检测。
因此上述纵波检测方法只适合于一般材质的角焊缝、T型焊接接头的检测。
采用纵波检测，为了减少探头杂波对检测结果的影响，建议选用频率较高（例如5MH Z）的探头。
图1.33 角焊缝、T型焊接接头单直探头及双晶直探头检测
示意图
1.4 T型焊接接头检测距离—波幅曲线的灵敏度
T型焊接接头采用斜探头检测时，其距离—波幅曲线灵敏度应以腹板厚度为准，如表1.3所列。
采用直探头检测时，距离—波幅曲线灵敏度按表1.7确定。
表1.7 T型焊接接头直探头距离—波幅曲线的灵敏度
扫查方式：
直探头和斜探头的扫查按第二节对接焊接接头扫查方式的有关规定进行。
对缺陷进行等级评定时，均以腹板厚度为准。