超声波检测焊缝

中厚板对接焊缝超声波检测实际操作要点

一. 检测前的准备

1.选择探头

1）K值的选择

（1）探头K值的选择应从以下三个方面考虑：使声束能扫查到整个焊缝截面；

（2）使声束中心线尽量与主要危险性缺陷垂直；

（3）保证有足够的探伤灵敏度

设工件厚度为T，焊缝上下宽度的一半分别为a和b，探头K值为K，探头前沿长度为L0，则有：

K （a+b+L0）/T

一般斜探头K值可根据工件厚度来选择，较薄厚度采用较大K值，如8~14厚度可选K3.0~K2.0探头,以便避免近场区探伤，提高定位定量精度；较厚工件采用较小K值，以便缩短声程，减小衰减，提高探伤灵敏度。如15~46厚度可选K2.0~K1.5探头，同时还可减少打磨宽度。在条件允许的情况下，应尽量采用大K值探头。

探头K值常因工件中的声速变化和探头的磨损而产生变化，所以探伤前必须在试块上实测K值，并在以后的探伤中经常校验。

2）频率选择

焊缝的晶粒比较细小，可选用比较高的频率探伤，一般为2.5~5.0MHz。对于板厚较小的焊缝，可采用较高的频率；对于板厚较大，衰减明显的焊缝，应选用较低的频率。

2. 探头移动区宽度

焊缝两侧探测面探头移动区的宽度P一般根据母材厚度而定。

图1 探头移动区和检测区

厚度为8 ~46mm的焊缝采用单面两侧二次波探伤，探头移动区宽度为：P ≥ 2KT+50 (mm)

厚度为大于46mm的焊缝采用双面两侧一次波探伤，探头移动区宽度为：P ≥ KT+50 (mm)

式中K----探头的K值；T-----工件厚度。

工件表面的粗糙度直接影响探伤结果，一般要求表面粗糙度不大于6.3μm，否则应予以修整

3. 耦合剂的选择

在焊缝探伤中，常用的耦合剂有机油、甘油、浆糊、润滑脂和水等，实际探伤中用的最多的是浆糊和机油。

二.探头测定与仪器（A型）的调节

1.探头测试

1）斜探头入射点的测试

斜探头的入射点是指其主声束轴线与探测面的交点。入射点至探头前沿的距离称为探头的前沿长度。测定探头的入射点和前沿长度是为了便于对缺陷定位和测定探头的K值。

将斜探头放在CSK-IA试块上，使R100的圆弧面反射回波达到达到最高时斜楔底面与试块圆心的重合点就是该探头的入射点。这时探头的前沿长度L0为：

L0= R- M

R为试块圆弧的半径；M为探头前端部至试块圆弧面边缘的距离。

图2 用CSK-IA试块斜探头入射点的测试

2）测定斜探头K值

斜探头K值是指被探工件中横波折射角的正切值: K=tgβs

K值的测定一般常用CSK-IA试块上的Ф50孔来进行，具体方法是将探头对准试块上的Ф50孔，找到最大反射回波，并测出探头前沿至试块端面的距离L，则：

K=tgβs = （L+l0-35）/30

图3 用CSK-IA试块测定斜探头K值

斜探头K值的测定，也可以用CSK-IIIA试块在调节仪器扫描线比例时同时进行。具体方法是在测定某一深度的ф1*6短横孔时，找到孔的最大反射回波后用入射点至该孔的水平距离除以该孔的深度值，商即为K值。可用不同深度的孔测得数值反复计算几次求得平均值，这样较为精确。

2.扫描线比例的调节

1）按水平调节

水平调节是使示波屏的水平刻度值直接显示反射体的水平投影距离。该方法多用于较薄厚度（8~24）焊缝的检测。

常用CSK-IA或CSK-IIIA试块进行调节。CSK-IA试块调节方法如下：

根据所用探头的实测K值，先计算出R50 ，R100对应的水平距离l1和l2：l11+K l2 = 2l1

然后将探头同时对准CSK-IA试块上的R50和R100，调节仪器使两弧面反射波B1和B2同时分别对准水平距离刻度l1和l2如图4。则水平距离扫描速度为1：1。

图4 调节仪器使两弧面反射波B1和B2同时分别对准水平距离刻度

CSK-IIIA试块调节方法如下：

a.先将始脉冲对准零点再左移10mm，使入射点大致对零点；

b.将探头对准试块上20深的横孔，找到最高反射回波A，量出水平距离l1，

调整微调旋钮使A波前沿对准水平刻度l1，并记住读数；

c.将探头对准试块上40深的横孔，找到最高反射回波B，量出水平距离l2，若此时示波屏上的B波读数与水平距离l2不符应计算出二者的水平读数差值Δ

Δ=l2– X

若Δ为正值，应将B波向大读数移动，顺时针转动微调旋钮将B波调至X+2Δ。若Δ为负值，应将B波向小读数移动至X-2Δ。

d.用脉冲位移旋钮将B波调至l2。再用探头找到A波看水平位置是否与l1相符，若相符则水平1：1调整完毕。若不相符，则重复用A、B波反复调至与读数相符。

2）按深度调节

深度调节是使示波屏的水平刻度值直接显示反射体的垂直深度。该方法多用于较大厚度（>24~46）焊缝的检测。

深度调节可在CSK-IA或CSK-IIIA试块上进行。CSK-IA试块调节方法如下：根据所用探头的实测K值，先计算出R50 ，R100对应的深度数值d1和d2：

d11+K d2 = 2d1

然后将探头同时对准CSK-IA试块上的R50和R100，调节仪器使两弧面反射波B1和B2分别对准示波屏刻度值d1和d2。例如：当K=2.0时，d1=22.4，d2=44.8，反复调节仪器的微调和脉冲位移旋钮使B1和B2分别对准示波屏刻度值22.4和44.8，则深度1：1调整完毕。

CSK-IIIA试块调节方法如下：

a.将探头对准试块上20深的横孔，找到最高反射回波A，调整微调旋钮使A 波前沿对准水平刻度20处.

b.再将探头对准试块上40深的横孔，找到最高反射回波B，，若此时示波屏上的B波读数不在40处，应计算出二者的深度读数差值Δ