焊接质量的超声波探伤无损检测探析

屈刚 常英魁 齐孝杰 麻国栋

海洋工程技术服务分公司 天津滨海 300450

1 超声波探伤无损检测概述

焊接的质量决定着产品质量的优劣，所以对于焊接完成的产品进行检测是非常重要的。我们对于焊接常用的检测方法就是超声波探伤无损检测的方法，之所以超声波的范围广泛主要是为了弥补人类肉眼观察的不足，零件上的一些内在的问题是无法通过肉眼进行识别的，另外一个比较有效的方式就是射线照相的方式，射线照相就是利用一些相关的设施或者一些设备一起去进行检测，射线照相能够检查我们所看不到的内在问题。

无损检测中的超声波探伤技术，是在科学技术发展下新兴的探测技术之一，是无损检测中的重要技术之一，应用范围较广。借助超声波探测技术可以实现对钢结构裂纹和夹渣等情况的检查，从而掌握焊接的施工质量。超声波探伤技术操作过程方便和快捷，安全性能较高。设备构成包括探头、超声波探伤仪和耦合剂等，超声波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。

2 超声的缺陷评定与缺陷的诱因

2.1 超声的缺陷评定

虽然超声波探测已是目前较为先进的质量探测方式，但是这其中仍然存在诸多的缺陷。缺陷的成因在于单个气孔回波高度不足，这个时候相对稳定，进行多方位的探测，但是，一旦反射波基本保持一致，探头如果不是正对的话，波高与气孔大小成正比，若探头进行定点转动，就造成此起彼落的情况出现。这样的测定所带来的数据的结果就是失真的，这就是我们在超声波探伤中容易出现的问题，所以我们针对这一缺陷需要提出一定的改良方案和策略。

2.2 如何避免此类缺陷

首先对于焊条的质量要进行严格的把关，表面不平整或者是被锈蚀的焊条是一定要进行除锈处理的，不这样的话进行超声波探伤的结果就会失真，焊接辅料要根据定温情况予以烘干处理，坡口与其两端要进行彻底的清理，在焊接的过程中也要保证电流和电压的稳定，这样才能保证检测的准确性。将探头进行平移波幅发生改变，在进行探测时反射波幅有所差异。

其次，合理的采用焊接电流，控制电流，焊接件的坡口夹角不能偏小，在进行焊接前一定要将坡口彻底的进行处理，在进行多层焊接的时候要多层次的进行调整等。坡口不能过大，反射率以及波幅偏高，在探头进行平移时，焊接的波形相对稳定，我们要看到，而在焊缝两端进行探伤时都可以得到基本一致的反射波幅。

最后，正确的采用坡口型式、装配缝隙以及选择合理的焊接技术。超声波探测的正确运用需要考量的是多方面的综合的因素，所以我们说在进行检测过程中需要注意的事项是非常多的，只有认真操作才能够精益求精。

3 焊接质量的超声波探伤无损检测

3.1 气孔检查

孔隙度检测是超声波无损检测焊缝质量的基础和前提。如您所知，由于单个孔的回波高度通常非常低且波形通常为单峰，因此可以保持高稳定性并同时从多个方向进行检测。可以看出，反射波几乎相同但可能随着探头波形的轻微移动而消失。在孔隙检查的情况下，受限的孔隙通常产生反射波的团块，并且波高随着孔隙收缩而变化，但是当探针执行定点操作时也会发生相同的情况。是的，这个问题的主要原因是焊接材料没有根据标准温度进行干燥，这会使电极条退化，导致电极板掉落，芯部腐蚀和电线清洁不彻底，手工焊接时的电流很大这是因为。执行气孔检查时，操作员需要完全解决上述问题。

3.2 夹渣检查

超声波无损检测中渣检的作用不言而喻。夹渣是焊接后，在钢结构中残留的非金属残留杂质或熔渣。夹渣包括条状渣和点状渣，其表面呈现不规则的形态。条状夹渣的反射率和波幅相对较低，对探头进行平行移动时，波幅有略微变动。点状夹渣的回波形态和信号与单个气孔具有类似性。造成这种缺陷的主要原因是焊接电流过低，速度过快，焊渣没有及时浮动，焊接边缘没有完全加工，操作人员可以应该用焊接电流以及合理选取运条方向焊接速度，从而不断提高超声波无损检测的应用效果。

3.3 裂缝检查

裂纹检测是焊缝质量超声无损检测的重要组成部分：正常情况下，裂纹中回波的高度越大，振幅越大，峰值越多。产生持续变化。裂纹是在钢结构焊接期间或焊接完毕后，因钢结构过热导致局部存在破裂的缝隙。通常情况下，裂纹呈现的反射回波高度较高。对超声探头进行平行移动时，会在波幅变动的情况下初选连续的反射波。对超声探头进行转动时，其波幅变动不明显，但其波峰有上下错动的变化趋势。此外，在探针运行后，裂纹峰值通常上下移动。这个问题的存在不仅影响焊接接头的质量，而且还导致过度的应力集中，这也是结构裂缝的重要原因。因此，在检查裂缝时，工作人员必须提高焊条和焊剂的碱度，必要的预热绝缘措施，使用科学的焊接顺序，并增加焊接收缩过程的自由度，以及最后，提高焊接质量。超声波无损检测不断检查加工效率。

总之，在这个阶段，由于钢结构广泛用于风力发电工业和大型装置，因此对钢结构，特别是焊接性能的要求非常高。在众多检测方法中，无损检测是保证钢结构焊接性能的最有效方法。超声波探伤的无损检测具有检测间隔宽，检测装置小，便携性方便，检测效率高的优点。由于检测过程佩戴探针并消耗磨合剂，因此检测成本低，因此获得了超声波检测无损检测方得到了更为广泛的使用。