海洋工程结构焊缝手动超声波检验扫查面的选择分析

赵忠祥 王猛

摘 要

本文对海洋工程中常见的结构焊缝超声波检验扫查面的选择进行了具体的分析研究，通过对国内外不同标准要求进行对比，总结归纳出扫查面的选择特点。根据超声波检验的特点指出扫查面选择的主要影响因素，从而获得最佳的扫查面设定，更有利于检出目标缺陷，提高检验效率。

关键词

超声波检验;扫查面;分析研究

中图分类号： TG441.7       文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.017

Abstract

This paper makes a specific analysis and study on the selection of ultrasonic examination scanface for structural welds in offshore engineering， and summarizes the selection characteristics of scanning face by comparing the requirements of different standards.According to the characteristics of ultrasonic examination，the main factors scan surface selection are pointed out，so as to obtain the best face，which is more beneficial to detect the target defects and improve the inspection efficiency.

Key Words

Ulatrasonic examination;Face;Analysis

海洋工程中，全熔透結构焊缝常采用手动超声波检验查验焊缝质量，超声波检验检测面的选择，对超声检验的结果有着非常关键的影响，检测面的合理选择不仅影响检验结果，同时也会对超声检验工作效率有一定影响。

1 扫查面的情况介绍

超声波探头通过与工件表面接触，在耦合剂的参与下实现声波的传输。根据AWS D1.1/D1.1M标准超声检验扫查面内容要求如下：

从以上三图可以得出检测面与检测方向的规定。

基于以上规定，手动超声波焊缝扫查情况有五种：单面单侧扫查，单面双侧扫查，双面单侧，双面双侧和三面扫查。

1.1 单面单侧扫查

此种情况用于TKY管节点手动超声波扫查，如图示：

1.2 单面双侧扫查

适用于对接接头形式焊缝，壁厚较薄或者背面探伤条件不允许。

1.3 双面单侧扫查

适用于T型接头焊缝，背侧无法探测的情况。

1.4 双面双侧扫查

适用于双面都可以进行扫查的对接接头焊缝。

1.5 三面扫查

适用于T型接头焊缝，背侧无法探测的情况。

2 标准要求分析研究

将一个探头放到工件上，其所产生的声束范围是它可以检测到的部分。扫查就是移动探头使声束覆盖到工件上需检测的所有体积的过程。因此，扫查的方式，包括探头移动方式、扫查速度、扫查间距等就是为保证扫查的完整覆盖而做出的具体规定。

探头的选用，扫查面的选择的最终目的都是更好的发现焊缝节点内的缺陷。选用标准的不同，焊缝自身情况的不同，扫查面的要求都不尽相同，以下举例说明

2.1 标准AWS D1.1/1.1M（平板对接接头）（见表1）

2.2 标准NB/T47013-2015（平板对接接头）

平板对接接头超声波检测的具体要求见图9和表2。

在NB/47013标准中规定超声检测技术等级分为A、B、C级，承压设备焊接接头的制造、安装时的超声检测，一般应采用B级超声波检测技术等级进行检测。B级检验要求焊接接头一般应进行横向缺陷检测，对于表中要求进行双面双侧检测的焊接接头，如受几何条件限制或由于堆焊层的存在而选择单面双侧检验时，还应补充斜探头作近表面缺陷检测。

结合以上两个标准可以得出，材料厚度t≤40mm，材料可视为薄板，超声扫查面选择可以是单面双侧，选用一次波配合多个角度斜探头或者一个跨距和单探头组合扫查完成超声波检验。材料厚度t>40mm时，超声检测要求更为严格，超声检验效率也会降低很多。

3 结论

超声波检测中检测面的选择、斜探头的选用其最终目的就是获得工件中反射体信号最强，分辨力最好的反射回波信号。反射信号的好与坏受超声波自身特性影响以及超声波检测仪与探头（检测系统）的影响。超声波主声束方向与反射体垂直性好反射回波信号更强，发现同一处缺陷声程越短，反射回波强度更好;超声检测系统灵敏度、分辨力和信噪比指标越好识别缺陷能力越强。

超声波检测焊缝时，扫查面的选择与目标缺陷的关系最大。因此超声波检测扫查面的选择以发现目标缺陷去设定，以获得最佳反射回波信号为主要目标。

参考文献

[1]AWS D1.1/D1.1M-2015  钢结构焊接规范（Structural Welding Code-Steel）.

[2]NB/T 47013-2015承压设备无损检测.

[3]全国特种设备无损检测人员资格考核统编教材-超声波检测（第二版）.