扫一扫 加微信
首页 > 科研探索 > 应用实例 > 消息正文
首页 > 科研探索 > 应用实例 > 消息正文
当埋弧焊缺陷遇到了超声检测。。。
发布:kittyll   时间:2016/3/15 17:20:32   阅读:1266 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

钢管的自动超声检测 图片来源:网络
 
当自动埋弧焊钢管焊缝横向缺陷遇到了人见人爱花见花开的超声检测会怎么样呢?让番禺珠江钢管有限公司的技术人员通过亲身经历来告诉你。
 
1、缺陷的定性
 
在生产自动双面埋弧焊管(规格为Φ711mm×17.5mm,材料为X65)时,自动超声检测全程报警,经手动超声检测发现有全长间断性点状缺陷。
 
自动埋弧焊管有焊接质量好、生产效率高等特点,焊缝的无损检测一般也采用自动检测。超声波检测就采用自动超声波检测,然后在自动超声检测有疑问处采用手动超声检测。为发现焊缝里纵向及横向缺陷,自动超声检测分别布局了纵向及横向的全壁厚扫查。
 
根据前面的检测结果判定缺陷的深度在3~7mm之间,所以在气刨焊缝到表面3mm左右后进行磁粉检验。在磁粉检验过程中,发现气刨刨槽、焊缝两侧有纵向及与焊缝轴线成一定角度的斜向裂纹磁痕显示,而在刨槽的底部有横向及圆弧状裂纹磁痕显示。
 
图1 气刨后磁粉检测裂纹显示

根据相关的检测结果分析缺陷为结晶裂纹。分析焊接凝固冶金情况得知,结晶偏析造成了化学结构的不均匀。随着柱状晶长大,杂质合金化元素就不断被排斥到平行生长的柱状晶交界处或焊缝中心线处,它们与金属形成低熔点相或共晶。在结晶后期已凝固的晶粒相对较多时,这些残存在晶界处的低熔相尚未凝固,并呈液膜状态散布在晶粒表面,割断了一些晶粒之间的联系。在冷却收缩所引起的拉伸应力作用下,这些远比晶粒脆弱的液态薄膜承受不了这种拉伸应力,就在晶粒边界处分离形成了结晶裂纹。
 

图2 裂纹形貌
 
2、横向缺陷检测方法的选择
 
为检测焊缝或热影响区的横向缺陷,可采用如下扫查方式,同时将扫查灵敏度适当提高,一般提高6dB。
 
(1)对于磨平的焊缝,可将斜探头直接放在焊缝上作平行扫查;
 
(2)对于有余高的焊缝可在焊缝两侧边缘,使探头与焊缝成一定角度(<10°)作斜平行扫查;
 
(3)对于电渣焊的人字形横向裂纹,可用斜探头在焊缝两侧45°方向作交叉扫查;
 
(4)对于平板对接焊缝检测时,在焊缝两侧各放置一个探头,使两个探头的声束轴线相交于要检测的部位,两个探头一发一收,在焊缝两侧作平行于焊缝中心线移动,以检测横向缺陷,这种扫查方式称为交叉扫查。

为确定横向扫查的方式,保证横向缺陷的检出率,技术人员分别采用斜平行扫查、探头在焊缝两侧作一发一收扫查、不磨平焊缝探头在焊缝上平行扫查三种方式进行超声检测对比,可发现三种横向探伤方法中,既使不磨平焊缝,探头骑在焊缝上进行检测,得到的缺陷回波仍然比另外两种方法的更高。
 
3、平行扫查缺陷的回波特征
 
不磨平焊缝,探头在焊缝上平行焊缝从两个方向进行检测。发现声束传播方向与焊接方向一致时,缺陷最高回波出现在二次波,一次和三次回波就很低。声束传播方向与焊接方向相反时,缺陷最高回波出现在一次波或三次波,而二次波的回波很低。可以想象缺陷的方向与热酸处理的方向一致。

4、自动超声检测横向探伤工艺
 
如果将自动超声波检测横向探伤改为骑在焊缝上检测的话,探头的滑块工装要加工成与焊缝外形一样,且水流要比探头放在母材上的要大,保证探头与钢管充分耦合。
 
探头与焊缝缺陷的距离要小,超声的主声束与主要缺陷尽量垂直。探头的覆盖范围应适当,焊缝表面较粗糙,同时要保证探伤灵敏度。所以自动超声横向探伤的探头都选用2.5MHz12×14K1能量大的大晶片的探头。
 
超声波的能量主要集中在半扩散角θ0以内。因此可以认为半扩散角限制了波束的范围。2θ0以内的波束称为主声束,只有当缺陷位于主声束范围内时,才容易被发现。因此自动探伤时,焊缝的整个宽度都应该在主声束覆盖范围内。
 
5、手动超声波检验工艺

由于焊缝有余高,为提高探头的接触面积,应选用晶片比较小的探头,但是现场工作量大,为了提高检验效率,技术人员选用了晶片面积较大的2.5MHz13×13K1探头。为增大接触面积及耦合效果,探伤前应将探头磨成与焊缝外形的弧面一致。由于焊缝表面比较粗糙,耦合剂的粘度应加大。
 
为准确判断缺陷,减小定量、定位的误差,JB/T 4730-2005及GB/T 11345等标准均有规定:检测面曲率半径R≤W2/4时(W为探头宽度),距离波幅曲线的绘制应在与检测面曲率相同的对比试块上进行。
 
若缺陷定位在焊缝内外表面,可通过用手触摸、拍打或打磨的方式确认回波是否为焊缝表面引起。
 
若缺陷为横向裂纹,回波较高而且尖锐,裂纹面较大时,探头前后移动有错峰现象。
 
当裂纹缺陷比较小的时候,探头前后移动错峰现象不明显或没有错峰现象。
 
探头在焊缝上作两次扫查,如果检测方向与焊接方向一致,缺陷回波尖锐,且二次、四次回波高,一次、三次回波低;而反方向检测时,回波情况相反,基本上可以确定缺陷为横向裂纹。
 
6、总结
 
对于自动双面埋弧焊管(规格为Φ711mm×17.5mm,材料为X65)上的焊缝横向缺陷,将探头放在焊缝上进行探伤,检出率更高。探头的选择应以主声束垂直于主要缺陷为依据。焊缝横向缺陷的超声检测工艺应根据工件厚度、焊缝的外观尺寸、现场实际情况,结合焊接的速度等焊接工艺因素来选择。
 
看完这些,当你也需要检测自动埋弧焊管的焊缝横向缺陷时,该知道怎么办了吧?别犹豫,那家伙,谁用谁知道!


节选自《无损检测》2015年第37卷第1期

编辑:李子木
 
免费下载全文>>>

本文作者:蓝冬梅,番禺珠江钢管有限公司工程师,主要从事无损检测管理工作。
相关信息
   标题 相关频次
 厚壁无缝钢管超声波自动探伤系统
 4
 火车车轮超声波在线自动化检测系统研究及推广运用
 4
 超声检测十大常见缺陷定性宝典
 3
 动静结合:材料分层缺陷超声波自动检测校验的关键
 3
 对接焊缝深度不连续性缺陷的超声检测
 3
 好不好探头说了算--记锻件近表面缺陷的超声检测技术研究
 3
 火车车轮主要危害性缺陷类型及其超声检测方法
 3
 你懂吗?三维重构,还是钢制构件哦!一起看看吧!
 3
 斜探头检出缺陷与准确定位缺陷之间的一步之遥
 3
 《无损检测》2018年专题报道征稿启事
 2
 1+1=2?超声波设备+探头的组合性能如何测?
 2
 2016年度超声无损检测学术会议征文通知(第一轮)
 2
 2016年中日先进超声无损检测技术研讨暨仪器展示会通知
 2
 2017全国超声无损检测大会预通知
 2
 48mm的35MnBM棒材自动超声检测方法应用
 2
 BP神经网络+磁记忆检测:更早预警油气管道潜在缺陷
 2
 GB/T 11345—2013系列标准评析专题报道 ——为焊缝超声检测提供最新标准的技术支持
 2
 SiC颗粒增强铝基复合材料缺陷的无损检测
 2
 TL串列式超声检测法应对直边坡口厚壁窄间隙钢焊缝无损检测难题
 2
 TOFD无损检测技术实操培训班
 2
 奥氏体不锈钢管母材和焊缝的显微组织对超声检测的影响
 2
 奥氏体不锈钢中径管焊缝超声爬波探伤
 2
 被遗忘的桥梁工程无损检测技术
 2
 必读好文:深度解析磁粉检测中的常见问题
 2
 残余应力超声无损检测与原位调控技术粤港澳三地交流会在广东珠海市举行
 2
 超超临界锅炉小径管焊缝的超声相控阵检测工艺
 2
 超低频磁性检测技术:让电站锅炉奥氏体不锈钢管内壁氧化皮无处遁形
 2
 超声波和其他无损检测到底对人体有害吗?
 2
 超声波化身“追风少年”:降低风能成本出新招
 2
 超声共振无损检测技术:破坏性测试材料力学性能的终结者
 2
 超声检测好帮手AVG曲线的绘制
 2
 超声检测技术逐步降低了腐蚀带来的惊人成本
 2
 超声检测新模式:异形结构损伤检测“一贴灵”
 2
 超声疗法进军大脑疾病
 2
 超声无损测量镍合金压力容器中的焊接残余应力
 2
 超声行业标杆——国家药监局联合SIUI汕头超声拟制《三维超声实验方法》
 2
 超声衍射时差技术在气体绝缘组合电器焊缝检测中的应用
 2
 磁粉检测之如何最大限度的检出缺陷
 2
 大厚度钛合金窄间隙TIG焊缝的超声检测
 2
 第二届全国大学生超声无损检测技能大赛火爆来袭!
 2
 第三届全国大学生超声无损检测技能大赛通知
 2
 第三届全国大学生无损检测(超声)技能大赛在南昌航空大学成功举行
 2
 第一届中国超声检测大会通知(第二轮通知)
 2
 第一届中国超声检测大会通知(第一轮)
 2
 电磁超声传感器的三大典型结构
 2
 对钢管无损评价案件中作为专家证人的几点思考
 2
 对于球墨铸铁,超声波表示这样检测很轻松!
 2
 风电机组叶片缺陷的无损检测方法
 2
 复合材料的相控阵超声C扫描成像检测
 2
 复合材料蜂窝夹层结构制件的超声可视化无损检测
 2