当前位置: 压力容器 >> 压力容器优势 >> NDT专栏超声波在焊缝中的应用特点及相关
超声波检测主要用于全熔透焊缝,对非全熔透焊缝一般不要求进行超声检测,主要通过控制焊接工艺来保证质量。材质方面以检测碳钢及合金钢等细晶材料为主,以奥氏体不锈钢为代表的的粗晶材料检验难度较大,需制定专用检测工艺,并通过演示实验进行验证。焊缝接头结构形式分为对接接头,T型接头,角接接头,端接接头,搭接接头。
焊接缺陷根据其性质、特征主要分为以下6个大类:(1)裂纹:纵向裂纹、横向裂纹、焊趾裂纹、弧坑裂纹、中心裂纹、热影响区裂纹、层状撕裂等。(2)孔洞:气孔、结晶缩孔、弧坑缩孔等。(3)固体夹杂:焊剂或熔剂夹渣、氧化物夹杂、金属夹杂等。(4)末焊透及未熔合(根部、坡口、层间)。(5)尺寸和形状不良:咬边、缩沟、下塌、焊瘤、错边、烧穿、未焊满等。(6)其他缺陷:电弧擦伤、飞溅等。焊接缺陷图示:
焊缝检测特点:
1.不仅焊缝本身需要检测,热影响区也需要检测2.平面状缺陷危害大,体积型缺陷危害小3.未熔合,未焊透,裂纹属于平面状缺陷4.气孔,夹渣等体积类缺陷相对危害较小检测时机:1.碳素钢、奥氏体不锈钢、有色金属等冷却到室温即可检测,对于有延迟裂纹倾向的材料,需要24小时甚至48小时或更长时间才能检测。2.由于焊缝余高的存在,直探头检测焊缝耦合不好,即使焊缝磨平,由于声束方向垂直向下,容易漏检坡口未熔合以及中心裂纹,根部裂纹,焊趾裂纹等与声束方向基本平行的危害缺陷。3.优先选择与坡口角度垂直的斜探头进行检测。直探头和斜探头检测同一类缺陷对比
焊缝超声波检测常用标准:
美标体系:AWSD1.1/D1.1M《钢结构焊接规范》ASMESec.V《锅炉及压力容器规范第V卷无损检测》ASTME《焊缝超声波接触法检测实施规程》欧标体系:ENISO《焊接接头超声波检测》ENISO《焊接接头超声波检测验收等级》ENISO《奥氏体钢及镍基合金焊缝的超声波检测》澳标体系:AS《碳钢及低合金钢熔化焊焊接接头的超声波检验》AS/NZS.1《钢结构焊接规范》国内体系:NB/T.3《承压设备无损检测第3部分:超声检测》GB/T《焊缝无损检测超声波检测技术、检测等级和评定》GB/T《焊缝无损检测超声检测验收等级》美国钢结构标准最新版AWSD1.1/D1.1M-检测对象:8-mm碳钢及其合金对接焊缝,不在这个厚度范围的需参考附录O执行人员要求:基于SNT-TC-1A的2级人员,或者1级人员(须在2级监督指导下工作)。设备要求:斜探头2-2.5MHz,晶片尺寸长15~25mm,宽15~20mm,并且长宽比应该在1.0~1.2之间。直探头晶片面积mm2~mm2。试块:IIW(船型试块)灵敏度设置:IIW试块上的Φ1.5mm孔调节到40%~60%屏幕高度焊缝检测范围:焊缝+热影响区探头移动范围:1.25PP-跨距(见下表)验收标准:分两种使用环境1.静载荷2.周期载荷公式d=a-b-ca:缺陷波幅40%-60%高度时的读数b:基准值c:衰减系数,25mm以内不计衰减,25mm以上(声程-25)x0.08。
美国压力容器标准最新版ASMESEC.V-ED检测对象:未具体规定材质及厚度要求人员要求:SNT-TC-1A,CP-,ACCP,ISO设备要求:仪器的工作频率范围1-5MHz,探头频率范围1-5MHz试块:IIW,管焊缝试块,非管焊缝试块和其他结构形式和材质试块灵敏度设置:侧钻孔DAC,孔径随厚度不同而变化评估验收:超过20%DAC进行评定,以ASMESEC.I为例,裂纹,未熔合,未焊透不允许,其他类型缺陷按照长度和波幅进行验收。ENISO:《焊接接头超声波检测》检测对象:手工超声检测,铁素体钢,纵波声速±50m/s,横波声速±30m/s,工件温度0℃-60℃,全熔透焊缝。检测等级D适用于不符合上述条件的情况。人员资质:ISO体系证书或等同证书检测级别:A、B、C要求依次提高,D适合特殊情况的检测设备要求:探头2-5MHz检测范围:焊缝+两侧各10mm热影响区灵敏度设置:四种灵敏设置技术,以第一种技术3mm横孔DAC应用最为常见。试块:要符合ISO试块标准评估验收(ISO):分为2级和3级,没有1级。需要定性时,平面型缺陷不允许,体积型缺陷按照板厚,波幅和长度进行评定。不需要定性时,按照板厚,波幅和长度评定。AS:7R《碳钢及低合金钢熔化焊焊接接头的超声波检验》检测对象:厚度6mm以上,全熔透或部分熔透焊缝,碳钢或低合金铁素体钢,不适用不锈钢,和直径小于mm,厚度/外径之比大于0.22的管道纵缝人员要求:AS或等同标准设备:探头频率2-10MHz,未规定晶片尺寸检测等级:level1~level4,若没有指定等级默认level2试块:Φ1.5mmx22mm(min.)侧钻孔,level4见下表。灵敏度设置:Φ1.5mmDAC(最少4个点)评定:level1(25%DAC)需要测量高度和长度。level2(50%DAC),level3(%DAC)和level4(20%DAC)测长度验收评定:无,参考产品制造标准,如澳大利亚钢结构标准AS/NZS.1表面状态:分为四种表面状态