超聲波探傷在焊縫檢測(cè)中的應(yīng)用技巧
超聲波探傷在焊縫檢測(cè)中的應(yīng)用技巧
鍋爐壓力容器和各種鋼結(jié)構(gòu)主要是采用焊接的方法制造。為了保證焊縫質(zhì)量，超聲波探傷是重要的檢查手段之一。
焊接加工及常見(jiàn)缺陷
鍋爐壓力容器及一些鋼結(jié)構(gòu)件主要是采用焊接加工成形的。焊縫內(nèi)部質(zhì)量一般利用射線(xiàn)和超聲波來(lái)檢測(cè)。對(duì)于焊縫中的裂紋、未熔合等危險(xiǎn)性缺陷，超聲波探傷比射線(xiàn)更容易發(fā)現(xiàn)。
一、焊接加工
1.焊接過(guò)程
常用的焊接方法有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣體保護(hù)焊和電渣焊等。
焊接過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)冶煉和鑄造過(guò)程，首先利用電能或其他形式的能產(chǎn)生高溫使金屬熔化，形成熔池，熔融金屬在熔池中經(jīng)過(guò)冶金反應(yīng)后冷卻，將兩母材牢固地結(jié)合在一起。為了防止空氣中的氧、氮進(jìn)入熔融金屬，在焊接過(guò)程中通常有一定的保護(hù)措施。手工電弧焊是利用焊條外層藥皮高溫時(shí)分解產(chǎn)生的中性或還原性氣體作保護(hù)層。埋焊和電渣焊是利用液體焊劑作保護(hù)層。氣體保護(hù)焊是利用氬氣或二氧化碳等保護(hù)氣體作保護(hù)層。
2.接頭形式
焊接接頭形式主要有對(duì)接、角接、搭接和T型接頭等幾種。在鍋爐壓力容器中，最常見(jiàn)的是對(duì)接，其次是角接和T型接頭，搭接少見(jiàn)。
3.坡口形式
為保證兩母材施焊后能完全熔合，焊前應(yīng)把接合處的母材加工成一定的形狀，這種加工后的形狀稱(chēng)為坡口。
二、焊縫中常見(jiàn)缺陷
焊縫中常見(jiàn)缺陷有氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。
1.氣孔
氣孔是在焊接過(guò)程中焊接熔池高溫時(shí)吸收了過(guò)量的氣體或冶金反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，在冷卻凝固之前來(lái)不及逸出而殘留在焊縫金屬內(nèi)所形成的空穴。產(chǎn)生氣孔的主要原因是焊條或焊劑在焊前未烘干，焊件表面污物清理不凈等。氣孔大多呈球形或橢圓形。氣孔分為單個(gè)氣孔、鏈狀氣孔和密集氣孔。
2.未焊透
未焊透是指焊接接頭部分金屬未完全熔透的現(xiàn)象。產(chǎn)生未焊透的主要原因是焊接電流過(guò)小，運(yùn)條速度太快或焊接規(guī)范不當(dāng)(如坡口角度過(guò)小，根部間際過(guò)小或鈍邊過(guò)大等)。未焊透分為根部未焊透、中間未焊透和層間未焊透等。
3.未熔合未熔合主要是指填充金屬與母材之間沒(méi)有熔合在一起或填充金屬層之間沒(méi)有熔合在一起。產(chǎn)生未熔合的主要原因是坡口不干凈，運(yùn)條速度太快，焊接電流過(guò)小，焊條角度不當(dāng)?shù)?。未熔合分為坡口面未熔合和層間未熔合。
4.夾渣
夾渣是指焊后殘留在焊縫金屬內(nèi)的熔渣或非金屬夾雜物。產(chǎn)生夾渣的主要原因是焊接電流過(guò)小，速度過(guò)快，清理不干凈，致使熔渣或非金屬夾雜物不及浮起而形成的。夾渣分為點(diǎn)狀和條狀。
5.裂紋
裂紋是指在焊接過(guò)程中或焊后，在焊縫或母材的熱影響區(qū)局部破裂的縫隙。
按裂紋成因分為熱裂級(jí)、冷裂紋和再熱裂紋等。熱裂紋是由于焊接工藝不當(dāng)在施焊時(shí)產(chǎn)生的。冷裂紋是由于焊接應(yīng)力過(guò)高，焊條焊劑中含水量氫量過(guò)高或焊件剛性差異過(guò)大造成的。常在焊件冷卻到一定溫度后才產(chǎn)生，因此又稱(chēng)延遲裂紋。再熱裂紋一般是焊件在焊后再次加熱(消除應(yīng)力熱處理或其他加熱過(guò)程)而產(chǎn)生的裂紋。
按裂紋的分布分為焊縫區(qū)裂紋和熱影響區(qū)裂紋。按裂紋的取向分為縱向裂紋和橫向裂紋。焊縫中的氣孔、夾渣是立體型缺陷，危害性較小。而裂紋、未熔合是平面型缺陷，危害性大。在焊縫探傷中，由于加強(qiáng)高的影響及焊縫中裂紋、未焊透、未熔合等危險(xiǎn)性大的缺陷往往與探測(cè)面垂直或成一定的角度，因此一般采用橫波探傷。
