T型焊缝超声波检测常见的缺陷及波形分析关键词：T型焊缝缺陷探伤面未熔合裂纹静态波形动态波形
某临港重型装备基地联合厂房工程是国家重点工程，受业主委托对制造方产品进行检测，检测地点在制造方车间内进行。其中1000t吊车梁钢结构要求进行超声波检测。吊车梁的腹板和上翼板属于全焊透T型焊缝结构，进行超声波检测应克服以下几点问题：
㈠、焊缝结构复杂，探头难于选择；
㈡、焊缝内部缺陷产生部位不同，探伤面难于选择；
㈢、难于区分缺陷波和变形波，缺陷位置和性质难于判断。
1000t吊车梁的钢结构形状为工字型的焊接结构件，如下图（A）所示。上下翼板厚度为δ=30、40、45mm，腹板规格为2750×17950，厚度为δ=18、22、30mm，材质为Q345B。执行标准有《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001、《钢结构手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T11345-1989标准。根据吊车梁加工图纸要求，上翼板和腹板连接处焊缝为全熔透焊缝，此焊缝应符合GB50205-2001的Ⅰ级要求，即焊缝满足于超声波检测的GB/T11345-1989的B Ⅰ级标准。
一、探头的选择问题
T 形焊缝分为全熔透焊缝和半熔透焊缝，对于全焊透的T型焊缝的检测，不能采用射线检测，只有进行超声波检测。超声波检测方法中分为纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法等。通常GB/T11345-1989的B级标准要求，采用横波法探伤，使用一个斜探头即可达到目的了，但考虑T型焊缝结构特点，检测时可以采用横波法和纵波法相结合进行探伤，那么探头就要用到直探头和斜探头。
如：选用2.5MHz φ14的直探头，2.5MHz 10×10 K2的斜探头，还有2.5MHz 10×10 K1的斜探头。
直探头及K1的斜探头用于发现上翼板侧层状撕裂、翼板与腹板间的未焊透及腹板与母材间未熔合等缺陷，K2的斜探头用于发现其他位置常见面状及点状缺陷，如未熔合、未焊透、气孔、夹渣等缺陷。采用φ14的直探头主要考虑焊缝
焊缝超声波探伤报告记录
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
（CMA章） 钢结构超声波检测 检测报告 工程名称：铁路器材厂车修分厂延长跨 工程地点：铁路器材厂 委托单位：铁路器材厂 检测日期：2010年3月16日 报告总页数：12 页 报告编号： 合同编号： 工程检测有限公司
2010年4 月23 日
首页工程名称 检测依据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》GB/T 11345-1989 《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001 《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81-2002 委托单位地址 检测焊缝58.2米检测时间2010.3.16 检测方法超声波法检测等级 B级（GB/T 11345-1989） 备注I级焊缝1条，占所测焊缝的100%,满足设计要求。 工程检测有限公司 2010年3月16日
钢结构超声波检测 检测人员： (上岗证号) 报告编写： （上岗证号） 复核： （上岗证号） 审核： （上岗证号） 授权签字人： 声明： 1. 本报告涂改、错页、换页、漏页无效； 2. 检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效； 3. 本报告无我单位相关技术资格证书章无效； 4. 本报告无检测、审核、授权签字人签字无效； 5．未经书面同意不得部分复制或作为他用； 6．如对本检测报告有异议或需要说明之处，可在报告发出后 15 天内向本检测单位书面提出,本单位将于5日内给予答 复。 检测单位： 地址： 邮编： 联系人：
基桩声波透射法检测的波形分析探讨 张宏（长沙理工大学） 陈彦平（广州润索工程检测技术研究有限公司） 摘要本文从直达波、绕射波、折射波和反射波单一波形在基桩中传播规律的分析，探讨波形畸变及频谱变化与桩身混凝土缺陷的相关关系，认为掌握波形畸变及频谱变化的规律，不但能有效提高基桩声波透射法检测判定水平、而且能对透测盲区的混凝土质量进行初步评价。 关键词：基桩 声波透射法 检测 波形分析 换能器 基桩声波透射法检测采用的振源,是一种轴向有限长度、单一主频的柱面波,超声波在混凝土中的传播规律服从弹性波的持性,由直达波、绕射波、折射波和反射波构成。波形分析的基本物理量有：1.直达波到达时（波速）；2.波幅(或衰减)；3.接收信号频率变化；4.接收波形畸变。我们认为波速只反映透测中线为对象的混凝土性质，而波形和频谱变化不但反映透测对象的混凝土状态，而且也反映构件边界面及透测范围以外混凝土的状态。但由于以往换能器激振信号的余振周期太长，覆盖了绕射波、折射波、反射波的时程，使波形迭加后变化复杂，不易解读。所以基桩声波透射法检测判定，一般采用了声时和首波波幅两个参数，普遍对波形变化的分析不够深入。 下面从单一波形在基桩中的传播规律分析入手，探讨波形畸变及频谱变化与混凝土缺陷的关系。 一、直达波的形态和形式 1.发射换能器激振性能决定直达波的形态 不同的换能器由于采用的结构形式、材料等不同，激振机理也有所不同，所以有不同的发射主频、发射强度和余振长度，如下四种换能器在清水中透测的接收波形（直达波）就明显不同： (1).平面换能器，主频50kHz，首波比较低，余振长度20周期以上，见照片1。 (2).一种管环状径向换能器，主频60kHz，首波比较低，余振长度14周期以上，见照片2。 (3).一种增压式径向换能器，主频36kHz，余振长度7周期以上，见照片3。
超声检测“山形波”实战分析 一日晌午，我坐在工具房的试验台前，正专心地调校超声探伤仪器。此时，一位兄弟单位穿着连体服的小伙子，连体服许多部位沾上了红色的着色剂和黑黑的油渍，似乎从汽机房刚干完事回来。一手提着超声波探伤仪，另一手提着装有耦合剂的桶子，背上还背着工具包，风尘仆仆走到我跟前，向我说道：“哥们，向你请教个问题”，“请教不敢当，有什么事呢？”我回答道。 “刚才在做管道对接环焊缝的超声检测，管道厚度为60mm，扫查的时候发现在一次反射区域内存在深度为54mm的反射波，我觉得这应该是根部反射波，不是缺陷。”他继续说道：“但是在二次反射区域内也存在反射波，测量反射波深度大约在80mm，你说这是不是缺陷呢？” 我问他：“你有没有用直探头测量母材和热影响区的厚度？是不是母材厚度比热影响区和焊缝的厚度都大？”。 他说：“是的，母材厚度60mm，热影响区厚度大约52mm” 得到确切的回答后，心中有了初步的结论，然后继续回答他道：“80mm处的二次反射波很有可能不是缺陷，应该波形转换波。如果你用K1和K2的探头分别去扫查，会发现K1探头比K2探头扫查的回波更高，我暂且称它为“山形波”，因为他长得像“山”字，也像一座山。这种山形波在不等厚对接、错边、厚壁管道对接焊缝的超声检测中经常出现。” 20mm25mm 正好跟前的试验台上有一块不等厚对接模拟试块，如下图，用尺子量了薄的一侧厚度为20mm，厚的一侧为25mm。 为了让小伙子明白我的推论，并验证它是正确的。换上一个K1的探头，校准了声速、零偏和K值，节省时间未制作DAC曲线。在不等厚模拟试表面块滴上几滴机油，用食指在试块上轻轻的抹了抹，瞬间形成一道薄薄的油层。按了仪器的“波峰记忆”键后，前后推动着探头，找到最高波，此时固定探头不动，超声波探伤仪屏幕显示如下。
Radiograph Interpretation - Welds In addition to producing high quality radiographs, the radiographer must also be skilled in radiographic interpretation. Interpretation of radiographs takes place in three basic steps which are (1) detection, (2) interpretation, and (3) evaluation. All of these steps make use of the radiographer's visual acuity. Visual acuity is the ability to resolve a spatial pattern in an image. The ability of an individual to detect discontinuities in radiography is also affected by the lighting condition in the place of viewing, and the experience level for recognizing various features in the image. The following material was developed to help students develop an understanding of the types of defects found in weldments and how they appear in a radiograph. Discontinuities Discontinuities are interruptions in the typical structure of a material. These interruptions may occur in the base metal, weld material or "heat affected" zones. Discontinuities, which do not meet the requirements of the codes or specification used to invoke and control an inspection, are referred to as defects. General Welding Discontinuities The following discontinuities are typical of all types of welding. Cold lap is a condition where the weld filler metal does not properly fuse with the base metal or the previous weld pass material (interpass cold lap). The arc does not melt the base metal sufficiently and causes the slightly molten puddle to flow into base material without bonding. Porosity is the result of gas entrapment in the solidifying metal. Porosity can take many shapes on a radiograph but often appears as dark
桩基检测报告 产品名称：基桩（声波透射法） 委托单位：资质等级评审组 检测类别：委托检测 检测人：郭斌 工程质量检测有限公司 报告日期：2015年6月24日 工程质量检验有限公司 检测报告
报告编号：SXSY2012-ZJ001-001 产品名称基桩抽样地点交院实训地 受检单位四川交通职业技术学院商标/ 生产单位四川路桥产品号/ 委托单位四川宏博检测单位样品批次/ 规格型号600mm*600mm 样品等级/ 检测类别委托检测样品数量 1 检测依据JGJ106-2003 抽样基数/ 检测项目桩身完整性检测委托人/ 样品描述委托日期2015年6月22日 主要 仪器设备 非金属超声波检测 检测结论本次共对1根桩基完整性进行了检测，其中：桩身无明显缺陷，为Ⅰ类桩,合格率100%。 试验环境温度：25℃天气情况：阴转小雨 批准人李海2015年6月22日审核人孙海峰2015年6月22日 主检人2015年6月22日 备注/ 录入校对打印日期2015年6月25日1．工程及地质概况 该工程由四川路桥公司承建，位于四川交通职业技术学院桩基实验基地，桩基为人工挖孔桩，设计强度C25，设计桩径600mm，共计两根。 2．检测依据
建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003 3．超声波检测仪器、检测方法及工作原理 3.1测试仪器 超声波检测采用RSM-SY7(W)型基桩多跨孔超声波自动循测仪。 3.2检测方法 超声波检测采用声波透射法。 3.3工作原理 在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中，管中注满清水作为耦合剂，由仪器发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带 了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断，完成检测工作。超声波检测的工作原理如下图。 Hｏ──桩身第一测点的相对标高（m） Lｐ──声测管外壁间的最小间距：即超声波测距（mm） Lｎ──测点间距（mm） 声波检测参数： 声时T——混凝土测距间声波传播时间（μs）
实践经验 超声检测中的波形识别与缺陷定性 吴德新,杨小林 (中国人民解放军空军第一航空学院,信阳 464000) IDENTIFICATION OF WAVEFORMS AN D DEFECTS IN U LTRASONIC INSPECTION WU De 2xin ,YANG Xiao 2lin (The First Aeronautical Institute of the Chinese PLA Air Force ,Xinyang 464000,China ) 中图分类号:TG 115.28 文献标识码:B 文章编号:100026656(2002)0720312203 超声检测技术中对缺陷评定的三大关键内容是缺陷的定位、定量和定性。缺陷定位与定量方法已较 成熟,而对缺陷定性仍存在许多实际困难。目前,在原位检测中应用最广泛的是A 型超声脉冲反射式检测仪,根据其示波屏显示的缺陷回波静态波形与动态波形,再结合具体产品或材料特点和制造工艺等来评估缺陷的性质。缺陷的超声波反射特性取决于缺陷的取向和几何形状、相对超声波传播方向的长度和厚度、缺陷的表面粗糙度、缺陷内含物以及缺陷性质等,还与所用超声检测系统特性有关,因此,超声检测中获得缺陷的超声响应是一个综合响应。如何观察波形并把反映缺陷性质的有用信息从综合响应中分离出来,这对缺陷的定性评定尤为重要。 1 脉冲干扰噪声的识别与波形分析 1.1 脉冲噪声的来源 在超声波探伤中,脉冲干扰噪声的来源很广泛。首先是检测仪器,质量较差的仪器工作时性能不稳定,自身会产生脉冲干扰噪声。在超声波探伤现场,如果电源的输出不稳定将会干扰检测仪器,引起脉冲噪声。多种仪器(如探伤仪、示波屏、频谱仪和计算机等)组合或同一地点多台不同检测仪器联机运行(如超声与涡流组合探伤)时,仪器之间也会互相干扰而产生脉冲噪声。此外,强烈的机械振动与冲击也会导致脉冲干扰噪声的产生[1]。1.2 脉冲噪声的特征分析 (1)偶然性 在超声波探伤中出现的脉冲噪声 收稿日期:2001201225 无规则可循,不可重复,具有强烈的偶然性。由于脉冲噪声的产生原因多种多样,因此其出现的时间间隔数量、幅度及频率等均随机变化且多种多样。 (2)满幅性 超声波探伤仪示波屏上的脉冲噪声幅度很大,常达饱和状态。图1为水浸法探伤中出现的电脉冲干扰噪声。其中S 为工件的界面回波,P 1～P 4为饱和脉冲噪声,n 1和n 2属脉冲噪声,但其来源可能与饱和脉冲噪声不同 。 图1 探伤仪示波屏上的脉冲干扰噪声 (3)单峰性 超声波探伤中的缺陷回波信号是 由多次反射波组成的。但在实践中发现,示波屏上 观察到的波形实质是这些反射波的包络,而脉冲噪声则是孤立的单峰。因此,各脉冲噪声之间不能形成缺陷波F 那样的包络(图2)。 (4)频率范围广 采用傅里叶变换方法,将超声波探伤信号进行离散化处理,可得到离散频谱 x (k )= ∑N -1 n =0 x (n )w kn N 0≤k ≤n -1 将上式用于图1所示的原始信号,可得图3所示的频谱。由此可见,脉冲噪声频率分布很广,不只 是一个中心频率,产生的机理不同,就有不同的中心 ? 213?第24卷第7期2002年7月 无损检测ND T Vol.24 No.7J uly 2002
声波透射法检测说明 一、检测仪器 NM-4A型非金属超声检测分析仪（半自动型测桩仪） 用途：用于混凝土强度检测、混凝土结构内部缺陷和裂缝深度检测、匀质性、损伤层厚度检测、混凝土基桩完整性检测及混凝土厚度检测等。 技术指标： 声时测读精度：士0.05 — 幅度测读范围：0 ?177dB 放大器带宽：5Hz?500kHz 接收灵敏度：<10 av 最大米样长度：詬4k 信号米集方式：连续信号、瞬态信号 扩展功能：可扩展为冲击回波混凝土厚度测试仪 通道数：双通道 正常混凝土或岩土最大穿透距离：8~10m; 声波透射法桩基检测时，手工连续提升换能器，自动记录和储存测 试数据； 测桩专用径向换能器：全不锈钢的探头，75米长电缆线，导电滑环 （集流环）接头，使电缆能随测随放（收），电 缆线缠绕在伸缩式的小车上，移动方便，电缆线 上的标记清晰耐久； 主机：专用微机系统 显示器：6"640 >480 DSTN 通用接口：串口、并口、USB 口 供电方式：1、AC:220\± 10%；DC:12V （交直流一用） 2、外置式大谷量铅酸电池，一次充电可连续工作
8-10小时； 工作温度：0 ?40C 工作湿度：< 80% 整机重量： 1.8kg 整机体积；245mr^ 300mr^ 85mm 、检测依据标准: 《超声回弹综合法检测强度技术规程》CECS 02:88 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21:2000 《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21:2000 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003三、声波透射法检测基桩完整性的工作原理 混凝土灌注桩声波透射法检测的工作原理是：在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于，声测管中，管中注满清 水作为耦合剂，由仪器的发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性进行检测，判断桩基缺陷的程度并确定其位置。 四、检测方法及工作参数
超声波探伤常见缺陷波 形特征 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
分析超声波探伤仪常见八大缺陷的波形特征 疏松 锻件中的疏松，在低灵敏度时伤波很低或无伤波，提高灵敏度后才呈现典型的疏松波形，中心疏松多出现心部，一般疏松出现始波与底波之间。疏松对底波有一定影响但影响不大，随着灵敏度提高，底波次数有明显增加。铸件中的疏松对声波有显着的吸收和散射作用，常使底波显着减少，甚至使底波消失，严重的疏松既无底波又无伤波，探头移动时会出现波峰很低的蠕动波形。 白点 缺陷波为林状波，波峰清晰，尖锐有力，伤波出现位置与缺陷分布相对应，探头移动时伤波切换，变化不快，降低超声波探伤灵敏度时，伤波下降较底波慢。白点对底波反射次数影响较大，底波1~2次甚至消失。提高灵敏度时，底波次数无明显增加。圆周各处探伤波形均相类似。纵向探伤时，伤波不会延续到锻坯的端头。 内裂纹 1、横向内裂纹轴类工件中的横向内裂纹直探头探伤，声速平行于裂纹时，探伤仪既无底波又无伤波，提高灵敏度后出现一系列小伤波，当探头从裂纹处移开，则底波多次反射恢复正常。斜探头轴向移动探伤和直探头纵向贯穿入射，都出现典型的裂纹波形即波形反射强烈，波底较宽，波峰分枝，成束状。斜探头移向裂纹时伤波向始波移动，反之，向远离始波方向 移动。 2、中心锻造裂纹??伤波为心部的强脉冲，圆周方向移动探头时伤波幅度变化较大，时强时 弱，底波次数很少或者底波消失。 3、纵向内裂纹??轴类锻件中的纵向内裂，直探头圆周探伤，声束平行于裂纹时，既无底波 也无伤波，当探头转动90°时反射波最强，呈现裂纹波形，有时会出现裂纹的二次反射，一般无底波。底波与伤波出现特殊的变化规律 缩孔 伤波反射强烈，波底宽大，成束状，在主伤波附近常伴有小伤波，对底波影响严重，常使底波消失，圆周各处伤波基本类似，缩孔常出现在冒口端或热节处。 缩孔残余 伤波幅度强，出现在工件心部，沿轴向探伤时伤波具有连续性，由于缩孔锻造变形，圆周各处伤波幅度差别较大，缺陷使底波严重衰减，甚至消失。 夹杂物 1、单个夹渣????单个夹渣伤波为单一脉冲或伴有小伤波的单个脉冲，波峰园钝不清晰，伤波幅度虽高，但对底波及其反射次数影响不大。 2、分散性夹杂物????分散性夹杂物，伤波为多个，有时呈现林状波，但波顶园钝不清晰，波形分枝，伤波较高，但对底波及底波多次反射次数影响较小。移动探头时，伤波变化比白点为快。 偏析
超声波检测原理与波形分析 2012年06月29日【字体：大中小】 超声波（简称声波）透射法测试是弹性波测试方法的一种，其理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论上，超声波探头向介质（岩石、岩体、混凝土构筑物）发射声波，在一定的空间距离上接收介质物理物性调制的声波，通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数，解决一系列岩土工程中的有关问题。 我项目的全部基桩都采用超声波进行桩身质量检测，评价桩身介质的完整性。现对声波透射法检测桥基桩质量的测试方法和判别进行说明，以便我们了解学习。 测试原理 声波在桩体砼中的传播特性反映了砼材料的结构、密度及应力应变关系。根据波动理论，知跨孔对穿测试其弹性波的波速可近似为： （1） 式中：E—介质的动态弹性模量；ρ—密度；μ—泊桑比。 声波在桩体砼中的传播参数（声时、声速、波幅、频率等）与混凝土介质的物理力学指标（动弹模、密度、强度等）之间的相联关系就是声波透射法检测的理论依据。当混凝土介质的构成材料、均匀度、养护方法、施工条件等因素基本一致时，声波在桩体传播中运动学特征和动力学特征一致；反之在施工中由于塌孔、离析、夹泥等现象出现，声波在传播中，必将在运动学特征和动力学特征上发生变化。 测试数据处理及缺陷判定 测试数据的分析处理及缺陷判定严格按照《中华人民共和国行业标准基桩低应变动力检测规程（JGJ/T93-95）》的相关规定进行，即根据声时曲线、曲线和声幅曲线等三条曲线来判定缺陷的部位和大小。 声波波形能直观反映某测点砼是否有缺陷。用反射波法评价基桩完整性时，可按波形好坏直接判断某桩是否有缺陷，是否有严重的缺陷。同理，在声波透射法检测过程中，检测人员检测时面对单一测点的波形，而后根据波形才确定声时值和声幅值，若桩基砼是均质的，声波波形有两头小、中间大、同频率等特征，若声波经过缺陷，声波波形就会明显变化，当缺陷特别严重时表现在波形上为声幅很低、首波不易确认，频率变小且同一波形中有不同频率成分，比较容易直接判断 在检测时，声时、声幅和波形三种曲线常出现后面三种情况：（1）某一测点声时超判据，而声幅未超判据，且波形完好时；（2）声时未超判据，声幅超判据，波形除首波外其它正常；（3）声时未超判据，声幅未超判据，波形不正常（整个波形幅值较低）。下面对这三种情况进行分析。 第（1）种情况表示该处砼仍为均质的，砼的强度略有变小，若声时超标不大（比正常的声时差10~20μs）且在一两个加密点出现，缺陷不影响桩的安全性能；或者因为测管弯曲，在测管拐点处数据超判据，就不应该砼有缺陷，此测
2016年第2期总第209期新疆电力技术 张剑飞1艾则提·艾斯拉1宋斌2翟建元1 1、华能轮台热电分公司（轮台县841600） 2、西安热工研究院（西安710000） 超声波无损检测“山”形波分析 摘要：受超声波无损探伤检测技术的大面积应用影响，及焊接工艺、材质的日益更新，超声波检测波形受其等影响不可避免的会出现一些特殊波形。华能轮台电厂联合行业内专家对所遇特殊异形波共同进行分析、计算，并通过对同类形焊口实测、比对等一系列手段的实施，对厚管壁主蒸汽管中所遇的特形波进行谨慎对待，小心定论，并最确定该特形波属结构波形而非缺陷波。 关键词：超声波无损检测结构波波形 0引言 超声波探伤以其穿透力强，灵敏度高，探伤装置体积小，重量轻，便于携带，检测速度快，检测费用低等一系列优势，使其在压力管道、设备等初期建设或后期监督工作中均得到大面积的应用。它能够快速便捷、无损伤、精确地对检测部位的裂纹、夹杂、折叠、气孔、砂眼等缺陷进行检测、定位、评估和诊断。但检测结果的准确性与受检工件的材质、形状、尺寸等有着莫大的关系，同时与探伤人员的经验水平息息相关。 华能轮台电厂（2×350MW）热电联产工程基建期间，主蒸汽管道因管壁较厚，而采用超声波检测方式实施安装焊口的最终检测验收，在检测过 程中发现主汽管道堵阀后焊口区域存在明显异常波形（该焊口标号为主蒸汽管#7焊口，下简称#7焊口）。特此电厂方组织工程参建单位、监理单位、监造单位并同时求助于西安热工研究院、新疆电力金属试验研究所等行业专家进行分析、会诊，并最终确认该异常波形是受焊口区域管道及内坡口结构形式影响所至，并非缺陷波。后通过锅炉侧吹管及热态运行后的跟踪复检，该焊口波形稳定无变化。 1系统介绍 华能轮台电厂一期（2×350MW）热电联产工程地处新疆巴音郭楞蒙古自治州境内，年极端最低气温-25.5℃，年平均降水量66.2mm，年平均风速为1.3m/s（10分种），锅炉为Π型一次中间再热超临界燃煤直流炉。室内布置。主蒸汽设计流量1182.6t/h(BMCR)，压力25.4MPa(BMCR)，温度 571℃(BMCR)。锅炉炉左、炉右各布置1根主蒸汽管道于炉前下降段进行合并汇集。锅炉侧主蒸汽管道管径为Φ356×60mm，材质为SA-335P91。2问题说明 华能轮台电厂一期（2×350MW）热电联产工· ·62
常见得焊接缺陷(1) 常见得焊接缺陷 （1）未焊透：母体金属接头处中间（X坡口）或根部（V、U坡口）得钝边未完全熔合在一起而留下得局部未熔合。未焊透降低了焊接接头得机械强度，在未焊透得缺口与端部会形成应力集中点，在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 （2）未熔合：固体金属与填充金属之间（焊道与母材之间），或者填充金属之间（多道焊时得焊道之间或焊层之间）局部未完全熔化结合，或者在点焊（电阻焊）时母材与母材之间未完全熔合在一起，有时也常伴有夹渣存在。 （3）气孔：在熔化焊接过程中，焊缝金属内得气体 或外界侵入得气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成得空穴或孔隙，视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔（包括蜂窝状气孔）等，特别就是在电弧焊中，由于冶金过程进行时间很短，熔池金属很快凝固，冶金过程中产生得气体、液态金属吸收得气体，或者焊条得焊剂受潮而在高温下分解产生气体，甚至就是焊接环境中得湿度太大也会在高温下分解出气体等等，这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它得缺陷其应力集中趋势没有那么大，但就是它破坏了焊缝金属得致密性，减少了焊缝金属得有效截面积，从而导致焊缝得强度降低。 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口，手工电弧焊，密集气孔 （4）夹渣与夹杂物：熔化焊接时得冶金反应产物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物
等）以及熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道焊接时清渣不干净，以至残留在焊缝金属内，称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状与条状，其外形通常就是不规则得，其位置可能在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝内。另外，在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时，钨极崩落得碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物（俗称夹钨）。 W18Cr4V（高速工具钢）-45钢棒 对接电阻焊缝中得夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 型坡口，手工电弧焊，局部夹渣 V． 钢板对接焊缝X射线照相底片 型坡口，手工电弧焊，两侧线状夹渣V 钢板对接焊缝X射线照相底片 手工电弧焊，夹钨型坡口，钨极氩弧焊打底+V（5）裂纹：焊缝裂纹就是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现得金属局部破裂得表现。 焊缝金属从熔化状态到冷却凝固得过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大得冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温得相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大得温差，从而产生热应力等等，这些应力得共同作用一旦超过了材料得屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料得强度极限则导致开裂。裂纹得存在大大降低了焊接接头得强度，并且焊缝裂纹得尖端也成为承载后得应力集中点，成为结构断裂得起源。 裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部，或者在焊缝附近得母材热影响区内，或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生得时间与温度得不同，可以把裂纹分为以下几类：
超声波探伤仪中各种缺陷的波形特征 超声波探伤仪对部件探伤，不同性质的缺陷，其缺陷波形的特征亦不相同，下面简单介绍下: 点状非金属夹杂物: 缺陷波波峰较圆，而波幅较低且迟钝，当超声波探伤仪探头位置移动不大时，缺陷波很快消失。 聚积非金属夹杂物: 缺陷波呈连串的波峰，波幅一般较弱，其波形间有一二个较高的缺陷波。当移动探头时，缺陷波在一定宽度范围内变化，波峰此起彼落，波形显得混淆杂乱、迟钝、几个缺陷波峰值相混为一，呈圆球状或锯齿状，左右滚动。探伤时缺陷分部越密则波形越乱。当降低探测灵敏度时，只有个别较高的缺陷波出现，而波幅下降，底波无明显的变化。 疏松: 疏松对声波有吸收和散射作用，故使底波明显降低甚至消失，疏松严重时，无缺陷波，当探头移动时，间或出现波峰很低的蠕动波形。当提高探测灵敏度时，会出现一些微弱而杂乱的波形，但无底波。 疏松的典型缺陷波形
严重衰减或消失，多个方向探测均能得到缺陷波。 缩孔的典型波形图
白点: 缺陷波呈丛集状（林状波），数个波同时呈现，波峰清晰、尖锐有力，有重复呈现的倾向，当探头移动时，缺陷波变化迅速而敏感，若降低探测灵敏度时，
缺陷波仍然很高。白点面积较大或密集时，底波显著降低，如从各个方向探测均能得到缺陷波。 白点的典型波形图
光屏上移动，底波往往消失。 中心锻造裂纹的典型波形图 残余缩孔性裂纹: 缺陷波幅强，常出现于工件中部，沿轴向探测时，缺陷波连续 不断的出现，缺陷严重时，底波显著降低或消失。
夹杂性裂纹: 这种缺陷和夹杂物混杂在一起，探测时难以和夹杂物波形区别，当夹杂物严重或存在较大的单个夹杂物时，应考虑这种缺陷产生的可能。 气孔: 缺陷波形尖锐、陡峭、波根清晰，当探头绕缺陷移动时，均有缺陷波出现，当超声波探头沿焊缝水平转动时，单个气孔及针状气孔的缺陷波很快消失，连续气孔则连续不断的出现缺陷波，密集气孔气孔则出现数个此起彼落的缺陷波。当探头垂直焊缝移动时，除针状气孔外，缺陷波均很快消失。 夹渣: 夹渣为非金属夹杂物，对声波吸收大，在相同条件下探测时，其缺陷波幅比其它缺陷（气孔、未焊透）波低、波根较宽，有时呈树枝状，探头平行移动时，条状夹渣的缺陷波会连续出现。探头做环绕移动时，条状夹渣缺陷波消失快，而块状夹渣在较大的范围内都有缺陷波，且在不同方向探测时，能获得不同形状的缺陷波。 夹渣的典型缺陷波形
焊缝超声波检测报告（首页） 报告编号: JQJC—2015QSUT-1-001 工件工程名称：南宁市青山大桥主塔钢锚梁 委托单位：中铁九桥工程有限公司 材质：Q370qE 焊接方法：埋弧自动焊、气保焊工件厚度： 32mm 坡口型式：V X 工件状态：打磨 器材及参数仪器型号：hs610e检测方法：直射法、一次反射法 探头规格： 2.5P13*13K2.5 2.5P13*13K2 试块型号：CSK-lA、RB-1、RB-2 探测面：单面双侧耦合补偿：3dB 耦合剂：工业浆糊扫查灵敏度：DAC-20dB 扫描调节：深度 1:1 检测环境影响：无电磁、噪声及振动干 扰 检测时机：焊后24小时 技术要求检测标准：GB11345-15 合格级别：B级Ⅰ级要求检测比例： 100 % 实际检测比例： 100 % 有关 说明 检测位置情况详见焊缝超声波检测检测报告（附页） 结论：对下述部位进行UT检测，符合GB11345-89 标准 B级Ⅰ级验收要求； 评定合格。 授权签发人：审核人：检测人： 签发日期：2015年11月08日
焊缝超声波检测报告（附页） 序号工件 编号 零部件 编号 焊缝编 号 缺陷 位置 （mm） 深度 （mm） 测长 （mm） 波幅 SL± dB 评定 备 注 1 MX8Z S3Z MR1-1 -- -- -- -- -- 合格 2 MR1-2 -- -- -- -- -- 合格 3 MR2-1 -- -- -- -- -- 合格 4 MR2-2 -- -- -- -- -- 合格 5 MR2-3 -- -- -- -- -- 合格 6 MR2-4 -- -- -- -- -- 合格 7 MR3-1 -- -- -- -- -- 合格 8 MR3-2 -- -- -- -- -- 合格 9 R1-1 -- -- -- -- -- 合格 10 R1-2 -- -- -- -- -- 合格 11 R1-3 -- -- -- -- -- 合格 12 R1-4 -- -- -- -- -- 合格 13 S2Z MR1-1 -- -- -- -- -- 合格 14 MR1-2 -- -- -- -- -- 合格 15 MR2-1 -- -- -- -- -- 合格 16 MR2-2 -- -- -- -- -- 合格 17 MR2-3 -- -- -- -- -- 合格 18 MR2-4 -- -- -- -- -- 合格 19 MR3-1 -- -- -- -- -- 合格 20 MR3-2 -- -- -- -- -- 合格 21 R1-1 500 7-16 900-400 +3 -- 合格 22 R1-2 -- -- -- -- -- 合格 23 R1-3 -- -- -- -- -- 合格 24 R1-4 -- -- -- -- -- 合格 25 M3aZ MR1-1 -- -- -- -- -- 合格 26 MR1-2 150 18-26 300-150 +4 -- 合格 27 MR2-1 -- -- -- -- -- 合格 28 MR2-2 -- -- -- -- -- 合格
T型焊缝超声波检测常见的缺陷及波形分析关键词：T型焊缝缺陷探伤面未熔合裂纹静态波形动态波形 某临港重型装备基地联合厂房工程是国家重点工程，受业主委托对制造方产品进行检测，检测地点在制造方车间内进行。其中1000t吊车梁钢结构要求进行超声波检测。吊车梁的腹板和上翼板属于全焊透T型焊缝结构，进行超声波检测应克服以下几点问题： ㈠、焊缝结构复杂，探头难于选择； ㈡、焊缝内部缺陷产生部位不同，探伤面难于选择； ㈢、难于区分缺陷波和变形波，缺陷位置和性质难于判断。 1000t吊车梁的钢结构形状为工字型的焊接结构件，如下图（A）所示。上下翼板厚度为δ=30、40、45mm，腹板规格为2750×17950，厚度为δ=18、22、30mm，材质为Q345B。执行标准有《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001、《钢结构手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T11345-1989标准。根据吊车梁加工图纸要求，上翼板和腹板连接处焊缝为全熔透焊缝，此焊缝应符合GB50205-2001的Ⅰ级要求，即焊缝满足于超声波检测的GB/T11345-1989的B Ⅰ级标准。 一、探头的选择问题 T 形焊缝分为全熔透焊缝和半熔透焊缝，对于全焊透的T型焊缝的检测，不能采用射线检测，只有进行超声波检测。超声波检测方法中分为纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法等。通常GB/T11345-1989的B级标准要求，采用横波法探伤，使用一个斜探头即可达到目的了，但考虑T型焊缝结构特点，检测时可以采用横波法和纵波法相结合进行探伤，那么探头就要用到直探头和斜探头。 如：选用2.5MHz φ14的直探头，2.5MHz 10×10 K2的斜探头，还有2.5MHz 10×10 K1的斜探头。 直探头及K1的斜探头用于发现上翼板侧层状撕裂、翼板与腹板间的未焊透及腹板与母材间未熔合等缺陷，K2的斜探头用于发现其他位置常见面状及点状缺陷，如未熔合、未焊透、气孔、夹渣等缺陷。采用φ14的直探头主要考虑焊缝
焊缝缺陷图谱 焊接基本知识 1、焊接的冶金特点 什么叫焊接： 两个分离的物体（同种或异种材料）通过原子或分子之间的结合和扩散造成永久性联接的工艺过程叫焊接。 熔化焊是金属材料焊接的主要方法： 熔化焊接时，被焊金属在热源作用下被加热，发生局部熔化，同时熔化了的金属、熔渣、气相之间进行着一系列影响焊缝金属的成分、组织和性能的化学冶金反应，随着热源的离开，熔化金属开始结晶，由液态转为固态，形成焊缝。 熔化焊的冶金特点： ⑴、温度高 以手工电弧焊为例，电弧温度高达6000℃～8000℃，熔滴温度约1800℃～2400℃，在如此高温下，外界气体会大量分解，溶入液态金属中，随后又在冷却过程中析出，所以焊缝易形成气孔缺陷。 ⑵、温度梯度大 焊接是局部加热，熔池温度在1700℃以上，而其周围是冷态金属，形成很陡
⑶、熔池小，冷却速度快 熔池的体积，手工焊约2cm3～10 cm3，自动焊约9 cm3～30 cm3，金属从熔池到凝固只有几秒钟，在这样短的时间里，冶金反应是不平衡的，因此焊缝金属成分不均匀，偏析较大。 2、焊缝的结晶特点 焊接熔池从高温冷却到常温，其间经历过两次组织变化过程；第一次是液态金属转变为固体金属的结晶过程，称为一次结晶；第二次是温度降低到相变温度时，发生组织转变，称为第二次结晶。 一次结晶从熔合线上开始，晶体的生长方向指向溶池中心，形成柱状晶体，当柱状晶生长至相互接触时，结晶过程即告结束。焊缝表面形态以及热裂纹、气孔等缺陷的成因、形态、位置均与一次结晶有关。 对低碳钢及低合金钢，一次结晶的组织为奥氏体，继续冷却到低于相变温度时，奥氏体分解为铁素体和珠光体，冷却速度影响着铁素体和珠光体的比率和大小，进而影响焊缝的强度、硬度和塑性韧性，当冷却速度很大时，有可能产生淬硬组织马氏体，冷裂纹的形成与淬硬组织有关。 3、焊缝的组成及热影响区组织 焊接接头由焊缝和热影响区两部分组成。 二次结晶不仅仅发生在焊缝，也发生在靠近焊缝的基本金属区域，该区域在焊接过程中受到不同程度的加热，在不同温度下停留一段时间后又以不同速度冷
钢管超声波检测时缺陷波形的识别 双面埋弧焊钢管超声波检测时经常出现回波超标的问题，其中的伪缺陷严重干扰了检测人员对缺陷的判定。实例介绍了夹杂物、焊趾裂纹和成分偏析的回波牲，并提出了多种伪缺陷波形的差别方法。 1 缺陷回波信号 焊接接头由焊缝及热影响区两部分组成。焊接熔池从高温冷却到常温，期间经历两次组织变过程：第一次是液态金属转变为固体金属的结晶过程，称为一次结晶过程；第二次是温度降低到相变温度时，发生组织转变，称为二次结晶。二次结晶不仅发生在焊缝，也发生在靠近焊缝的基体金属区域。该区域在焊接过程中受到不同程度加热，在不同温度下停留一段时间后又以不同速度冷却下来，最终获得各不相同的组织和机械性能，称为热影响区。根据组织特征可将热影响区划分为熔合区、过热区、相变重结晶区和不完全重结晶区四个小区。其中熔合区和过热组织晶粒精大，也是焊接接头的最薄弱环节。所以热影响区的缺陷问题不同于焊缝中的缺陷，处理起来较为复杂，对钢管实物质量影响较大 1.1 热影响区母材杂物回波 采用API 5L标准，在用2.5p8*12k2探头检测1016*21mm规格的钢管时，发现深度在14-18mm左右，水平距离定位在焊趾边靠近母材约2-5mm处有强烈断续反射波出现，信号强度超过基准波幅（1.6mm竖通孔，100%波高）10dB；探头移到焊缝对侧时缺陷波反射很低或较难探测到。同时缺陷波根较宽，波峰毛粗，主峰边上有小峰，根部带有小波，探头移动时，波形变化明显，从各个方向探测，反射波幅不相同，呈现出夹杂物反射波特征。该信号出现在热影响区的母材区域，按照标准，PSL2的钢管母材不允许被焊。为慎重起见，抽取超过准波幅10dB以上且连续长度超过10mm的多处反射波位置进行X射线拍片，发现部分反射波位置廓线处有点状夹杂物，夹杂物按标准评定合格。根据超声波和X射线探伤结果，确定缺陷的横断面部位，截取试样进行热酸腐蚀，发现熔合线靠母材侧有空洞和夹杂物。根据ASTM E45标准，夹杂物符合标准要示。腐蚀试样见图1和2
焊缝缺陷图谱 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
焊缝缺陷图谱 焊接基本知识 1、焊接的冶金特点 什么叫焊接： 两个分离的物体（同种或异种材料）通过原子或分子之间的结合和扩散造成永久性联接的工艺过程叫焊接。 熔化焊是金属材料焊接的主要方法： 熔化焊接时，被焊金属在热源作用下被加热，发生局部熔化，同时熔化了的金属、熔渣、气相之间进行着一系列影响焊缝金属的成分、组织和性能的化学冶金反应，随着热源的离开，熔化金属开始结晶，由液态转为固态，形成焊缝。 熔化焊的冶金特点： ⑴、温度高 以手工电弧焊为例，电弧温度高达6000℃～8000℃，熔滴温度约1800℃～2400℃，在如此高温下，外界气体会大量分解，溶入液态金属中，随后又在冷却过程中析出，所以焊缝易形成气孔缺陷。 ⑵、温度梯度大 焊接是局部加热，熔池温度在1700℃以上，而其周围是冷态金属，形成很陡的温度梯度，从而会导致较大的内应力，引起变形或产生裂纹缺陷。 ⑶、熔池小，冷却速度快 熔池的体积，手工焊约2cm3～10 cm3，自动焊约9 cm3～30 cm3，金属从熔池到凝固只有几秒钟，在这样短的时间里，冶金反应是不平衡的，因此焊缝金属成分不均匀，偏析较大。 2、焊缝的结晶特点
焊接熔池从高温冷却到常温，其间经历过两次组织变化过程；第一次是液态金属转变为固体金属的结晶过程，称为一次结晶；第二次是温度降低到相变温度时，发生组织转变，称为第二次结晶。 一次结晶从熔合线上开始，晶体的生长方向指向溶池中心，形成柱状晶体，当柱状晶生长至相互接触时，结晶过程即告结束。焊缝表面形态以及热裂纹、气孔等缺陷的成因、形态、位置均与一次结晶有关。 对低碳钢及低合金钢，一次结晶的组织为奥氏体，继续冷却到低于相变温度时，奥氏体分解为铁素体和珠光体，冷却速度影响着铁素体和珠光体的比率和大小，进而影响焊缝的强度、硬度和塑性韧性，当冷却速度很大时，有可能产生淬硬组织马氏体，冷裂纹的形成与淬硬组织有关。 3、焊缝的组成及热影响区组织 焊接接头由焊缝和热影响区两部分组成。 二次结晶不仅仅发生在焊缝，也发生在靠近焊缝的基本金属区域，该区域在焊接过程中受到不同程度的加热，在不同温度下停留一段时间后又以不同速度冷却下来，最终获得各不相同的组织和机械性能，称为热影响区。根据组织特征可将热影响区划分为熔合区、过热区、相变重结晶区和不完全重结晶区四个小区，其中熔合区和过热区组织晶粒粗大，塑性很低，是产生裂纹、局部脆性破坏的发源地，是焊接接头的薄弱环节。 1 焊缝缺陷的分类 1．外部缺陷
超声波检测设备及原理 超声检测主要是利用超声波在工件中的传播特性，如声波在通过材料时能量会损失衰减，在遇到声阻抗不同的两种介质界面时会发生反射、折射等。其工作原理是：1）.声源产生超声波，超声波以一定的方式进入工件传播。 2）.超声波在工件中传播遇到不同介质界面（包括工件材料中缺陷的分界面），使其传播方向或特征发生改变。 3）.改变后的超声波通过检测设备被接收，并进行处理和分析，评估工件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。 第一节超声波探伤仪 超声波探伤仪、探头和试块是超声波探伤的重要设备。了解这些设备的原理、构造和作用及其主要性能的测试方法是正确选择探伤设备进行有效探伤的保证。 一、超声波探伤仪概述 1．仪器的作用 超声波探伤仪是超声波探伤的主体设备，它的作用是产生电振荡并加于换能器（探头）上，激励探头发射超声波，同时将探头送回的电信号进行放大，通过一定方式显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和大小等信息。 2．仪器的分类 超声仪器分为超声检测仪器和超声处理（或加工）仪器，超声波探伤仪属于超声检测仪器。超声波探伤技术在现代工业中的应用日益广泛，由于探测对象、探测目的、探测场合、探测速度等方面的要求不同，因而有各种不同设计的超声波探伤仪，常见的有以下几种。 1）按超声波的连续性分类 ①脉冲波探伤仪：这种仪器通过探头向工件周期性地发射不连续且频率不变的超声波，根据超声波的传播时间及幅度判断工件中缺陷位置和大小，这是目前使用最广泛的探伤仪 ②连续波探伤仪：这种仪器通过探头向工件中发射连续且频率不变(或在小范围内周期性变化)的超声波，根据透过工件的超声波强度变化判断工件中有无缺陷及缺陷大小．这种仪器灵敏度低，且不能确定缺陷位置，因而已大多被脉冲波探伤仪所代替，但在超声显像及超声共振测厚等方面仍有应用。