对接焊缝超声波探伤中焊角干扰回波的判断

设备对接焊缝超声检测中余高形成若干伪缺陷波的辨析林燏【摘要】本文对非轴线声束在焊缝余高上形成的波及余高上形成的变型波进行研究分析,并提出了辨别的方法.【期刊名称】《科技资讯》【年(卷),期】2010(000)016【总页数】3页(P109-110,112)【关键词】焊缝余高;伪缺陷;扩散角【作者】林燏【作者单位】厦门市特种设备检验检测院,福建厦门,361004【正文语种】中文【中图分类】TG115.28+5超声波检测是目前国内外应用最广泛,使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术。

它具有灵敏度高、穿透能力强、速度快、检测成本低、对人体及环境无害以及便于现场使用等特点[1],但在设备对接焊缝探伤过程中,却常常遇到焊缝余高引起的反射回波。

这些回波虽不是由于焊缝内部缺陷引起的,但却给超声波检测带来辨别真伪缺陷的困难,很可能造成误判和错判。

为了尽量避免误判、错判,以下就实际操作过程中常见的由焊缝余高引起的几种伪缺陷波进行辨析。

对接焊缝进行超声探伤时,常发现距母材上表面或下表面几个毫米深度范围内的焊缝及热影响区附近有不同长度的,连续的超标反射回波,有时甚至在焊缝全长都有此回射波,现就该情况进行分析。

由声波特性可知,当声波遇到焊缝余高的圆弧面时,若入射方向与圆弧面的切平面方向相垂直,声波便会产生回射。

本文以板厚为T,上下焊缝余高分别为h和δ,焊缝宽度为1T的对接焊缝为探伤对象。

当直射波能在余高表面上产生回波反射时,探伤示意图如图1所示。

如图1所示探头发出的声波在焊缝圆弧面A点产生回射,A点距工件下表面的距离为r,探头的入射角为α,此时探头距下表面焊缝右侧焊角的水平距离为2T,仪器示波屏上显示声程为S。

由于探头发出的声束有一定的扩散角[2],根据声束及焊逢的几何特征可知,如果扩散角内的某声束能在圆弧面A点产生回波反射,则必定是唯一的。

因此在探伤过程中有以下三种产生超标波形的可能情况:(1)轴线上声束在A点产生回波反射,其入射角为α,即探头入射角;(2)上半扩散角内的某声束在A点产生回波反射,其入射角为βα+;(3)下半扩散角内的某声束能在A点产生回波反射,其入射角为γ−α;则三种情况下仪器上的声程显示数值计算公式如下:S1为轴线声束在A点产生回波反射,仪器上的声程数值(mm)。

自动焊对接焊缝超声波探伤中变形波的识别目前工业探伤中所采用的A型扫描超声波探伤仪,是利用脉冲反射法进行探伤的,完全依靠观察,分析荧光屏上的反射波形来判断有无缺陷的.荧光屏上的反射波讯号,有的是缺陷反射讯号,有的则不是,因此,正确判别真假缺陷讯号,是正确判定焊缝质量,防止误判的重要环节.对接焊缝中假缺陷反射讯号种类很多,如:仪器和探头造成的假讯号,焊缝表面沟槽引起的假讯号,焊缝上下错位引起的假讯号,焊缝焊角反射引起的假讯号,表面波反射引起的假讯号等等.这些假缺陷讯号,在一些资料中已有精辟论述.在这里仅就我们在实践中遇到的一种特殊的假缺陷反射波——"自动焊对接焊缝超声波探伤中的变形波"的实例,产生的原因,规律及判别方法,谈谈个人的看法.一,变形波实例自动焊对接焊缝变形波,在探伤实践中我们发现了它,但很长一段时间没有能够认识和判别它,当时称其为"奇怪的反射讯号".1977年4月在齐鲁一化新制造的转化废热锅炉探伤时,发现第四条环焊缝上有三处反射,如图1所示.图1 1977年制造的转化废热锅炉反射讯号示意图(当时推测的路径)根据一般的定位方法,推测反射面的位置应在焊缝热影响区边缘,缺陷应在钢板表面下10~11mm处.二,综合探伤与试验这是一种什么缺陷呢,我们先后用K2,K3斜探头,φ20直探头,对以上三个反射波处,从两面,两侧进行了探测.两种斜探头探测结果基本一致,都是从焊缝左侧探很强烈,从右侧探测没有任何反射.又采用X射线多方向透射,没有发现任何异常,无法证实此处有缺陷.后来对其中一处,用碳弧气刨刨开,作了磁粉探伤,也没有发现任何异常.补焊后再进行超声波探测,反射波同原先一样.将一处焊缝磨平后,此种反射波即消失,证明此处没有缺陷.最后只好打上钢印,记录下来备查.(此设备1982年1月8日换了下来,此处焊缝没有出现问题.)1977年4月8日,检测齐鲁一化浓氨水储槽时,又发现这种反射波.见图2.1979年10月5日,检测齐鲁一化水气车间锅炉气包时,又两次出现了这种反射波,尤其是1#锅炉下气包,所探全部焊缝都有这种反射波.见图3.图2 浓氨水储槽反射讯号示意图图3 1#锅炉下气包反射讯号示意图以上三次检测发现的反射波现象,都发生在自动焊对接焊缝区.1983年淄博客车厂,在探测液化石油气槽车自动焊对接焊缝时,也发现了这种变形波反射.据了解胜利炼油厂也曾多次发现这种变形波反射.三,变形波产生的原因经分析和研究,发现这种波形是焊缝表面形状引起的变形纵波反射.由超声波的性质可知,当超声波束倾斜传播,遇到异形界面时,在反射和折射过程中,都可能产生变形波.但是,为什么在焊缝探伤中,一般情况下荧光屏上不出现变形纵波反射讯号呢这可从超声波在焊缝中传播的路径得到解释.由反射定律可求得:变形定律反射角: βL=arcsin(CL/Cs×sinβs)(1)横波入射角: βs= arc sin(Cs/CL×sinβL) (2)因为纵波声速约为横波的两倍,可知变形纵波反射角将大大地大于横波入射角.我们所用探头的角度,是在第一临界角和第二临界角之间,计算可知此时变形纵波,将沿工件表面传播或超出工件表面,所以一般情况下,荧光屏上不会出现变形纵波反射讯号.但在特殊情况下,尤其是在成形很有规律的自动焊对接焊缝中,有时就会出现变形纵波.观察自动焊焊缝表面成型,大致有以下几种形式.如图4所示.平缓圆弧形(小区率) 棱角形表面(如2M16二段冷却分析器)突陡圆弧形(大曲率) 类半圆形表面图4 自动焊焊缝表面的几种成型形式在这几种成型的焊缝中,都不会象在平板中那样,按原来的折射角进行传播,而要改变传播方向.到达焊缝弧面后,反射角度将变小,并随弧面曲率变化而变化,当反射角小到一定程度时,变形纵波将在焊缝或板材内传播,便有可能返回探头,显示到荧光屏上.让我们来分析一下图4中几种焊缝表面成形,找出超声波束在其中传播的规律.图中L表示纵波波束, S表示横波波束,βs表示横波入射角,βL表示变形纵波反射角.βs/表示横波反射角.首先,让我们来看看第种焊缝成形,这种焊缝成形是比较理想的,由于焊缝表面平缓,超声波束入射后反射角改变很小,变形纵波不会出现在工件中,也就不会在荧光屏上出现变形纵波反射讯号.第种焊缝成形,表面呈棱角状,与入射波束有较好的垂直性,其中大部分能量被反射回探头.(这是一种特殊情形,其检测方法与判别将在另外的文章中讨论).焊缝表面与工件表面呈一定的角度,横波声束到达其表面后,有可能产生变形纵波,但这种变形纵波只能在工件中向前传播,不能返回被探头接受,所以荧光屏上不会出现变形纵波反射讯号.第种焊缝成形,表面余高很大,呈圆弧形.入射波位置不同,波束传播规律也不相同.图中表示的是两种极限位置的传播规律,其1是探头推到最前沿的传播规律,其2是一次波束能达到的最后位置.从图中分析可以看出,在这种焊缝中会出现变形纵波,但由于圆弧形焊缝的反射规律,变形波不会被探头接受,所以荧光屏上也不会出现变形波讯号.最后,让我们来分析第种焊缝成形,这种焊缝边缘陡直,表面又比较平缓,类似半个椭圆形,其断面外形很像压力容器碟形封头的剖面.焊缝与母材交界处呈一小圆弧形,当入射横波达到小圆弧面时,便有变形纵波产生,变形纵波可以到达焊缝上表面反射回来,被探头接受显示在荧光屏上.因为纵波声速约等于横波声速的两倍,在相同的时间里,纵波所走的路程也约等于横波所走路程的两倍.因为荧光屏水平扫描线的比例是按横波声束调节的,所以变形纵波的回波在荧光屏上显示的数字,不是它走的真实路程,而仅等于它的1/2.在这里所谓的纵波路程,仅指变形纵波在焊缝中走的路程.返回探头是经焊缝下表面,再次变为横波而被接受的.若变形纵波所走路程以L表示,工件厚度用δ表示,则L≈δ,这段路程显示在荧光屏上仅为1/2δ.如果按原横波入射方向的三角关系推算(这是错误的!),就会误认为反射面所在的位置,是在焊缝热影响区之内(当时所推测的缺陷位置),如图2~4所示.四,产生变形纵波反射的临界条件通过以上分析可知,只有当焊缝剖面呈边缘陡直,表面较平缓的半椭圆形时,才可能出现变形纵波反射讯号.当变形纵波接近垂直于焊缝上表面时,反射回探头的能量较大,就出现变形纵波反射.参见图5. 图5 纵波变形波反射条件示意图由反射定律可知:sinβL:sinβS/=CL:CS……………………………………………………………………………………又从图5中可知<β=<βL+<βS/ 则<βL=<β-<βS/从式可知:sin(β-βS/):sinβS/= CL:CS……………………………………………………根据三角函数的"和差公式":sin(β-βS/)= sinβcosβS/-cosβsinβS/………………………………………………………式可为:(sinβcosβS/-cosβsinβS/)/sinβS/= CL/CS………………………………………又根据三角函数关系:ctgβS/= cosβS// sinβS/……………………………………………………式可为:sinβctgβS/-cosβ= CL/CS ……………………………………………………………ctgβS/=(CL/CS+ cosβ)÷sinββS/=arc ctg[(CL/CS+ cosβ) ÷sinβ] ………………………………………………………………在中厚工件(δ=12~40mm)探伤中,常选用K=2的探头,K2探头折射角β=63.26/,代入式计算可得βS/=21.36/.即当选用K2探头探伤时,如果能满足βS/=21.36/或稍大,稍小于21.36/时,变形纵波便垂直于(或接近垂直于)焊缝表面,此时变形纵波产生强烈的反射,荧光屏上将出现变形纵波讯号.所以βS/=21.36/是产生这种变形纵波的临界角度.此时焊缝的焊角处表面小圆弧的圆心位置,可按以下方法求得.在△OBC中,tg(90.-β+βS/)=OC/(BE/2)OC=(BE/2)tg(90.-β+βS/)…………………………………………………………式中BE可近似地看作是焊缝宽度,OC可近似地看作是焊缝表面小圆弧的圆心O到焊缝表面的距离.当选用K=2探头时,OC≈0.5585BE.此时小圆弧半径为:R=OB=BC/[cos(90.-β+βS/)]≈0.76BE.在中厚焊缝中,常采用X型坡口,此时BE≈δ(工件厚度).可以看出,当小圆弧的圆心O处于焊缝中部附近,或略靠上,略靠下时,亦即小圆弧的半径在0.68～0.76倍工件厚度时,就可能出现变形纵波反射.此值即产生这种变形纵波的临界半径.小结1,从以上事例和分析不难看出,焊缝中此种变形纵波反射,常出现在自动焊缝中,其焊缝表面形状为表面较平缓,焊角处呈一小圆弧形.当自动焊中出现类似图1～3中反射波时,要注意观察分析焊缝表面形状,分析是否产生变形纵波.2,产生这种变形纵波反射的临界角度βS/=21.36/～24.7/,焊角小圆弧临界半径R=0.68～0.76δ.测量临界半径可用万能型规,将焊缝表面形状取下来,作图求出.3,表面形状的观察分析,临界条件的测量计算,是分析产生变形纵波反射的条件.除了以上观察,测量,计算,分析外,还应该采用多种方法的综合检测,有条件时可将焊缝磨平,然后检验验证,以得到确无缺陷的可靠结论.《化工设备检验》1989年第1期发表。

选自特种设备无损检测教材《超声波检测》配套《题库（2008版》主编：强天鹏。

第七章三、问答题7.1 焊缝中常见缺陷有哪几种?各是怎样形成的?7.2 焊缝超声波探伤中，为什么常采用横波探伤?7.3 横波探伤焊缝时，选择探头K值应依据哪些原则?7.4 焊缝探伤时，斜探头的基本扫查方式有哪些，各有什么主要作用?7.5 焊缝探伤中，如何测定缺陷在焊缝中的位置?7.6 焊缝探伤中，测定缺陷指示长度的方法有哪几种?各适用于什么情况?7.7 试简要说明焊缝中常见缺陷回波的特点。

7.8 焊缝探伤中，常见的伪缺陷波有哪几种?7.9 为什么测定探头的K值必须在2N以外进行?7.10 焊缝探伤中，如何选择探头的频率、晶片尺寸和耦合剂?7.11 试说明堆焊层中常见缺陷、晶体结构特点和常用探伤方法。

7.12 试说明奥氏体不锈钢焊缝的组织特点、探伤困难所在和目前所采用的探伤方法。

问答题参考答案7.1答：焊缝中常见的缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。

1）气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收过量气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。

形成的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干，焊件表面污物清理不干净等。

2）未焊透是指焊接接头根部母材未完全熔透的现象。

产生的主要原因是焊接电流过小，运条速度太快或焊接规范不当等。

3）未熔合指填充金属与母材或填充金属与填充金属之间没有熔合在一起。

产生未熔合的主要原因是坡口不干净，运条速度太快，焊接电流太小，焊条角度不当等。

4）夹渣：指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物。

产生夹渣的主要原因是焊接电流过小，焊接速度过快，清理不干净，致使熔渣或非金属夹杂物来不及浮起而形成的。

5）裂纹：指在焊接过程中或焊后，在焊缝或母材的热影响区局部破裂的缝隙。

裂纹按成因可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。

热裂纹是由于焊接工艺不当在施焊时产生的；冷裂纹是由于焊接应力过大，焊条焊剂中含氢量过高或焊件刚性差异过大造成的，常在焊件冷却到一定温度后才产生，因此又称延迟裂纹；再热裂纹一般是焊件在焊后再次加热(消除应力热处理或其它加热过程)而产生的裂纹。

超声波检测理论复习题1选择题1.1物理基础部分1.1.1关于振动与波动，下列那种说法是错误的。

A. 波动是产生振动的根源；B. 波动是振动在物体或空间中的传播；C. 波动是物质运动的一种形式；D. 振动可以是简谐的或非简谐的。

1.1.2超声波的波长：A. 与介质的声速和频率成正比；B. 等于声速与频率的乘积；C. 等于声速与周期的乘积；D. 与声速和频率无关。

1.1.3在同种固体材料中，纵波声速C L，横波声速C S，表面波声速C R间的关系是：A. C R＞C S＞C L；B. C S＞C L＞C R；C. C L＞C S＞C R；D. 以上均非。

1.1.4检查厚度大于400mm的钢锻件时，如降低纵波的频率其声速将：A. 提高；B. 降低；C. 不变；D. 不一定。

1.1.5所谓超声场的声压，其实质是：A. 介质质点某一瞬间所受的压强；B. 介质质点的静态压强；C. 介质质点某一瞬间所受的附加压强；D. 介质质点某一瞬间所具有的声能量。

1.1.6当温度升高时，水的声阻抗将：A. 不变；B. 增大；C. 变小；D. 无规律。

1.1.7在同一固体介质中，当分别传播纵、横波时，它们的声阻抗是：A. 一样；B. 横波的大；C. 纵波的大；D. 以上均可能。

1.1.8区别波型类别的主要依据是：A. 质点的振动方向；B. 振动的传递方向；C. 质点的振动轨迹；D. 以上全部。

1.1.9超声波传播过程中，遇到尺寸与波长相当的障碍物时，将产生：A. 只绕射无反射；B. 既绕射也反射；C. 只反射无绕射；D. 以上都可以。

1.1.10在实际检测中，超声波探头中的波源近似于：A. 球面波；B. 平面波；C. 柱面波；D. 活塞波。

1.1.11超声波检测常规方法中，可检出的缺陷一般不小于：A. 波长的1/4；B. 波长的1/3；C. 波长的1/2；D. 以上全不是。

1.1.12用2.5MHz直径为14㎜的纵波直探头，采用水浸探测钢板，水层厚度为20㎜，则钢中的近场长度N为：A. 15.7mm；B. 20.8mm；C.3.2mm；D. 78.1mm。

超声波检测复习题（第6、7、8、9章）一、判断题4.4.串列法探伤适用于检查垂直于探测面的平面缺陷（）4.5“灵敏度”意味着发现小缺陷的能力，因此超声波探伤灵敏度越高越好。

（）4.6所谓“幻影回波”是由于探伤频率过高或材料晶粒粗大引起的。

（）4.7当量法用来测量大于声束截面的缺陷尺寸。

（）4.8半波高度法用来测量小于声束截面的缺陷的尺寸。

（）4.9串列式双探头法探伤即为穿透法。

（）4.11曲面工件探伤时，探伤面曲率半径愈大，耦合效果愈好。

（）4.12实际探伤中，为个提高扫查速度减少杂波的干扰，应将探伤灵敏度适当的降低。

（）4.13采用当量法确定的缺陷尺寸一般小于缺陷的实际尺寸。

（）4.14只有当工件中缺陷在各个方向的尺寸均大于声束截面时，才能采用测长法确定缺陷长度。

（）4.15绝对灵敏度法测量缺陷指示长度时，侧长灵敏度高，测得的缺陷长度大。

（）4.16当工件内存在较大的内应力时，将使超声波的传播速度及方向发生变化。

（）4.17超声波倾斜入射至缺陷表面时，缺陷反射波高随入射角的增大而增高。

（）5.1钢板探伤时，通常只根据缺陷波情况判定缺陷。

（）5.2当钢板中缺陷大于声束截面时，由于缺陷多次反射波互相干涉容易产生“叠加效应”（）5.3厚钢板探伤中，若出现缺陷的多次反射波，说明缺陷的尺寸一定较大。

（）5.4较薄钢板中采用底波多次法检测时，如出现“叠加效应”则说明缺陷一定较大（）5.5复合钢板探伤时，可从母材一侧探伤，也可从复合材料一侧探伤。

（）5.9钢管做手工接触法周向探伤时，应从顺、逆时针两个方向各探伤一次。

（）5.10钢管水浸探伤时，水中加入适量活性剂是为了调节水的声阻抗，改善透声性。

（）5.12用斜探头对大口径钢管做接触法周向探伤时，其跨距比同厚度平板大。

（）6.1对轴类锻件，一般来说以纵波直探头从径向探测效果最佳。

（）6.2使用斜探头对轴类锻件作圆柱面轴向探测时，探头应从正、反两个方向扫查。

（）6.3对饼形锻件，采用直探头作径向探测是最佳的探伤方法。

关于对接焊缝脉冲反射法超声检测缺陷和伪缺陷识别与分析发布时间：2023-01-15T04:38:06.493Z 来源：《当代电力文化》2022年第15期作者：曹伟琪陈德荣[导读] 特种设备承压部件焊缝超声检测，参照NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分超声检测》标准曹伟琪陈德荣广州特种承压设备检测研究院 510663摘要：特种设备承压部件焊缝超声检测，参照NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分超声检测》标准，制定相应的检测工艺和操作指导书，根据工艺或操作指导书中的相应要求实施检测，并依据相应标准中的质量分级进行缺陷级别评定。

由于脉冲反射法超声检测仅依靠抽象了A型回波对于焊缝中的缺陷进识别与判断，需要依靠丰富的现场实践经验，而相关标准并未对缺陷识别与判定方法作详细介绍。

笔者在多年现场检测中积累了一定的实践经验，本文介绍特种设备承压部件对接焊缝脉冲反射法超声检测中缺陷和伪缺陷的识别方法，为现场检测缺陷判定提供指导。

关键词：超声波检测、伪缺陷、变形波1 六种常见的伪缺陷特种设备承压部件对接焊缝超声检测，常见的伪缺陷有六大类，分别为：（1）根部焊瘤反射波，（2）表面波/油波，（3）变形波（纵波），（4）上表面反射波（横波），（5）余高反射波，（6）扩散声束反射波。

根部焊瘤反射波、变形波（纵波）、上表面反射波统称为“山形波”。

1.1 表面波/油波超声波声束具有一定扩散角，当上扩散角一定大时，钢中存在上扩散角为90°的横波，且沿着工件表面传播，即为表面波。

可以简单的理解为，表面波是沿着工件表面传播的横波。

当选用的探头K值较大、晶片尺寸较小、频率较小等条件时，会导致超声波声束扩散角增大，沿着工件表面传播的横波分量越多，表面波愈加明显。

表面波波形较宽，呈三角形状，用手蘸油拍打探头前部，表面波会明显跳动或者完全消失。

油波波形较宽，当探头固定不动，清除探头前部多余的耦合剂，油波消失。

毕业论文毕业设计论文设计（论文）题目：T型焊缝的超声波检测下达日期：2011 年12 月 5 日开始日期：2011 年12 月 5 日完成日期：2011 年 1 月 5 日指导教师：李红莉学生专业：检测技术及应用班级：检测0901学生姓名：安克珍教研室主任：张博材料工程系陕西工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书毕业设计题目：T型焊缝的超声波检测进程计划表（安克珍）序号起止日期计划完成内容实际完成情况检查签名1 2011.12.5～12.7查资料、分组完成2 2011.12.8～12.9课外查资料为撰写论文做准备完成3 2011.12.12～12.15模拟机仪器性能的测试完成4 2011.12.16～2011.12.18距离-波幅曲线的绘制完成5 2011.12.19～2011.12.20探伤工艺的选择和确定完成6 2011.12.21～2011.12.23对工件进行超声波检测完成7 2011.12.24～2011.12.28整理各类资料,将论文撰写完毕,进行初稿修正完成8 2011.12.29～2012.1.5修改论文准备答辩完成T型焊缝的超声波检测摘要：介绍了T型角焊缝超声波探伤的两种方法:单直探头法和单斜探头法。

对直探头探测频率和斜探头K值选择及模拟机的基本性能测试进行了简单论述; 着重分析了探伤中出现的波形及依据波形特征确定缺陷位置, 并对缺陷性质作出判断的分析方法,为实际检测提供依据，并通过检验实例来证明检测效果。

关键词：超声波检测，T型角焊缝，探头，波形，缺陷T TYPE ULTRASONIC TESTING OF WELDS ABSTRACT：Introduced T ultrasonic flaw detection of two kinds of methods: single straight probe method and monoclinic probe method. On straight beam probe detection frequency and K value of angle probe selection and simulation machine basic performance test is simply discussed; analyzes the flaw in the waveform and based on the waveform characteristics determine the defect position, and on the nature of defect judgement analysis method, provide the basis for the actual testing, and through the test example to demonstrate the detection effect.KEY WORDS:Ultrasonic testing, T type fillet weld, probe, wave,前言：T 型角焊缝是一种常见的焊接结构,在金属结构件中应用非常广泛。

超声波复习题判断题：1、为了在试件中得到纯横波,斜探头透声斜楔材料的纵波速度应⼤于被检试件中的纵波速度(X)2、焊缝斜⾓探伤时，如采⽤直射法，也应该考虑结构反射、变型波等⼲扰回波的影响(O)3、盲区与始波宽度是同⼀概念。

(X)4、A型显⽰的超声波仪器可测定缺陷⾄⼯件表⾯的距离(O)5、GB11345-89不适⽤于铸钢及奥⽒体不锈钢焊缝(X)6、探测根部未焊透缺陷时,⼀般不宜选⽤折射⾓为60°的斜探头(O)7、⽤平探头对曲⾯⼯件接触法探伤时,探伤⾯曲率越⼤,耦合效果越差(O)8、绝对灵敏度法测量缺陷指⽰长度时，测长灵敏度⾼，测得的缺陷长度⼤。

（O）9、GB11345-89 中规定最⼩探测厚度为8mm。

(O)10、调节HS600系列探伤仪“抑制”功能时，抑制越⼤，仪器动态范围越⼩。

（X）11、螺栓探伤时，选择横波斜探头，对于直径⼤于M100的螺栓，宜⽤5MHz的斜探头。

（X）“”超声波倾斜⼊射⾄缺陷表⾯时，缺陷反射波⾼随⼊射⾓的增⼤⽽增⾼（X）。

12、与ⅡW试块相⽐CSK-ⅠA试块的优点之⼀是可以测定斜定探头分辨⼒。

（O）13、由端⾓反射率试验结果推断,使⽤K≥1.5的探头探测单⾯焊焊缝根部未焊透缺陷,灵敏度较低,可能造成漏检。

（O）14、在同⼀固体介质中，传播纵、横波的声阻抗不⼀样。

（O）15、波的叠加原理说明，⼏列波在同⼀介质中传播并相遇时，都可以合成⼀个波继续传播。

（X）16、界⾯上⼊射声束的折射⾓等于反射⾓。

(X)17、横波斜⼊射⾄钢/空⽓界⾯时，⼊射⾓在30左右时，横波声压反射率最低。

(O)18、第⼆介质中折射的横波平⾏于界⾯时的纵波⼊射⾓叫第⼀临界⾓。

(X)19、超声波的扩散衰减与波型、声程和传声介质、晶粒度有关。

（X）20、如果有机玻璃/铝界⾯的第⼀临界⾓⼤于有机玻璃/钢界⾯第⼀临界⾓，则前者的第⼆临界⾓(X)21、DL/T820-2002标准不适⽤于铸钢奥⽒体不锈钢等粗晶材料的焊接接头。

43影响焊缝超声波探伤的因素分析贵州航天乌江机电设备有限责任公司 王 平 胡爱萍摘要 例举了焊缝表面余高的形状、高度和宽度，焊接接头的错边以及焊接接头外接结构等对超声波探伤的影响，分析了伪反射波的特征和反射信号波形的变化情况。

对于保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等，应进行适当的修磨并作圆滑过渡，以免影响检测结果的评定。

关键词 超声波探伤 焊缝 表面结构状况 反射波1 引言超声波探伤是焊缝内部质量检验的重要方法之一，具有设备简单，操作方便等优点。

但超声波探伤在焊缝探伤的应用中也存在着不利的一面，如由于焊缝表面有咬边、较大的隆起、凹陷以及结构形式特别而产生的一些伪缺陷波（假讯号），不仅影响超声波探伤的实施，而且对超声波探伤结果的判断有直接的影响，很可能造成误判和错判[1]。

2 影响焊缝超声波探伤的因素分析2.1 余高宽度对扫查范围的影响GB11345—1989标准[2]第8.1.1条的表2按板厚推荐了焊缝探伤的斜探头K 值。

但在实际工作中，斜探头的K 值和前沿距离的组合不仅应考虑板厚，而且还应考虑焊缝余高的宽度[3]。

假定对接焊缝上部加强此外，在实际工作中有焊缝突然变宽的情况，如自动焊的起弧和收弧区及焊缝的返修区都比正常的焊缝要宽，而这些区域总是缺陷的多发区。

焊缝变宽超声波声束就可能对焊缝的中心区域漏扫查，产生对该区域缺陷的漏检。

2.2 焊接接头错边的影响如图2所示，焊接接头中A 点存在咬边，B 点存在内部焊接缺陷，由于错边部位A 、B 点反射波在荧光屏上出现的位置与理想的焊接接头状况有明显区44在多道焊的焊缝表面，形成一道道沟槽，当超声波扫查到沟槽时，会引起沟槽反射。

鉴别的方法是，如图7所示，A 点处分别存在咬边、沟槽、气孔和裂纹，因为超声波主声束具θ，以及仪器与探头的分辨力的影但若能将焊缝表使表面反射波无法a. 焊缝的宽度及宽度的均匀性；b. 焊缝余高高度和表面平滑过渡的弧面状况；c. 上下表面焊缝余高中心错位量；d. 焊缝表面附近外接结构的范围。

第七章三、问答题焊缝中常见缺陷有哪几种?各是怎样形成的?焊缝超声波探伤中，为什么常采用横波探伤?横波探伤焊缝时，选择探头K值应依据哪些原则?焊缝探伤时，斜探头的基本扫查方式有哪些，各有什么主要作用?焊缝探伤中，如何测定缺陷在焊缝中的位置?焊缝探伤中，测定缺陷指示长度的方法有哪几种?各适用于什么情况?试简要说明焊缝中常见缺陷回波的特点。

焊缝探伤中，常见的伪缺陷波有哪几种?为什么测定探头的K值必须在2N以外进行?焊缝探伤中，如何选择探头的频率、晶片尺寸和耦合剂?试说明堆焊层中常见缺陷、晶体结构特点和常用探伤方法。

试说明奥氏体不锈钢焊缝的组织特点、探伤困难所在和目前所采用的探伤方法。

问答题参考答案答：焊缝中常见的缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。

1）气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收过量气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。

形成的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干，焊件表面污物清理不干净等。

2）未焊透是指焊接接头根部母材未完全熔透的现象。

产生的主要原因是焊接电流过小，运条速度太快或焊接规范不当等。

3）未熔合指填充金属与母材或填充金属与填充金属之间没有熔合在一起。

产生未熔合的主要原因是坡口不干净，运条速度太快，焊接电流太小，焊条角度不当等。

4）夹渣：指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物。

产生夹渣的主要原因是焊接电流过小，焊接速度过快，清理不干净，致使熔渣或非金属夹杂物来不及浮起而形成的。

5）裂纹：指在焊接进程中或焊后，在焊缝或母材的热影响区局部破裂的裂缝。

裂纹按成因可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。

热裂纹是由于焊接工艺不妥在施焊时产生的；冷裂纹是由于焊接应力过大，焊条焊剂中含氢量太高或焊件刚性不同过大造成的，常在焊件冷却到必然温度后才产生，因此又称延迟裂纹；再热裂纹一般是焊件在焊后再次加热(消除应力热处置或其它加热进程)而产生的裂纹。

答：焊缝中的气孔、夹渣是立体型缺陷，危害性较小。

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。

对接焊缝超声波探伤中的伪缺陷回波分析摘要：在对接焊缝超声波检测时，由于焊缝结构的影响，导致仪器会检测到干扰回拨，干扰回拨就是一种伪缺陷波，伪缺陷波会对超声检测的缺陷识别造成误导，从而影响超声检测的准确性。

本文通过分析由焊缝结构引起的伪缺陷回波的成因及识别方法，以便在超声波探伤时对回波有更准确的评判。

关键词：无损检测；超声波探伤；干扰回拨；伪缺陷回波1.引言超声波探伤的目的是检测焊缝缺陷，并对焊缝缺陷进行准确的定位、定性及定量。

在对接焊缝超声波探伤过程中，当有缺陷存在时，超声波探伤仪观察区域会出现缺陷回波，但是在检测过程中没有缺陷时，也能观察到回波，这就是由焊缝结构等原因导致的伪缺陷波，通过分析回波的产生位置和特征，对回波进行识别和区分，确定哪些是真正的缺陷波，哪些是伪缺陷波，以提高超声检测的缺陷检出率和缺陷评价准确性。

2．伪缺陷回波的成因在对接焊缝超声波检测过程中，经常会遇到由焊缝结构、仪器、探头以及耦合不良等因素引起的反射回波，这些观察到的反射回波不是焊缝内部缺陷引起的真实缺陷反射波。

这种波形称为干扰回波或者伪缺陷波。

在诸多伪缺陷波中，由焊缝结构所引起的伪缺陷波是超声波探伤中最常见的。

本文总结了对接焊缝超声波探伤过程中常见的几种由焊缝结构引起的伪缺陷波的分析与判断方法，力图通过对这几种常见的伪缺陷波产生原因及波型特征的分析，加深操作者对其特征的认识与掌握，以便简捷地排除其干扰，准确地判定缺陷，并能对其它类型的干扰回波做出正确的分析与判断。

3.伪缺陷回波的种类3.1焊缝表面沟槽反射波：在厚壁管多道焊的焊缝表面会形成一道道沟槽。

当超声波检测扫查到沟槽时，会引起沟槽反射。

沟槽反射的特点是，在沟槽的一侧检测时，回波稍高，另一侧回波低，或者没有回波，见图1。

如果用蘸有油的手指在沟槽处轻拍，回波会上下跳动。

根据回波信号显示的深度和水平位置，可以判断该回波信号的位置与沟槽实际位置相符，所以此回波信号是焊道之间的沟槽所引起的伪缺陷回波。

焊缝超声波检测真伪缺陷判定【摘要】:随着超声波技术的应用和发展，利用超声波来对焊缝质量进行检测成为了可能。

之所以会选择超声波，主要是因为超声波的使用对于检测对象的损害非常小，几乎是无损。

在使用超声波对焊缝进行检测的过程中，会显示出非常清晰的波形，我们可以通过波形来观察和判断焊缝存在的质量问题。

经过很长一段时间的探索和试验，超声波技术检测出来的结果和定位都是比较精准的，但是仍然还存在一些问题，该检测技术还有一定进步的空间，一些问题还需要寻找合理的解决办法。

【关键词】:焊缝;超声波检测;真伪缺陷判定超声波检测技术存在高效和精准的优势，通过该技术，检测人员可以对焊缝进行全面检查。

因此，在焊缝的检测过程中，超声波技术使用越来越频繁。

更重要的是，超声波在对焊缝进行检测的过程中，能够真实反映焊缝存在的缺陷，达到去伪存真的效果。

从现有的超声波技术来看，它的使用可以一定程度上节约检测成本，减少对原材料的消耗，相对之前的检测技术有了一个质的飞跃。

它能够利用真伪判定，最大限度的发现和检测出材料存在的问题，有效保障容器的安全性。

所以，超声波检测真伪缺陷判断问题是非常具有研究价值和研究必要性的，也值得我们去进一步探讨和分析。

1检测得到的各类波形首先就是表层波。

选择超声波对焊缝进行检测，在选用了较大比值的探头，并且对检测的敏锐程度预设较高的情况下，表面波一般会沿着表面的金属一直到达边缘，这个时候之前的探头就会对波形进行一个明显的反映，并且投射在荧幕上供相关人员观察。

但是在荧幕上的投射出来的时候，可能会存在波纹不明显且轻微摇摆的情况，从而影响检测结果。

而且必须要保证探头不能被干扰，因为波纹就是随着探头的移动而移动的，具有不稳定性，甚至有时候会因为探头被触碰而导致波纹的消失。

但是如果对焊缝的一些部位进行敲打，就会出现弹跳状态的波形，让我们可以十分清楚的判定焊缝存在的缺陷，帮助我们较好的完成检测工作。

超声波是利用了回波形状，对规律状态下的观察和分析，让工作人员精准找到焊缝缺陷。

超声波检测钢结构焊缝中伪缺陷波的判别【摘要】针对钢结构厚板的自动焊对接焊缝中会出现的特殊超标反射回波，通过试验验证了此种超标反射回波是伪缺陷波。

分析了产生此种伪缺陷波的原因，并提出了解决方法。

【关键词】自动焊对接焊缝；伪缺陷波；波形转换超声波检测是利用材料以及材料中缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。

超声波检测具有灵敏度高、成本低、检测速度快、穿透力强、对人体无害等优点。

但由于常规超声波检测对缺陷的显示不直观，检测技术难度大，导致容易受到主客观因素的影响，因此，需要有丰富经验的检测人员进行操作。

在钢结构焊缝超声波检测中，若检测人员发生误判，将伪缺陷波判断为缺陷波，将会导致焊缝重焊甚至构件报废，造成不必要的经济损失。

1．常见的伪缺陷波类型钢结构焊缝超声波检测时，超声波检测仪除了显示缺陷回波以外，还会显示伪缺陷波。

所谓伪缺陷波是指焊缝中非缺陷造成的回波反射信号。

伪缺陷波的种类很多，常见的有如下几类：（1）仪器、探头杂波由于仪器、探头连接性能的影响，在仪器屏幕上会出现脉冲幅度高且宽的信号，可以通过重新连接、更换探头、降低增益的方法消除影响。

（2）耦合剂反射波如果探头角度较大，并且增益较大时，探头发出的一部分能量会转换成表面波，这种表面波传播到探头前沿耦合剂堆积处，也造成反射信号。

遇到这种信号时，只要探头固定不动，用手擦掉探头前面的耦合剂时，信号就会消失。

（3）沟槽回波在多道焊的焊缝表面会形成一道道沟槽，当超声波扫查到沟槽时，会引起沟槽反射。

此时，用手蘸取耦合剂在沟槽处轻轻敲击，回波会上下跳动；或者根据回波在仪器显示屏上的位置计算出水平距离和垂直距离，如果与沟槽的位置相同，长度也相等，则可判断为沟槽反射波。

但是，手工焊沟槽由于大小、深浅不规则不均匀，在实际检测中，容易与焊缝下半部的缺陷回波（如：未焊透）相混淆。

图1伪缺陷波类型（4）焊角回波焊缝一般有一定的余高，余高与母材的交界处称为焊角，由焊角产生的回波称为焊角回波。

焊缝探伤中缺陷性质与伪缺陷波的判别摘要：本文介绍了焊缝探伤中缺陷性质，利用图示对焊缝中常用缺陷进行了阐述，提出了对典型缺陷的估判方法，并对常见的伪缺陷波进行了归纳及案例实证分析。

关键词：焊缝探伤；超声波；伪缺陷波超声波探伤是目前应用最广泛的无损探伤方法之一,它具有灵敏度高、穿透能力强、检验速度快、成本低、设备轻便和对人体无害等一系列优点。

超声波在钢材内部穿透能力很强,因此可检测很厚的钢板和焊缝;对于平面状缺陷,尽管有的缺陷很深,只要超声波直射至缺陷面,均能得到很高的缺陷波。

因而超声波对压力容器焊缝探伤未焊透和裂纹等危险性缺陷检测灵敏度很高,具有实用意义。

检测中作好缺陷和伪缺陷的判别具有重要意义。

一、缺陷性质的估判1.气孔。

气孔是焊接时熔池中的气体在凝固时未能逸出而形成的空穴，呈球形或椭球形。

气孔可分为单个气孔和密集气孔，单个气孔回波高度低，波形较稳定。

从各个方向探测，反射波高且大致相同，但稍一移动探头就消失。

密集气孔为一簇反射波，其波高随气孔的大小而不同，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。

2.夹渣。

夹渣是焊后残留在焊缝的熔渣，夹渣表面不规则。

夹渣分点状夹渣和条状夹溘。

点状夹渣的回波信号与点状气孔相似。

条状夹渣回波信号多呈锯齿状。

它的反射率低，一般波幅不高，波形常呈树枝状，主峰边上有小峰。

探头平移时，波幅有变动，从各个方向探测，反射波幅不相同。

3.未焊透。

焊接时，接头处母材与母材未完全熔透的现象称为未焊透。

一般位于焊缝中心线上，有一定的长度。

在厚板双面焊缝中，未焊透位于焊缝中部，声波在未焊透缺陷表面上类似镜面反射，用单斜探头探测时有漏检的危险，特别是K值较小时。

漏检可能性更大。

为了提高这种缺陷的检出率，应增大探头K值探伤或采用串列式探伤。

对于单面焊根部未焊透，类似端角反射，K＝0．7～1．5，灵敏度较高。

探头平移时，未焊透波形较稳定。

焊缝两侧探伤时，均能得到大致相同的反射波幅。

4.未熔合。

钢结构T形接头对接焊缝超声波检测摘要针对T型角焊缝各种不同的探伤方法，对钢结构太板梁T型角焊缝超声波探伤方法进行了比较选择，确定T既符合铜结构标准器方便检测的探伤方法，说明T探伤I艺对保证产品质量的重要性。

关键词角焊缝翼板腹板1 前言目前现代化钢结构厂房的应用越来越多,它涉横梁、吊车梁和焊接工字梁的制造及安装,按照图样技术条件及规范要求,钢结构件的翼板和腹板采用角焊接的焊缝形式,重要部位焊缝必须焊透。

对需要焊透的焊缝按技术条件及规范要求进行检测,以确保角焊缝内不存在未焊透缺陷。

GB 50205 —1995 《钢结构工程施工及验收规范》明确要求用超声波检测方法对角焊缝整个截面进行检测。

执行GB11345—89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》中B级检验等级并达到Ⅱ级评定等级要求，针对这些角焊缝的超声波检测，各种教材和标准中叙述了不同的探伤方法，倒如，用直探头在翼板上进行探测，用钭探头在翼板的内外侧进行探铡，或用钭探头在腹板上进行探测。

那么哪一种方法在实际生产上较方便实用，而又能达到检测要求和目的呢?笔者在角焊缝实际探伤过程中，对各种探伤方法进行了摸索，总结出了针对这些T型角焊缝较好的探伤方法。

2 钢结构中角焊缝检测的目的钢结构构件的制作安装，相对于受国家安全监察的特殊设备锅炉、压力容器，其无损检测的要求及方法、标准、规范是滞后的。

在较早的技术条件中，对于大板梁构件要求焊透的T型角焊缝，仅要求在角焊缝中不得存在未焊透缺陷．对于应达到几级标准及怎样检测未作出规定。

近年来，由于工程监理制度的实施，对钢结构件焊缝的无损检测越来越被重视，超声波检测不但要求对角焊缝中未焊透缺陷进行检测，而且必须对整个焊接截面上的缺陷进行检测，同时要求达到的一级焊缝质量。

设计者的目的是通过提高对钢构件制作质量的要求来降低钢构件的安全系数取值，达到钢构件的轻型化，同时节约材料。

为此，无损检测在钢结构制作安装中得到越来越广泛的应用，而钢结构中的角焊缝检测是钢结构中检测的重中之重。