焊缝超声波探伤可以检查出哪种缺陷?
超声波探伤具有高灵敏度,能够精准检测出0.5mm以上的微小缺陷,可以检测出多种焊缝缺陷。检测速度上快,可以在现场快速开展检测工作,无需复杂的准备工作。
超声波检测焊缝缺陷的特征
(一)气孔:
在焊接过程中,气孔是较为常见的一种缺陷。在超声探伤中,气孔有着独特的信号特征。从A扫描图像上看,它表现为单个孤立的低幅度回波,波高通常≤满屏20%,就像平静湖面上偶尔泛起的小涟漪,十分微弱。而且其波形尖锐,如同一个锋利的小尖峰,并且没有拖尾现象,这表明它的反射较为集中。当我们移动探头时,这种信号会像雨点打在窗户上一样,骤现骤失,毫无规律可言,在焊缝中呈现出随机分布的状态。
(二)夹渣
夹渣是焊缝中残留的熔渣或非金属夹杂物,如氧化物、硅酸盐等,严重影响焊缝质量。夹渣在超声探伤中的信号特征具有明显的辨识度。其回波幅度不均匀,就像高低起伏的山脉,没有明显的规律。波形呈现出锯齿状,或者是多个小峰叠加在一起,显得杂乱无章。这是因为夹渣的形状和成分都不规则,对超声波的反射也是杂乱的。当我们移动探头时,回波信号不会像气孔那样骤变,而是缓慢变化,相对稳定。而且,由于夹渣对声波的散射作用非常严重,常常会伴随底波衰减,原本清晰的底波信号变得模糊甚至消失,这就像声音在嘈杂的环境中传播,被不断干扰和削弱。
(三)裂纹
裂纹是焊缝中最具危害性的缺陷,可分为热裂纹和冷裂纹。裂纹在超声探伤中表现出独特且危险的信号特征。其回波幅度很高,通常≥满屏50%,就像一座高耸的山峰,在探伤图像中十分显眼。波形前沿陡峭,仿佛悬崖峭壁,后沿则相对平缓,这种独特的形状是裂纹的重要标志。而且,裂纹常常会伴随多次反射,也就是我们所说的“二次波”“三次波”,这是因为裂纹的表面不规则,超声波在裂纹内部来回反射,形成了复杂的反射波。裂纹还具有明显的方向性,当探头垂直于裂纹走向时,信号最强。
(四)未熔合
未熔合是指焊缝金属与母材或焊层之间未完全熔化结合,是一种严重影响焊缝强度的缺陷。在超声探伤中,未熔合的信号特征具有一定的隐蔽性。其回波通常位于焊缝与母材的交界处,比如根部或焊趾位置,就像潜伏在边界的“暗雷”。回波幅度较低,一般在30%-40%满屏之间,不太容易引起注意。波形呈扁平状,与其他缺陷的波形有明显区别。当探头平移时,由于声束扩散效应,信号长度会超过缺陷实际尺寸,这给准确判断缺陷大小带来了一定困难。
(五)未焊透
未焊透是指母材根部在焊接时未完全熔透,这是一种常见且影响焊缝质量的缺陷。在超声探伤中,未焊透有着典型的信号特征。其回波稳定地出现在焊缝中心线根部位置,深度大约为板厚的1/2,就像一条潜伏在焊缝根部的“暗线”。信号呈连续线状,非常稳定,这是因为未焊透是沿着焊缝根部连续存在的。波高会随着未焊透深度的增加而升高,深度越大,反射的超声波越多,回波也就越高。由于未焊透会大量反射超声波,使得底波幅度显著降低,原本清晰的底波信号变得微弱,这是判断未焊透的重要依据之一。