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摘 要:随着火力发电厂装机容量的不断提高,越来越多的高合金管道得到应用,其中P91/P92钢广泛应用于火力发电厂高压管道,火力发电厂高压管道对接焊接接头均采用氩弧焊打底加手工电弧焊工艺,由于该类高合金材料具有一定的裂纹敏感性,特别是焊缝根部如果存在缺陷,不仅对焊缝质量有很大的影响,对机组的安全运行将照成极大的安全隐患,由于现场的超声波检测采用单面双测或单面单侧检测,对根部缺陷的检测和判别非常重要。
关健词::高压管道对接接头;超声波检测;根部缺陷的判别。
中图分类号:TM621文献标识码: A
目前,随着火力发电厂装机容量的不断提高,P91/P92钢得到广泛的应用,同时由于该类钢种属高合金的马氏体耐热钢,焊接性能差,对焊接工艺要求高,火力发电厂的施工过程中,压力管道的焊缝大多都采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面的焊接方法,往往要求进行100%的无损探伤。超声波探伤是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、不受时间限制和对人体无害等一系列优点。但由于管道规格、材质繁多,现场施焊时焊接位置复杂,焊接工艺复杂,工艺过程多,可能出现各种各样的焊接缺陷,特别是焊缝根部的缺陷,危害性更大,正确对焊接缺陷的判别、定位是超声波探伤的关键和难点,必须能够正确地区分焊缝中缺陷波和伪缺陷波,我在工作过程中总结了几点。
电站锅炉大口径压力管道焊缝的坡口形式主要为V、U型或双U型,坡口宽度一般为
20~30mm,一般顷角为300左右,钝边高度为2~3mm,根部对口间隙2~3mm,在焊缝内侧中心线两侧有过渡的内导角。焊缝中常见主要缺陷为气孔、夹渣、裂纹、未熔合、根部未焊透和咬边等。每当检出缺陷后,应根据具体情况,采用不同的扫查方式,在不同的方向对其进行探测,根据焊缝规格、材质、焊接方法、焊接工艺等,结合反射波出现的具體位置,静态波形和动态波形,综合分析、判断是否为缺陷回波。
1.缺陷波的估判
(1) 气孔: 单个气孔其回波高度一般较低,波形陡直尖锐,较稳定,从不同方向探测,反射波高大致相同,斜探头环绕移动,反射波高大致相同,但纵向与横向稍一移动,信号很快消失。密集气孔为一簇反射波,其波高随气孔的大小而不同,当斜探头做定点转动时,会出现此起彼落的现象。与点状夹渣相比,气孔内含气体,声阻抗小,反射率高。
(2) 夹渣: 点装夹渣的回波信号与点装气孔相似,但有方向性,斜探头从不同方向探测,反射波高不同。条装夹渣的回波信号多呈锯齿状,波宽而带有多个波峰,探头横向移动时,各个波峰的高度随之发生变化。与气孔相比,金属夹渣或非金属夹渣的声阻抗大,反射波要低一些,且夹渣面粗糙,波形宽,呈锯齿形。
(3) 内凹:斜探头探测时,回波信号波幅不高,对应深度略小于母材壁厚,从两侧探测,入射声束不交叉。焊缝余高打磨平后,用直探头探测时,焊缝中心线上回波信号声程略低于焊缝两侧底波信号声程,探头纵向移动时,回波信号略有起伏,两侧底波信号波幅略高。
(4)未焊透:根部未焊透类似端角反射,当发现根部有反射波时,初步判断可能是根部未焊透缺陷时(如焊缝规格适合的情况下),应尽可能使用K1的斜探头进行探测,斜探头横向移动时,波形较稳定,对应深度基本上等于母材壁厚。从两侧探测时,均能得到大致相同的反射波幅。如果余高打磨平后,用直探头探测时,焊缝中心线上回波信号声程低于焊缝两侧底波信号声程,探头纵向移动时,明显有两个信号上下跳动。
(5)未熔合:如果斜探头折射角选择合适,斜探头对坡口未熔合还是比较较敏感的,当超声波垂直入射到其表面时,回波高度大,探头横向移动时,波形较稳定。从两侧探测时,反射波幅不同,有时只能从一侧探到,有时用二次波才能探到。(直探头容易探到层间未熔合,当超声波垂直入射到其表面时,回波很强,底波明显降低,甚至会消失)。
(6)裂纹: 一般裂纹的回波高度较大,波幅宽,会出现多峰,从不同方向探测,缺陷回波高度显著不同,在垂直于缺陷方向探测,缺陷回波高;在平行于缺陷方向探测,缺陷回波低,甚至无缺陷回波。探头平移时,反射波连续出现,波幅有变动;探头转动时,波峰有上下错动现象。另外,裂纹也容易出现在焊缝热影响区,而且裂纹多垂直于焊缝,探测时。应在斜平行于焊缝方向进行小角度的斜平行扫查,如果有横向裂纹,超声波能直射至裂纹,便能发现。
2.伪缺陷波的判别
焊缝超声波探伤中,荧光屏上除了出现缺陷回波以外,还会出现伪缺陷波,它并非由焊缝中的缺陷造成,而且种类比较多。
(1)仪器杂波
在不接探头的情况下,由于仪器性能不良,灵敏度调的过高时,荧光屏上出现单峰或者多峰的波形。接上探头工作时,此波形在荧光屏上位置固定不变,降低灵敏度后,此波形消失。
(2)焊缝表面沟槽引起的反射波
当超声波扫查到多道焊缝表面形成的一道道沟槽时,会引起沟槽反射,这种波一般出现在一、二次波处或稍偏后位置,波形特点为不强烈,迟钝。
(3)焊缝上下错边引起的反射波
当管道对接时两侧管壁厚度不一致、椭圆、对口错口等原因,会引起焊缝错位,由于焊缝上下焊偏,在一侧探伤时,焊角反射波很像焊缝内缺陷,当移到另一侧探测时,一次波前没有反射波。
二.单面焊双面成型焊缝根部端角反射波的识别方法
1.根部回波的分类:分为端角反射波和非端角反射回波
(1) 端角反射波
一般情况下,单面焊双面成型焊缝的根部缺陷有未焊透、未熔合、垂直于根部的裂纹和错边等,这些结构形成单侧的端角反射是很明显的,与端角反射波很相似。把这四种缺陷引起的回波称为“端角反射波”,因为它们都有“端角反射”的特征。
(2)非端角反射回波
根据实际工作中遇到的情况,通常把由焊缝根部成型原因所形成的内凸或内凹、焊瘤以及焊缝根部的气孔、夹渣等不具有端角反射特征的缺陷回波,称为“非端角反射波”。
2.端角反射波的识别方法
(1) 反射点(端角反射角顶点)的位置
焊缝的根部未焊透、未熔合和错边的深度均为探头侧的母材厚度T;裂纹的深度因焊缝内成型不同而稍有变化,接近母材厚度T。未焊透、未熔合和错边的水平位置通常不在焊缝的中心线上,稍偏向探头侧,偏离的距离约为钝边间隙的一半;裂纹的水平位置通常在焊缝中心位置。
(2) 反射波的波形特征
(2.1) 静态波形
选用一次波可以扫查到根部的探头,探头垂直于焊缝(纵向)前后移动是很容易捕捉到端角反射波的.尽管端角反射声压反射率会因入射横波折射角度的不同而不同,但通常回波信号很强,波形粗大。当端角立面尺寸(即缺陷沿着壁厚方向上的尺寸或错边量)接近4mm时,前后移动探头往往可以搜索到两个回波。
(2.2) 动态波形
(2.2.1)探头垂直于焊缝前后移动时,波幅降落缓慢。有资料介绍用6dB法测量缺陷高度,以探头移动距离作为缺陷高度的指示值。
(2.2.2)探头垂直于焊缝沿焊缝平行移动,在一定尺寸范围内幅度变化不大或基本上无变化,这说明端角是由两个互相垂直的平面构成的,而缺陷平面沿焊缝(纵向)是有一定尺寸的。
(2.2.3)探头由垂直于焊缝改为非垂直(倾斜)于焊缝状态,来回转动,波幅升降非常明显。这是因为端角反射的声束不能按(或大部分不能按)入射路径返回,形成回波(或回波很低)的缘故。
(3) 变换探头K值
端角反射声压随横波入射角(此处即为横波折射角β,K=tgβ)不同而不同。在β约为600(即对母材下表面的入射角,对与之垂直的缺陷平面入射角则为300)为反射声压谷底。从理论上讲,选用K1探头,端角反射声压可为100%,但如果焊缝的母材厚度在18~30mm时,探头K值对应选在2~2.5范围内,探头K值增大波幅会有明显提高。一般来讲,使用K2探头发现一端角反射波时,换同频率的K2.5探头,检测同一部位,波幅会提高4~6dB。
根据以上的识别方法,就可以基本认定该反射波为端角反射波。焊缝内成型反射波虽然沿焊缝纵向有一定长度,但内凸反射点的埋藏深度大于母材厚度,水平距离远离中心一侧,内凹反射点的埋藏深度和水平距离与端角反射波很相近,但因声束在圆弧面上的发散性,反射波不强烈,且在K值为2~2.5波幅不随K值增大而升高。另外,内凸或内凹在探头垂直与焊缝前后移动时,与端角反射波相比,动态范围要小得多。至于端角反射波与根部气孔、夹渣和焊瘤的回波判别,在此不在赘述。
3.焊缝根部面状焊接缺陷的定性和识别方法
通常情况下,采用氩弧焊打底的焊缝,根部成型一般还是比较好的,当排除了可能由于错边引起的端角反射波后,便可以认定该缺陷是未焊透、未熔合或裂纹等面状焊接缺陷的回波。
(1) 裂纹回波的位置
裂纹回波的位置在上述3.1 反射点的位置中已经简略提及,因此应特别指出的是,在一般情况下,裂纹回波应该从焊缝两侧均能检测到,两次检测的反射点的水平位置基本相同,反射点的位置均在焊缝(纵向)中心线上,或者在焊缝两侧检测的结果发现水平位置重合(或接近重合),这是未熔合和未焊透通常不具备的特征。
(2) 裂纹在探头转动时的动态波形
探头在垂直于焊缝绕入射点左右摆动时,波幅虽有降落,但与未焊透回波相比,降落缓慢。通常情况下,当探头与焊缝(纵向)夹角为450时,几乎搜索不到未焊透信号,但探头与焊缝(纵向)夹角<450时,仍可搜索到裂纹回波。这可能是因为裂纹两侧的金属表面呈锯齿形的缘故。
我在这里也只是对端角反射波和裂纹回波的识别方法作了粗浅的讨论,但实际焊缝的状况时很复杂的,有的焊缝可能既有错边,又有未焊透;有的焊缝未焊透很轻微,和内凹难以区分;使用K>2.5的探头可能有表面波的干扰;有的还可能有焊缝内成型引起的变形波等等。这不但要求检验人员会精确测量探头入射点、前沿距离和K值,精确调整水平(深度)扫描速度,细心测量水平反射点的位置,还要不断学习,反复验证教材上的知识,特别是要注意在实践中注意摸索和积累经验,最好是经常把超声波检测结果与射线底片、返修解剖结果相对照,不断积累经验和数据,才能尽量减少误判和漏判。
三.结束语:P91/P92合金大口径厚壁管焊接接头未熔合缺陷超声波探伤注意事项
P91合金钢管道可焊性差,焊接技术难度大,特别是大口径厚壁管的焊接,焊接工艺复杂,操作不当很容易产生各种各样的焊接缺陷,未熔合就是焊缝中最常见的缺陷,且危害性较大。通常我们提到的未熔合主要是坡口未熔合,其特点是面状、平行且紧挨着相临的坡口,有一定的长度。产生的原因主要为:坡口面未清理干净,有油污或铁锈;坡口形状不合理,有死角;焊接电流太小;焊枪没有充分摆动。焊工有时擅自提高电流以加快焊接速度也会造成未熔合。
由于未熔合是平行于相临坡口的面状缺陷,其反射界面是金属/空气界面,如果入射角选择合理是很容易发现的。
首先在检验前应了解所检验焊缝的坡口形状,这一点对其他缺陷的定性也很重要。对于V形坡口,通常的情况是在外壁扫查时发现在焊缝的另一侧有较强的回波,而探头移至该侧用一次波扫查时,该位置回波很低或根本就不能发现,二次波扫查则有较强的回波。,以上情况说明缺陷是面状且有一定的角度,在回波较强时声束应该近似垂直于缺陷。这样定性的前提是出现回波的位置在焊缝两侧都能被扫查到。
其次就是未熔合的反射波形。未熔合的静态波形一般都很尖锐,直上直下,开口很窄,根部通常没有杂波,当量一般都很大。沿焊缝方向水平移动探头时,波峰不会象气孔那样快上快下,而是有一定的延续,严重的未熔合波峰在一段距离内变化不大。这里要注意的是将未熔合与连续气孔区分开,这两种缺陷在二氧化碳保护焊中都很常见,静态波形很相似,但是沿焊缝方向水平移动探头时,连续气孔的动态波形是快上快下,而且波峰最低时能降到时基线上。
再就是选择合适的探头角度,如果已知坡口角度,選择探头入射角度尽可能垂直于坡口面,就能提高未熔合的检出率。
如果知道焊缝的坡口形式,画出焊缝的截面图,确定入射点后,根据入射角度在声程线上标出缺陷的位置,对确定未熔合有极大的帮助。
作者简介:梁国利(1965-),男,工程师,无损检测(RT、UT、MT、PT、ECT)高级资格、无损检测TOFD中级资格,主要从事电力行业金属监督工作。
关健词::高压管道对接接头;超声波检测;根部缺陷的判别。
中图分类号:TM621文献标识码: A
目前,随着火力发电厂装机容量的不断提高,P91/P92钢得到广泛的应用,同时由于该类钢种属高合金的马氏体耐热钢,焊接性能差,对焊接工艺要求高,火力发电厂的施工过程中,压力管道的焊缝大多都采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面的焊接方法,往往要求进行100%的无损探伤。超声波探伤是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、不受时间限制和对人体无害等一系列优点。但由于管道规格、材质繁多,现场施焊时焊接位置复杂,焊接工艺复杂,工艺过程多,可能出现各种各样的焊接缺陷,特别是焊缝根部的缺陷,危害性更大,正确对焊接缺陷的判别、定位是超声波探伤的关键和难点,必须能够正确地区分焊缝中缺陷波和伪缺陷波,我在工作过程中总结了几点。
电站锅炉大口径压力管道焊缝的坡口形式主要为V、U型或双U型,坡口宽度一般为
20~30mm,一般顷角为300左右,钝边高度为2~3mm,根部对口间隙2~3mm,在焊缝内侧中心线两侧有过渡的内导角。焊缝中常见主要缺陷为气孔、夹渣、裂纹、未熔合、根部未焊透和咬边等。每当检出缺陷后,应根据具体情况,采用不同的扫查方式,在不同的方向对其进行探测,根据焊缝规格、材质、焊接方法、焊接工艺等,结合反射波出现的具體位置,静态波形和动态波形,综合分析、判断是否为缺陷回波。
1.缺陷波的估判
(1) 气孔: 单个气孔其回波高度一般较低,波形陡直尖锐,较稳定,从不同方向探测,反射波高大致相同,斜探头环绕移动,反射波高大致相同,但纵向与横向稍一移动,信号很快消失。密集气孔为一簇反射波,其波高随气孔的大小而不同,当斜探头做定点转动时,会出现此起彼落的现象。与点状夹渣相比,气孔内含气体,声阻抗小,反射率高。
(2) 夹渣: 点装夹渣的回波信号与点装气孔相似,但有方向性,斜探头从不同方向探测,反射波高不同。条装夹渣的回波信号多呈锯齿状,波宽而带有多个波峰,探头横向移动时,各个波峰的高度随之发生变化。与气孔相比,金属夹渣或非金属夹渣的声阻抗大,反射波要低一些,且夹渣面粗糙,波形宽,呈锯齿形。
(3) 内凹:斜探头探测时,回波信号波幅不高,对应深度略小于母材壁厚,从两侧探测,入射声束不交叉。焊缝余高打磨平后,用直探头探测时,焊缝中心线上回波信号声程略低于焊缝两侧底波信号声程,探头纵向移动时,回波信号略有起伏,两侧底波信号波幅略高。
(4)未焊透:根部未焊透类似端角反射,当发现根部有反射波时,初步判断可能是根部未焊透缺陷时(如焊缝规格适合的情况下),应尽可能使用K1的斜探头进行探测,斜探头横向移动时,波形较稳定,对应深度基本上等于母材壁厚。从两侧探测时,均能得到大致相同的反射波幅。如果余高打磨平后,用直探头探测时,焊缝中心线上回波信号声程低于焊缝两侧底波信号声程,探头纵向移动时,明显有两个信号上下跳动。
(5)未熔合:如果斜探头折射角选择合适,斜探头对坡口未熔合还是比较较敏感的,当超声波垂直入射到其表面时,回波高度大,探头横向移动时,波形较稳定。从两侧探测时,反射波幅不同,有时只能从一侧探到,有时用二次波才能探到。(直探头容易探到层间未熔合,当超声波垂直入射到其表面时,回波很强,底波明显降低,甚至会消失)。
(6)裂纹: 一般裂纹的回波高度较大,波幅宽,会出现多峰,从不同方向探测,缺陷回波高度显著不同,在垂直于缺陷方向探测,缺陷回波高;在平行于缺陷方向探测,缺陷回波低,甚至无缺陷回波。探头平移时,反射波连续出现,波幅有变动;探头转动时,波峰有上下错动现象。另外,裂纹也容易出现在焊缝热影响区,而且裂纹多垂直于焊缝,探测时。应在斜平行于焊缝方向进行小角度的斜平行扫查,如果有横向裂纹,超声波能直射至裂纹,便能发现。
2.伪缺陷波的判别
焊缝超声波探伤中,荧光屏上除了出现缺陷回波以外,还会出现伪缺陷波,它并非由焊缝中的缺陷造成,而且种类比较多。
(1)仪器杂波
在不接探头的情况下,由于仪器性能不良,灵敏度调的过高时,荧光屏上出现单峰或者多峰的波形。接上探头工作时,此波形在荧光屏上位置固定不变,降低灵敏度后,此波形消失。
(2)焊缝表面沟槽引起的反射波
当超声波扫查到多道焊缝表面形成的一道道沟槽时,会引起沟槽反射,这种波一般出现在一、二次波处或稍偏后位置,波形特点为不强烈,迟钝。
(3)焊缝上下错边引起的反射波
当管道对接时两侧管壁厚度不一致、椭圆、对口错口等原因,会引起焊缝错位,由于焊缝上下焊偏,在一侧探伤时,焊角反射波很像焊缝内缺陷,当移到另一侧探测时,一次波前没有反射波。
二.单面焊双面成型焊缝根部端角反射波的识别方法
1.根部回波的分类:分为端角反射波和非端角反射回波
(1) 端角反射波
一般情况下,单面焊双面成型焊缝的根部缺陷有未焊透、未熔合、垂直于根部的裂纹和错边等,这些结构形成单侧的端角反射是很明显的,与端角反射波很相似。把这四种缺陷引起的回波称为“端角反射波”,因为它们都有“端角反射”的特征。
(2)非端角反射回波
根据实际工作中遇到的情况,通常把由焊缝根部成型原因所形成的内凸或内凹、焊瘤以及焊缝根部的气孔、夹渣等不具有端角反射特征的缺陷回波,称为“非端角反射波”。
2.端角反射波的识别方法
(1) 反射点(端角反射角顶点)的位置
焊缝的根部未焊透、未熔合和错边的深度均为探头侧的母材厚度T;裂纹的深度因焊缝内成型不同而稍有变化,接近母材厚度T。未焊透、未熔合和错边的水平位置通常不在焊缝的中心线上,稍偏向探头侧,偏离的距离约为钝边间隙的一半;裂纹的水平位置通常在焊缝中心位置。
(2) 反射波的波形特征
(2.1) 静态波形
选用一次波可以扫查到根部的探头,探头垂直于焊缝(纵向)前后移动是很容易捕捉到端角反射波的.尽管端角反射声压反射率会因入射横波折射角度的不同而不同,但通常回波信号很强,波形粗大。当端角立面尺寸(即缺陷沿着壁厚方向上的尺寸或错边量)接近4mm时,前后移动探头往往可以搜索到两个回波。
(2.2) 动态波形
(2.2.1)探头垂直于焊缝前后移动时,波幅降落缓慢。有资料介绍用6dB法测量缺陷高度,以探头移动距离作为缺陷高度的指示值。
(2.2.2)探头垂直于焊缝沿焊缝平行移动,在一定尺寸范围内幅度变化不大或基本上无变化,这说明端角是由两个互相垂直的平面构成的,而缺陷平面沿焊缝(纵向)是有一定尺寸的。
(2.2.3)探头由垂直于焊缝改为非垂直(倾斜)于焊缝状态,来回转动,波幅升降非常明显。这是因为端角反射的声束不能按(或大部分不能按)入射路径返回,形成回波(或回波很低)的缘故。
(3) 变换探头K值
端角反射声压随横波入射角(此处即为横波折射角β,K=tgβ)不同而不同。在β约为600(即对母材下表面的入射角,对与之垂直的缺陷平面入射角则为300)为反射声压谷底。从理论上讲,选用K1探头,端角反射声压可为100%,但如果焊缝的母材厚度在18~30mm时,探头K值对应选在2~2.5范围内,探头K值增大波幅会有明显提高。一般来讲,使用K2探头发现一端角反射波时,换同频率的K2.5探头,检测同一部位,波幅会提高4~6dB。
根据以上的识别方法,就可以基本认定该反射波为端角反射波。焊缝内成型反射波虽然沿焊缝纵向有一定长度,但内凸反射点的埋藏深度大于母材厚度,水平距离远离中心一侧,内凹反射点的埋藏深度和水平距离与端角反射波很相近,但因声束在圆弧面上的发散性,反射波不强烈,且在K值为2~2.5波幅不随K值增大而升高。另外,内凸或内凹在探头垂直与焊缝前后移动时,与端角反射波相比,动态范围要小得多。至于端角反射波与根部气孔、夹渣和焊瘤的回波判别,在此不在赘述。
3.焊缝根部面状焊接缺陷的定性和识别方法
通常情况下,采用氩弧焊打底的焊缝,根部成型一般还是比较好的,当排除了可能由于错边引起的端角反射波后,便可以认定该缺陷是未焊透、未熔合或裂纹等面状焊接缺陷的回波。
(1) 裂纹回波的位置
裂纹回波的位置在上述3.1 反射点的位置中已经简略提及,因此应特别指出的是,在一般情况下,裂纹回波应该从焊缝两侧均能检测到,两次检测的反射点的水平位置基本相同,反射点的位置均在焊缝(纵向)中心线上,或者在焊缝两侧检测的结果发现水平位置重合(或接近重合),这是未熔合和未焊透通常不具备的特征。
(2) 裂纹在探头转动时的动态波形
探头在垂直于焊缝绕入射点左右摆动时,波幅虽有降落,但与未焊透回波相比,降落缓慢。通常情况下,当探头与焊缝(纵向)夹角为450时,几乎搜索不到未焊透信号,但探头与焊缝(纵向)夹角<450时,仍可搜索到裂纹回波。这可能是因为裂纹两侧的金属表面呈锯齿形的缘故。
我在这里也只是对端角反射波和裂纹回波的识别方法作了粗浅的讨论,但实际焊缝的状况时很复杂的,有的焊缝可能既有错边,又有未焊透;有的焊缝未焊透很轻微,和内凹难以区分;使用K>2.5的探头可能有表面波的干扰;有的还可能有焊缝内成型引起的变形波等等。这不但要求检验人员会精确测量探头入射点、前沿距离和K值,精确调整水平(深度)扫描速度,细心测量水平反射点的位置,还要不断学习,反复验证教材上的知识,特别是要注意在实践中注意摸索和积累经验,最好是经常把超声波检测结果与射线底片、返修解剖结果相对照,不断积累经验和数据,才能尽量减少误判和漏判。
三.结束语:P91/P92合金大口径厚壁管焊接接头未熔合缺陷超声波探伤注意事项
P91合金钢管道可焊性差,焊接技术难度大,特别是大口径厚壁管的焊接,焊接工艺复杂,操作不当很容易产生各种各样的焊接缺陷,未熔合就是焊缝中最常见的缺陷,且危害性较大。通常我们提到的未熔合主要是坡口未熔合,其特点是面状、平行且紧挨着相临的坡口,有一定的长度。产生的原因主要为:坡口面未清理干净,有油污或铁锈;坡口形状不合理,有死角;焊接电流太小;焊枪没有充分摆动。焊工有时擅自提高电流以加快焊接速度也会造成未熔合。
由于未熔合是平行于相临坡口的面状缺陷,其反射界面是金属/空气界面,如果入射角选择合理是很容易发现的。
首先在检验前应了解所检验焊缝的坡口形状,这一点对其他缺陷的定性也很重要。对于V形坡口,通常的情况是在外壁扫查时发现在焊缝的另一侧有较强的回波,而探头移至该侧用一次波扫查时,该位置回波很低或根本就不能发现,二次波扫查则有较强的回波。,以上情况说明缺陷是面状且有一定的角度,在回波较强时声束应该近似垂直于缺陷。这样定性的前提是出现回波的位置在焊缝两侧都能被扫查到。
其次就是未熔合的反射波形。未熔合的静态波形一般都很尖锐,直上直下,开口很窄,根部通常没有杂波,当量一般都很大。沿焊缝方向水平移动探头时,波峰不会象气孔那样快上快下,而是有一定的延续,严重的未熔合波峰在一段距离内变化不大。这里要注意的是将未熔合与连续气孔区分开,这两种缺陷在二氧化碳保护焊中都很常见,静态波形很相似,但是沿焊缝方向水平移动探头时,连续气孔的动态波形是快上快下,而且波峰最低时能降到时基线上。
再就是选择合适的探头角度,如果已知坡口角度,選择探头入射角度尽可能垂直于坡口面,就能提高未熔合的检出率。
如果知道焊缝的坡口形式,画出焊缝的截面图,确定入射点后,根据入射角度在声程线上标出缺陷的位置,对确定未熔合有极大的帮助。
作者简介:梁国利(1965-),男,工程师,无损检测(RT、UT、MT、PT、ECT)高级资格、无损检测TOFD中级资格,主要从事电力行业金属监督工作。