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超声波检测中非缺陷的判别

在焊缝探伤过程中,示波屏上常会出现一些非焊缝内部缺陷引起的反射讯号,我们称这类讯号为假讯号。

由于探头的质量、仪器的性能、焊缝表面形状和结构型式等原因引起的假讯号,往往现于底波讯号之前,与内部缺陷反射讯号混杂在一起,致使我们在探伤时,对真假讯号容易混淆。

由于波型转换而引起的假讯号一般出现在底波反射讯号的后面,由于这类假讯号通常不会与缺陷讯号相混淆,故探伤时可以不必顾虑。

对于前一类假讯号,只要我们认真观察,精确定位和仔细分析,还是能够加以区别的。下面我们对一些在焊缝探伤过程中经常碰到的假讯号,及其产生原因和辨别方法作一简单介绍:
1. 探头杂波

由于探头吸收块作用降低或失灵,吸收不好,故在始波后出现很多杂波。
由于探头晶片位置装得不合适,或探头有机玻璃块设计不合理,使探头内的纵波反射未能全部被有机玻璃块完全吸收,而被晶片接收而产生杂波。

在接通探头后(不与工件接触),探头杂波即在示波屏上显示。在探伤过程中,探头杂波固定在某一定位置上,不随探头移动而移动,所以比较容易鉴别。
2. 仪器杂波

由于仪器性能不好或灵敏度调节偏高而产生。当探头移动时,此杂波在示波屏上的位置不变;当降低灵敏度后,此种杂波即行消失。
3. 耦合剂反射

探伤时,由于探伤前沿耦合剂堆积过多,也会引起反射讯号。探头不动,此波时而升高、时而降低,很不稳定;探头稍一移动,波形变化很大,无一定规律。如果用手指放在探头前面或消除耦合剂以后,反射波立即降低,或者消失。
4. 焊角反射

焊缝大都有一定的增强量,增强量与母材的交界处称为焊角。超声波在焊角处的反射即为焊角反射。
焊角反射的讯号与增强量的高度有关,增强量高,反射讯号高,增强量低,反射讯号低。若增强量小到一定程度(或无增强量)时,无焊角反射。
焊角反射的辨别:
① 焊角反射波幅的高低,决定于增强量的高低,若在焊角位置出现很强的反射讯号,而此处的增强量却很小时,则可以认为是缺陷反射;
② 若探头在A位置发现焊角处有反射讯号,可将探头放在B位置,看是否也出现反射讯号,如无反射波可判为焊角反射;反之,则需观察焊缝背面情况,看看是否有咬口等表面缺陷,若没有咬口现象,则基本上是焊缝内部缺陷反射;
③ 当探头沿焊缝平行移动时,则反射波的位置不变,当探头垂直焊缝作前后移后时,反射波可跟着移动一段距离,并且根据最高反射波在示波屏上的位置所算得的水平距离及垂直距离和焊角位置相同;
④ 反射当量一般在?2-10dB左右;
⑤ 用手指沾油轻轻碰击焊角处时,反射波会跳动。
5. 咬边反射

咬边属于焊缝边缘的表面缺陷,故在表面检查时用肉眼可观察到,但在超声探伤时,它很容易与内部缺陷相混淆。

咬边反射与焊角反射二者比较相似,区别点仅在于:在A、B两个位置都能得到咬边反射波,此反射波在示波屏上的位置而换算的水平距离、垂直距离与咬边位置相同。

要精确区分是咬边反射还是靠近焊角处的缺陷反射是比较困难的。但根据生产实际情况来看,咬边一般有一定的长度,或者连续、或者继续。故可和点状、分散缺陷区别开来。另外,可观察焊缝背面情况来帮助我们作出正确的判断。
6. 沟槽反射
在自动焊的多道焊和手工焊的横焊中常形成一道道沟糟。
当超声波扫射到沟槽时,会引起沟槽反射。沟槽的一般判断方法如下:
① 在A位置时有沟槽反射,一般来讲其反射讯号并不高,而在B位置时,则反射讯号就更小,甚至没有反射讯号;
② 根据沟槽反射波在示波屏上的位置计算得到的水平距离及垂直距离和看到的沟槽位置相同,其长度也相等;
③ 可观察焊缝背面情况,如有可能,则用手指沾油在沟槽处轻轻敲击,此时,沟槽反射波会上下跳动。
由于自动焊中的沟槽比较规则,故容易鉴别。而手工焊中的沟槽则比较复杂,无一定规律且其沟槽深,故在A、B两侧探伤时都会引起沟槽反射,反射波在示波屏上位置相关不多,易与焊缝下半部缺陷相混淆,很难辨别。
7. 由于焊缝上下错位,故在一侧位置探测时,焊角反射很象焊缝内部缺陷反射,易造成误判。

在焊缝两侧探伤时,当发现焊角反射波在示波屏上出现的位置不同,它比正常的焊角反射位置超前或延迟(在B侧探超前,在A侧探延后),且超前和延后的格数相同时,则可认为是焊缝上下错位。
8. 焊缝上下宽度不一

焊缝上下宽度不一的现象在焊接结构中常会发生。例如采用单面焊双面成型的焊接工艺、V型坡口等都会产生上宽下窄的焊缝成型。
由于焊缝上部有一定的宽度B,故在两侧探伤时其焊角反射的水平位置相差一个宽度x,由于x值不大,故需仔细定位。
假如焊缝上窄下宽,则在探伤时必须知道焊缝下部的实际宽度,对在下部宽度以内的反射波必须认真仔细分析,否则会造成漏检。
9. 其它假讯号的辨别

焊缝超声波探伤中,除了会经常碰到上述几种假讯号之外,还会因工件结构形式、表面状况的不同产生其它一些假讯号。如表面飞溅、凹坑、焊瘤、错口、单面焊垫板边角等等都会引起反射讯号。

 
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