超聲波探傷原理 -探傷作用
超聲波探傷作用
無損檢測的常規方法有直接用肉眼檢查的宏觀檢驗和用射線照相探傷、超聲探傷儀、磁粉探傷儀、滲透探傷、渦流探傷等儀器檢測。肉眼宏觀檢測可以不使用任何儀器和裝置，但肉眼不能穿透工件來檢查工件內部缺陷，而射線照相等方法則可以透過各種各樣的儀器或裝置來進行檢測，既可以檢查肉眼不能檢查的工件內部缺陷，也可以大大提高檢測的準確性和可靠性。至於用什麼方法來進行無損檢測，這需根據工件的情況和檢測的目的來確定。
那麼什麼又叫超聲波呢？聲波頻率超過人耳聽覺，頻率比20千赫茲高的聲波叫超聲波。用於探傷的超聲波，頻率為0.4-25兆赫茲，其中用得最多的是1-5兆赫茲。利用聲音來檢測物體的好壞，這種方法早已被人們所採用。例如，用手拍拍西瓜聽聽是否熟了；醫生敲敲病人的胸部，檢驗內臟是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否壞了等等。但這些依靠人的聽覺來判斷聲響的檢測法，比聲響法要客觀和準確，而且也比較容易作出定量的表示。由於超聲波探傷具有探測距離大，探傷裝置體積小，重量輕，便於攜帶到現場探傷，檢測速度快，而且探傷中只消耗耦合劑和磨損探頭，總的檢測費用較低等特點，現在建築業市場主要採用此種方法進行檢測。
下面介紹一下超聲波探傷在實際工作中的應用。
接到探傷任務後，首先要了解圖紙對焊接質量的技術要求。鋼結構的驗收標準是依據GB50205-95《鋼結構工程施工及驗收規範》來執行的。標準規定：對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為一級時評定等級為Ⅱ級時規範規定要求做100%超聲波探傷；對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為二級時評定等級為Ⅲ級時規範規定要求做20%超聲波探傷；對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為三級時不做超聲波內部缺陷檢查。
在此值得注意的是超聲波探傷用於全熔透焊縫，其探傷比例按每條焊縫長度的百分數計算，並且不小於200mm。對於區域性探傷的焊縫如果發現有不允許的缺陷時，應在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長度，增加長度不應小於該焊縫長度的10%且不應小於200mm，當仍有不允許的缺陷時，應對該焊縫進行100%的探傷檢查，其次應該清楚探傷時機，碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環境溫度後、低合金結構鋼在焊接完成24小時以後方可進行焊縫探傷檢驗。另外還應該知道待測工件母材厚度、接頭型式及坡口型式。至今為止我在實際工作中接觸到的要求探傷的絕大多數焊縫都是中板對接焊縫的接頭型式，所以我下面主要就對焊縫探傷的操作做針對性的總結。一般地母材厚度在8-16mm之間，坡口型式有I型、單V型、X型等幾種形式。在弄清楚以上這此東西后才可以進行探傷前的準備工作。
在每次探傷操作前都必須利用標準試塊（CSK-IA、CSK-ⅢA）校準儀器的綜合性能，校準面板曲線，以保證探傷結果的準確性。
1、探測面的修整：應清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮、凹坑及鏽蝕等，光潔度一般低於▽4。焊縫兩側探傷面的修整寬度一般為大於等於2KT+50mm，（K:探頭K值，T：工件厚度）。一般的根據焊件母材選擇K值為2.5探頭。例如：待測工件母材厚度為10mm,那麼就應在焊縫兩側各修磨100mm。
2、耦合劑的選擇應考慮到粘度、流動性、附著力、對工件表面無腐蝕、易清洗，而且經濟，綜合以上因素選擇漿糊作為耦合劑。
3、由於母材厚度較薄因此探測方向採用單面雙側進行。
4、由於板厚小於20mm所以採用水平定位法來調節儀器的掃描速度。
5、在探傷操作過程中採用粗探傷和精探傷。為了大概瞭解缺陷的有無和分佈狀態、定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左右掃查、前後掃查、轉角掃查、環繞掃查等幾種掃查方式以便於發現各種不同的缺陷並且判斷缺陷性質。
6、對探測結果進行記錄，如發現內部缺陷對其進行評定分析。焊接對頭內部缺陷分級應符合現行國家標準GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》的規定，來評判該焊否合格。如果發現有超標缺陷，向車間下達整改通知書，令其整改後進行復驗直至合格。
一般的焊縫中常見的缺陷有：氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋，至今還沒有一個成熟的方法對缺陷的性質進行準確的評判，只是根據熒光屏上得到的缺陷波的形狀和反射波高度的變化結合缺陷的位置和焊接工藝對缺陷進行綜合估判。
對於內部缺陷的性質的估判以及缺陷的產生的原因和防止措施大體總結了以下幾點：
1、氣孔：
單個氣孔回波高度低，波形為單縫，較穩定。從各個方向探測，反射波大體相同，但稍一動探頭就消失，密集氣孔會出現一簇反射波，波高隨氣孔大小而不同，當探頭作定點轉動時，會出現此起彼落的現象。
產生這類缺陷的原因主要是焊材未按規定溫度烘乾，焊條藥皮變質脫落、焊芯鏽蝕，焊絲清理不乾淨，手工焊時電流過大，電弧過長；埋弧焊時電壓過高或網路電壓波動太大；氣體保護焊時保護氣體純度低等。如果焊縫中存在著氣孔，既破壞了焊縫金屬的緻密性，又使得焊縫有效截面積減少，降低了機械效能，特別是存鏈狀氣孔時，對彎曲和衝擊韌性會有比較明顯降低。防止這類缺陷防止的措施有：不使用藥皮開裂、剝落、變質及焊芯鏽蝕的焊條，生鏽的焊絲必須除鏽後才能使用。所用焊接材料應按規定溫度烘乾，坡口及其兩側清理乾淨，並要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等。
2、夾渣：
點狀夾渣回波訊號與點狀氣孔相似，條狀夾渣回波訊號多呈鋸齒狀波幅不高，波形多呈樹枝狀，主峰邊上有小峰，探頭平移波幅有變動，從各個方向探測時反射波幅不相同。
這類缺陷產生的原因有：焊接電流過小，速度過快，熔渣來不及浮起，被焊邊緣和各層焊縫清理不乾淨，其本金屬和焊接材料化學成分不當，含硫、磷較多等。
防止措施有：正確選用焊接電流，焊接件的坡口角度不要太小，焊前必須把坡口清理乾淨，多層焊時必須層層清除焊渣；併合理選擇運條角度焊接速度等。
超聲波探傷原理 -探傷作用
超聲波探傷作用
無損檢測的常規方法有直接用肉眼檢查的宏觀檢驗和用射線照相探傷、超聲探傷儀、磁粉探傷儀、滲透探傷、渦流探傷等儀器檢測。肉眼宏觀檢測可以不使用任何儀器和裝置，但肉眼不能穿透工件來檢查工件內部缺陷，而射線照相等方法則可以透過各種各樣的儀器或裝置來進行檢測，既可以檢查肉眼不能檢查的工件內部缺陷，也可以大大提高檢測的準確性和可靠性。至於用什麼方法來進行無損檢測，這需根據工件的情況和檢測的目的來確定。
那麼什麼又叫超聲波呢？聲波頻率超過人耳聽覺，頻率比20千赫茲高的聲波叫超聲波。用於探傷的超聲波，頻率為0.4-25兆赫茲，其中用得最多的是1-5兆赫茲。利用聲音來檢測物體的好壞，這種方法早已被人們所採用。例如，用手拍拍西瓜聽聽是否熟了；醫生敲敲病人的胸部，檢驗內臟是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否壞了等等。但這些依靠人的聽覺來判斷聲響的檢測法，比聲響法要客觀和準確，而且也比較容易作出定量的表示。由於超聲波探傷具有探測距離大，探傷裝置體積小，重量輕，便於攜帶到現場探傷，檢測速度快，而且探傷中只消耗耦合劑和磨損探頭，總的檢測費用較低等特點，現在建築業市場主要採用此種方法進行檢測。
下面介紹一下超聲波探傷在實際工作中的應用。
接到探傷任務後，首先要了解圖紙對焊接質量的技術要求。鋼結構的驗收標準是依據GB50205-95《鋼結構工程施工及驗收規範》來執行的。標準規定：對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為一級時評定等級為Ⅱ級時規範規定要求做100%超聲波探傷；對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為二級時評定等級為Ⅲ級時規範規定要求做20%超聲波探傷；對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為三級時不做超聲波內部缺陷檢查。
在此值得注意的是超聲波探傷用於全熔透焊縫，其探傷比例按每條焊縫長度的百分數計算，並且不小於200mm。對於區域性探傷的焊縫如果發現有不允許的缺陷時，應在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長度，增加長度不應小於該焊縫長度的10%且不應小於200mm，當仍有不允許的缺陷時，應對該焊縫進行100%的探傷檢查，其次應該清楚探傷時機，碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環境溫度後、低合金結構鋼在焊接完成24小時以後方可進行焊縫探傷檢驗。另外還應該知道待測工件母材厚度、接頭型式及坡口型式。至今為止我在實際工作中接觸到的要求探傷的絕大多數焊縫都是中板對接焊縫的接頭型式，所以我下面主要就對焊縫探傷的操作做針對性的總結。一般地母材厚度在8-16mm之間，坡口型式有I型、單V型、X型等幾種形式。在弄清楚以上這此東西后才可以進行探傷前的準備工作。
在每次探傷操作前都必須利用標準試塊（CSK-IA、CSK-ⅢA）校準儀器的綜合性能，校準面板曲線，以保證探傷結果的準確性。
1、探測面的修整：應清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮、凹坑及鏽蝕等，光潔度一般低於▽4。焊縫兩側探傷面的修整寬度一般為大於等於2KT+50mm，（K:探頭K值，T：工件厚度）。一般的根據焊件母材選擇K值為2.5探頭。例如：待測工件母材厚度為10mm,那麼就應在焊縫兩側各修磨100mm。
2、耦合劑的選擇應考慮到粘度、流動性、附著力、對工件表面無腐蝕、易清洗，而且經濟，綜合以上因素選擇漿糊作為耦合劑。
3、由於母材厚度較薄因此探測方向採用單面雙側進行。
4、由於板厚小於20mm所以採用水平定位法來調節儀器的掃描速度。
5、在探傷操作過程中採用粗探傷和精探傷。為了大概瞭解缺陷的有無和分佈狀態、定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左右掃查、前後掃查、轉角掃查、環繞掃查等幾種掃查方式以便於發現各種不同的缺陷並且判斷缺陷性質。
6、對探測結果進行記錄，如發現內部缺陷對其進行評定分析。焊接對頭內部缺陷分級應符合現行國家標準GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》的規定，來評判該焊否合格。如果發現有超標缺陷，向車間下達整改通知書，令其整改後進行復驗直至合格。
一般的焊縫中常見的缺陷有：氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋，至今還沒有一個成熟的方法對缺陷的性質進行準確的評判，只是根據熒光屏上得到的缺陷波的形狀和反射波高度的變化結合缺陷的位置和焊接工藝對缺陷進行綜合估判。
對於內部缺陷的性質的估判以及缺陷的產生的原因和防止措施大體總結了以下幾點：
1、氣孔：
單個氣孔回波高度低，波形為單縫，較穩定。從各個方向探測，反射波大體相同，但稍一動探頭就消失，密集氣孔會出現一簇反射波，波高隨氣孔大小而不同，當探頭作定點轉動時，會出現此起彼落的現象。
產生這類缺陷的原因主要是焊材未按規定溫度烘乾，焊條藥皮變質脫落、焊芯鏽蝕，焊絲清理不乾淨，手工焊時電流過大，電弧過長；埋弧焊時電壓過高或網路電壓波動太大；氣體保護焊時保護氣體純度低等。如果焊縫中存在著氣孔，既破壞了焊縫金屬的緻密性，又使得焊縫有效截面積減少，降低了機械效能，特別是存鏈狀氣孔時，對彎曲和衝擊韌性會有比較明顯降低。防止這類缺陷防止的措施有：不使用藥皮開裂、剝落、變質及焊芯鏽蝕的焊條，生鏽的焊絲必須除鏽後才能使用。所用焊接材料應按規定溫度烘乾，坡口及其兩側清理乾淨，並要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等。
2、夾渣：
點狀夾渣回波訊號與點狀氣孔相似，條狀夾渣回波訊號多呈鋸齒狀波幅不高，波形多呈樹枝狀，主峰邊上有小峰，探頭平移波幅有變動，從各個方向探測時反射波幅不相同。
這類缺陷產生的原因有：焊接電流過小，速度過快，熔渣來不及浮起，被焊邊緣和各層焊縫清理不乾淨，其本金屬和焊接材料化學成分不當，含硫、磷較多等。
防止措施有：正確選用焊接電流，焊接件的坡口角度不要太小，焊前必須把坡口清理乾淨，多層焊時必須層層清除焊渣；併合理選擇運條角度焊接速度等。