焊缝内部缺陷的超声波探伤和射线探伤

LOGO焊缝内部缺陷的超声波探伤和射线探伤主讲：曹野指导老师：纪洪广CompanyLogo一.焊件内常见缺陷1.气孔：气孔是金属中含有气体的孔洞。气体是由焊接过程中产生的化学和物理反应引起的。在常规的焊接中，总会产生一定量的气体，但通常不能被射线照相所发现。当产生过多的气体时，就会导致被称为“气孔”的缺陷产生。CompanyLogo一.焊件内常见缺陷2.夹渣：是在熔焊过程中产生的金属氧化物或非金属氧化物来不及浮出表面，停留在焊缝内部而形成的缺陷，分为非金属夹渣和金属夹渣。CompanyLogo一.焊件内常见缺陷3.未焊透：未焊透是指焊接时焊接接头的根部未完全熔透的现象，其类型表现为按坡口形式可分为单面焊根部未焊透和双面焊未焊透两种。CompanyLogo一.焊件内常见缺陷4.未熔合：焊接时在焊缝金属与母材之间或焊道金属和焊道金属之间未完全熔化结合的部分,其主要类型是按其所在部位可分为坡口未熔合（侧壁未熔合），层间未熔合（焊道之间未熔合）和单面焊根部未熔合三种CompanyLogo一.焊件内常见缺陷5.裂纹：主要是在熔焊冷却时因热力盈利和相变应力而产生的，也有在校正或疲劳过程中产生的。是危险性最大的一种缺陷。CompanyLogo二.超声波探伤1.探头选择①直探头：用来发射和接收纵波，它的波束垂直于被测工件表面入射。一般用于钢材的探伤。②斜探头：通常用直探头加楔块组成，它利用楔块的不同角度可以进行波型转换，依入射角度的变化，可以在被测工件中产生纵波、横波和表面波等。通常所说的斜探头，大多数是特指横波探头。入射角分为：30°、40°和50°。斜探头一般用于焊缝的探伤。CompanyLogo二.超声波探伤直探头及斜探头示意图CompanyLogo二.超声波探伤2.超声波探伤仪选择探伤仪针对不同的检测对象、目的、方法、速度等需要，其设计制造也不尽相同。按信号的显示方式不同，可分为A、B、C型三种探伤仪，即人们通常所说的A超、B超、C超。CompanyLogo二.超声波探伤A、B、C型探伤仪示意图CompanyLogo二.超声波探伤3.基本原理超声波通过钢材上表面、缺陷及底面时，均有部分超声波反射回来，这些超声波各自往返的路程不同，回到探头的时间不同，在示波器上将分别显示出反射脉冲，分别称其为始脉冲、伤脉冲和底脉冲。当钢材中无缺陷时，则无伤脉冲。CompanyLogo二.超声波探伤直探头探测钢材缺陷CompanyLogo二.超声波探伤斜探头探测焊缝缺陷CompanyLogo二.超声波探伤斜探头探测焊缝缺陷使用三角形试块比较法确定缺陷的位置：2sin65sin65cos65lLhLCompanyLogo二.超声波探伤4.优点及缺点优点：①检测灵敏度高、能发现较小的缺陷；②操作简单、方便、容易实施。缺点：①单探头检测往往在试件上留有一定盲区；②因声波往返传播，不适于衰减太大的材料；③给缺陷定性是比较难的事，主要依赖于操作者的经验。CompanyLogo三.射线探伤1.基本原理：χ射线和γ射线都是电磁波，它可以穿透包括金属在内的不透明物体，能使照相胶片发生感光作用，使某些化学元素和化合物发生荧光作用。当射线透过焊缝时，由于其内部不同的组织结构（包括焊接缺陷）对射线吸收能力不同，金属密度越大，钢板越厚，射线被吸收的越多。因此射线通过被检查的焊缝后，在有缺陷和无缺陷处的被吸收程度不同，强度衰减有明显的差异，从而使胶片感光程度不同。这样观察底片，就可以判定焊缝内部有无缺陷及缺陷的位置、大小、种类等。CompanyLogo三.射线探伤CompanyLogo三.射线探伤χ射线透照时间短，速度快，灵敏度高；但设备重而复杂，费用大，穿透能力小，一般透视40mm以下的焊缝。γ射线的穿透能力很大，可检查厚度达300mm的焊缝。轻便，容易操作，透视时不需要电源，放射性元素适用寿命长，适合野外工作，但底片感光时间较长，透视小于50mm的焊缝时，灵敏度低。若防护不好，射线对人体危害较大。CompanyLogo三.射线探伤2.底片的识别焊缝在底片上呈较白颜色，焊接缺陷在底片上呈现不同的黑色，较黑的斑点和条纹即是缺陷。裂纹——在底片上多呈现略带曲折的、波浪的黑色细条纹，有时也呈现直线状。轮廓较分明，两端较尖细，中部稍宽，较少有分歧，两端黑线逐渐变浅，最后消失。未焊透——在底片上多呈断续或连续的黑直线。不开坡口焊缝中的未焊透，宽度常是较均匀的；V形坡口焊缝中的未焊透，在底片上的位置多是偏离焊缝中心，呈断续或连续线状，宽度不一致；X形坡口双面焊缝中的未焊透，在底片上呈黑色较规则的线状；角焊缝、T形接头焊缝、搭接接头焊缝中的未焊透呈断续线状。CompanyLogo三.射线探伤气孔—在底片上多呈圆形或椭圆形黑点，其黑度中心处较大并均匀地向边缘减小。气孔分布特征有单个的，有密集的，有连续的等。夹渣——在底片上多呈不同形状的点和条状。点状夹渣呈单独黑点，外观不太规则并带有棱角，黑度较均匀；条状夹渣呈宽而短的粗线条状，长条状夹渣，线条较宽，宽度不太一致。未熔合——坡口未熔合在底片上呈直线状的黑色条纹，位置偏离焊缝中心，靠近坡口边缘一边的密度较大且直；层间未熔合在底片上呈黑色条纹，但不很长，有时与非金属夹渣相似。CompanyLogo三.射线探伤3.射线探伤的质量评定按《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323）的规定进行。根据缺陷性质和数量、射线探伤焊缝质量分为四个等级：①Ⅰ级焊缝内应无裂纹、未焊透、未熔合和条状夹渣；②Ⅱ级焊缝应无裂纹、未熔合、未焊透；③Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透；④Ⅳ级焊缝是缺陷超过Ⅲ级的。CompanyLogo参考文献大连理工大学,李孟喜主编.无损检测.机械工业出版社,2001周详,刘益虹等.工程机构检测.北京大学出版社,2007袁海军,姜红主编.建筑结构检测与加固鉴定手册.中国建筑工业出版社.2002李家伟,王怡之编写.超声波检测.机械工业出版社.2000LOGO