T型焊缝半熔透超声检测

邓德亮 赵忠祥 李鹏频 黄雪波 吉昌洪

【摘 要】本文介绍了用直探头在翼板上或短前沿探头在腹板上探测T 型焊缝未熔透区尺寸，然后根据实际焊板上熔透区尺寸来制定检测方法，检测熔透区缺陷，未熔透区不再检测范围之内，从而讨论其可行性。

【关键词】T型焊缝;翼板;腹板;短前沿斜探头;半熔透尺寸;超声检测

中图分类号： TG40 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）06-0079-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.028

【Abstract】This article describes detect incomplete penetration weld of t-joint by use of a straight probe on the flange or a short leading edge probe on the web， and then develop a test method based on the actual penetration area of the weld plate to detect penetration. Zone defects， unpermeated zones are no longer within the scope of detection， thus discussing their feasibility.

【Key words】Weld of T-joint flange;Web;Short leading edge probe incomplete fusion;Weld;Ultrasonic testing

0 前言

（1）本课题的研究意义

为了确保T型接头的焊接质量， 探索出检测T型焊缝的一套有效方法，在过去许多工程中， 按各种规范及相关资料显示，金属超声波探伤方法的适用范围主要为全熔透焊缝，半熔透焊缝一般只要求做磁粉检测，而半熔透焊缝是否能采用，到目前为止，尚未见过报道。也没有检测未焊透深度（实指焊缝横断面的未焊透自身高度， 以下简称未焊透高度） 的适用的探伤标准， 各公司在工作的同时， 一方面进行工艺控制， 另一方面各探伤人员根据自己的经验进行检测， 没有统一的操作规定， T 型接头的质量得不到有效的控制。本论文浅谈半熔透超声检测，由于半熔透容易与根部未焊透相混淆，初检者如果不了解半熔透工艺规范，很容易就判断为缺陷，导致误判，给工程带来一些没有必要麻烦。本文介绍了用直探头在翼板上测出熔透区或短前沿探头在腹板上探测T 型焊缝半熔透尺寸，然后根据实际焊板上熔透区尺寸来制定检测方法，检测熔透区缺陷，未熔透区不再检测范围之内，从而讨论其可行性。

（2）T型焊缝半熔透组对和焊接工艺

据现场分析取样，以下为现场实物图片和具体的焊接工艺。

未焊透位置和方向基本都是固定的，屬面状缺陷，有一定的宽度，位于腹板与翼板的结合处，其表面为翼板表面的一部分，并垂直于腹板。根据现场经验评估，板厚不同，未焊透高度不同。

1 T型焊缝半熔透现场分析和超声检测

1.1 超声检测的主导思想和重点

半熔透焊缝超声检测重点在于测量出未熔透区高度，反言之就是测出熔透区部分，当熔透区确定之后，按照常规超声检测方法，检测熔透区缺陷，未熔透区不再检测范围之内，或则根据wps熔透要求，检测半熔透焊缝是否融合完全以下是具体测量出未熔透区的几种方法。

1.2 单面焊半熔透的检测

1.2.1 直探头法

如图3所示，直探头放在翼板上上下移动， 找出未焊透区域最高波（位置3）， 调增益使最高波调至仪器示波屏的80% 后， 上移探头使最高波降至40% 高度（位置2）， 找出未焊透的端点， 记下仪器示波屏显示的分界点深度值H1。检验的区域：D>H1  超声检测步骤：调节好仪器，测出未焊透的区域后，标出H1。将直探头放在翼板上，用直射波进行扫查： 位置1的波形，则无缺陷 位置4的波形，则存在缺陷 在屏幕上依次出现的波 如图4

1.2.2 一次波法

如图5所示， 选用斜探头在腹板上前后移动， 用一次波找出未焊透下部区域最高波， 调增益使最高波调至仪器示波屏的80%后，前移探头使最高波降至40% 高度，找出未焊透的下端点， 记下仪器示波屏显示的分界点深度值H1，未焊透高度为：H=T-H1

1.2.3 二次波法

如图6所示，探头放在腹板用二次波找出未焊透反射波，用二次波找出未焊透下部区域最高波， 调增益使最高波调至仪器示波屏的80%后，后移探头使最高波降至40% 高度，找出未焊透的下端点， 记下仪器示波屏显示的分界点深度值H2，未焊透高度为：

H=T-H2

超声检测步骤：

调节好仪器，测出未焊透的区域后，标出H1或H2。将斜探头放在腹板上，用一二次波进行扫查：

当反射波位于H

当反射波位于H

当反射波位于H>H1时，此波不做评定。

当反射波位于H>H2时，此波不做评定。

1.3 双面焊（K型坡口）半熔透的检测

1.3.1 直探头法

如图7直探头放在翼板上上下移动， 找出未焊透区域最高波， 调增益使最高波调至仪器示波屏的80% 后， 上移探头使最高波降至40% 高度， 找出未焊透的上端点， 记下仪器示波屏显示的分界点深度值H1。

同理找到未焊透的下端分界点H2。

超声检测步骤：

调节好仪器，测出未焊透的区域后，标出H1，H2。将直探头放在翼板上，用直射波进行扫查：

当反射波位于HH2时，此反射波为缺陷波

当反射波位于H= H1～H2时，此波不做评定。

1.3.2 斜探头法

如图8所示， 选用斜探頭在腹板上前后移动， 用一次波找出未焊透下部区域最高波， 调增益使最高波调至仪器示波屏的80%后，后移探头使最高波降至40% 高度，找出未焊透的下端点， 记下仪器示波屏显示的分界点深度值H1。

同理，因为探头存在前沿，而板厚有一定的限制，用一次波很难找到上端点，用二次波找出未焊透上部区域最高波， 将波调至80% 高度，  后移探头使最高波降至40%高度，找出未焊透的下端点， 记下仪器示波屏显示的下分界点深度值H2，此时未焊透的区域为H1～H2

超声检测步骤：

调节好仪器，输入板厚，测出未焊透的区域后，将斜探头放在腹板上，用一二次波进行扫查：

当反射波HH2时，此反射波为缺陷波

当反射波H= H1～H2时，此波不做评定。

1.4 注意事项

（1）直接在翼板上用直探头检测焊缝的未焊透尺寸， 能获得较好的效果，因此在条件允许的情况下，优先选择直探头，为了测量准确，直探头应该尽量选择小晶片。

（2）其次选择斜探头，应尽量选短前沿大K值探头， 以满足一次波和二次波探伤。

（3）自动焊的未焊透端线形状较为整齐，而手工电弧焊的未焊透形状比较弯曲。另外由于焊接电流和电压等因素，均会对焊缝形状产生影响，造成未焊透端线形状弯曲不平。所以检测时手工焊要更加困难。

2 总结

（1）从表1，表2可以看出，通过试验和WPS进行对比，采用超声波对T形焊缝半熔透进行检测，检测结果误差不太大，方法简单可行，能基本满足要求。

（2）对于宽度较小的未焊透，采用超声波进行测定有一定难度，因此需通过反复实践，尽量减小误差。

【参考文献】

[1]廖忠佐，夏承刚.《T型接头组合焊缝未焊透自身高度的超声检测方法》.

[2]《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》GB11345-89.

[3]三峡总公司金结检测中心.T型接头部分焊透的组合焊缝超声波探伤方法试验报告.

[4]郑基中.《T型焊缝根部未焊透尺寸的超声检测》北京交通大学理学院.