焊缝超声波探伤—检测条件的选择

一．探头参数选择

      探头参数选择主要包括检测频率、晶片直径和折射角（或Ｋ值）的选择。

　　 1．探头频率选择

　　 对晶粒比较细小或母材厚度较小的焊缝,可选用较高的频率,一般为2.5∽5.0MHz。对于板厚较大、衰减明显的焊缝，应选用较低的频率。根据CB/T11345-2011标准的规定，检测频率按表8—1进行选择。

表8—1  探测频率的选择

       对母材厚度较大的焊缝，可选用晶片直径较大的探头，探头的晶片直径大，所发射的超声波强度大，声能集中，发现远距离缺陷的能力强；对母材厚度不大或有曲率的焊缝，可选用晶片直径较小的探头，以提高缺陷定位、定量精度，对检测面不太平整或曲率较大的工件，使用小晶片探头可减少耦合损失。

探头K值的选择主要应从下列三方面考虑：

     （1）应使声束能扫查到整个焊缝截面；

     （2）应使声束中心轴线尽量与主要危险性缺陷相垂直；

     （3）保证有足够的灵敏度。

　　若焊缝坡口形式和尺寸的如图8-5所示，由于探头的扫查受余高的限制，如采用一、二次波单面双侧对焊接接头实施检测时,一次波只能扫查到H1以下的部分，二次波只能扫查到H2以上的部分。其中，     

　　　　　 b—下焊缝宽度的一半；

　　　　　 l0—探头的前沿距离；

　　　　　δ—工件厚度；

　　对于单面焊，b可忽略不计，这时，

　　从保证有足够的探伤灵敏度来考虑，宜选用较小折射角(39°～50°)，因为在此角度范围内往复透过率较高。

　　因此要综合权衡选取，一般斜探头的K值可根据工件厚度、焊缝坡口形式及预期检测的主要缺陷种类来选择。通常薄工件采用大K值，以避免在近场区检测，提高定位定量精度。厚工件采用小K值，以便缩短声程，减小衰减，提高检测灵敏度，同时还可减少打磨宽度。按照CB/T11345-1989标准的推荐，K值大致可按表8—7进行选择，在条件允许时，应尽量采用大K值的探头，既有利于缺陷的检出，也利于用一次波判别缺陷，减少误判。

      应当注意：K值常因工件中声速变化和探头的磨损而产生变化,所以在检测前，必须在试块上实测K值，并在以后的检测中经常校验。

表8-7GB/T11345推荐的K值

表8-8JB/T4730.3推荐的K值

　　平板对接焊缝的超声检测，按照CB/T11345-1989标准的推荐，一般选用CSK－ⅠA(或IIW试块)和RB试块。

　　CSK－ⅠA(或IIW试块)试块用于调节扫描速度，调节检测范围和测定探头K值，测定探头前沿距离等。

　　RB试块用于调节扫描速度、检测范围、测绘距离－波幅曲线、调节检测灵敏度等。

　　三．耦合剂选择

　　在焊接接头超声检测中，常用的耦合剂有机油、甘油、浆糊、润滑脂和水，如检测面较粗糙时，也可选用粘度较大的耦合剂，如甘油等。目前实际检测中用得Z多的是机油与浆糊。浆糊有一定的粘性，并具有较好的水洗性，用于垂直面或顶面的检测具有独到的优点。