
焊接连接在钢结构工程中是较为常见的连接形式,每个工程都需要对结构构件的连接焊缝进行UT检测,而T形接头的焊缝最为普遍,在钢结构构件连接中有许多T形接头焊缝为一、二级结构焊缝。检测T形接头焊缝时,按照常规检测方法容易出现焊接缺陷漏检的现象。经过反复研究,分析不同的检测结果,总结出斜探头与直探头并用的检测方法,做到全截面扫查,避开杂波。该方法检测判断容易,结果准确。
钢结构中常采用T形接头焊缝,对其进行检测非常重要,利用常规方法进行检测时焊缝表面的干扰杂波比较多,从而影响信号的判别,易造成漏检和误判,直接影响缺陷的检出率。
在分析T形接头焊缝中缺陷分布规律,就检测的可行性等一些实际问题进行了试验和探讨,结果表明,只要合理地选择探头和检测面,正确识别和利用几何反射波,能够很好地解决全熔透T形接头焊缝的检测。
1T形接头焊缝中的缺陷
T形接头焊缝缺陷主要有:裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔和夹杂。翼板侧裂纹位于翼板的熔合线附近,呈层状撕裂,如图1所示。焊缝中裂纹位于焊缝中心约与腹板呈45。角,如图2所示。焊趾裂纹位于焊缝逅表面的腹板侧的熔合线附近,见图1。
未熔合分别位于翼板的熔合线附近、腹板的坡口熔合线附近,如图2所示。未焊透位于焊缝坡口的钝边附近,如图3所示。夹渣、气孔和夹杂在焊缝任何部位都有可能产生,如图4所示。
2检测方法的选择
2.1检测方法
1)对于焊缝中的裂纹、未熔合,只要探头的K 图4焊缝夹渣、气}L
值选择适当,采用直射法或一、二次波反射波检测即可得到比较满意的检测结果。
2)对于未焊透类缺陷,采用直探头在翼板的外侧扫查,声束垂直入射缺陷表面,可有利地检测出未焊透缺陷。
3)对于夹渣、气孑L类缺陷,由于夹杂其产生的随机性,无论检测面在腹板还是在翼板,只要声束能扫查到整个焊缝的截面,可保证缺陷的检出。
4)对于焊缝中的横向缺陷,采用斜探头在翼板上沿焊缝的长度方向扫查,即可检出。
2.2 扫查方式
直探头置于翼板的外侧扫查,斜探头置于腹板,当腹板厚度较大时,斜探头在腹板上用直射波和一次反射波扫查,如图5所示。腹板厚度较小时,斜探头在腹板上用一次反射波和二波反射波扫查,如图6所示。
2.3检测条件
1)直探头。a.频率:探头的频率应选择2.5 MHz。b.晶片尺寸:考虑到探头的近场区大小,
图6斜探头二次波扫查
应选用小直径探头,一般选择小于姐4直探头或双品探头。
2)斜探头。a.K值(K值反映斜探头折射角):钢结构T形接头的厚度范围较大,常规腹板为6~20 mm,翼板厚度为IO~50 mm,JB/T 4730.32005《承压设备无损检测(第三部分超声检测)》对K值的选择推荐值按表1选择。
表1-K值的选择
根据缺陷分布规律及焊缝结构分析,为了更有效地检出焊缝中的缺陷,选定K值为2.5的探头,同时增加K值为1.2的探头。若K值选择过大,焊缝漏检区大;K值选择过小,对腹板侧的未熔合、热影响区裂纹的检出不利,对焊趾裂纹也易造成漏检或误判。
b.频率:焊缝的干扰信号给判别缺陷带来很大困难,改善声束的指向性是解决问题的关键。由O=arcsin(KA/D)(K=1.22)得知,声束都有一定的扩散角,从而引起干扰波多,要使臼减小,声束指向性好,能量集中,可以增加晶片尺寸,但如果晶片尺寸增大,探头前沿距离及近场区增大,对探伤不利。另一个方法是提高探头频率,使探头的其他参数不变,可使臼减小。通过多次试验,使用f=5 MHz对比使用f=2.5 MHz的探头,波型显示清晰,缺陷易辨,
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