8mm鋼板對(duì)接焊縫用什么超聲波測(cè)厚儀探頭好

超聲波測(cè)厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測(cè)量的，當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測(cè)物體到達(dá)材料分界面時(shí)，脈沖被反射回探頭通過測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測(cè)材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測(cè)量。

那么測(cè)量8mm鋼板對(duì)接焊縫用什么超聲波測(cè)厚儀探頭好了？

眾所周知，對(duì)接焊縫的管壁越薄、焊縫蓋面的寬度相對(duì)越寬(埋弧自動(dòng)焊焊縫蓋面寬度為22mm，背縫寬度為20mm)，超聲波檢測(cè)的困難就越大，所以選擇探頭K值和前沿距離L值很重要。

K值是斜探頭主聲束在被檢工件中折射角的正切值；探頭前沿距離L值是入射點(diǎn)至探頭前端的距離。

在8mm厚度鋼板的對(duì)接焊縫超聲波檢測(cè)時(shí)一般將儀器調(diào)試為水平1:1掃描，并采用單面雙側(cè)單只探頭檢驗(yàn)，使一、二次聲程能掃查到焊縫整個(gè)截面。

例如：5Z8×12K3.0探頭的前沿距離L=10mm，檢測(cè)8mm厚鋼板對(duì)接焊縫，當(dāng)焊縫蓋面寬度為22mm時(shí)，因探頭前沿距離較大，很難滿足探傷的要求，所以應(yīng)在探頭K值不變的情況下盡量選擇前沿距離較短的探頭。

如：5P6×6K3.0，L=4mm的探頭方可基本滿足檢測(cè)要求。

一次聲程掃查焊縫根部時(shí)探頭的選擇

一般鋼板厚度為8mm的對(duì)接焊縫坡口型式為V，鈍邊高度為3mm，間隙為0～1.0mm。

當(dāng)采用埋弧自動(dòng)焊焊接時(shí)，焊縫蓋面的寬度在22mm左右。

由此可知探頭選擇的條件，當(dāng)探頭的前端與焊縫余高接觸且無法再向前移動(dòng)時(shí)，使主聲束一次聲程能掃查到焊縫寬度中心線距底面3mm的焊縫根部(如圖1)，應(yīng)滿足下式的要求：

(T-3)K≥(b/2+L)(1)

式中：

T-鋼板厚度，mm；

b-檢測(cè)面焊縫寬度，mm；

L-探頭前沿距離，mm。

當(dāng)選擇5P6×6K3.0，L=4mm探頭時(shí)，焊縫寬度為22mm，代入(1)式，左式=(8-3)×3=15，右式=(22/2+4)=15；左式=右式，滿足(1)式要求，說明該型探頭，其主聲束一次聲程能掃查到焊縫根部。

（圖1：8mm厚鋼板焊縫根部主聲束一次掃查圖）

當(dāng)選擇5Z8×12K3.0，L=10mm的探頭時(shí)，將T，K，b，L分別代入(1)式的左、右式，左式=15，右式=(22/2+10)=21，則左式小于右式，不滿足(1)式要求，說明該型探頭的一次聲程不適合檢測(cè)8mm厚的薄鋼板對(duì)接焊縫。

掃查方式采用單面雙側(cè)，檢測(cè)位置為距底面3mm的焊縫根部區(qū)域，當(dāng)探頭后移時(shí)最高反射回波的一次聲程水平距離小于24min為缺陷波，大于等于24mm則不判為缺陷波。

二次聲程掃查焊縫上部時(shí)探頭的選擇

8mm厚鋼板對(duì)接焊縫，檢測(cè)面焊縫的寬度b=22mm；背面焊縫寬度b'=20mm時(shí)，探頭的選擇應(yīng)滿足以下要求：

當(dāng)探頭的前端與焊縫的余高接觸探頭無法向前移動(dòng)時(shí)，使主聲束二次聲程能掃查到焊縫寬度中心線距底面3mm的焊縫位置，見圖2。

探頭K值和前沿距離同樣應(yīng)滿足(1)式。

當(dāng)(T-3)K<(b/2+L)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生漏檢，也就是說探頭的K值越??；探頭前沿距離L值越大，焊縫截面的漏檢區(qū)域就越多。

（圖2：8mm厚鋼板焊縫主聲束二次掃查圖）

當(dāng)板厚為8mm的對(duì)接焊縫，檢測(cè)面焊縫寬度為b=22mm；焊縫背面寬度為b'=20mm，采用二次聲程掃查焊縫上部時(shí)，由于背縫的余高過渡到與母材邊界線的區(qū)域?yàn)槿松潼c(diǎn)，入射點(diǎn)至焊縫中心線距離應(yīng)大于等于b'/2，即主聲束二次聲程掃查到焊縫寬度中心線距底面b'/2÷K=3.3mm的焊縫位置，此時(shí)存在0.3mm漏檢區(qū)域。

在焊縫的寬度超寬時(shí)，因焊縫的正、背面都存在余高和寬度，即使探頭前沿距離為零，由于焊縫寬度和余高的存在就會(huì)有一定的死區(qū)(檢測(cè)不到位置)。

掃查方式采用單面雙側(cè)，檢測(cè)區(qū)域?yàn)榫嗌媳砻?-3.3mm的焊縫區(qū)域，當(dāng)探頭后移時(shí)，最高反射回波的二次聲程的水平距離大于(8+3.3)K或小于2X8均為缺陷波。大于2X8K則不判為缺陷波。

總結(jié)

1、在實(shí)際超聲波檢測(cè)中，必須實(shí)際測(cè)量焊縫母材的厚度T，檢測(cè)面焊縫寬度b，背面焊縫寬度b'，探頭前沿距離L值和探頭K值，并根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算后正確選擇探頭。

2、當(dāng)兩只或多只探頭同時(shí)滿足計(jì)算要求時(shí)，應(yīng)盡量選擇聲程值較小的探頭。

3、當(dāng)選擇基本符合計(jì)算值要求的探頭時(shí)，采用單面雙側(cè)檢測(cè)，應(yīng)盡量選擇適合的探頭達(dá)到漏檢最少。

4、根據(jù)探傷標(biāo)準(zhǔn)的要求，選擇探頭頻率和晶片尺寸的大小。

影響超聲波測(cè)厚儀示值的因素

1、工件表面粗糙度過大；

2、工件曲率半徑太小。

3、檢測(cè)面與底面不平行，聲波遇到底面產(chǎn)生散射，探頭無法接受到底波信號(hào)。

4、鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大，超聲波在其中穿過時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的散射衰減，被散射的超聲波沿著復(fù)雜的路徑傳播，有可能使回波湮沒，造成不顯示?？蛇x用頻率較低的粗晶專用探頭2.5MHz)。

5、探頭接觸面有一定磨損。

6、被測(cè)物背面有大量腐蝕坑。

7、被測(cè)物體如管道、內(nèi)有沉積物，當(dāng)沉積物與工件聲阻抗相差不大時(shí)，測(cè)厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。

8、當(dāng)材料內(nèi)部存在缺陷（如夾雜、夾層等）時(shí)，顯示值約為公稱厚度的70%，此時(shí)可用超聲波探傷儀進(jìn)一步進(jìn)行缺陷檢測(cè)。

9、溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，熱態(tài)材料每增加100°C，聲速下降1%。對(duì)于高溫在役設(shè)備常常碰到這種情況。應(yīng)選用高溫專用探頭300－600°C，切勿使用普通探頭。

10、層疊材料、復(fù)合非均質(zhì)、材料。

12、耦合劑的影響。

13、聲速選擇錯(cuò)誤。

14、應(yīng)力的影響。

15、金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產(chǎn)生的致密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結(jié)合緊密，無明顯界面，但聲速在兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的，從而造成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。