吊车梁T型焊缝超声探伤方法

Κ=
3. 2.
253=
1.
29 mm K=
1 ∴Β=
45°
sin CL
Α=
s in Β
CS
s in Α 2730
=
s3in24350° ∴Α=
36. 7°
L1
=
6.
5tgΑ+
2. co
s5Α=
6.
5×0.
705+
2. 0.
58=
7. 7 mm
N = ΠFΚ×ccoo ssΑΒ- L 1 ttggΑΒ= 3. 1134××11.329×
图 4 距离—波幅曲线
2) 斜探头探伤 按平板对接焊缝的方法调节灵敏度, 评定线 5 1
×6- 9dB [3], 定量线 5 1×6- 3dB [3], 判废线 5 1×6 + 5dB [3 ] (见图 5)。
图 5 距离—波幅曲线
1 8 无 损 探 伤 第 28 卷
[ 2 ] GB T 11345- 89 钢焊缝手工超声波探伤方 法和探伤结果的分级
[ 3 ] JB 4730- 94 压力容器无损检测. 超声检测篇 [ 4 ] 焊接手册. 中国机械工程学会焊接学会编
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第 2 期 蔡昭良等: 吊车梁 T 型角焊缝超声波探伤探头选择及探伤要点 1 7
17. 5 mm < 30 mm (翼板厚度) 即直探头 1 所发出声波束至焊缝距离已在 1164 N 以外, 故合理。 2. 3. 2 斜探头 2 (型号为 2. 5P 13×13K1) 所发出声 波束至焊缝距离计算 (见图 3) :
图 2 探伤节点图
2. 2 探头规格型号选择 探头规格型号见表 1。
名称 直探头 1 型号 2. 5P10Z
表1
斜探头 2 2. 5P13×13K1
斜探头 3 2. 5P 13×13K2. 0
2. 3 探头选择计算 探头选择是否合适即探头所发出的声波束至焊
缝距离是否在 1. 64N [1]以外 (N —近场区) 计算。 2. 3. 1 直探头 1 (型号为 2. 5P 10Z) 所发出声波束 至焊缝距离计算 (见图 2) :
第 28 200
卷 第2 4年4
月期 无N损D探T
伤 V o l. Ap
28 r il.
N o. 2 2004
吊车梁 T 型角焊缝超声波探伤 探头选择及探伤要点
蔡昭良1 彭 华2 (1. 深圳市中昌检测技术有限公司, 广东深圳 518081; 2. 广西冶金建设公司压力容器制造厂, 广西柳州 545002)
5 扫查方式
1) 直探头于位置 1 应在焊缝及热影响区内扫查; 2) 斜探头于位置 2 作 360°方向扫查; 3) 斜探头于位置 3, 平板焊缝几种扫查方式均可用。
6 缺陷的判断
6. 1 直探头的位置 1 6. 1. 1 未焊透 (未熔合) 出现在声程等于翼板厚度 位置。 6. 1. 2 层状撕裂出现在翼板厚度略小的位置。 6. 2 斜探头翼板位置 2 6. 2. 1 当探头声束垂直焊缝探测, 缺陷波出现在焊 角波前。 6. 2. 2 当探头平行焊缝或一角度时, 出现回波则为 缺陷波。 6. 3 斜探头腹板位置 3, 缺陷判别与平板焊缝相 同。 6. 4 质量分级和验收参照平板对接焊缝[3]。
图 1 吊车梁结构简图
2 探头的选择
2. 1 探头形式的选择 2. 1. 1 采用直探头在翼板上进行探测, 如图 2 探头 位置 1, 用于探测焊缝中腹板与翼板间未焊透、未熔 合、裂纹等缺陷。 2. 1. 2 采用斜探头在翼板外侧如图 2 中探头位置 2, 用一次波可探测纵向、横向缺陷, 特别是腹板坡口 处的未熔合。 2. 1. 3 采用斜探头在腹板上利用一、二次波进行探 测缺陷, 如图 2 中探头位置 3。
F —晶片面积
N —近场区 L 1 —入射点至波源的距离 T —吊车梁翼板厚度
Α—入射角 Β—折射角
6.
5
mm —探头晶片
1 2
2. 5 mm —探头保护层厚度
选 K1 探头的另一个理由为使轴线上波束与腹
板坡口垂直, 更易于发现未熔合缺陷。
2. 3. 3 同理 2. 3. 2, 计算得 K2 的一次波声程也在
摘 要: 通过对超声波探头分析选择、扫描速度、灵敏度的调节、扫查方式选择及缺陷的判定等方面来介 绍吊车梁 T 型角焊缝的超声波探伤方法的要点。
关键词: T 型角焊缝; 探头; 仪器调节; 缺陷判定 中图分类号: T G115. 28 文献标识码: B 文章编号: 167124423 (2004) 02216203
调节。 2) 斜探头
斜探头探伤调整方法同平板对接焊缝。
4 灵敏度调整
1) 直探头探伤 用平底孔 (5 2) 试块调节灵敏度, 评定线 5 2[2],
定量线 5 3[2 ], 判废线 5 6[2 ] (见图 4)。
图 3 探头结构简图 (部分)
即: 斜 探 头 2 所 发 出 声 波 束 至 焊 缝 距 离 在 1164 N 以外, 所以 2. 5P 13×13K1 探头选择合理。 式中 Κ—波长
已知: 钢纵波声速 CL ≈ 5900 m s。 横波声速 CS = 3230 m s 探头有机玻璃声速 CL ′≈ 2730 m s ∵ Κ= c f = 5. 9 2. 5= 2. 36 mm N = D 2 4Κ= 102 4 × 2. 36 = 10. 6 mm 1. 64N = 1. 64×10. 6= 17. 5 mm
8 结论
从理论分析与实际检测证明大型吊车梁采用上 述方法探伤能保证 T 型焊缝各种缺陷 (未焊透、未 熔合、夹渣以至翼板的撕裂等) 都能扫查到, 且声束 能与主要危险性缺陷垂直。 达到保证吊车梁的焊接 质量的目的。
参考文献:
[ 1 ] 未扩散区与扩散区. 超声波探伤. 劳动部中国 锅炉压力容器安全杂志社, 1995. 3, 45 页
∴K2 的一、二次波能扫查全焊缝体积。
∴斜探头 2. 5P 13×13K2 也是合适的选择。
式中 a、b —焊缝宽
L 0T —探头前沿
T —腹板厚度
经过上述的分析计算, 证明所选择的 3 种探头
( 2. 5P 10Z、K1、K2) 对探测此吊车梁 T 型焊缝是完
全可靠合适的。
3 扫描速度的调节
1) 直探头探伤 直探头探伤在工件上用翼板厚度 (B 1、B 2 底波)
7 检测结果及缺陷验证
在对 36 根吊车梁检测结果中发现符合 级焊
缝者 22 根, 符合 级焊缝者 12 根, 其中开始制作有 2 根梁发现连续或断续未焊透及气孔缺陷, 未焊透 宽度为 3～ 5 mm , 经解剖验证属实。 同时经分析认 为未焊透缺陷产生的原因是焊接电流过小, 熔深不 足, 钝边过大所造成[4]; 气孔则为坡口氧化皮处理不 尽及湿度大所造成[4 ]。
cocos3s46.57-
7.
7
tg36. 7≈ tg45
20
mm
1. 64 N = 1. 64×20≈ 33 (mm )
coTsΒ=
30 co s45
=
42 (mm ) 33 mm <
42 mm
近场区外。
K2 能否扫查焊缝全体积的计算。
a+
b+ T
L0=
10 +
10 + 20
15 = 1. 75< K= 2源自文库
《无损检测资讯网》站长: 夏纪真 2004 02 16 地 址: 广州市番禺区南村镇广州市永大集团公司北丽园 32- 602 邮 编: 511442 电话 传真: 020- 61913997 手机: 13922301099 电子邮箱: x jz@ nd t info. net
1 结构形式及缺陷分析
柳州钢铁厂转炉厂房吊车梁 (材料 Q 235 钢) 长 26000 mm , 高 2600 mm , 宽 800 mm , 由厚度 ∆= 30 mm 翼板与 ∆= 20 mm 腹板用 T 型结构型式组焊连 接而成 (如图 1)。 刚度大, 施焊不易操作 (与平板对 接焊相比) , 因此焊接过程中易产生未焊透、未熔合、 裂纹、夹渣、气孔等缺陷。