焊缝内部缺陷的超声波探伤和射线探伤

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三.射线探伤
气孔—在底片上多呈圆形或椭圆形黑点，其黑度中心处较大并均匀地向边缘 减小。气孔分布特征有单个的，有密集的，有连续的等。 夹渣——在底片上多呈不同形状的点和条状。点状夹渣呈单独黑点，外观不 太规则并带有棱角，黑度较均匀；条状夹渣呈宽而短的粗线条状，长条 状夹渣，线条较宽，宽度不太一致。 未熔合——坡口未熔合在底片上呈直线状的黑色条纹，位置偏离焊缝中心， 靠近坡口边缘一边的密度较大且直；层间未熔合在底片上呈黑色条纹， 但不很长，有时与非金属夹渣相似。
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焊缝内部缺陷的超声波 探伤和射线探伤
主 讲： 曹 野
指导老师：纪洪广
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一.焊件内常见缺陷 1.气孔：气孔是金属中含有气体的孔洞。气
体是由焊接过程中产生的化学和物理反应引 起的。在常规的焊接中，总会产生一定量的 气体，但通常不能被射线照相所发现。当产 生过多的气体时，就会导致被称为“气孔” 的缺陷产生。
二.超声波探伤
A、B、C型探伤仪示意图
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二.超声波探伤
3.基本原理 超声波通过钢材上表面、缺陷及底面时，均 有部分超声波反射回来，这些超声波各自往 返的路程不同，回到探头的时间不同，在示 波器上将分别显示出反射脉冲，分别称其为 始脉冲、伤脉冲和底脉冲。当钢材中无缺陷 时，则无伤脉冲。
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二.超声波探伤 1.探头选择
①直探头：用来发射和接收纵波，它的波束垂直 于被测工件表面入射。一般用于钢材的探伤。 ②斜探头：通常用直探头加楔块组成，它利用楔 块的不同角度可以进行波型转换，依入射角度 的变化，可以在被测工件中产生纵波、横波和 表面波等。通常所说的斜探头，大多数是特指 横波探头。入射角分为：30°、40°和50°。 斜探头一般用于焊缝的探伤。
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二.超声波探伤
直探头探测钢材缺陷
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二.超声波探伤
斜探头探测焊缝缺陷
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二.超声波探伤
斜探头探测焊缝缺陷 使用三角形试块比较法确定缺陷的位置：
l L sin 65
2

h L sin 65 cos65

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参考文献
大连理工大学,李孟喜主编.无损检测.机械工业出版 社,2001 周详,刘益虹等.工程机构检测.北京大学出版社,2007 袁海军,姜红主编.建筑结构检测与加固鉴定手册.中国 建筑工业出版社.2002 李家伟,王怡之编写.超声波检测.机械工业出版 社.2000
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三.射线探伤
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三.射线探伤
χ射线透照时间短，速度快，灵敏度高；但设备重而 复杂，费用大，穿透能力小，一般透视40mm以下 的焊缝。 γ射线的穿透能力很大，可检查厚度达300mm的焊缝。 轻便，容易操作，透视时不需要电源，放射性元素 适用寿命长，适合野外工作，但底片感光时间较长， 透视小于50mm的焊缝时，灵敏度低。若防护不好， 射线对人体危害较大。
二.超声波探伤
4.优点及缺点 优点： ①检测灵敏度高、能发现较小的缺陷； ②操作简单、方便、容易实施。 缺点： ①单探头检测往往在试件上留有一定盲区； ②因声波往返传播，不适于衰减太大的材料； ③给缺陷定性是比较难的事，主要依赖于操作者 的经验。
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三.射线探伤
1.基本原理： χ射线和γ射线都是电磁波，它可以穿透包括金属在 内的不透明物体，能使照相胶片发生感光作用，使 某些化学元素和化合物发生荧光作用。当射线透过 焊缝时，由于其内部不同的组织结构（包括焊接缺 陷）对射线吸收能力不同，金属密度越大，钢板越 厚，射线被吸收的越多。因此射线通过被检查的焊 缝后，在有缺陷和无缺陷处的被吸收程度不同，强 度衰减有明显的差异，从而使胶片感光程度不同。 这样观察底片，就可以判定焊缝内部有无缺陷及缺 陷的位置、大小、种类等。
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三.射线探伤
3.射线探伤的质量评定 按《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》 （GB3323）的规定进行。根据缺陷性质和数量、 射线探伤焊缝质量分为四个等级： ①Ⅰ级焊缝内应无裂纹、未焊透、未熔合和条状夹渣； ②Ⅱ级焊缝应无裂纹、未熔合、未焊透； ③Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合及双面焊和加垫板的单 面焊中的未焊透； ④Ⅳ级焊缝是缺陷超过Ⅲ级的。
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一.焊件内常见缺陷 2.夹渣：是在熔焊过程中产生的金属氧 化物或非金属氧化物来不及浮出表面， 停留在焊缝内部而形成的缺陷，分为非 金属夹渣和金属夹渣。
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一.焊件内常见缺陷 3.未焊透：未焊透是指焊接时焊接接头的
根部未完全熔透的现象，其类型表现为按坡 口形式可分为单面焊根部未焊透和双面焊未 焊透两种。
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二.超声波探伤
直探头及斜探头示意图
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二.超声波探伤
2.超声波探伤仪选择 探伤仪针对不同的检测对象、目的、方法、 速度等需要，其设计制造也不尽相同。按信 号的显示方式不同，可分为A、B、C型三种 探伤仪，即人们通常所说的A超、B超、C超。
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三.射线探伤
2.底片的识别 焊缝在底片上呈较白颜色，焊接缺陷在底片上呈现不 同的黑色，较黑的斑点和条纹即是缺陷。
裂纹——在底片上多呈现略带曲折的、波浪的黑色细条纹，有时也呈现直线 状。轮廓较分明，两端较尖细，中部稍宽，较少有分歧，两端黑线逐渐 变浅，最后消失。 未焊透——在底片上多呈断续或连续的黑直线。不开坡口焊缝中的未焊透， 宽度常是较均匀的；V形坡口焊缝中的未焊透，在底片上的位置多是偏 离焊缝中心，呈断续或连续线状，宽度不一致；X形坡口双面焊缝中的 未焊透，在底片上呈黑色较规则的线状；角焊缝、T形接头焊缝、搭接接 头焊缝中的未焊透呈断续线状。
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一.焊件内常见缺陷 4.未熔合：焊接时在焊缝金属与母材之间
或焊道金属和焊道金属之间未完全熔化结合 的部分,其主要类型是按其所在部位可分为坡 口未熔合（侧壁未熔合），层间未熔合（焊 道之间未熔合）和单面焊根部未熔合三种来自Company Logo
一.焊件内常见缺陷 5.裂纹：主要是在熔焊冷却时因热力盈 利和相变应力而产生的，也有在校正或 疲劳过程中产生的。是危险性最大的一 种缺陷。