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影響焊縫超聲檢測(cè)可靠性的客觀因素_檢測(cè)資訊_

從事超聲檢測(cè)已經(jīng)有一段時(shí)間了,從當(dāng)初的車間質(zhì)檢員負(fù)責(zé)一間廠的焊接件檢測(cè),到現(xiàn)在受雇于一間第三方的檢測(cè)機(jī)構(gòu),受委托去檢測(cè)不同廠家的焊接件。
崗位易變動(dòng),但唯一不變的是,超聲檢測(cè)人員一直是一個(gè)裁判的角色,負(fù)責(zé)對(duì)焊縫內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行高靈敏度和高可靠性的檢查和測(cè)試,借以評(píng)判它們的連續(xù)性、完整性、安全性以及其他性能指標(biāo)。

越是在這行待得越久,工作時(shí)越是小心翼翼,因?yàn)橛绊懞缚p超聲檢測(cè)可靠性的因素很多,有客觀的因素,也有人為的因素。如果檢測(cè)人員不夠仔細(xì)認(rèn)真,一不小心很可能會(huì)造成缺陷的漏檢或者檢測(cè)結(jié)果的誤判。

下面根據(jù)我的從業(yè)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)一下超聲檢測(cè)“頭頂上的幾片烏云”——影響焊縫超聲檢測(cè)可靠性的客觀因素:

一、儀器校準(zhǔn)問(wèn)題。
按照常規(guī)的超聲檢測(cè)技術(shù),我們是無(wú)法準(zhǔn)確得知焊縫里缺陷究竟長(zhǎng)什么樣,除非你刨開(kāi)焊縫觀察。

實(shí)際操作中,我們是采用一種和人工缺陷對(duì)比的方法來(lái)判斷焊縫里的缺陷是否超標(biāo)。感興趣的朋友可以看:焊接接頭超聲波無(wú)損檢測(cè)的基礎(chǔ)技術(shù):如何評(píng)定焊縫內(nèi)部缺陷位置和大小。

舉個(gè)例子,我們用儀器預(yù)先記錄下埋深30mm的Φ3mm的人工孔反射的超聲波波幅,當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)焊縫同樣深度有一缺陷,其反射的超聲波波幅和Φ3mm的孔反射的超聲波波幅一樣時(shí),那么我們就判定這個(gè)缺陷的當(dāng)量尺寸為Φ3mm。注意一點(diǎn)的是,這并不代表實(shí)際的缺陷尺寸為Φ3mm,自然缺陷的實(shí)際尺寸往往大于當(dāng)量尺寸。

作為一種基于對(duì)比的檢測(cè)技術(shù),儀器校準(zhǔn)是影響超聲檢測(cè)可靠性的最大因素,儀器調(diào)教有問(wèn)題會(huì)造成整個(gè)檢測(cè)結(jié)果無(wú)效。
儀器調(diào)教涉及兩個(gè)方面:
(1)儀器和探頭的基本參數(shù)。
超聲檢測(cè)儀器和探頭需要調(diào)教的基本參數(shù)有:1、聲速;2、聲程;3、斜探頭前沿長(zhǎng)度和K值。
我們一般檢測(cè)的對(duì)象是鋼結(jié)構(gòu)的焊縫,超聲波在鋼傳播的聲速和探頭的K值一般都在室溫下測(cè)定的。實(shí)際工作中,環(huán)境溫度可能會(huì)發(fā)生不同程度的變化,例如在北方的冬天,當(dāng)溫度降低時(shí),超聲波在鋼中的聲速會(huì)上升,一方面會(huì)造成缺陷定位產(chǎn)生誤差,另一方面會(huì)造成探頭K值下降。
同時(shí)當(dāng)斜探頭的斜鍥后面磨損較大時(shí),折射角增大,探頭K值也會(huì)增大。
因此當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生較大變化或者探頭磨損后,我們必須對(duì)超聲檢測(cè)儀器和探頭的參數(shù)重新校正,保證超聲檢測(cè)結(jié)果的可靠性。

儀器和探頭的基本參數(shù)校準(zhǔn)校驗(yàn)時(shí),如發(fā)現(xiàn)校驗(yàn)點(diǎn)反射波在掃描線上偏移超過(guò)原校驗(yàn)點(diǎn)刻度讀數(shù)的10%或滿刻度的5%(兩者取較小值),則應(yīng)重新調(diào)整。

(2)檢測(cè)靈敏度。
現(xiàn)實(shí)中,焊縫的缺陷是不可避免的,所以我們?cè)试S焊縫存在輕微的缺陷。我們會(huì)人為設(shè)定檢測(cè)的靈敏度,對(duì)于不超標(biāo)的細(xì)微缺陷放行,超標(biāo)的嚴(yán)重缺陷進(jìn)行判廢。

如果檢測(cè)的靈敏度出了問(wèn)題,那么輕微的缺陷可能會(huì)判定為嚴(yán)重的超標(biāo)缺陷,冤枉了別人,造成誤判;嚴(yán)重超標(biāo)的缺陷可能會(huì)判定為輕微的缺陷,埋下了安全隱患,造成了漏檢。

靈敏度校驗(yàn)時(shí),校驗(yàn)點(diǎn)不少于2點(diǎn),如校驗(yàn)點(diǎn)的反射波幅實(shí)測(cè)比原始值相差20%或2dB以上,則儀器靈敏度應(yīng)重新調(diào)整。

二、調(diào)節(jié)儀器和檢測(cè)時(shí)的耦合劑透聲性差異大的問(wèn)題。
當(dāng)探頭和工件之間有一層空氣時(shí),即使空氣層厚度只有10的負(fù)5次方毫米也可以有些阻擋超聲波傳入工件。因此耦合劑的作用就是填充探頭和工件之接的空氣,而且起到潤(rùn)滑的作用,使探頭便于移動(dòng)掃描。

按照標(biāo)準(zhǔn)要求,在試塊上調(diào)節(jié)儀器和產(chǎn)品檢測(cè)應(yīng)采用相同得耦合劑。而實(shí)際上,調(diào)節(jié)儀器參數(shù)時(shí)所用的耦合劑為機(jī)油,檢測(cè)時(shí)所用耦合劑的種類非常多了,常見(jiàn)的有化學(xué)漿糊,F(xiàn)實(shí)中,我遇見(jiàn)過(guò)多種耦合劑,甚至洗潔精、洗發(fā)水都使用過(guò)。
耦合劑聲阻抗越大,聲透性越好,因此化學(xué)漿糊的耦合效果比機(jī)油或水更好。見(jiàn)下圖:

通過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)試塊缺陷波高,對(duì)于同一缺陷,以漿糊做耦合劑比機(jī)油回波幅度高2dB左右,即實(shí)際檢測(cè)的靈敏度更高。

參考資料:
【1】超聲檢測(cè),第6章脈沖反射法超聲檢測(cè)通用技術(shù):影響缺陷定位的主要因素
【2】鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷結(jié)果影響因素的介紹