高频电阻焊钢管超声检测

6.22高频电阻焊钢管超声检测

62.1高频电阻焊钢管的制造工艺及常见缺陷

高频电阻焊钢管是由冷轧碳钢薄板或钢带卷曲而成的钢管，工字焊口，

管外壁焊缝余高刮平，管内壁略有余高，主要缺陷是侧壁未熔合。管外径213

mm-o219.1 mm,壁厚2.5~5.5 mm。

6.2.2检测方法的分析和选择

1.参考图6-1，侧壁与焊缝方向平行，只有主声束始终与焊缝垂直，

能够获得较大反射回波的能量，没有熔合缺陷。

2.假设图6-1所示的主声束垂直于内壁附近的焊缝。参考图6-2，探头沿钢管外侧

逆时针移动表面，主声束与焊缝的交点逐渐从钢管内壁移动到钢管外壁。从射点到焊接

接缝声程不断降低，逐渐进入近场检测状态。与此同时，主声束向焊缝倾斜，

这表明横波斜探头无法检测高频电阻焊钢管。

3.根据超声波折射定律，横波折射角大于71.57°被检工件内部就有表面波存在，

因此，表面波没有K值的概念，检测系统测相比，检测系统的调整和缺陷定位变得简单。因为表面波

波所能检测到的厚度约为波长的两倍，波长为1=cR/f，式中cR=2950m/s(表面波速)，f为超

声波频率。显然，只要超声波频率发生变化。f，表面波长1可以改变，表面波可以检测到一定的厚度

度范围内的焊缝。问题的关键是图6-3与图6-4中分别处在内、外表面极限位置的缺陷，是

能否在同一灵敏度条件下同时有效检测？只有在不同深度范围内，才能满足这种检测条件

熔合缺陷不会漏检。

图6-3内壁缺陷的灵敏度

图6-4外壁缺陷灵敏度对比试块

4.比较试块内外壁人工缺陷的灵敏度余量

使用21.3mm×2.5mm规格高频电阻焊钢管，参照图6-3和6-4制作灵敏度对比试块。

使用规格2.5P6×20BMR10.65mm(外圆周向曲率)表面波探头分别完成检测系统的调整

图6-3与图6-4对比试块上的人工缺陷。将缺陷反射回波的较大范围调整到基准高度的80%

通过CBC-100型超声检测仪显示的数据和缺陷回波得到以下结果。

图6-5表面波检测外表面人工缺陷

图6-6表面波检测内表面人工缺陷

参考图6-5和图6-6，内外壁缺陷较大反射回波幅度分别达到基准高度80%，灵敏度

余量分别达到相同的41.2dB，声程S分别等于15.6mm，探头距离图6-3和图6-4焊缝

在相同的检测灵敏度条件下，心线的位置是相同的。这表明探头在相同的检测灵敏度

表面波能同时检测到不同深度位置的未熔合缺陷，有效降低缺陷泄漏的可能性。

仪器的技术性能应具有表面波斜探头检测系统的调整功能。

(1)表面波斜探头外周向曲率半径的要求，参照3.2.4第6条确定。

(2)由于表面波能检测到的厚度约为表面波长的两倍，表面波速cR=2950m/s，

选择不同的频率f，检测不同厚度的高频电阻焊钢管，可获得不同的表面波长1。

高频电阻焊钢管对应的表面波探头规格见表6-1。

表6-1不同规格的高频电阻焊钢管与表面波探头对应

(3)任何形式的超声波探头的频率都与压电晶片的大小有合理的对应关系。即频率不是

压电晶片的尺寸不能随意增大或减小，因为它可以盲目地高或低。受管壁厚度影响，表6-1所示

与爬波探头相比，只有不同的声速(爬波纵波声速为5940m/s），其检测

整个系统调整和检测过程完全相同。对于不同规格的高频电阻焊钢管超声检测，如果表面波

结合爬波两种检测方法，很容易获得适合检测不同壁厚高频电阻焊钢管的表面波

根据等效试块的原理，使用被检测到的高频电阻焊钢管，扫描基础按图6-3或图6-4制作

等效试块用于线校准和确定检测灵敏度。等效试块上的模拟缺陷为线切割槽，槽尺寸为

参照4.4.6.调整检测系统。

检测灵敏度确定后，探头前端与焊缝之间的距离

以中心线距离为基准，探头沿被检钢管轴线方向平行扫描。

6.2.6焊缝质量等级评定

对高频电阻焊钢管的质量等级评价，既有单独的检测标准，也有一些制造标准

因此，焊缝质量等级评定以供需双方采购合同规定为准。