本站小編為你精心準備了壓力容器對接焊縫超聲波的探討參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：

壓力容器被廣泛應用于能源工業和科研領域，焊接檢測方法也受到重視。本文以超聲波探傷為例，論述了這一方法的檢測原理和方法，提出了應用過程中應用注意的要點，以期提高檢測工作效率和檢測精度。

關鍵詞：

壓力容器；超聲波探傷；檢測方法；

壓力容器包含承受壓力的殼體、不同連接件和密封件，現已被廣泛應用于石油化工、科研和軍工行業，也對壓力容器的質量提出了較高的要求，壓力容器生產過程中必須嚴格遵循國家行業規定。焊接工作是壓力容器的重要加工程序，壓力容器的質量與焊接有著直接的關系，因此焊接質量的檢測也成為重點。隨著科學技術的發展和進步，超聲波探傷方法在焊接檢測中獲得了廣泛的應用[1]。超聲波探傷方法可以檢測較大厚度范圍內的工件的內部缺陷，應用過程十分簡便，成本較低，不會對人體造成危害，且檢測的靈敏度較高，缺陷定位十分準確，至今已成為壓力容器生產中的重要檢測方法。

1壓力容器

壓力容器主要借助焊接工藝組裝，焊接工作成為壓力容器生產過程中的重要環節，壓力容器中的受壓部件和承載壓力的殼體部分焊接過程中應用全焊透的對接接頭。針對壓力容器內部缺陷而言，主要包含裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透幾種。裂紋一般分為熱裂紋和冷裂紋，主要是在熔焊冷卻過程中因為應力變化產生，會嚴重影響到壓力容器的靜拉力和沖擊載荷；氣孔主要分為密集氣孔、單一氣孔和鏈狀氣孔幾種，主要形成原因是在焊接過程中由于氣體沒有及時溢出，金屬內部和表面形成空穴，氣孔問題將會減少焊縫的有效工作截面，降低接頭強度；夾渣問題主要分為非金屬夾渣和金屬夾渣兩種，主要形成原因是在冷凝過程中沒有及時排出熔渣，一部分熔渣留在焊縫中形成夾渣，嚴重影響到壓力容器的力學性能，夾渣的數量越多，影響程度越大；未焊透問題主要分為根部未焊透和中間部分未焊透問題，主要原因是在焊接過程中母材之間存在局部未熔合問題，該類問題對應力集中分布十分敏感，影響壓力容器的強度和疲勞。

2超聲波探傷

2.1探傷原理和主要設備在均勻的材料中如果存在缺陷，將導致材料不連續，不連續材料將會導致聲阻抗出現較大的差異，結合反射定理可以知道，超聲波在不同聲阻抗接觸的交界面上發生反射，反射回的能量大小和交界面的聲阻抗大小有著直接的聯系，因此可以應用超聲波反射回的能量大小判斷出材料中的缺陷位置。檢測方法應用過程中主要應用超聲波探傷儀，該種設備主要是應用超聲波的傳播原理、聲電轉換原理和無線電原理設計制作，超聲波探頭是其中最重要的部分之一。超聲波探頭可以實現聲信號與電信號之間的轉換，一般也被稱為超聲波換能器。應用超聲波方法探傷，探傷儀及時發出超聲波頻率的電振蕩脈沖，探頭會將電振蕩脈沖轉換為機械振動，將振動信號以超聲波的形式發射出去，被檢測工件會接收振動信號，之后工件及時將信號反射回去，探頭將反射的振動信號轉換為電信號，電信號經過超聲波探傷儀的放大器放大，及時將信號顯示出來，便于判斷工件焊接中的問題[2]。

2.2應用過程

2.2.1探傷準備第一，修正探測面。及時清除探測面上的氧化皮、油垢和焊接飛濺，探頭移動區域內檢測面應有良好的聲耦合，一次反射波法的檢測寬度為2.5KT，直射波法為1.5KT，其中K表示探頭的斜率，T表示母材厚度。第二，測定斜探頭的入射點和斜率。在對接焊縫內部缺陷檢測的過程中一般應用斜探頭，先必須測出斜探頭的入射點和斜率K。斜探頭的入射點一般為聲束軸線和探頭楔塊底面的交點，斜探頭的斜率K一般為聲束與板中折射角的正切值。檢測過程中對缺陷的定位精度直接受到斜探頭的入射點和斜率影響，由于制造和磨損的原因，標稱值與實際值之間可能存在一定的誤差，因此必須在每次焊縫檢測之前都要進行測定。第三，繪制距離和波幅曲線。距離-波幅曲線應用的探頭和設備需要以材料上的實測數據為基礎，曲線中主要包含評定線、判廢線和定量線等信息。

2.2.2現場探傷被檢工件的焊縫和表面經過外觀檢查合格后可以應用超聲波探傷檢測方法，探傷檢測之前，工作人員明確被檢工件的材質、曲率、厚度、焊縫類型和焊接方法等，如果試塊表面的耦合損失和材質衰減情況與被檢工件不同，需要相應對探傷的靈敏度進行補償。

2.3超聲波探傷操作要點

2.3.1探頭的應用在焊縫兩側涂刷耦合劑，工程檢測中常用的耦合劑有甘油、漿糊、水等。在檢測過程中，要保持探頭在工件表面平穩移動及耦合良好，所以在手持探頭時，在上部要有一定的壓力使其貼合，同時夾持探頭移動進行掃查。掃查速度與探頭的有效直徑及儀器的重復頻率有關，焊縫的手工檢測，掃查速度一般在150mm/s以下，相鄰探頭的移動區域需要保證有15%以上的覆蓋區域[3]。

2.3.2掃查過程在檢測缺陷的過程中，保證斜探頭與焊縫中心線檢測面垂直，之后進行鋸齒形掃查，同時保證焊接接頭的截面在探頭前后移動的范圍內，在探頭垂直移動的過程中還需要做出10~15°的左右轉動，圖1為掃描軌跡示意。為了便于及時觀察材料缺陷的動態波形，分辨出缺陷信號，確定工件的缺陷位置和形狀，一般將左右掃查方式、轉角掃查方式和環繞掃查方式結合起來[4]。在掃查過程中，由于探頭的前后移動和左右移動導致探頭在被測工件表面的運動軌跡為鋸齒形，探頭前后移動和左右移動的距離必須在相同方向覆蓋區域的10%~20%。在初步掃查發現可能存在缺陷后，先用前后、左右掃查找到缺陷的最大回波，以此作為一個基準點，然后用前后掃查確定缺陷水平距離或深度，用左右掃查確定缺陷沿焊縫方向的長度，用轉角掃查推斷缺陷方向，用環繞掃查大致推斷缺陷形狀。

3結束語

隨著科學技術的發展，超聲波探傷技術在壓力容器制造、使用中的應用越來越廣泛，提高了生產效率和設備的安全性。在檢測過程中重點是根據不同的材料、焊縫型式、厚度等參數，選擇合適的檢測面、儀器、探頭和掃查方法。在檢測中，要從人員、設備器材、技術文件、檢測程序、檢測環境幾方面加強質量控制，保證產品質量和安全性能。

參考文獻：

[1]夏智.對厚壁壓力容器超聲波周向檢測工藝的分析[J].壓力容器,2015,25(9):161.

[2]徐麗潔,高小青,徐時恩等.大型壓力容器的超聲波無損檢測[J].中國科技縱橫,2015,26(16):192.

[3]王輝.鋼制壓力容器焊縫內裂紋的超聲波檢測技術[J].焊接,2014,12(4):130.

[4]胡效東,劉憲福,姜蓉,張景坡.對接焊縫超聲波輔助探傷機器人研制[J].現代制造技術與裝備,2015,No.22502:65-68.

作者：周修立 單位：廣東省特種設備檢測研究院汕頭檢測院