如何评估焊缝内部缺陷的位置和尺寸

那么，首先，我们如何通过超声波评估焊缝内部缺陷的位置和大小？目前焊接接头的超声波检测通常采用一种称为A型显示的超声波脉冲反射法，根据缺陷反射回波的声压来评定缺陷的大小。超声波探伤仪可以测量并显示回波声压的幅度，简称为振幅，因此我们可以根据振幅来评价缺陷的大小。但是工件中缺陷的形状和性质是不一样的(焊缝中的缺陷一般有哪些？)，目前的常规超声波检测技术还很难确定缺陷的真实尺寸和形状，即使相同的回波声压缺陷的实际尺寸也可能相差很大，如何克服这一技术难题？因此，为了解决制约超声波检测可靠性的问题，我们特意引用了等效方法。所谓等效法，就是在相同的检测条件下，当自然缺陷的回波与人工规则反射体的回波相等时，人工规则反射体的大小就是自然缺陷的等效大小。此外，我们还面临一个问题:缺陷的振幅高度不仅与它们的大小有关，还与缺陷的距离有关，因为超声波具有扩散衰减，同样大小的缺陷由于距离不同，其回波高度也不同。扩散衰减:超声波在传播过程中，由于波束的扩散，超声波的能量随着距离的增加而逐渐减弱的现象。因此，我们引入一条关系曲线来描述某个反射体的回波高度随距离的变化，在行业术语中称为DAC曲线，直译为:距离幅度修正曲线，缩写为:距离幅度曲线。正是通过DAC曲线可以修正超声传播过程中的扩散衰减值，再结合等效的方法，可以有效地比较和定位不同距离和大小的缺陷。二、在实际工程应用中，我们如何用等效的方法绘制DAC曲线？国内外几乎所有的焊缝超声波检测方法标准都是在对比试块中使用已知尺寸的人工反射体绘制DAC曲线，用于检测校准和评定缺陷的等效尺寸。参考块通常是矩形钢，带有一定尺寸的人工反射器。对比试块的声学特性与被测材料相似，内部杂质少，无其他影响使用的缺陷。我工作中常用的是RB-2对比试块，是一个长方形的钢。在不同深度钻5个直径为3mm的横向通孔，适用于厚度为8 ~ 100 mm的对接焊缝检测..RB-2对比试块的详细规格如下:由于我行业没有相应的超声波检测标准，所以采用国家推荐标准GB/T 11345-1989《钢焊缝手工超声波探伤方法及探伤结果分级》。标准采用直径为3mm的人工规则反射镜，水平通孔具有轴对称和反射振幅的特点。根据GB/T 11345-1989的要求，焊缝超声波探伤的DAC曲线是用所选仪器和探头系统的测量数据在对比试块上绘制的，用直径为3mm的标准反射器绘制的距离振幅曲线，即DAC基线，记录相同尺寸的水平通孔在不同深度距离处的反射声压振幅，然后用深度距离。每个探头都需要通过RB-2测量对比试块上一个直径3mm的跨孔的反射幅度，得到DAC参考曲线，但是没有人会根据DAC参考曲线来评价缺陷的大小，因为它的当量尺寸太大了，这是一个直径3mm的孔的当量值，一般焊缝不会有这么大的孔。所以我们需要根据灵敏度的不同等级来绘制DAC曲线，人为的降低基准DAC曲线，降低几个dB值，一般按照中间灵敏度调整，即基准DAC降低16dB作为评价线，基准DAC降低10dB作为定量线，基准DAC降低4dB作为拒绝线。所以我们可以得到如下图所示的三个DAC曲线组:从评价线以上到定量线以下的I区(弱信号评价区)，从定量线以下到拒绝线的II区(长度评价区)，拒绝线以上的III区(拒绝区)。一般情况下，我们测量位于II区的反射器的长度，然后根据长度进行评估。如果超过了标准允许的最大长度，则判定为不合格，而位于III区的反射器则直接判定为不合格，与它的长度无关。超声波检测仪上的DAC曲线，横坐标代表缺陷的深度值(mm)，纵坐标代表振幅(dB)。在仪器上绘制DAC曲线是每个超声无损检测人员的基本功，平滑过渡是最好的曲线。下图是检测到缺陷的超声波检测器的图片。这里显示的反射波位于DAC曲线的I区(弱信号评估区)，显示在距离探头前端12.4mm处有一个埋深6.7mm的弱信号反射源，可能是一个微小的空气孔。