在電站鍋爐檢驗中,厚壁對接焊縫較為常見(四小管除外)。最近忙于薄壁(8~10mm)對接焊縫超聲檢測,發現薄壁與厚壁(如大于20mm)的超聲檢測,存在較大的差別。
薄壁和厚壁超聲檢測比較,有哪些區別呢?
第一方面,探頭的選擇。
厚壁超聲檢測,根據超聲檢測標準,選擇合適的探頭規格即可。而薄壁檢測如果完全按照標準來選擇,并非不可,但是在標準(如NB/T47013.3-2015或GB/T11345-2013)中似乎僅給出折射角(K值)和標稱頻率的選擇,沒有提及晶片尺寸的選擇,而晶片尺寸又是非常關鍵的參數。 (圖片來源:如NB/T47013.3-2015表25)
如何選擇最佳的晶片尺寸呢?
在標準中沒有給定晶片尺寸的前提下,通常會依據理論知識來選擇。比如薄壁檢測,應選擇小晶片探頭,因為小晶片的探頭,一般前沿小,一次波盲區??;另外,晶片小,鋼中剩余近場區長度也小,似乎小晶片非常理想。
我之前也是這么想的,也參考過許多類似的文章。通過理論推導,小晶片是最合適的,恨不得把晶片做成1mm×1mm。但這是不可取的,一味地紙上談兵脫離實際是要被打倒的。
晶片太小,擴散角大,存在表面波、根部反射波、變形波等干擾雜波,大大的增加了識別缺陷波的難度。所以既要滿足檢測檢測工藝,又要快速找出缺陷,實則有些困難。
但是難不倒喜歡瞎搗鼓的人,分別試驗了5Z6×6K2.5、5Z6×6K3、5Z8×8K2.5、2.5Z8×8K2.5、5Z8×8K3、5Z9×9K3等規格的探頭,發現除了5Z9×9K3(實測K值有2.87、3.01、3.21等均可,實測前沿約11mm)外,其他規格的探頭干擾波太多,實在是在下辨別缺陷的水平有限,太難了。當然這些探頭都是SIUI汕頭超聲的(沒有塞紅包,不是打廣告),也試了其他某個國產牌子的探頭,不說你也懂,信噪比不行。具體是什么牌子的就不講,得罪人的事不能干。
有人會疑惑,5Z8×8K3和5Z9×9K3的探頭有多大的差別呢?
這兩種規格的探頭,在識別缺陷方面確實存在較大的區別,5Z9×9K3明顯優于5Z8×8K3。別看晶片長寬只有1mm的差別,但是面積相差較大(81和64),導致擴散角小不少,表面波少了很多。
晶片尺寸有了,頻率和K值也是比較關鍵的參數。比較了各種規格的探頭,5MHz優于2.5MHz的探頭,K3較優于K2.5。
GB/T11345-2013標準怎么選擇合適的K值,標準中規定不能大于70°?那就選70°的探頭唄。
探頭的規格選好了,剩下的工作只需按照標準的要求調試儀器,選擇相應的試塊制作DAC或者基準靈敏度,這些都是簡單步驟。