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日志

一次堆焊层超声检测的思考

热度 15已有 707 次阅读2016-7-23 15:05 |个人分类:讨论| 超声检测, 堆焊层检测

题的提出:
前一段时间,我公司管板堆焊后在外协机加的过程当中发现堆焊层存在缺陷,然后外协厂做了超声检测,认为该管板外圆存在45mm堆焊层内缺陷,向我公司反馈,并请超声复验。然后我公司安排责任人员过去超声复验。堆焊层超声检测一般企业涉及较少,我公司也不例外。对于检测过程当中出现的波形,外协厂家和我公司责任人员均发回缺陷波形供分析。他们发回的缺陷波形,比较奇怪。

  厂家和责任人员均是从对焊层侧进行超声检测,采用2.5M 直径20mm单晶直探头。汕超的检测仪器。检测表面机加表面。缺陷波出现在二次底波前一点点位置。始波和一次底波之间没有缺陷信号。当时,我看到波形,第一反应是波形转换波,但是位置不对。衍射小波,S+L转换博,S+S转换波均在固定位置缺陷。
后我公司也有类似管板需要采用超声检测。这一次是从基材侧检测。

检测表面经过机加工。然后,利用NB/T 47013.3-2015 堆焊层T3类试块,进行验证,终于搞清了缺陷波形大致的原因。同时证明了该方法的可靠。
不过堆焊层侧超声标准推荐双晶纵波直探头进行检测。双晶纵波直探头,会使用的人也不是很多。而且探头采购的很少。我们会使用双晶纵波直探头,但是一般不用。这次采购T3堆焊层基材侧检测试块,也就是不想用纵波双晶直探头。操作人员对双晶直探头调试和使用都不太熟悉。
  同时,标准当中对于对焊层检测,分别有对焊层内部质量检测和未熔合检测内容。并且还有纵波双晶斜探头检测内容。个人比较怀疑纵波双晶斜探头焦点能否满足检测要求。因为,T2类试块需要聚焦到对焊层内。而对焊层一般3-10mm左右。纵波双晶直探头同样存在这样的问题。
另外,标准对于未熔合判定也没有相关规定。只能参照复合板未熔合的规定。扫查灵敏度在基准灵敏度上增加6dB,好像比较低。如果严格按照标准要求,可能发现不了一些超标缺陷。我的建议,扫查灵敏度至少增加6dB ,同时噪声允许的情况下,还可以适当提高灵敏度。
单晶直探头从堆焊层侧检测,标准似乎不推荐。也没有相应的评定依据。故在实际检测当中,以基材侧检测为准。
我们的操作人员在从基材侧检测,发现几处疑似位置,无分层缺陷波,但是底波降低明显。

还有就是底波降低,出现整个检测波形发现畸变。


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发表评论 评论 (13 个评论)

回复 阿黃 2016-7-24 15:43
我做過軸承瓦的巴氐合金層的超聲波檢測,只能從薄的巴氐合金層方向檢測,我們用的是直徑10mm的雙晶直探頭,效果很好啊!
回复 luolang1314 2016-7-25 06:31
阿黃: 我做過軸承瓦的巴氐合金層的超聲波檢測,只能從薄的巴氐合金層方向檢測,我們用的是直徑10mm的雙晶直探頭,效果很好啊! ...
纵波双晶直探头,斜探头的操作,他们不太会。
而且所配备的探头也有限。
单晶纵波直探头在堆焊层侧检测波形位置用常规超声理论解释不了。必须回到超声的基本原理去考虑。比较有意思。
回复 阿黃 2016-7-27 06:31
你這是平板可以兩面進行檢測,我們做的軸承瓦只能從一面檢測,因為底部的背面是不規則的形狀無法用超聲檢測。
雙晶探的操作方法簡單培訓下也是很應該做得到的。
不過從基材方向檢測比較底波法和二次底波前出現小波的方法也是值得參考的好方法。
這也是NDT的好處,我們是經常用對比方法來作判斷的。
俗話說:「不怕不識貨,就怕貨比貨」一對比就明顯看出問題了。
回复 luolang1314 2016-7-27 11:06
阿黃: 你這是平板可以兩面進行檢測,我們做的軸承瓦只能從一面檢測,因為底部的背面是不規則的形狀無法用超聲檢測。
雙晶探的操作方法簡單培訓下也是很應該做得到的。
...
双晶探头的操作方法的确不难。难得是操作人员对数字仪器不熟悉,对双晶探头检测方法的原理不了解,且不愿意花时间去了解标准规范要求,以及利用已知的知识去弄懂自己没把握的方法。
不到逼到没办法,他们是断不肯去主动学习和尝试的。
所以,我们制作的工艺,尽量避开他们薄弱的环节,强化他们熟练的技能应用。这样出错的概率就小了。
另外,硬件条件比如探头的确配备太少。比硬件配置更无语的是:操作人员对于仪器的功能特点熟悉程度不够,新旧技术应用的热情不够
回复 luolang1314 2016-7-27 11:07
超声检测其实真的是任重道远。特别是基础培训,个性化培训,差异化培训,我们做的还很不够。
回复 luolang1314 2016-7-27 11:14
阿黃: 你這是平板可以兩面進行檢測,我們做的軸承瓦只能從一面檢測,因為底部的背面是不規則的形狀無法用超聲檢測。
雙晶探的操作方法簡單培訓下也是很應該做得到的。
...
另有一问题在网上的文献当中也多次提及:堆焊层基材侧单晶纵波探头,探头直径越大,对于小缺陷定量、定尺寸越偏大。我隐约觉得与探头声束直径和缺陷尺寸的相对大小关系有关。但是只有感性认识。
标准上讲的尺寸标定需要专门的探头,可能与这个有关。探头直径越小,定缺陷尺寸越接近缺陷真实大小,定量也同样。而且,单晶直探头和双晶探头从不同检测面,得到的缺陷当量也是不同的。一个堆焊层超声检测,还是藏有蛮大的学问的。
回复 luolang1314 2016-8-1 21:52
传统超声认为,探头是激发声场所在。但是一次底波和二次底波之间的波型转换波,衍射小波,二次缺陷波告诉我们,探头和工件共同产生声场。工件本身既是传播介质,又是次生波源。
而且你确定知道直探头声传播路径及原理么?二次底波,到底是哪一个平面的回波呢?
回复 阿黃 2016-8-3 06:45
二次底波是上表面的反射回波(上底波),相當於從底面(基材)用直探頭直接掃查的一次波,所以二次底波前的小波正是堆焊層的小缺陷。
為什麼一次波看不見,是因為單晶直探頭的盲區看不見,始脈衝較大看不見或看不清,就像我這老頭子有老花眼,近的看不清,反而遠的看得更清楚,所以二次底波能把近表面(堆焊層)的看出來了。這種現象一直是存在的只不過我們沒有好好地利用它。我個人認為直探頭從堆焊層方向掃查時若用二次底波法也是可以的。
我是用平底孔(5mm)試塊來證明的,在平底孔開口方向放上直探頭,調出二次底波就能看到二次底波前的小回波了。(我不知如何將圖片在此附上,只好用手機徵信給您看看)
回复 滚烫的小米粥 2016-8-3 10:49
没怎么看明白,是说堆焊层超声波检测很容易漏掉还是怎么得,很常见啊
回复 XINZ117 2016-8-3 18:32
luolang1314: 双晶探头的操作方法的确不难。难得是操作人员对数字仪器不熟悉,对双晶探头检测方法的原理不了解,且不愿意花时间去了解标准规范要求,以及利用已知的知识去弄懂 ...
双晶探头操作方法是不难,但是实际检测工作中接触的太少了,考证培训的时候也是一带而过,而且这方面相关资料也是比较少,尤其是探头相关知识,焦距F是指哪个焦距点现在都没弄的很明白。罗工,是否有双晶纵波探头这方面相关资料分享学习下?
回复 枫林晚 2016-8-3 23:23
没怎么明白楼主的问题 不过这个需要看实际情况 如果是铁素体钢堆焊奥氏体钢,在灵敏度比较高的情况下会有界面波
回复 luolang1314 2016-8-4 16:37
如果做过堆焊层检测,可能才能知道我想表达的是什么。其实问题没有明确提出,而是隐藏在描述之中。所以,问题是什么?需要看的人自己去发现。不同的人,看这个问题的深度不同。
回复 luolang1314 2016-12-4 13:32
三级人员应该可以针对T3试块,采用直探头检测制定一个工艺卡或工艺路线。
如果以此作为一次三级开卷工艺题,我估计挂的人会非常多吧?

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