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薄鋼板對(duì)接焊縫超聲波檢測(cè)探頭的選擇
在云南，隨著小型電站的不斷開發(fā)與興建，約8mm厚度的薄鋼板在壓力鋼管中應(yīng)用較多。
*，對(duì)接焊縫的管壁越薄、焊縫蓋面的寬度相對(duì)越寬(埋弧自動(dòng)焊焊縫蓋面寬度為 22mm，背縫寬度為20mm)，超聲波檢測(cè)的困難就越大，所以選擇探頭K值和前沿距離L值很重要。
K值是斜探頭主聲束在被檢工件中折射角的正切值；探頭前沿距離L值是入射點(diǎn)至探頭前端的距離。
在8mm厚度鋼板的對(duì)接焊縫超聲波檢測(cè)時(shí)一般將儀器調(diào)試為水平1:1掃描，并采用單面雙側(cè)單 只探頭檢驗(yàn)，使一、二次聲程能掃查到焊縫整個(gè)截面。
例如：5Z8×12K3.0探頭的前沿距離L=10mm， 檢測(cè)8mm厚鋼板對(duì)接焊縫 ，當(dāng)焊縫蓋面寬度為22mm時(shí)，因探頭前沿距離較大，很難滿足探 傷的要求，所以應(yīng)在探頭K值不變的情況下盡量選擇前沿距離較短的探頭。
如：5P6×6K3.0，L=4mm的探頭方可基本滿足檢測(cè)要求。
1、 一次聲程掃查焊縫根部時(shí)探頭的選擇
一般鋼板厚度為8mm的對(duì)接焊縫坡口型式為V，鈍邊高度為3mm，間隙為0～1.0mm。
當(dāng)采用埋弧自動(dòng)焊焊接時(shí)，焊縫蓋面的寬度在 22mm左右 。
由此可知探頭選擇的條件，當(dāng)探頭的前端與焊縫余高接觸且無(wú)法再向前移動(dòng)時(shí)，使主聲束一次聲程能掃查到焊縫寬度中心線距底面3mm的焊 縫根部 (如圖1)，應(yīng)滿足下式的要求：
( T-3)K≥(b/2+L ) (1)
式中：
T-鋼板厚度，mm；
b-檢測(cè)面焊縫寬度，mm；
L-探頭前沿距離，mm。
當(dāng)選擇5P6×6K3.0，L=4mm探頭時(shí)，焊縫寬 度為22mm，代入(1)式，左式=(8-3)×3=15，右式=(22/2+4)=15；左式=右式 ，滿足(1)式要求，說明該型探頭，其主聲束一次聲程能掃查到焊縫根部 。
當(dāng)選擇5Z8×12K3.0，L=10mm的探頭時(shí)，將 T，K，b，L分別代入(1)式的左、右式，左式=15，右式=(22/2+10)=21，則左式小于右式，不滿足(1)式要求，說明該型探頭的一次聲程不適合檢測(cè)8mm厚的薄鋼板對(duì)接焊縫。
掃查方式采用單面雙側(cè)，檢測(cè)位置為距底面3 mm的焊縫根部區(qū)域，當(dāng)探頭后移時(shí)反射回波的一次聲程水平距離小于24min為缺陷波，大于等于24mm則不判為缺陷波。
2、二次聲程掃查焊縫上部時(shí)探頭的選擇
8mm厚鋼板對(duì)接焊縫，檢測(cè)面焊縫的寬度b= 22mm；背面焊縫寬度b'=20mm時(shí)，探頭的選擇應(yīng)滿足以下要求：
當(dāng)探頭的前端與焊縫的余高接觸探頭無(wú)法向前移動(dòng)時(shí)，使主聲束二次聲程能掃查到焊縫寬度中心線距底面3mm的焊縫位置，見圖2。
探頭K值和前沿距離同樣應(yīng)滿足(1)式。
當(dāng)(T-3)K<(b/2+L)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生漏檢，也就是說探頭的K值越小；探頭前沿距離L值越大，焊縫截面的漏檢區(qū)域就越多。
當(dāng)板厚為8mm的對(duì)接焊縫，檢測(cè)面焊縫寬度為 b=22mm；焊縫背面寬度為b'=20mm，采用二次聲程掃查焊縫上部時(shí)，由于背縫的余高過渡到與母材邊界線的區(qū)域?yàn)槿松潼c(diǎn)，入射點(diǎn)至焊縫 中心線距離應(yīng)大于等于b'/2，即主聲束二次聲程掃查到焊縫寬度中心線距底面 b'/2÷K=3.3mm的焊縫位置，此時(shí)存在0.3mm漏檢區(qū)域。
在焊縫的寬度超寬時(shí)，因焊縫的正、背面都存在余高和寬度，即使探頭前沿距離為零，由于焊縫寬度和余高的存在就會(huì)有一定的死區(qū)(檢測(cè)不到位置)。
掃查方式采用單面雙側(cè)，檢測(cè)區(qū)域?yàn)榫嗌媳砻?8-3.3mm的焊縫區(qū)域，當(dāng)探頭后移時(shí)，反射回波的二次聲程的水平距離大于(8+3.3)K或小于2X8均為缺陷波。大于2X8K則不判為缺陷 波。
３、結(jié)論
1)在實(shí)際超聲波檢測(cè)中，必須實(shí)際測(cè)量焊縫母 材的厚度T，檢測(cè)面焊縫寬度b，背面焊縫寬度 b'，探頭前沿距離L值和探頭K值，并根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算后正確選擇探頭 。
2)當(dāng)兩只或多只探頭同時(shí)滿足計(jì)算要求時(shí)，應(yīng) 盡量選擇聲程值較小的探頭。
3)當(dāng)選擇基本符合計(jì)算值要求的探頭時(shí)，采用 單面雙側(cè)檢測(cè)，應(yīng)盡量選擇適合的探頭達(dá)到漏檢少。
4)根據(jù)探傷標(biāo)準(zhǔn)的要求，選擇探頭頻率和晶片 尺寸的大小。