Page 125 - 无损检测2021年第三期

郭玉炳:
非径向管板焊接接头的超声检测

中进行说明 [ 3 ] 。对 60° , 45° , 30° 探头扫查受限的部
位进行了计算及图示分析。

图 6 P44 / P45 缺陷定位分析示意
测数据可计算得出h 值, 结合缺陷最大反射回波处
的d ( 埋藏深度), 可以准确地判断出最大反射回波
处的缺陷位置。同时结合缺陷处的动态波形特征综
合评定缺陷。对于不在焊缝区及热影响区的反射回
波, 应认真分析反射回波的来源, 区别于因结构等原

因产生的干扰回波信号, 以免造成缺陷的误判。
图 7 P44 / P45 非径向焊接接头实际结构示意
由图 6 、 表 5 及式( 3 ) 可知, 若θ 为 90° , 即可将
图 7 中 浅 灰 色 区 域 为 热 影 区 响 ( 宽 度 约 为
式( 3 ) 改写为

10mm ), 深灰色区域为熔敷金属。补 强 板 厚 度 为
h=L -S 1 ×sin α ( 4 )
式( 4 ) 可适用 1.1 节所述的正交类焊接接头, 即 95.35mm , 套管壁厚为 57.15 mm 。焊喉需打磨至

套管与补强板或安全壳垂直的焊接接头。此方法也 5mm 以下, 在补强板侧, 焊脚尺寸应小于 10 mm ,
检测时尽量增大扫查距离, 减小检测受限区域。
可方便、 准确地进行正交类焊接接头的缺陷定位。
2.7.1 60° 探头受限区域分析
2.7 超声检测技术受限区域分析及解决措施
检测技术受限区域是指因设计原因导致的焊接 60° 探头的前沿距离为16mm , 其存在如图8 所
接头补强板的探头扫查距离不足, 焊接接头熔敷金 示的技术受限区域( 紫色区域), 红色线条表示 60°
属及热影响区域的部分超声声束不可达的问题。焊 探头主声束的入射方向。
接接头采用双面扫查, 为保证超声波全覆盖熔敷金
属及热影响区, 扫查距离至少为 1.5KT ( 其中 K 为
探头 K 值, T 为检测厚度), 不同 K 值探头要求的
最小扫查距离如表 6 所示。
表 6 不同 K 值探头要求的最小扫查距离
序号 K 值 检测厚度 / mm 最小扫查距离 / mm
1 1.73 95.35 250
2 1.00 95.35 145
3 0.58 95.35 83
图 8 60° 探头扫查受限区域示意
P44 / P45 贯穿件套管与补强板非径向焊接接头 2.7.2 45° 探头受限区域分析

的实际结构如图 7 所示。从图 7 标注的尺寸可知, 45° 探头的前沿距离为14mm , 其存在图9 所示
P44 / P45 非径向焊接接头补强板的探头扫查范围最 的技术受限区域( 紫色区域), 黄色线条表示 45° 探

小部位宽度仅为 70mm , 最大部位宽度为 105mm 。 头主声束的入射方向。
与表 6 中的要求有较大的差距。扫查距离不足将无 2.7.3 30° 探头受限区域分析
法满足此焊接接头超声波全覆盖检测的要求。依据 30° 探头的前沿距离为 14 mm , 其存在图 10 所

ASME ( 美国机械工程师协会) 标准的相关规定, 在 示的技术受限区域( 紫色区域), 蓝色线条表示 30°
检测存在受限的情况下, 需在检测工艺及检测报告 探头主声束的入射方向。
3
8

2021 年 第 43 卷 第 3 期
无损检测