Page 79 - 无损检测2021年第三期

杨育伟, 等:

T 型接头 TOFD 检测时缺陷深度的定位计算与评判

元件的连接, 根据标准 GB150.3-2011 , 其常用结 路径所形成的非等腰三角形分别为 ac 1 b 、 a f 1 b 和
构如图 1 所示。 a j 1 b 。显然, 上述 3 个三角形均与仪器按探头中心
) 所默认的等腰三角形不同, 故仪器预置的
距( P CS
深度定位计算程序无法适用于 T 型接头。因此, 须
对探头布置、 图谱测量的显示深度与实际深度的修
正计算等问题做相应的处理。
点及角焊
经翼板未熔合c 1 点、 腹板未熔合 f 1
点衍射波的传播路径不同, 因此对这
缝内部缺陷 j 1
署种情况需分别讨论。
2.1 翼板未熔合
图 1 T 型接头结构示意
2.1.1 探头布置、 探头间距以及直通波声程
由图 1 可知, T 型接头可能存在的焊接缺陷包
如图2 所示, T 型接头翼板母材厚度为 t n , 腹板
括翼板下表面dce 处的未熔合( 简称翼板未熔合) 和
母材厚度为t 。 P CS 设置如上节所述,经修正计算,
腹板坡口 f c 、 c 处的未熔合( 简称腹板未熔合) 以
g
)
P CS = t+2 ( t n +K 1 tan β ( 1 )
及接头角焊缝( 简称角焊缝) 中的内部缺陷( 如缺陷
为腹板焊脚尺寸; 为线段d f 与法线方向
式中: K 1 β
)。对 T 型接头而言, 翼板未熔合和腹板未熔合是
j
的夹角。
危害性最大的缺陷, 检测时应重点关注。所以 T 型
2.1.2 模拟衍射点、 模拟路径声程、 模拟等腰三角
接头翼板未熔合和腹板未熔合缺陷埋藏深度的检测
形及模拟深度的计算
和定位是 TOFD 检测应解决的主要问题。
翼板未熔合模拟深度计算原理如图 3 所示, 翼
2 T 型接头 TOFD 检测深度定位计算 板下表面c 1 点距中心线的距离为 x , 经c 1 点的衍
2
射波路径为ac 1 b , 其声程 L=L 1+L 2= [ t n + ( S-
T 型接头 TOFD 检测非平行扫查探头布置如
x )] + [ t n+ ( S+x )] 。在中心线上可确定一
2 1 / 2
2 1 / 2
2
图 2 所示, 其布置方式为发射探头与接收探头均置
点c' , 使路径ac'b 与路径ac 1 b 的声程相等。 c' 点称
于翼板上表面, 分别位于角焊缝外边缘延长线与翼
为模拟衍射点, 经模拟衍射点的路径ac'b 称之为模
板上表面的交点 a 、 b 处, 并对称于接头中心线( 简
拟路径, 其声程 L'= 'L 1+ 'L 2=2 ( 'h2+S ) 称之
2 1 / 2
的声束与角焊缝
称中心线)。即探头某一角度为α 1
为模拟路径声程。模拟路径声程等于实际路径声
外边缘线d f g e 相切, 以确保声束对角焊缝的全覆
、
程, 即 L=L' 。模拟衍射点c'与翼板上表面之间的
的声束交点位于接头中
盖。两探头某一角度为α 1
为 底
心线上 O 点。图中探头a 为发射探头, 探头b 为接 距离h'称 之 为 模 拟 深 度。以 直 通 波 声 程 L 0
边, 模拟路径ac'b 半声程为斜边的等腰三角形ac'b
收探头, 直通波沿翼板上表面路径ab 传播。
称之为模拟等腰三角形, 模拟深度h'即模拟等腰三
角形底边的高。

图 2 T 型接头 TOFD 检测非平行扫查探头布置示意
点、 腹板
直通波的传播路径与经翼板未熔合c 1
图 3 翼板未熔合深度计算原理示意
点衍射波的传播
未熔合 f 1 点及角焊缝内部缺陷 j 1
1
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2021 年 第 43 卷 第 3 期

无损检测