Page 58 - 无损检测2022年第十二期

周礼峰, 等:

铁素体薄壁对接焊缝的相控阵超声检测

45°~75° 的扇扫角度范围, 来实现所有角度的 TCG 型信号如图 8 所示。
曲线标定。
然后采用标定后的 TCG 曲线对模拟试件中 45
个体积型缺陷和 6 个非体积型缺陷实施超声相控阵
检测, 模拟试件缺陷检测结果如表 3 所示。由表 3
可见, 当前模拟试件中所有缺陷均可被检出, 体积型
缺陷的 实 测 灵 敏 度 与 声 场 仿 真 灵 敏 度 符 合 度 为
图 8 未熔合缺陷的相控阵超声典型信号
80% , 非体积型缺陷的实测灵敏度与声场仿真灵敏
度符合度为 100% 。气孔和夹渣缺陷的相控阵超声 4.1.2 小结

依据表 1 中 RCC-M — 2007 或 NB / T20003 —
典型信号如图 7 所示, 未熔合缺陷的相控阵超声典
2010 规 范 射 线 检 测 验 收 准 则, 对 于 壁 厚 不 大 于
表 3 模拟试件缺陷及其仿真与检测结果

6mm 的 薄 壁 对 接 焊 缝 不 允 许 存 在 尺 寸 大 于
缺陷信息 仿真及实测结果

缺陷 缺陷 缺陷尺 声场仿 相控阵探头 1.5mm 的单个气孔或者单个夹渣。同时, 基于表 3

类型 数量 寸 / mm 真结果 实测结果 / dB 中对于尺寸大于 1.5mm 的单个气孔或者单个夹渣

ϕ 2mm- 18 个缺陷幅值 > ϕ 2mm-15dB
气孔 22 ϕ 1.5 的仿真和相控阵实测结果分析, 22 个 1.5 mm 气
ϕ
15.1dB 22 个缺陷幅值 > ϕ 2mm-24dB
孔 缺 陷 中 有 18 个 幅 值 > ϕ 2 mm-15 dB , 7 个
ϕ 2mm-
气孔 5 ϕ 1.2 5 个缺陷幅值 > ϕ 2mm-17.2dB
17.2dB ϕ 1.5mm 夹 渣 缺 陷 中 有 5 个 幅 值 > ϕ 2 mm-

ϕ 2mm- 5 个缺陷幅值 > ϕ 2mm-13.2dB
夹渣 7 ϕ 1.5 13.2dB , 且所有气孔和夹渣类缺陷实测结果均大于
13.2dB 7 个缺陷幅值 > ϕ 2mm-24dB
ϕ 2mm-24dB 。因此, 对于壁厚不大于 6 mm 薄壁
ϕ 2mm- 8 个缺陷幅值 > ϕ 2mm-14.8dB
夹渣 11 ϕ 1.2
14.8dB 11 个缺陷幅值 > ϕ 2mm-24dB 对接焊 缝 的 超 声 相 控 阵 检 测 初 步 验 收 准 则 如 下:

ϕ 2mm+
未熔合 4 10 4 个缺陷幅值 > ϕ 2mm-4.3dB ① 应记录灵敏度大于等于 2 mm-24dB 的缺陷;
ϕ
0dB
② 凡判定为裂纹、 未熔合和未焊透的缺陷显示, 评
ϕ 2mm-
未熔合 2 5 2 个缺陷幅值 > ϕ 2mm+0dB 为不合格; ③ 灵敏度大于等于 2 mm-15dB 或者

4.3dB ϕ

长度 ≥5mm 的缺陷显示, 评为不合格。
4.2 现场焊缝相控阵超声检测
在国内某核电厂进行 PAUT 技术验证, 其大部
分薄壁对接焊缝处于结构限制或墙体阻挡状态, 另

外约 1000m 焊缝未受限制, 对未受限制焊缝实施

了 RT ( 射线) 检测。其中, 相控阵超声检出且 RT 评
判为超标缺陷的缺陷数量为 309 个, 按照 4.1.2 节
中的初步验收准则判定, 其结果如表 4 , 5 所示, 对于
所有 309 个 RT 超标缺陷, PAUT 的综合判废率为
图 7 气孔和夹渣缺陷的相控阵超声典型信号
77% ( 72.5%+4.5% )。
表 4 RT 超标缺陷 PAUT 反射波幅判定结果( ≥ ϕ 2mm-15dB )

PAUT 检出的 PAUT 判废率
RT 超标缺陷类型 PAUT 判废线 PAUT 判废缺陷数量 PAUT 判废率
RT 超标缺陷数量 ( 合计)
非体积型缺陷
40 36 90
≥ ϕ 2mm-15dB 72.5%
体积型缺陷 269 188 69.9
表 5 RT 超标缺陷 PAUT 最大允许指示长度判定结果( 5mm )

PAUT 超标缺陷反射波幅 PAUT 最大允许指示长度 PAUT 检出的 RT 超标缺陷数量 / 个 PAUT 判废缺陷数量 / 个 PAUT 判废率 / %

< ϕ 2mm-15dB 5mm 309 14 4.5
4.3 薄壁对接焊缝验收准则 积检测方法, 其中射线检测对于体积性缺陷检出率
射线检测与相控阵超声检测属于两种不同的体 较高, 超声检测对于非体积性缺陷检出率较高。同
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2022 年 第 44 卷 第 12 期

无损检测