管道修復(fù)夾具焊接缺陷的超聲檢測工藝研究.pdf

1、超聲檢測技術(shù)作為一種常用的無損檢測方法，廣泛應(yīng)用于油氣管道焊縫焊接缺陷的檢測和評價中。本文研究的超聲檢測工藝主要應(yīng)用于在役管道修復(fù)焊縫中的搭接角焊縫和對接縱焊縫，能夠?qū)艿佬迯?fù)焊縫中的裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透等焊接缺陷實施有效的檢測。
　　本文分析了管道修復(fù)搭接角焊縫和對接縱焊縫中常見的焊接缺陷類型、形成原因及在焊縫中的位置分布，設(shè)計制作了包含各類型人工缺陷的專用對比試塊。利用搭接角焊縫對比試塊，通過分析其特殊的結(jié)構(gòu)形式和

2、超聲波聲束在焊縫中覆蓋范圍，制定了多探頭多通道超聲波脈沖回波法檢測工藝。選擇了2.5P9×9K1和2.5P9×9K1.5兩種橫波斜探頭在對比試塊上進行了檢測試驗，結(jié)果表明，脈沖回波法可以實現(xiàn)對焊縫內(nèi)部和根部人工缺陷的有效檢測并計算其缺陷位置，誤差在1mm以內(nèi)。對于焊縫熔合線區(qū)域人工缺陷的檢測，分析了焊縫表面形狀對超聲信號的影響，探討了焊縫表面形狀與檢測聲束傳播路徑之間的關(guān)系，提出了“有效檢測聲束”和“聲束有效檢測范圍”的概念和計算公式；

3、并且采用超聲相控陣法在角焊縫對比試塊上進行了驗證試驗，結(jié)果證明：依據(jù)“有效檢測聲束折射角”計算出的焊縫熔合線平底孔位置與其實際位置基本一致，誤差在0.5mm以內(nèi)；依照“聲束有效檢測范圍”確定了試驗用角焊縫對比試塊的檢測盲區(qū)，為搭接角焊縫的現(xiàn)場檢測提供了理論依據(jù)。
　　本文針對對接縱焊縫對比試塊，通過分析其特殊的結(jié)構(gòu)形式和聲束在焊縫中的覆蓋范圍，制定了超聲TOFD法檢測工藝。選擇了一對5MHz、Φ6mmTOFD探頭和70°楔塊在對比

4、試塊上進行了檢測試驗，結(jié)果表明，TOFD法能夠?qū)υ噳K中各類型人工缺陷（焊縫內(nèi)部近表面橫孔除外）進行有效的檢測，人工缺陷埋藏深度和自身高度的檢測值與實際值的誤差在1mm以內(nèi)。針對常規(guī)TOFD法難以識別的焊縫近表面缺陷，提出了通過缺陷端點衍射橫波信號來分析缺陷特征的方法（即橫波TOFD法），分析和推導(dǎo)了橫波TOFD法的適用條件以及缺陷埋藏深度和自身高度的量化計算公式，并采用此方法對TOFD檢測圖像進行了二次分析，能夠?qū)缚p內(nèi)部近表面橫孔進行