有一定超声波探伤仪使用经验的人恐怕都听说过延迟波,迟到波,变形波等术语,这类波一般由侧壁干扰等结构造成,常出现在底波或者正常声程之外的距离,相对来说比较好判断。但是在焊缝探伤时,有一种假波出现在正常声程以内,很容易误判为材料内部缺陷的波形,值得所有使用超声波探伤仪检测焊缝的技术人员注意。由于超声波探头的质量、超声波探伤仪器的性能、焊缝表面形状和结构型式等原因引起的假信号,往往现于底波信号之前,与内部缺陷反射信号混杂在一起,致使我们在探伤时,对真假信号容易混淆。由于波型转换而引起的假信号一般出现在底波反射信号的后面,由于这类假信号通常不会与缺陷信号相混淆,故探伤时可以不必顾虑。
对于前一类假信号,只要我们认真观察,定位和仔细分析,还是能够加以区别的。下面我们对一些在焊缝探伤过程中经常碰到的假信号,及其产生原因和辨别方法作一简单介绍:1.探头杂波由于探头吸收块作用降低或失灵,吸收不好,故在始波后出现很多杂波,见图4–19a。由于探头晶片位置装得不合适,或探头有机玻璃块设计不合理,使探头内的纵波反射未能全部被有机玻璃块完全吸收,而被晶片接收而产生杂波。见图4–19b。
在接通探头后(不与工件接触),探头杂波即在示波屏上显示。在探伤过程中,探头杂波固定在某一定位置上,不随探头移动而移动,所以比较容易鉴别。2.仪器杂波由于仪器性能不好或灵敏度调节偏高而产生。当探头移动时,此杂波在示波屏上的位置不变;当降低灵敏度后,此种杂波即行消失。3.耦合剂反射探伤时,由于探伤前沿耦合剂堆积过多,也会引起反射信号。探头不动,此波时而升高、时而降低,很不稳定;探头稍一移动,波形变化很大,无一定规律。如果用手指放在探头前面或消除耦合剂以后,反射波立即降低,或者消失。4.焊角反射焊缝大都有一定的增强量,增强量与母材的交界处称为焊角。超声波在焊角处的反射即为焊角反射。焊角反射的信号与增强量的高度有关,增强量高,反射信号高,增强量低,反射信号低。若增强量小到一定程度(或无增强量)时,无焊角反射。可以做一个实验:将探头放在阶梯试块上,从两个相反的方向探测下面的阶梯(如图4–21所示),则探头在A位置时有反射波,而在B位置时没有反射波。同理,探头在工件上A位置时有焊角反射,在B位置时无焊角反射,见图4–20。
图4–20焊角反射图4–21斜探头在不同位置探测阶梯试块时反射波的情况
在焊缝两侧探伤时,当发现焊角反射波在示波屏上出现的位置不同,它比正常的焊角反射位置超前或延迟(在B侧探超前,在A侧探延后),且超前和延后的格数相同时,则可认为是焊缝上下错位。8.焊缝上下宽度不一焊缝上下宽度不一的现象在焊接结构中常会发生。例如采用单面焊双面成型的焊接工艺、V型坡口等都会产生上宽下窄的焊缝成型,如图4–25所示。
图4–24焊缝上下错位图4–25焊缝上下宽度不一
由于焊缝上部有一定的宽度B,故在两侧探伤时其焊角反射的水平位置相差一个宽度x,由于x值不大,故需仔细定位。假如焊缝上窄下宽,则在探伤时必须知道焊缝下部的实际宽度,对在下部宽度以内的反射波必须认真仔细分析,否则会造成漏检。9.其它假信号的辨别焊缝超声波探伤中,除了会经常碰到上述几种假信号之外,还会因工件结构形式、表面状况的不同产生其它一些假信号。如表面飞溅、凹坑、焊瘤、错口、单面焊垫板边角等等都会引起反射信号,如图4–26
图4–26其它假信号
26所示。但只要我们熟悉结构形式,仔细观察焊缝表面状况,定位,认真分析反射条件,上述所有这些假信号是可以一一加以辨别的。综上所述,假信号的产生原因主要是焊缝成形结构和探伤灵敏度过高。辨别假信号的关键是熟悉结构。辨别方法是认真分析反射条件、对反射波进行定位(水平和深度位置),寻找出反射源。辨别假信号的辅助手段是用沾油的手去摸反射源,作图法和实际观察。