超声波焊接

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇超声波焊接范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

超声波焊接范文第1篇

目前利用超声设备焊接各种塑件已相当普及， 产品包装. 切割. 铆埋 .压花 .打孔.等行业是必不可缺的设备， 于是各式各样， 各种功能的超声焊接也应运而生， 应用领域不同， 使用方法和对设备要求大不相同. 现时使用中消费者存在很大的区. 真对这些误区加一说明!

1) 焊接原理上理解误区

有相当一部分从事多年超声焊接方面的人员. 对超声能量地传递有一种误解， 认为是音波在接触面进行焊接， 其实这是一种误解， 真正的焊接原理是: 换能器把电能转换为机械后， 通过工件物质分子进行传导， 声波在固体中地传导声阻远小于在空气中的声阻， 当声波通过工件接缝时， 缝隙中的声阻大， 产生的热能相当就大. 温度首先达到工件的容点， 再加上一定的压力， 使接缝熔接. 而工件的其它部分由于热阻小， 温度低不会熔接. 其原理同电工学中的欧姆定律类似.

2) 工件材料误区:

超声焊接机对要焊接的工件材质也是有要求的， 不是所有材料都能焊接， 有人理解为任何材料都可以焊接，这是一个很大的误解. 不同种材质之间有的能更好地焊接， 有的是基本能相熔， 有的是不相熔的. 同一材料之间熔点是相同的， 从原理讲是可以焊接的， 但是当要焊接的工件的熔点大于350℃时， 就不在适合用超声焊接了. 因为超声是瞬间使工件分子溶化， 判断依据是在3秒之内， 不能良好熔接， 就应该选择其它焊接工艺. 如热板焊接等. 一般来讲ABS料是最容易焊接， 尼龙是最难熔接的. 具体焊接材料选择请参考附表:

焊接工件的工艺误区

3)

超声能量是瞬间爆发地， 熔接处应成点或线条， 以及传递的距离都要符合超声焊接方式. 有人认为只要是塑料材料， 无论怎样接合面都可以良好地焊接， 这也是一个错误认识. 当瞬间能量产生时， 接缝面积越大，能量分散越严重， 焊接效果越差， 甚至无法焊接. 另外超声波是纵向传波的， 能量损失同距离成正比， 远距离焊接应控制在6厘米以内. 焊接线应控制在30----80丝之间为宜， 工件的臂厚不能低于2毫米， 否则不能良好熔接， 特别是要求气密的产品.

各种焊接工艺见附表:

超声输出功率误区

4) 超声波输出功率的大小， 同压电陶瓷片的直径和厚度、材质 、设计工艺决定， 一但换能器定型，最大功率也就定型了， 衡量输出能量的大小是一个复杂的过成， 不是换能器越大，电路使用功率管越多， 输出能量就越大， 它须要相当复杂的振幅测量仪， 才能准确测量其振幅， 由于大多数使用者对超声知识太了解， 又加上某些销售人员的误导， 给消费者一个错误认识. 消耗电能多少并不能反应输出超生功率的大小， 如产生纵向能量低， 而消耗电流大， 只能说明设备的效率低下. 无功功率大而宜.

超声焊接机种选择误区

5) 使用多大输出功率， 振荡频率、振幅范围，要根据工件的材料、焊线面积、工件内是否有电子元器件、是否要气密等因素来考虑。误认为功率越大越好。这也是一个误解。如果对超声不是太了解。最好请教正规的超声波生产厂工程技术人员。有条件的话最好到厂家现场勾通，不要盲目听从一些非正规超声销售人员的误导。目前生产相关设备的公司特别混杂，其中大部为家庭式作坊，对电路进行生搬硬套仿制，对工作原理似懂非懂。仿制出的设备有以下致命缺陷。其一是外买元材料品质无法保证，其二生产工艺的核心技术没有掌握。设备在中功率和大功率工作时经常表现出不稳定，产品合格率低。有时会设备损坏。如驱动换能器的功率变压器，所使用的磁性材料参数无法测量，

磁饱和磁通密度（Bs ） 磁感应强度（Bm） 、有效磁导率（Ue） 、剩余磁通密度（Br）、矫顽力（A/M）、损耗因数（tan￡）、温度系数（au/K—1），绕制工艺相当讲究，包扩抽真空浸环氧树质。这些测试设备和生产环境家庭式工厂是无法做到的。所以在勾买超声时，最好先了解一下公司情况，不要盲目听从销售员吹捧，也不要只看价格。只有这样才能日后减少不必要麻烦。

焊模结构的误区

超声波焊接范文第2篇

Abstract： The status and problems of nondestructive testing of special equipment manufacturing industry are analyzed in this paper. Typical artificial welding defects including cracks， incomplete fusion， incomplete penetration and stripe slag inclusion are made. 100% radiographic testing is done to the specimen to determine the nature， size and position of the defect. The K2.0 ultrasonic probe is used to test the cylinder side； different K value probes （K1.5、K2.0 and K2.5）are used to test the head side respectively. The results of two kinds of defect assessment methods are analyzed to determine the solution that should be taken in ultrasonic flaw detection.

关键词： 裂纹；未熔合；未焊透；射线检测；超声波检测

Key words： crack；incomplete fusion；incomplete penetration；ray testing；ultrasonic testing

中图分类号：TG404 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）22-0038-03

1 目前特种设备无损检测现状和存在的问题

根据《压力容器安全技术监监察规程》第86条“压力容器壁厚小于等于38mm时，其对接接头应采用射线检测；……”的规定[1]，无损检测对A、B类焊接接头均采用X射线检测。其成本较高，效率低，现场检测条件要求严格，而且具有一定的危险性。有些危害性缺陷不易检出（如坡口边沿未熔合、未焊透等）。

根据新规程《固定式压力容器安全技术监察规程》第4.5.3.1条规定“压力容器的对接接头应当采用射线检测或者超声检测，超声检测包括衍射时差法超声检测（TOFD）、可记录的脉冲反射法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测；当采用不可记录的脉冲反射法超声检测时，应当采用射线检测或者衍射时差法超声检测作为附加局部检测”[2]。如采用衍射时差法超声检测（TOFD）国内刚刚开始，设备和技术人员没有普及，许多场合不具备检测条件（比如封头与筒体组对的B类对接接头）。虽然超声波检测在国内有几十年的历史，技术比较成熟，专业无损检测技术人员较普及，但是超声波无损检测封头与筒体组对的B类对接接头，封头侧的探头移动区不满足JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测》第5.1.4.1条大于等于“2.5KT”的规定，加上X射线检测习惯因素和监管部门没有标准可依，基本上没有采用超声波检测[3]。

在监督检验工作中，经常发现由于无损检测人员水平所限和X射线检测灵敏度的影响，有许多危害性焊接缺陷没有检出。如：自动焊纵焊缝端部裂纹（校圆所致）、气体保护焊和手工电弧焊的坡口未熔合（大部分评为表面缺陷）等。有些为错判，如：X射线探伤检测判为裂纹，其实为静电感光。

2 制作典型人工焊接缺陷

采用？准1000×10的筒体与封头进行组对。用各种不同的焊接方法进行组对焊接，制作人工典型焊接缺陷。

2.1 裂纹的制作 取300mm的焊接部位，两侧各100mm采用正常的焊条电弧双面焊。中间100 mm不焊接，开单面“V”坡口， 直边高度2mm， 坡口间隙5～6mm。采用氩弧焊打底焊接第一遍，用气焊加热、焊接后喷水冷却的方法，依靠热胀冷缩的内应力使其产生裂纹。用此方法连续进行三次，使裂纹扩展。正面进行焊条电弧焊，背面清根打磨氩弧焊封底[4]。

2.2 封头侧坡口边沿未熔合的制作 在封头坡口处开20mm长，深3mm 与坡口角度相同的槽，用18×8×3mm与封头相同材料的薄片贴于开槽处，周围采用氩弧焊封焊，然后打磨成与其它部位的坡口平齐。用钢印确定其位置（X射线很难检出）。然后进行双面焊条电弧焊。用相同的方法可以制作出筒体侧坡口边沿未熔合。

2.3 单面焊根部未熔合的制作 焊接部位组对间隙4mm，直边高度2mm，采用氩弧焊打底焊条电弧焊，对制作根部未熔合部位长20mm处，偏离中心2mm进行焊接。其它部位进行正常的焊接。偏离中心的另一侧就形成根部未熔合。

2.4 气孔和条状夹渣的制作 在合格的焊接接头表面，用角向砂轮机打磨出50×6×4mm的沟槽，在沟槽中加入小件铸铁（铸铁件的大小与根据要制作的条状夹渣尺寸相同）。用氩弧焊熔化小铸铁件，然后进行正常的焊条电弧焊。利用铸铁含碳量高、杂质多和熔化过程中易产生飞溅的特性，在熔化中形成气孔和夹渣。

2.5 未焊透的制作 增加坡口直边高度，坡口组对间隙为“0”，并减小焊接电流，可制造各种未焊透。用钢印确定其位置（X射线检出角过大时很难发现）。

3 X射线检测

对带有人工典型焊接缺陷的B类焊接接头进行100%射线检测，按JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》进行评定。把发现的焊接缺陷性质、大小和位置用钢印标记在试件上。以便在超声波检测中对比各类典型焊接缺陷的反射波形。带有典型焊接缺陷的的试件可按缺陷的类型分别制作成小件。在实际的超声波检测中，可作为对比试块，用来辅助判断缺陷性质。

4 对带有人工典型焊接缺陷环缝进行100%超声波检测

4.1 超声波检测设备和检测工艺 采用HS600C型数字超声波探伤仪机，按K1.5、K2和K2.5探头分别制作“距离—波幅曲线”。对整条焊接接头进行超声波检测。按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测》的规定进行缺陷评定。检测方法：用K2的探头对环缝筒体侧进行检测；用K1.5、K2和K2.5三种探头对环缝封头侧分别检测。记录起始波、缺陷最高波位置、伪缺陷波等波形，并测量反射波测量长度。

4.2 底片评定缺陷和超声波评定缺陷进行对比分析

通过上述射线检测和超声波检测，典型焊接缺陷位置基本相同，两种检测方法对人工典型缺陷筒体侧坡口边沿未熔合、封头侧坡口边沿未熔合、筒体侧根部未熔合、封头侧根部未熔合、根部裂纹、封头侧夹渣、气孔、较长裂纹及未焊透缺陷的检测结果对比见表1～表9（以纵缝为基准向右测量确定缺陷最高波位置）。

5 结论

用K1.5探头封头侧检出的缺陷最大波幅和缺陷指示长度，均低于K2探头筒体侧检出的缺陷最大波幅和缺陷指示长度；用K2.0探头封头侧检出的缺陷最大波幅和缺陷指示长度，多数情况下略低于K2探头筒体侧检出的缺陷最大波幅和缺陷指示长度，缺陷最高波幅波所在区与筒体侧检出的缺陷最高波幅所在区相同；用K2.5探头封头侧检测结果与筒体侧检测结果相近。所以用K2探头筒体侧检测该B类焊接接头，用K2.5探头封头侧检测该B类焊接接头完全符合要求。

通过用不同K值的探头进行检测可以看出筒体侧超声波检测结果和X射线检测结果相近，也符合JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测》（第3部分：超声检测）的要求，封头侧的探头移动区不满足JB/T4730.3-2005第5.1.4.1条“探头移动区大于等于2.5KT”的规定，但从检测结果来看，射线能检出的缺陷，超声波也能检出，而且射线不能检出的危害性缺陷（如：坡口边沿未熔合、和射线成一定角度的小裂纹和未焊透），超声波也能检出。多年来超声波检测没有广泛使用，关键是工作见证。数字探伤机的广泛使用，加上数字影像技术的普及，能留下工作见证。

用数字探伤机，采用K2的探头进行筒体侧检测，K2.5的探头进行封头侧检测，并对A、B类焊缝交叉部位、超声波检测发现超标部位和超声波有怀疑的部位进行X射线复验。两种检测方法按各自标准进行评定，均合格时，才能认为该焊缝合格。采用这种检测工艺，能满足缺陷的检出，也符合规程的要求。

参考文献：

[1]压力容器安全技术监监察规程[S].北京：中国劳动社会保障出版社，1999.

[2]TSG R0004—2009，固定式压力容器安全技术监察规程[S].北京：新华社出版社，2009.

超声波焊接范文第3篇

Abstract： Usually the tunnel waterproof board and geotextile with hot melt welding or sling hanging process， the construction quality is affected by process characteristics and human factors， it is difficult to control the quality of welding coke， welding wear， unstable welding and other quality defects. In this paper， a new equipment， waterproof plate ultrasonic welding machine， is introduced in the construction of the Yuxi-Mohan Railway， and in the construction， process has been improved， so that the construction quality and construction efficiency of the waterproof board has been improved， but also the cost of construction is greatly reduced.

关键词： 铁路隧道；防水板；超声波焊；技术方法；对比分析

Key words： railway tunnel；waterproof plate；ultrasonic welding；technical method；comparative analysis

中图分类号：U459.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）09-0098-02

0 引言

铁路隧道渗漏水为常见的质量通病问题，如果隧道结构防水施工质量差，必将导致隧道出现渗漏水现象，危及铁路行车安全，引起隧道结构破坏，影响到工程的正常使用。目前铁路预防铁路隧道渗漏水主要为“三道防线”，即为围岩注浆、铺设防水层、衬砌安设止水带。施工经验表明“三道防线”中以铺设防水层对隧道防水最为有效，其施工质量对隧道是否渗漏水起到决定性的作用。以往防水板与垫圈通常采用热风热熔焊接工艺，但该防水板及垫圈熔点影响到该工艺的施工质量，且操作时难以精准把握焊接的时间及压焊力度，很容易出现焊焦、焊穿、焊接不牢固等质量问题，常使得隧道出现渗漏水的现象。因此，提高防水板焊接质量，确保隧道不渗不漏为隧道建设者期待达到的目标。

1 工程概况

新建玉溪至磨憨铁路站前工程YMZQ-21标，标段里程：D1K472+387.4～D1K498+936.35，正线长度26.010km。本标段有隧道5座共14993m，隧道工程为本标段的重点及控制工程。

标段所经地区为亚热带季风性湿润气候，湿润多雨，属构造侵蚀、风化剥蚀中山区红层地貌。总体而言，隧道所经处下伏基岩岩体破碎，含水量丰富；部分地段围岩为泥灰岩夹层，岩溶发育，岩溶裂隙发育岩溶水；地下水主要由大气降水及地表水补给。隧道衬砌防水等级按照《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）设计为一级标准。初期支护与二次衬砌之间拱部及边墙部位铺设1.5mm厚防水板、350g/m2土工布复合防水层，防水板采用EVA型。

为解决防水板铺设容易出现的质量问题，确保隧道不渗不漏，本标段引进了防水板超声波焊接机进行防水板焊接的新设备及新技术，此新技术及新设备的运用，不仅能够完全避免了防水板铺设的传统热风热熔焊常出现焊焦、焊穿、焊接不牢固等质量问题，且大幅提高工作效率，节省了劳力，加快了施工进度，施工成本也得到有效降低。

2 超声波焊接原理及技术特点

2.1 超声波焊接原理

隧道防水板超声波焊接机通过发生器生成20kHz～35kHz的高压、高频信号，再利用换能系统，把信号转换为高频的机械振动。焊接枪头将高频机械振动施加于枪头处的防水板及热熔垫片上，防水板及热熔垫片因表面及内部分子间的高频摩擦而使接触面迅速产生局部升温，温升达到防水板及热熔垫片溶点时，防水板与热熔垫片接触面迅速熔化并相互充分熔合，经过合适的熔合时间并在一定的压力下冷却定形，便完成了一处完美的超声波焊接。如图1。

2.2 超波焊接技术特点

①超声波焊接工艺不需溶剂、粘接剂或其它施工辅助材料，施工成本低。

②超声波焊接工艺操作简单，开机即可开始焊接，且不象热熔焊等设备存在外露的高温部件，施工安全性好。

③超声波焊接工艺不仅节约了热熔焊所需的预热等待时间，且一个焊接点工艺时间仅需5～6秒，也不存在为修补焊点破洞而需增加的返焊时间，加快了施工进度。

④工艺操作简单，熔接质量高，焊点无破损。

3 工艺流程及施工操作要点

3.1 施工工艺流程

施工准备基面检查及处理铺设土工布防水板铺设及采用超声波焊接固定质量检查。

3.2 施工操作要点

①施工准备。设备进场，对作业人员进行培训及技术交底。

进行材料准备，热熔垫片采用易于识别的红色或是黑色同材质垫片。

②基面检查及处理。防水板铺设前按规范及设计要求对隧道进行断面尺寸测量及基面质量检查，并处理初期支护的喷射混凝土的表面至满足铺设要求，经检查全部合格后方可进行土工布的铺设及环向透水肓管的安设，最后铺设防水板。

③土工布的铺设。土工布的铺设从隧道中线向两侧沿隧道内壁展开，土工布要求平顺地固定在隧道洞壁上，土工布的固定采用尾部套有热熔垫片的射针进行。铺设好的土工布作为防水板铺设的基层。要求两幅土工布的搭接宽度>5cm，铺设要平顺、无隆起及无皱褶，固定防水板的垫片在隧道顶部按0.5～0.8m的间距安设，在边墙按0.8～1.0m的间距安设，布置成梅花型，为方便进行防水板与热熔垫片的焊接施工，固定点尽量选在基面平整之处。

④防水板焊接机的调试。防水板焊接机采用220V、50Hz的单相电源，接通电源后观察工作指示灯是否亮起，如果不亮，则检查线路及保险管等情况。

确定电源接通后，按下面板上的红色“测试”按钮，然后察看表盘电流表，正常的电流值在0.5～1.0安培之间，否则左右旋转频率螺杆进行微调，并同时按“测试”按钮，直到换能器的空载电流在0.5～1.0安培之间。

⑤铺设防水板，并进行超声波焊接。按设计及规范要求铺设土工布至预定位置后，手持超声波焊接机，保持焊机与防水板垂直后用力压紧，按下焊接机开关，防水板融化后，将焊接机枪头压入防水板内约0.5mm，即完成一个单点焊接，其持续时间约为2～3秒。完成焊接后，焊枪不能松开，而持力压住防水板3秒，待焊点处融化的防水板冷却后再松开，以避免防水板还在软化状态下就承受拉力而撕裂。

在隧道边墙部位，每个垫圈熔焊3个点。在隧道拱部每垫圈熔焊4个点。为确保焊接牢固，焊点要均匀分布于垫圈上。如图2。

4 超声波防水板焊接与传统电热压力焊的效率及经济分析

4.1 在现场进行了电热压力焊与超声波焊接的效率测试，结果如表1所示

从表1数据分析得知，电热压力焊需要等待焊枪的预热时间，每个焊圈的焊接工艺时间为45S，单机综合作业效率为27个/h，但焊接质量较差，返焊率达21%。而超声波焊接不存在等待预热的时间，开机即可进行焊接操作，每个焊圈的焊接工艺时间仅为20S，且焊接质量高，不需返焊，节约了返焊所浪费的时间，单机综合作业效率达88个/h。可见超声波焊接效率为电热压力焊接效率的3.3倍，优势非常明显。

4.2 施工成本方面的对比分析

因本项目刚引进超声波焊接机，进行成本分析的超声波焊接机设备使用寿命等数据来源于设备生产厂家及其它使用超声波焊接的项目。成本分析结果见表2所示。

对表2数据分析可知，虽然超声波焊接一次投入较大，但其设备寿命长，分摊的施工成本仅为电热压力焊的7.8%，经济效益明显。

5 防水板使用超声波焊接时的创新及改进措施

5.1 采用时控器精确控制焊接时间表

采用超声波焊接防水板时的工艺时间由操作人员人为控制，受个人因素影响，难以精确控制，故不能达到焊接的最佳质量效果。为了精确控制焊接的操作时间。我们借鉴了定时设备的思路，与超声波焊接设备生产厂家进行探讨及研究，通过在焊接电路上配置时控器，以达到精确控制焊接操作的时间，即焊枪通电达到预定时间后即自动断电，并发出声音提示，从而杜绝了仅凭操作者个人进行时间估计的误差性，确保了焊接质量。

5.2 采用红外线激光定位仪进行热熔垫圈的精确定位

在防水板焊接施工时，采用红外线激光定位仪进行热熔垫圈的精确定位，从而实现热熔垫圈的快速安装及规范施工。如图3。

6 结束语

铁路隧道采用超声波焊接法进行防水板的铆接固定，具有施工进度快、|量高、能耗低及成本低等显著优点。且避免了以往热风热熔焊接工艺中焊不牢、焊穿等质量通病，确保了隧道不渗不漏。防水板超声波焊接法是值得大力推广应用的新技术。

参考文献：

[1]申百囤，何安辉，张春光.防水板超声波焊接技术在石林隧道的应用[J].铁道标准设计，2012（10）.

超声波焊接范文第4篇

小径管对接焊缝超声波探伤由于管径小、曲率大,壁厚薄等特点,用常规超声波探伤仪和探头时,对仪器及探头要有一定的要求,在探伤方法上针对小径管的特殊性进行不同于平板或大口径管的调整。同时，还一直存在缺陷难以定位、定量的问题,且其壁厚在公差范围内正负变化较大, 对缺陷的判定较困难。

关键词小径管对接焊缝超声波探伤

前言

随着国家建设的发展,小径管焊接接头的数量也越来越多,合金钢的应用也更加广泛,裂纹等焊接缺隐出现的可能性也大大增加,对质量的要求也越来越严格,小径管焊接接头的检验比增加到100 % ,前几年发展起来的超声波小径管探伤技术应用也越来越多与射线探伤比较,超声波小径管探伤具有不可比拟的优越性。首先,超专用波检验对裂纹，未熔合等面积性缺陷比射线检验灵敏高度； 其次 , 超声波检验对裂纹、未熔合等面积性缺陷比射线检验灵敏度高; 其次,超声波检验不需要进行环境及自身防护,检验时对环境要求不高；第三 , 超声波检验费用低,劳动生产率高。所以,在实际生产中,小径管超声波探伤技术得到了空前的应用,取得了很好的效果,为保证安装、检修质量及工期起到了不可估量的作用。由于小径管焊接接头具有管壁较薄、曲率半径大、规格多等特点 , 超声波检验时存在诸多困难及需要注意的问题。

一、小径管对接焊缝超声波探伤的特点

1、小径管焊缝宽 ,当壁厚较薄时 ,焊缝宽度往往大于管壁厚度。用1、2次波探伤时要选择大的探头入射角 ,而用2、3次波探伤时要选择小的探头入射角,且扫描比例扩大,超声波形拉宽 ,这样易发生近场区干扰 ,给缺陷定性、定量带来了相当大的困难 。

2、管壁曲率大,声能传输损失大,探头通过曲率大的圆弧面接触。由于曲率大接触不良对定量有影响 ,且声波入射到管壁外表面为凸面,使声束发散。在2、3次波探伤中,声束传输路径更复杂,经过多次发散、聚集,声压反射异于常规,声压计算也相当困难 ,降低了探伤灵敏度 。因此 ,小径管超声波探伤应提高探伤灵敏度进行,以补偿曲率大、声能发散及藕合不良的影响。

3、焊缝焊波高度、焊瘤尺寸与管壁厚度为同一数量级 ,在较高灵敏度探伤时杂波多 ,这样给缺陷波的识别增加难度 ,需要操作人员熟练掌握焊缝 中各种缺陷反射波的静 、动态波形 ,准确测量焊缝处管壁厚度 ,以准确区分缺陷波与杂波的特点 ,以免发生误判 。

二、缺陷的识别与判定

1、一次波探伤缺陷波的识别

当采用一次波探伤时主要观察仪器荧屏上一次波标记点前面出现 的反射波 ,因为声波束扫过焊缝下半部 ,如果有反射则一般为缺陷反射，除盲区杂波外 。其次是位于一次波最大深度标记点上焊缝根部的反射波,当焊缝不存在错 口时,要确定反射波对应的反射点的位置,如果反射点 位于焊缝中心点或探头侧,则判为缺陷。小径管对接焊缝中大多数危害性缺陷如裂纹、未熔合和未焊透等都产生在焊缝根部,根部缺陷的判定与识别非常重要但根部缺陷的识别、判定比较困难,主要是小径管壁厚变化很大,有些管子壁厚与公称尺寸相差达0.5mm左右 ,使根部及靠近根部的缺陷反射波与错边 、焊瘤等产生的干扰波（杂波不易区分）。

当发现焊缝根部出现一定高度的反射波时 ,应对该处焊缝两侧的壁厚进行准确测定 ,仪器的扫描速度要准确调整 ,以准确定位 ,并根据探头所在位置对反射波形进行认真分析。缺陷波的位置出现在一次波最大深 度标记点处或以前,对应的反射于焊缝中心或探头侧，且波形后沿陡直 ,波形清晰明亮。

2、二次波探伤缺陷波的识别

当采用二次波探伤时,在一次波标记点和二次波标记点之间出现的反射波 ,可能为缺陷波,也可能为杂波 ,在这个区域之前或之后出现的反射波则为非缺陷波 。缺陷波可用下述方法来判断。

如果二次波声束在内壁上的转折点位于焊缝区外,反射点位于焊缝中,则该反射波判为缺陷波；如果二次波声束在内壁上的转折点在焊缝区内,则该反射波不能作为判伤的依据 ,应结合位置，波形等其它情况综合判断。

三、小径管对接焊缝超声波探伤应注意的问题

3. 1 探头的选用

小径管对接焊缝探伤时,应尽可能选择较大角度的探头,使声束能扫查到整个焊缝断面,但当探头角度较大时,声束易扩散,易产生变形波, 干扰对缺陷的正确判定。另外, 要求一次波的主声束至少应扫查到焊缝下部占壁厚1/ 4 的范围,因此要求探头有一定的移动区域。为满足这一要求,除增大声束入射角外, 还应

缩短探头声束入射点至探头前沿的距离。因此,选用大K值,短前沿的探头是进行准确探伤的前提条件。

3. 2 探伤灵敏度的调整

由于小径管对接焊缝是利用一次波和二次波进行探伤,因此一次波和二次波探伤灵敏度的调整很重要。根据DL/ T5048- 95 中的小径管焊接接头探伤距离-波幅曲线进行检测时,由于反射杂波较多, , 因此需对探伤灵敏度重新进行调整。

在超声波探伤中 , 探伤灵敏度调整的准确性 , 直接影响到对缺陷的定位准确以及对缺陷的判断。对于壁厚较大的焊缝 , 探伤灵敏度调整有少许误差可能影响还不是很明显,但对于小径管来说,由于其壁厚较薄 , 影响就相当对来说要大得多。一般来说 ,在小径管探伤时,我们调整仪器的探伤灵敏度是在小径管焊接接头超声波探伤专用试块上进行,使对比试块Ⅰ上深度5mm∮2横孔反射波达60%，然后在提高6dB作为探伤灵敏度。另一种是利用对比试块Ⅱ来调整，前后移动探头，利用一、二、三次波探测试块上竖孔∮2，找到三者最高回波，在连成一条∮2竖孔距离----波幅曲线。然后以∮2-ΔdB 作为探伤灵敏度。

3.3 声能损失问题

在超声波检验中 , 若不对声能损失进行补偿 ，那么缺陷的回波高度必然要小于实际的回波高度 ,容易在检验中引起漏检或误判。小径管焊接接头超声波探伤时,不仅要考虑声波的耦合损失,还要考虑到由于小径管的特点而引起界面扩散损失。由超声波的传播特点知道,当超声波入射到凸界面时,声束扩散；而在凹界面反射时,声束也是扩散的,扩散程度随界面的率半径增加而增加。在小径管焊接接头超声波探伤时 , 声波要经过入射到凸界面而进入工件,当使用一、二次反射波探伤时声波又要在凹界面进行反射,加上小径管的曲率半径都较大,所以声能的扩散损失较大,引起回波大幅降低。所以在实际工作中 , 应充分考虑到这一点,必要时应采用DL/T5048 - 95 附录H的方法进行小径管内、外壁声能损失测量,再在实际探伤时加以补偿。

另外,由于小径管曲率半径大,探伤面与探头的接触好坏也直接影响到声能传入工件。若探头接触面与管子外表面接触不好,缝隙较大,必然引起声能的重大损失。所以,DL/ T5048 - 95标准指出 ,若探头边缘与管子外表面间隙大于 0.11mm 时,可以通过在管子表面铺上细砂纸沿轴向轻轻研磨,使探头表面与管子的外表面紧密接触。

4. 4 焊缝根部的检测

小径管对接焊缝中,如裂纹、未熔合、未焊透等危害性缺陷大都容易产生在根部, 因此根部缺陷的检测很重要。检测过程中根部裂纹、未焊透缺陷形成端角反射，回波较强，从焊缝两侧探测，位于焊缝中心，沿焊缝方向有一定的游动范围；未熔合：一般出现在坡口面上，一般二次波探伤容易检出，位置位于探头一侧，另一侧难检出；气孔：气孔可出现在焊缝任何位置，气孔回波幅度较低。

据以上特征可做一定的判定,但是小径管由于壁厚变化较大, 管子实际壁厚与公称壁厚有一定差距,所以根部的缺陷及近根部的缺陷回波与错口、焊瘤等干扰波区分困难,因此对根部的反射波一定要认真分

析,准确判定,防止误判和漏判。

超声波焊接范文第5篇

关键词：无损探伤技术；超声波探伤；高层建筑

Abstract: ultrasonic detection is one of the normal NDT methods. With domestic steel structure of multi-storey building is on the increase, nondestructive testing is more and more big workload, except in welding technology to increase control in the outside nondestructive testing should be increased detection dynamics, and should soon in steel structure high-rise building weld nondestructive testing standards reflected. This paper is based on this, the ultrasonic inspection in construction steel structure of the use of the weld the relevant discussion.

Keywords: NDT technology; Ultrasonic inspection; High-rise building

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

一、钢结构焊缝无损探伤技术

钢结构在大型厂房、桥梁、多层建筑等都有着广泛的应用。为确保工程质量必须对钢结构焊缝进行无损探伤。钢结构焊缝无损探伤技术主要有超声波探伤、射线探伤以及磁粉探伤。超声波探伤是目前应用最广泛的无损探伤方法之一，该法采用高频超声波穿过被检焊缝，当遇到缺陷时超声波反射，通过反射波的幅度和位置判断缺陷性质、位置及大小。射线探伤技术是采用X射线透照被检焊缝，焊缝内部的缺陷对X射线的反射、吸收使之在底片上留下影像，通过底片上的影像即可判断焊缝内部缺陷。磁粉探伤技术是一种表面探伤技术，其原理是材料或焊缝表面缺陷造成表面材质的不连续，当外加磁场在该处时，其表面磁场分布与无缺陷处不同，利用磁粉指示出磁场分布，即可判断材料或焊缝的表面缺陷。

二、超声波探伤的基本原理

钢材原材料缺陷可以采用平探头纵波探伤，探头轴线与其端面垂直，超声波与探头端面

或钢材表面成垂直方向传播；超声波通过钢材上表面、缺陷及底面时，均有部分超声波反射回来，这些超声波各自往返的路程不同，回到探头的时间不同，在示波器上将分别显示出反射脉冲，分别称其为始脉冲、伤脉冲和底脉冲。当钢材中无缺陷时，则无伤脉冲。始脉冲、伤脉冲和底脉冲波之间的间距比等于钢材中上表面、缺陷处和底面的间距比，由此可确定出缺陷的位置。焊缝探伤主要采用斜探头横波探伤，斜探头使声束斜向人射，斜探头的倾斜角有多种，使用斜探头发现焊缝中的缺陷与用直探头探伤一样，都是根据在始脉冲与底脉冲之间是否存在伤脉冲来判断。当发现焊缝中存在缺陷之后，根据探头在试件上的位置以及缺陷回波在显示屏上的高度，就可确定出焊缝的缺陷位置和大小。这是因为在探伤前按一定的比例在超声仪荧光屏上作有距离——波幅曲线。

三、高层建筑钢结构焊缝超声波

高层建筑由于集中了当今世界上众多方面的高新技术，其技术含量高，又充分显示了当代建筑业的最高水平，且其占地面积小，在大城市的黄金地段就有了很强的竞争力，当然，事物是一分为二的，高层建筑也不可避免地存在着缺点和不足，其中之一是抗震性能差，防震要求高。为了提高高层建筑的抗震性能，就出现了钢结构的高层建筑，就有了承受高强度的钢焊缝，就需要对这样的焊缝进行严格的超声波探伤。钢结构高层建筑的基本单元是柱和梁。当前钢结构的柱、梁连结大多用焊缝加高强螺旋的方法，也就是在柱、梁的复板(立板)上用高强螺旋连结，而在翼板(面板)上用焊缝连结。这样就充分发挥了高强螺旋和焊缝的各自优点、又便于工地现场高空吊装时的定位和装配。常见的柱有H型柱(大规格的H型型钢制作)、箱形柱(由厚钢板拼装制作)和圆形桂(由大厚度铸钢离心铸造制作)。桂与柱都是由对接焊缝连接成一体，梁都是由H型型钢制成的，称H梁。

四、高层建筑钢结构焊缝超声波

高层建筑钢结构焊缝的超声波探伤可以执行通用的焊缝超声波探伤工艺，但它也有自身的一些特点，其基本特点就是，所有要求探伤的焊缝都是加垫板的单面焊柱与柱是对接焊缝，在高层建筑一定楼层以上，有时设计部门就允许柱与柱对接焊缝只要部分熔透(约为扳厚的l／2左右)；柱与梁均是T型焊缝，但有少量柱，根据设计要求在制造厂已焊好牛腿，那么此时柱与梁连接就变成牛腿与梁连接的对接焊缝。现场安装焊缝都是加垫板的单面焊，主要是考虑了建筑工地的特点，避免了工艺性较差的仰焊。但加垫板单面焊要求留根部位间隙足够，间隙太小易产生未焊透。垫板与坡口面不得有油污，水分和脏物，垫板要与工件贴合紧密，不能错位，否则易产生缺陷。

五、高层建筑钢结构焊缝超声波

（一）准备工作

(1)焊工培训阶段超声波探伤。为了确保本工程钢结构现场安装焊缝质量，在工程焊接工作开始前,对焊工进行严格、系统的培训。按照培训大纲规定，每个焊工按不同的焊接方法和焊接位置，制作了各种焊缝试板。焊缝试板经射线探伤和超声波探伤后，才能进行其它各项试验，从而对焊缝质量和焊工技能进行全面正确的评定。因此，从焊工培训阶段起超声波探伤工作就进行了认真及时的配合，为施工焊接奠定了人员基础。

(2)使用超声波探伤仪

（二）一般设计方案

为了确保高层建筑钢结构焊接质量，认真做好施工焊接的超声波探伤工作，依据(GB11345-89)，编制了安装焊缝探伤方案。案细致规定了：（1）探头移动方式，移动区域；（2）距离——波幅(DAC)曲线的绘制步骤；（3）缺陷指标长度的测定及缺陷位置的表示；（4）缺陷的评定；（5）检验报告；（6）超声波探伤质量控制。可以制订超声波探伤质量返修通知书，提供详细的缺陷具置并及时发送焊接负责人，确保返修部位焊接质量。

六、有垫板超声波探伤

（一）有垫板超声波探伤既可作为一次波探伤时的基准波，起基准和表示耦合良好的作用，同时又将起到掩盖有垫板缺陷的不良作用。当垫板反射波又宽又高时，往往表示根部清理不当，有根部缺陷。所以探伤时要注意对这个反射波的观察和分析。

（二）当探头往后拉，进行二次波探伤时，超声束打到别处的垫板定位焊的位置时，也有反射波；若该处没有定位焊，则不会有此反射波，要注意鉴别，不能误判为缺陷。

（三）牛腿与H梁对接焊缝，在牛腿侧探伤发现缺陷较多，因为牛腿侧不开坡口，易产生缺陷，所以探伤时在牛腿侧要多加注意。

七、箱形柱与梁连接焊缝的探伤

箱形柱是一般多层建筑中受力最大的柱，由于一些多层建筑设计不合理，箱形柱在制造厂制造过程中，因隔板受双面焊建的z向收缩应力而产生层状撕裂。在该位置再进行柱、梁焊缝焊接，使焊缝重叠，造成层状撕裂扩大，有的直接延伸到柱、梁焊缝表面，用超声波探伤在正面上无法测出层状撕裂的深度，在反面上当层状撕裂深度超过箱形柱盖板厚度时，测量也很困难，经多次返修也消除不了缺陷。箱形柱与梁连接焊缝的探伤后的改进：主要把隔板与盖板焊缝改成单面暗焊缝，避免隔板受双向收缩应力，不会再产生层状撕裂，另外，盖板在柱／梁焊缝处是一整体，不再有焊缝重叠，确保了质量。

八、延迟裂纹超声波探伤

高层建筑钢结构焊缝，在建造、装配和焊接过程中，都会产生很大应力。由于时效作用，有的在焊后几天、几星期、乃至几个月后形成了延迟裂纹。所以对于应力集中部位的焊缝，应在焊后半个月左右再次磁粉探伤，以便及时发现延迟裂纹。

九、结论

钢结构建筑探伤量的，焊缝断面多变，对同一规格的一批梁或柱来说，应采用最佳焊接工艺施焊。探伤过程中，一旦发现问题，通过定性、定量分析，将信息反馈回去，进而改进焊接工艺。通过对本文超声波探伤得出如下结论：

（一)经运用文章理论于实践验证，埋弧自动焊焊缝中气孔、未焊透等典型缺陷定性准确率高达95%以上，这对于降低成本具有重要意义。

(二)钢结构建筑的柱、梁的对接焊缝、T型焊缝实现自动超声波探伤较困难，但通过对其它工程实践，证明了只要有正确的探伤工艺和方法，手动超声波探伤方法也能满足大规模探伤的需要。