不锈钢超声检测典型缺陷剖析

一、案例基本描述

设备名称：甲醇合成塔（D40001）

焊缝规格/材质：T=45mm 、13MnNiMoNbR/20MnMoNb IV/ERNiCr-3

焊接方法：手工氩弧焊

坡口形式：V型坡口加垫板（如所示下图） 

【案例】不锈钢超声检测 典型缺陷剖析

该设备母材和锻件均为碳钢材料，但两者间焊缝为不锈钢材料，在UT检测时对焊缝部分的检测是重点和难点，本次检测中采用超声波纵波分层聚焦的方法对各层依次进行检测，检测过程中发现很多缺陷，取典型位置进行解剖分析，发现的缺陷基本是融合线处的剥离，而且向整圈焊缝延伸，详细情况见以下分析。

二、检测情况分析

此次检测采用的对比缺陷为Φ3×40mm横孔，对比试块焊缝的焊接工艺和材料与被检焊缝相同，采用不同聚焦深度的纵波聚焦探头制作TCG曲线，并对该设备南侧D1和东侧D2的两条焊缝进行检测，发现大量超标缺陷，缺陷走向基本沿融合线处分布。

什么是TCG曲线？

TCG曲线指的是时间校正增益曲线，DAC曲线是距离波幅曲线。

DAC曲线按照不同深度做出对应的波幅，随着距离增加，波幅是衰减的，所以做出来的出去是一般向下；

TCG（时间校正增益）曲线，描述同一个反射体处于不同深度时，增加不同增益使得相应的回波都处于一样的高度（如80%屏高）。

TCG曲线是按照距离对曲线进行增益补偿（即不同距离处波幅补偿增益），后补偿到不同距离补偿为直线，所以一般TCG曲线是平的，如果TCG曲线是向上的是因为近场区中轴线声压变化不稳定的原因。

TCG一般都是先做好DAC曲线，如果仪器有TCG转换功能直接转换而来。

顺便提一下相控阵中通常用TCG曲线。

【案例】不锈钢超声检测 典型缺陷剖析

取具有代表性的缺陷进行解剖分析，缺陷信息如下：

对此两处缺陷进行解剖分析后，发现为剥离缺陷，且沿融合线向两侧延伸，如下图

【案例】不锈钢超声检测 典型缺陷剖析

再对以上所有缺陷进行解剖，解剖结果为：D1焊缝3号和4号缺陷为连续气孔，其余均为融合线处的剥离。

三、结果讨论

在异种钢焊接过程中，焊缝融合线处比较容易出现缺陷，在设备使用的过程中，焊缝融合线处也是应力比较集中的位置，所以在融合线处很容易出现缺陷，在对不锈钢焊缝的检测过程中，常规检测方法很难达到预期的效果，采用分层聚焦的方法能够完成对焊缝100%的检测覆盖，且有足够的检测灵敏度。