射线照相和超声波法检测焊缝

射线照相和超声波法检测焊缝简介

射线照相和超声波焊缝检测是用于检测焊缝内部结构中不连续性的两种最常用的无损检测 (NDT) 方法。这两种检测方法的明显优点是它们能够在不破坏焊接部件的情况下帮助确定焊缝内部的完整性。下面我们来简单地了解一下这两种无损检测 (NDT) 方法。我们来考察如何使用它们以及它们预计会发现哪些类型的焊接不连续性。我们还将考察它们相对于其他检测方法的优势和局限性。

射线照相检测 (RT)

射线照相方法如何检测焊缝？

这种焊缝检测方法利用 X 射线管产生的 X 射线或放射性同位素产生的伽马射线。焊缝射线照相检测法的基本原理与医学射线照相的原理相同。焊透性放射线通过固态物体（这里的固态物体是焊缝而不是人体的一部分），投射在破坏性检测胶片上。这导致物体内部结构的潜影图像呈现在胶片上。

射线照相检测焊缝内的不连续性

物体吸收的能量取决于其厚度和密度。未被物体吸收的能量将导致射线照相胶片感光。当胶片被显影时，这些区域将呈暗色。感光较少能量的胶片区域保持亮色。于是，因不连续性（例如气孔或裂纹）而改变了厚度的物体区域将在胶片上显示为暗色轮廓。低密度的内含物（如熔渣）在胶片上将显示为暗色区域，而高密度的内含物（如钨）将显示为亮色区域。所有不连续性都可以通过观察处理过的胶片的形状和密度变化检测出来。

射线照相检测的优势

射线照相检测提供焊缝质量的永久胶片记录，训练有素的人员可以相对容易地进行解读。这种检测方法通常适合探查焊缝的两侧（某些管件上使用的双壁信号图像技术除外）。虽然这是一种速度较慢且昂贵的无损检测方法，但却能有效地检测焊缝内部的气孔、夹渣、裂纹和空隙

必须由合格人员来解读射线照相。错误地解读射线照相会带来昂贵代价，严重干扰生产力。在执行射线照相检测时务必要考虑安全因素。X 射线和伽马射线是肉眼不可见的，可能会对健康和安全造成严重的影响。只有经过适当培训的合格人员才能执行此类检测。

超声波检测 (UT)

超声波方法如何检测焊缝？

这种检测方法利用类似于声波（但比声波频率更高）的机械振动。一束超声波被引导到被检物体上。该波束除非被不连续体拦截并反射，否则将以微不足道的损耗穿过物体。所用的是超声波接触脉冲反射技术。该系统使用将电能转换为机械能的换能器。换能器被高频电压激励，导致晶体以机械方式振动。晶体探针成为超声波机械振动的来源。

超声波检测探查焊缝内的不连续性

超声波检测过程中产生的振动通过耦合液（通常称为耦合剂的一种介质）传递到被测件中。当超声波的脉冲撞击到被测件中的不连续物时，它被反射回其原点。因此，能量返回到换能器。换能器现在充当反射能量的接收器。初始信号或主波、从不连续物返回的回波以及被测件后表面的回波都通过迹线显示在阴极射线示波器屏幕上。由于通过给定材料的声速几乎是恒定的，所以检测、定位和评估不连续性是可行的。这使得距离测量成为可能，并且反射脉冲的相对振幅或多或少与反射体的大小成比例。

超声波检测的优点

超声波检测最有用的特性之一是它能够判定焊缝中不连续性的确切位置。这种检测方法需要检测人员具备高水平的专业能力，并且取决于适当检测程序的建立和应用。这种检测方法可用于含铁和非铁金属材料。该方法通常适合检测只能从一侧探查的较厚部分。它通常可以检测射线照相检测法所不易检测出的更细的裂纹或面状缺陷。