用普通模拟超声探伤仪和不同K值探头探伤的讨论

　　《无损检测》1999年第12期中“同一普通模拟超声仪上使用不同K值探头探伤的尝试^[1] ”介绍了换用不同K值探头如何进行探伤。该法仅适用于时基线按水平调节的情况,在实际工作中,有时会要求选择数种不同角度的探头配合使用,这时如在同一面板上作DAC曲线则在探伤时易互相影响,有时还会出现换用探头后探测范围不够的问题。如需用数种探头进行综合判断,则需携带相关试块至现场进行调节,极不方便,工作效率低。基于该文及作者的实践,讨论用普通模拟超声探伤仪和不同K值探头的探伤方法。

　　1　普通模拟超声探伤仪情况简介

　　众所周知,在超声波探伤中,超声探伤仪的稳定性直接影响探伤结果。GB 11345—1989^[2] 标准规定,每次检测前和检测过程中每4h之内或检测工作结束后应进行时基线扫描和灵敏度校验。探伤仪的稳定性主要取决于电源的稳定程度与电子元器件的质量。模拟式超声波探伤仪如选用优质电子元器件,其直流稳压部分为全机提供强而稳的电源,则它的稳定性好、可靠性高、重复性好。

　　数字式探伤仪在调整好后存储相应的探头参数、仪器参数和探伤工艺,在现场探伤需要时即可调用。经验证,模拟超声探伤仪在调节后,记录下相应的探头参数、仪器参数和探伤工艺,制成该探头专用DAC曲线图,现场探伤时将旋钮调至相应位置,进行时基线和探伤灵敏度调节,在允许的误差范围内也是可行的。当然,探伤时应按相关规定对时基线扫描及用便携式试块或对比试块进行灵敏度校验。

　　2　专用DAC曲线图的绘制

　　选用CTS-23B型探伤仪。首先,观察它的水平和微调旋钮,其上有一个小红点,以此对应的数据作为相应的参数。现以K2探头和RB-2型试块为例介绍专用曲线图的制作。先按GB 11345—1989标准的附录D制作好按深度1∶1调节的DAC曲线,再在其上记录探头和仪器的参数(图1),这时K2探头与RB-2型试块按深度1∶1调节的专用DAC曲线图即制作完成。如再要制作其它K值探头的专用DAC曲线图,只需调整仪器的衰减器、粗调、微调和水平旋钮(其余旋钮保持不变),即可依图1制作各K值的DAC专用曲线图。

　　3　专用DAC曲线的应用

　　图2是18万kW水轮机组的不锈钢叶片。其单重5.2t,面积约5.5m ²,在宽1 920mm范围内,工件最厚处为280mm,距厚边900mm处厚度为80mm,薄处厚度仅25mm,该结构不可避免会产生铸造裂纹等缺陷。叶片左右两边要开双U型坡口,分别与上冠和下环全焊透,13块均布,组成18万kW水轮机的转子。为确保机组安全稳定地发电,对叶片质量要求非常严格,根据ASTM A609—1986^[3] 标准增加了补充要求后制定专门的超声波探伤工艺。规定对叶片采用直探头和三种不同角度(K1,K2,70°)斜探头配合使用,用人工法进行接触式探伤。由于铸件表层所受应力大于内部,结合工件结构分析并经初步检测,发现线状缺陷大多在距表面10~50mm范围内,故用K2探头按深度1∶1调节好探伤仪后在两面进行100%扫查;凸面探伤前用尺和粉线在距厚边900mm处划一道线,在此区域用K1探头按深度1∶3进行扫查;由于左右两边要开坡口,在两面对距坡口200mm范围内用70°探头按水平1∶1进行扫查;在凸面用直探头按声程1∶4作100%扫查。探伤前先按上述方法用ASTMA609—1986标准中的对比试块与相应探头绘制好各自的专用DAC曲线图。现场探伤时用相关DAC.