8mm鋼板對接焊縫用什么超聲波測厚儀探頭好

超聲波測厚儀是根據超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的，當探頭發射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回探頭通過測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內部傳播的各種材料均可采用此原理測量。

那么測量8mm鋼板對接焊縫用什么超聲波測厚儀探頭好了？

眾所周知，對接焊縫的管壁越薄、焊縫蓋面的寬度相對越寬(埋弧自動焊焊縫蓋面寬度為22mm，背縫寬度為20mm)，超聲波檢測的困難就越大，所以選擇探頭K值和前沿距離L值很重要。

K值是斜探頭主聲束在被檢工件中折射角的正切值；探頭前沿距離L值是入射點至探頭前端的距離。

在8mm厚度鋼板的對接焊縫超聲波檢測時一般將儀器調試為水平1:1掃描，并采用單面雙側單只探頭檢驗，使一、二次聲程能掃查到焊縫整個截面。

例如：5Z8×12K3.0探頭的前沿距離L=10mm，檢測8mm厚鋼板對接焊縫，當焊縫蓋面寬度為22mm時，因探頭前沿距離較大，很難滿足探傷的要求，所以應在探頭K值不變的情況下盡量選擇前沿距離較短的探頭。

如：5P6×6K3.0，L=4mm的探頭方可基本滿足檢測要求。

一次聲程掃查焊縫根部時探頭的選擇

一般鋼板厚度為8mm的對接焊縫坡口型式為V，鈍邊高度為3mm，間隙為0～1.0mm。

當采用埋弧自動焊焊接時，焊縫蓋面的寬度在22mm左右。

由此可知探頭選擇的條件，當探頭的前端與焊縫余高接觸且無法再向前移動時，使主聲束一次聲程能掃查到焊縫寬度中心線距底面3mm的焊縫根部(如圖1)，應滿足下式的要求：

(T-3)K≥(b/2+L)(1)

式中：

T-鋼板厚度，mm；

b-檢測面焊縫寬度，mm；

L-探頭前沿距離，mm。

當選擇5P6×6K3.0，L=4mm探頭時，焊縫寬度為22mm，代入(1)式，左式=(8-3)×3=15，右式=(22/2+4)=15；左式=右式，滿足(1)式要求，說明該型探頭，其主聲束一次聲程能掃查到焊縫根部。

（圖1：8mm厚鋼板焊縫根部主聲束一次掃查圖）

當選擇5Z8×12K3.0，L=10mm的探頭時，將T，K，b，L分別代入(1)式的左、右式，左式=15，右式=(22/2+10)=21，則左式小于右式，不滿足(1)式要求，說明該型探頭的一次聲程不適合檢測8mm厚的薄鋼板對接焊縫。

掃查方式采用單面雙側，檢測位置為距底面3mm的焊縫根部區域，當探頭后移時最高反射回波的一次聲程水平距離小于24min為缺陷波，大于等于24mm則不判為缺陷波。

二次聲程掃查焊縫上部時探頭的選擇

8mm厚鋼板對接焊縫，檢測面焊縫的寬度b=22mm；背面焊縫寬度b'=20mm時，探頭的選擇應滿足以下要求：

當探頭的前端與焊縫的余高接觸探頭無法向前移動時，使主聲束二次聲程能掃查到焊縫寬度中心線距底面3mm的焊縫位置，見圖2。

探頭K值和前沿距離同樣應滿足(1)式。

當(T-3)K<(b/2+L)時，會產生漏檢，也就是說探頭的K值越小；探頭前沿距離L值越大，焊縫截面的漏檢區域就越多。

（圖2：8mm厚鋼板焊縫主聲束二次掃查圖）

當板厚為8mm的對接焊縫，檢測面焊縫寬度為b=22mm；焊縫背面寬度為b'=20mm，采用二次聲程掃查焊縫上部時，由于背縫的余高過渡到與母材邊界線的區域為人射點，入射點至焊縫中心線距離應大于等于b'/2，即主聲束二次聲程掃查到焊縫寬度中心線距底面b'/2÷K=3.3mm的焊縫位置，此時存在0.3mm漏檢區域。

在焊縫的寬度超寬時，因焊縫的正、背面都存在余高和寬度，即使探頭前沿距離為零，由于焊縫寬度和余高的存在就會有一定的死區(檢測不到位置)。

掃查方式采用單面雙側，檢測區域為距上表面8-3.3mm的焊縫區域，當探頭后移時，最高反射回波的二次聲程的水平距離大于(8+3.3)K或小于2X8均為缺陷波。大于2X8K則不判為缺陷波。

總結

1、在實際超聲波檢測中，必須實際測量焊縫母材的厚度T，檢測面焊縫寬度b，背面焊縫寬度b'，探頭前沿距離L值和探頭K值，并根據公式進行計算后正確選擇探頭。

2、當兩只或多只探頭同時滿足計算要求時，應盡量選擇聲程值較小的探頭。

3、當選擇基本符合計算值要求的探頭時，采用單面雙側檢測，應盡量選擇適合的探頭達到漏檢最少。

4、根據探傷標準的要求，選擇探頭頻率和晶片尺寸的大小。

影響超聲波測厚儀示值的因素

1、工件表面粗糙度過大；

2、工件曲率半徑太小。

3、檢測面與底面不平行，聲波遇到底面產生散射，探頭無法接受到底波信號。

4、鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大，超聲波在其中穿過時產生嚴重的散射衰減，被散射的超聲波沿著復雜的路徑傳播，有可能使回波湮沒，造成不顯示。可選用頻率較低的粗晶專用探頭2.5MHz)。

5、探頭接觸面有一定磨損。

6、被測物背面有大量腐蝕坑。

7、被測物體如管道、內有沉積物，當沉積物與工件聲阻抗相差不大時，測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。

8、當材料內部存在缺陷（如夾雜、夾層等）時，顯示值約為公稱厚度的70%，此時可用超聲波探傷儀進一步進行缺陷檢測。

9、溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗數據表明，熱態材料每增加100°C，聲速下降1%。對于高溫在役設備常常碰到這種情況。應選用高溫專用探頭300－600°C，切勿使用普通探頭。

10、層疊材料、復合非均質、材料。

12、耦合劑的影響。

13、聲速選擇錯誤。

14、應力的影響。

15、金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產生的致密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結合緊密，無明顯界面，但聲速在兩種物質中的傳播速度是不同的，從而造成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。