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                                                                     文章來源：探傷工之家

在電站鍋爐檢驗中 ，厚壁對接焊縫較爲常見（四小管除外） 。最近忙於薄壁（8~10mm）對接焊縫超聲檢測 ，發現薄壁與厚壁（如大於20mm）的超聲檢測 ，存在較大的差別 。

薄壁和厚壁超聲檢測比較 ，有哪些區別呢 ？

1、第一方面 ，探頭的選擇 。

厚壁超聲檢測 ，根據超聲檢測標準 ，選擇合適的探頭規格即可 。而薄壁檢測如果完全按照標準來選擇 ，並非不可 ，但是在標準（如NB/T47013.3-2015或GB/T11345-2013）中似乎僅給出折射角（K值）和標稱頻率的選擇 ，沒有提及晶片尺寸的選擇 ，而晶片尺寸又是非常關鍵的參數 。 （圖片來源：如NB/T47013.3-2015表25）

如何選擇最佳的晶片尺寸呢 ？

在標準中沒有給定晶片尺寸的前提下 ，通常會依據理論知識來選擇 。比如薄壁檢測 ，應選擇小晶片探頭 ，因爲小晶片的探頭 ，一般前沿小 ，一次波盲區小 ；另外 ，晶片小 ，鋼中剩餘近場區長度也小 ，似乎小晶片非常理想 。

我之前也是這麼想的 ，也參考過許多類似的文章 。通過理論推導 ，小晶片是最合適的 ，恨不得把晶片做成1mm×1mm 。但這是不可取的 ，一味地紙上談兵脫離實際是要被打倒的 。

晶片太小 ，擴散角大 ，存在表面波、根部反射波、變形波等干擾雜波 ，大大的增加了識別缺陷波的難度 。所以既要滿足檢測檢測工藝 ，又要快速找出缺陷 ，實則有些困難 。

但是難不倒喜歡瞎搗鼓的人 ，分別試驗了5Z6×6K2.5、5Z6×6K3、5Z8×8K2.5、2.5Z8×8K2.5、5Z8×8K3、5Z9×9K3等規格的探頭 ，發現除了5Z9×9K3（實測K值有2.87、3.01、3.21等均可 ，實測前沿約11mm）外 ，其他規格的探頭干擾波太多 ，實在是在下辨別缺陷的水平有限 ，太難了 。當然這些探頭都是SIUI汕頭超聲的（沒有塞紅包 ，不是打廣告） ，也試了其他某個國產牌子的探頭 ，不說你也懂 ，信噪比不行 。具體是什麼牌子的就不講 ，得罪人的事不能幹 。

有人會疑惑 ，5Z8×8K3和5Z9×9K3的探頭有多大的差別呢 ？

這兩種規格的探頭 ，在識別缺陷方面確實存在較大的區別 ，5Z9×9K3明顯優於5Z8×8K3 。別看晶片長寬只有1mm的差別 ，但是面積相差較大（81和64） ，導致擴散角小不少 ，表面波少了很多 。至於5Z9×9K3的鋼中剩餘近場區長度是多少 ，參考之前寫的《如何測量斜探頭在鋼中剩餘近場區長度 ？》

晶片尺寸有了 ，頻率和K值也是比較關鍵的參數 。比較了各種規格的探頭 ，5MHz優於2.5MHz的探頭 ，K3較優於K2.5 。

GB/T11345-2013標準怎麼選擇合適的K值 ，標準中規定不能大於70° ？那就選70°的探頭唄 。

探頭的規格選好了 ，剩下的工作只需按照標準的要求調試儀器 ，選擇相應的試塊製作DAC或者基準靈敏度 ，這些都是簡單步驟 。

2、第二方面 ，缺陷識別 。

薄壁對接焊縫超聲檢測的缺陷識別也要難於厚壁 ，壁厚較薄 ，可以識別的區間較小 ，干擾波和缺陷波混在一起 ，難於區分 ，建議選用5MHz的探頭 。

干擾波主要有：表面波、油波、根部焊瘤反射波、變形波、上表面垂直反射波等 。

表面波：用手蘸油拍打探頭前面 ，表面波、油波消失 。

根部焊瘤反射波：深度和探頭位置基本固定 ，單面焊雙面成型的焊縫 ，焊瘤反射波深度一般稍大於板厚（通常大於T ，小於T+2mm） 。找到焊瘤反射波最大位置 ，並記住探頭前沿到焊縫的距離Lo 。

變形波、上表面垂直反射波：儀器顯示的深度在焊縫中間 ，但是水平位置卻不在焊縫中 ，可通過計算方式得出該結論 ，一般該位置也是基本固定 ，通常會形成“山形波” ，參考《【案例1】超聲檢測“山形波”實戰分析》 。

缺陷掃查、缺陷波識別技巧：

（1）將焊縫分爲半部分和下半部分 ，着重觀察探頭到焊縫水平距離0~Lo（觀察一次波和焊瘤反射波——上半部分）、27mm~40mm（觀察二次波——下半部分 ，厚度爲10mm ，K3的理論計算值 ，可通過實際掃查得出合適值） 。焊縫掃查過程中 ，探頭頂住焊縫時 ，停頓1S ，仔細觀察一次波區域 ，無異常繼續往後掃查 。

（2）根部焊瘤波發生畸變 ，或根部焊瘤波前面有小波 ，此處很有可能存在缺陷 。上下移動探頭、轉動探頭找到缺陷一次波最高波 。如果一次波不高 ，或者探頭已經頂住焊縫不能再繼續往上推 ，無法找到最高波 ，可保持此時探頭角度往後拉 ，找到缺陷的二次波 ，並找到該波的最高波 。記錄最高波時的探頭位置 ，便於後面回找最高波 。

（3）垂直焊縫移動探頭 ，缺陷波會下降或上升 。

（4）沒有缺陷時 ，焊瘤波一般較爲乾淨 ，一般爲筆直的單峯波 。有缺陷時 ，焊瘤波消失 ，或焊瘤波畸變 ，或前面存在小波 。