摘 要：无损检测是指在不破坏物体使用性能和内部组织的基础上，对物体进行的检查，所以无损检测技术也称非破坏检测技术。在目前的无损检测技术中，超声波检测是最为常见的一种。文章通过分析超声无损检测在压力容器焊缝检测中的应用，以期提高超声无损检测的应用效果，提升压力容器的性能，针对问题提出相应的解决办法，促进焊缝检测领域的进一步发展。
关键词：超声无损检测;压力容器;焊缝检测
压力容器一般由棒材、锻材、金属板材以及铸件构成，这些原材料的质量是影响压力容器质量的最重要因素，确保原材料质量能够充分保证压力容器的使用安全性。除原材料质量以外，制作压力容器过程中的工艺及相应的检测技术，也是影响压力容器质量的重要因素。本文从焊缝检测出发，探讨利用超声波检测技术提高压力容器质量的发展策略。
1 超声无损检测简述
1.1 相关概念
以超声波穿过试件发生透射、反射或散射为原理，对检测对象进行宏观检测、几何测量以及力学性能变化、组织结构等表征的检测，称为超声无损检测。
1.2 工作原理
在超声无损检测过程中，超声仪器发出超声波，超声波入射到工件中，在有缺陷的焊缝中，超声波发生反射，检测设备中的探头接受后，通过在荧屏上的波幅高低以及位置等信息判断焊缝缺陷的位置和大小。通常情况下，超声波进入工件后会沿着原来的速度和方向继续传播，但是一旦工件中出现气孔、裂纹等问题，由于声阻的差异，超声波就会发生反射，利用超声无损检测仪器对反射后的超声波进行接收，就能够达到检测焊缝缺陷情况的目的。目前，超声无损检测在焊缝检测中应用较为广泛，因其具有灵敏度高、速度快、成本低、准确性好等优势[1]。
2 超声无损检测在压力容器焊缝检测中的应用探讨
2.1 气孔
焊接过程中发生的物理及化学变化，容易使焊缝中产生气体，如果气体在金属冷却、凝固前未及时排出，则会导致焊缝中出现气孔，气孔属于焊缝中危害较小的一种体积型缺陷。使用超声波检测焊缝中的气孔时，超声波会出现波形陡直尖锐、反射率高等现象。如果焊缝中有大量气孔，则会在超声波检测仪器中出现一簇波幅高低不平的信号。如果压力容器体型较大，使用的是单面焊双面成型的焊接方法，则气孔可能在焊缝中呈密集的链状分布，形状与“八”相似，将其称为“八字孔”，所以，在检查过程中要注意焊缝与仪器探头的角度，要考虑所有气孔的特征，避免出现漏检的情况[2]。
2.2 夹渣
焊縫中的夹渣问题会降低焊缝的性能及质量，导致压力容器的整体结构稳定性降低，使用超声无损检测焊缝中的夹渣问题时，当超声仪器上出现锯齿状、宽度较大的波形时，证明焊缝中存在夹渣。同时，仪器中的波形还有波峰圆润的特点，操作人员移动超声检测仪器时，仪器上出现明显的信号滚动。当进行旋转仪器探头的操作时，仪器上出现此起彼伏的超声波浮动。当将探头向不同方向移动时，表现为不同波幅的变化。使探头平行移动时，仪器上表现出波幅有一定的变化，这是超声无损检测压力容器焊缝中夹渣的现象，应对不同缺陷问题的超声检测表现有充分的了解，这样才能促进超生无损检测在压力容器焊缝检测中的应用[3]。
2.3 未焊透
受焊接工作人员技术水平以及工作经验的影响，压力容器焊缝经常出现未焊透以及没有实现有效融合等问题，影响焊接工作质量，这时利用超声波仪器检测未焊透及未熔合的问题，能够帮助焊接操作人员提高焊接质量，避免压力容器性能的下降。当焊缝中出现未焊透问题时，在超声波检测仪器上出现回拨快速的现象，仪器上迅速接收到反射回的超声波，并且波形呈矩形形态，当检测焊缝两侧时，仪器上表现出的现象较为相似。如果沿着焊道进行检测，仪器中出现波幅变化不明显的情况;如果使检测探头垂直于焊缝，转动探头时，仪器上出现波幅变动很快的现象，则说明焊缝中存在未焊透的情况，需对焊接口进行处理，以保证压力容器的整体质量和性能[4]。
2.4 未熔合
未熔合也是焊接过程中存在的质量问题之一，如果超声无损检测仪器上表现出与单个气孔相似的连续波形，则证明未熔合的位置发生在焊接根部。从焊缝两侧进行检测时，如果焊缝未熔合，则检测仪器上将出现两侧的波形各有不同，或者异常现象仅发生在焊缝一侧。由于方向性较强，所以，用不同k值探头的超声波检测设备时，会表现出不同的波幅，且差异较大。
2.5 裂纹
裂纹也是压力容器焊缝中常见的缺陷之一，超声无损检测设备能够实现对裂纹的有效检测，当焊缝中出现裂纹时，超声波检测仪器上将出现波幅较宽、较强的回波，有多峰现象。当操作人员平行移动探头时，有连续出峰现象，转动探头有位错现象。
3 结语
综上所述，超声无损检测是目前焊缝检测中应用最多的检测方式，超声无损检测能够发挥出较大的应用优势，将其应用在压力容器焊缝检测时，能够有效检测出焊缝中存在的裂纹、气孔、未焊透、未熔合以及夹渣等缺陷，帮助提升焊接质量，提高压力容器的整体性能。
[参考文献]
[1]王猛，刁海波，马晶晶.压力容器不锈钢复合层焊缝中复合层对超声波检测的影响[J].无损检测，2019（4）：58-61.
[2]伏喜斌.压力容器焊缝超声TOFD检测的COMSOL模拟[J].无损检测，2018（7）：9-14.
[3]袁曙斌，曾琢钢.超声无损检测在压力容器焊缝检测中的应用[J].水电站机电技术，2015（8）：42-44.
[4]罗林.超声无损检测在压力容器焊缝检测中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015（31）：728-729.
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