44mm厚球罐TOFD工藝探討

3000立方球罐，材質(zhì)：Q370R，X型坡口，SMAW，焊縫寬度：外45/內(nèi)28mm，外壁掃查。
檢測單位采用5MHz/70°/Φ6mm探頭檢測，PCS=161mm，采集圖像如下：
問題如下：1 該檢測工藝是否合適？同樣厚度的工件，其它單位一般都采用5MHz/60°/Φ6mm探頭檢測，檢測單位的理由：經(jīng)計(jì)算，采用60°或63°（武漢中科）探頭，底部（內(nèi)壁）焊縫不能一次覆蓋，故采用70°探頭。
                 2 此工藝下試采集的圖像，底面反射波異常（見圖），大家分析一下原因，是否因?yàn)镻CS過大，探頭晶片尺寸過小，或其它什么原因所致？謝謝。

"底部（內(nèi)壁）焊縫不能一次覆蓋"的意思是什么？就算是使用70度探頭，下表面中心線盲區(qū)和中心線附近的盲區(qū)還是一直存在啊？除非同時(shí)使用其它方法諸如常規(guī)超聲或相控陣覆蓋上下表面來彌補(bǔ)。
使用60度探頭設(shè)置pcs為101的話，上表面和下表面中心線盲區(qū)粗略計(jì)算分別為：上表面6.5mm下表面1.3mm；
而使用70度探頭設(shè)置pcs為161的話，上表面和下表面中心線盲區(qū)粗略計(jì)算分別為：上表面12mm下邊面1.8mm。
顯然加大pcs后盲區(qū)越來越大。

聲束覆蓋如圖示

應(yīng)該是70°探頭聲場的問題；采用大角度探頭，可以改善上表面盲區(qū)，但對于底面盲區(qū)有增大的可能，同時(shí)對底面附近缺陷有漏檢的可能；
所以一般采用70°探頭，較小PCS檢測上半部分缺陷，采用45°探頭，合適PCS檢測下半部分缺陷。
70°探頭直通波分量較強(qiáng)，45°探頭底波分量相對較強(qiáng)一些；由于橫波產(chǎn)生的變型縱波聲場干擾，對于特定PCS會有一定干擾，導(dǎo)致理論聲場和實(shí)際聲場有一定出入。

學(xué)習(xí)來了

jxtjndt 發(fā)表于 2013-10-19 09:01
聲束覆蓋如圖示

你貼了一張?zhí)筋^頻率、直徑改變，PCS不變的圖。而你的問題卻是探頭不變，PCS發(fā)生改變。
你可以在人工缺陷的試塊上試試這兩種選擇（70度對應(yīng)的160的PCS和60度對應(yīng)的101的PCS）那種效果好？我傾向于60度的

我跟大家看法一致。
1。該工藝采用70度是不合理不正確的，所謂60度不能完全覆蓋完全是謬論。只要直通波能達(dá)到波高要求，底面波能達(dá)到波高要求，即說明設(shè)置能完全覆蓋焊縫厚度，剩下的只是盲區(qū)問題（底面焊縫寬度方向上的覆蓋另說）。所謂的TOFD盲區(qū)是信號的相互疊加影響，與擴(kuò)散角沒有關(guān)系。且在同一波束交點(diǎn)深度的要求下，使用70度必然增加了PCS值，這樣一方面增加了聲程和衰減，另一方面增大了上表面盲區(qū)。
2。底波異常的原因就是因?yàn)槭褂昧?0度的楔塊。

建議樓主改為60度楔塊，重新設(shè)置并檢測。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可以僅做一次掃查。

謝謝大家的回復(fù)。
5MHz、Φ6mm、60°探頭在外壁1次非平等掃查檢測， PCS=102mm。
理論計(jì)算結(jié)果如下：掃查面盲區(qū)11mm,底面盲區(qū)1.8mm.探頭-12dB擴(kuò)散角：45.7°~90°
                               底面檢測寬度=102－(2×44×tg45.7°)≈12mm,一次非平行掃查是不能覆蓋檢測區(qū)域的。  
                               而底面焊縫寬度28mm，如果再加下兩側(cè)熱影響區(qū)各10mm，.......

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：探頭聲束在所檢測區(qū)域高度范圍內(nèi)相對聲束軸線處的聲壓幅值下降不應(yīng)超過12dB。同時(shí)，檢測工件底面的探頭聲束與底面法線的夾角不應(yīng)小于40°。 如果60°探頭只做一次掃查，雖也能獲得完整的掃查圖像，但在焊縫邊緣及熱響區(qū)處，可能是-20dB甚至更低的波束邊緣掃查，導(dǎo)致這些部位的掃查靈敏度偏低，缺陷衍射信號過于微弱，可能不能被接收和觀察到，影響缺陷的檢出。

allen_hay 發(fā)表于 2013-10-21 16:36
我跟大家看法一致。
1。該工藝采用70度是不合理不正確的，所謂60度不能完全覆蓋完全是謬論。只要直通波能達(dá) ...

此工藝下：直通波波幅一般為40%~80%, 底面波一般都滿屏，“底面波達(dá)到波高要求”的標(biāo)準(zhǔn)是什么，有量化指標(biāo)嗎？謝謝。