徐海洋超声波检测技术学习笔记(四十二)螺旋焊管超声检测技术要点与锻件探伤概述

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螺旋焊管超声检测技术要点与锻件探伤概述

• 螺旋焊管超声检测应依据壁厚精准选择K3探头，避免因行业误区使用K2.5探头导致未焊透漏检

💡 核心结论：

• 锻件探伤需理解其制造工序与对应缺陷，晶粒细的特点允许使用更高检测频率

• 铸件探伤可参考锻件方法，但需应对其晶粒粗大带来的检测困难

螺旋焊管检测要点

螺旋焊管主要缺陷与检测挑战

• 主要缺陷为  未焊透 ，位于壁厚  2/3  处

• 标准缺少  螺旋焊缝检测  相关内容

• 行业存在使用  K2.5探头  替代K3的趋势

• 自动探伤与工业电视存在盲区与漏检

探头选择核心原则

• 壁厚小于  8毫米  应使用5P6×6K3探头

• K3探头前沿应为  6毫米 ，非盲目追求短前沿

• 小管径曲面检测需  探头外形尺寸小

• 晶片尺寸小于9×9时不应选择  2.5兆赫  频率

检测案例与方案对比

• 案例：使用8×8K3检出未焊透，厂家9×9K2.5未检出

• 原因：曲面检测下， 长前沿探头  声束交点偏移

• 结论：针对薄壁螺旋焊管， K3探头优于K2.5探头

• 建议：依据壁厚与焊缝半宽计算选择探头

检测系统建立与调整

锻件与铸件探伤引入

锻件制造与常见缺陷

• 制造过程：铸造、锻造、热处理、机加工

• 锻造方式：墩粗（饼类）、拔长（轴类）、滚压（筒类）

• 缺陷来源： 前三道工序  均可能产生缺陷

• 晶粒细：透声性好，可使用  较高频率探头

铸件探伤特点

• 晶粒粗大 ，塑性差，检测困难

• 探伤过程可参考  锻件探伤方法

• 需注意探头与试块的选择差异

围绕压力管道焊缝探伤展开，先回顾了压力管道纵向焊缝质量级别评定，重点讲解螺旋埋弧螺旋焊缝钢管的超声检测，包括检测方法、探头选择、检测系统建立与调整等，还分享了探伤案例，最后介绍锻件与铸件探伤相关内容，内容如下：​

压力管道纵向焊缝质量级别评定回顾​

纵缝焊管若发现裂纹、未融合、未焊透，直接评为三级；其他缺陷评为一级，评定依据标准规定的表格执行。​

直缝焊管、超声波内壁及外壁探伤内容已讲解完毕。​

螺旋埋弧螺旋焊缝钢管超声检测​

行业现状​

标准缺少螺旋焊缝检测内容，但国内螺旋钢管制造厂家众多。许多管厂探伤人员缺乏实用探伤方法，部分人探伤走过场。​

壁厚 6 - 8 毫米的螺旋焊缝，按以往工艺应用 5P6X6K3 探头，但行业现规定不允许用 K3 探头，因其表面波严重等原因。​

制造工艺与常见缺陷​

埋弧螺旋焊钢管由钢带或卷板卷制成型，采用工字形焊口，管内外同时埋弧焊一次成型。​

主要缺陷为未焊透，还可能存在焊剂未烘干、杂质含量、焊缝两侧锈蚀、氧化皮等问题，进而产生气孔及夹渣，但未焊透是最严重的缺陷。焊接速度与内外焊电流匹配是控制未焊透的关键因素。​

检测方法选择注意事项

以 Φ 219×6 毫米螺旋钢管为例，若存在未焊透缺陷，埋深约 4 毫米，焊缝余高半宽约等于壁厚。选用探头前沿小于等于 6 毫米、K 值为 K3 的探头，可有效检出未焊透缺陷。​

探头前沿设计有理论计算方法，不能盲目追求短前沿。如 5P6×6K3 探头前沿理论计算为 5 毫米，加上外壳厚度约 6.12 毫米。​

检测系统建立​

检测仪器应具备横波探伤法扫描基线校准、探头配置及迁移测试等功能，建立完善的超声波检测系统。​

多数螺旋钢管壁厚小于 13 毫米，城市燃气管线壁厚一般小于 13 毫米，采用一次波检测。选用横波斜探头时，壁厚小于 16 毫米，多用 9×9、8×8、6×6 等小镜片短前沿斜探头，且 9×9 以下碳钢或合金钢材质探头不选 2.5 兆赫。​

可选用 SGB - 6标准试块完成检测系统扫描基线调整，该试块具备校准功能、配置前沿测试功能及距离波曲线。​

检测系统调整​

横波斜探头基线校准、配仪测试及距离波谷曲线制作与圆弧法类似，包括确定检测范围。​

钢管壁厚小于 10 时，距离波幅曲线制作最浅测试孔为 5 毫米深，与参考反射体有关。判定量评定根据试块要求设定，或按 47013 标准设置，灵敏度不变。​

扫查方式与质量级别评定​

螺旋焊缝采用锯齿形扫查、前后扫查、平行扫查。​

多种检测标准与制造标准涉及埋弧螺旋焊钢管质量级别评定，如国标 9712、API 标准、16623 等，探伤时需按业主需方规定的标准执行。​

探伤案例分析​

新建炼油厂项目中，检测公司用 5P8×8K3 探头探伤 Φ 813×10 毫米螺旋钢管焊缝，检出 3 根存在未焊透缺陷。厂家用 5P9×9K2.5 探头复检称无缺陷。​

经分析，不同探头前沿长度影响检测结果。检测公司探头前沿 8.66 毫米，厂家探头前沿 9.14 毫米。在平面检测面分析，9×9K2.5 探头理论上也能检到未焊透，但实际检测面为曲面，9×9K2.5 探头一次生成与焊缝中线交点大于 6.2，而 8×8K3 探头交点小于 6.2，故检测公司能检出缺陷，厂家不能。​

厂家人员称螺旋焊缝采用多丝焊无缺陷的说法被反驳，提醒探伤人员处理问题时要专业、客气。​

锻件与铸件探伤​

锻件探伤​

要熟悉锻件生产工序，包括加热、变形、冷却，锻压方式有墩粗、拔长、滚压。墩粗用于使坯料沿直径方向变形，拔长用于轴类锻件使坯料沿长度方向变形，滚压用于饼类和筒类锻件。​

锻件制造工序还包括正火、退火或调质等热处理，以改善组织性能，使晶粒细化，可选用较高频率探头探伤。​

锻件缺陷主要源于铸造成型、锻造及热处理过程，机加工一般无缺陷。​

铸件探伤：铸件晶粒粗大、塑性差、绩效比低、检测困难，但探伤过程可参考锻件探伤，不过探头试块与锻件探伤不同。​

探伤案例​

探伤人员在检测饼类锻件时，使用 2.5P Ф 40 度探头，二次底波出现缺陷，三次波也有异常。怀疑探头实际频率与标牌不符，可能为 5 兆。​

还有探伤人员因洗刀刀花大、耦合不好，铺上浸机油的白布后缺陷消失，需领导确认情况。