徐海洋超声波检测技术学习笔记(五十三)超声波探伤缺陷指示长度测量方法与缺陷性质估判

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超声波探伤缺陷指示长度测量方法与缺陷性质估判

• 半波高度法与端点6 dB法是测量缺陷指示长度的核心方法，实际测量需根据缺陷端点几何形状进行2-3mm的延长修正

💡 核心结论：

• 不同缺陷类型（未焊透、未融合、气孔、夹渣、裂纹）的回波幅度、形状及在焊缝中的位置具有显著差异，是估判缺陷性质的关键依据

• 焊缝质量评级严格依据缺陷性质、指示长度及回波幅度所在区域，相邻缺陷需按规则合并计量，裂纹等缺陷直接判为最差

缺陷指示长度测量方法

半波高度法

• 适用于  单高点缺陷  指示长度测量

• 将最高回波幅度调至基准高度  80%

• 向缺陷端点移动探头至回波降至  40%

• 此时探头中心对应位置即为缺陷端点

• 测量并记录两端点距离参考点长度

端点6 dB法

• 适用于  多高点或密集缺陷  指示长度测量

• 分别找到缺陷两端最高反射回波

• 将回波幅度调至基准高度  80%

• 移动探头使回波幅度降至  40%

• 探头移动距离即为缺陷指示长度

测量注意事项与修正

• 实际缺陷端点几何形状复杂

• 测得的长度可能小于实际长度

• 建议在测得值基础上向两侧延长  2-3mm

• 若回波降至40%后仍连续存在

• 应继续移动探头至回波降至  10%  以下

缺陷性质估判依据

缺陷计量与评级

相邻缺陷计量规则

• 两缺陷长度方向间距小于较小缺陷长度

• 且垂直方向间距小于  5mm

• 应作为一个缺陷处理

• 以两缺陷长度之和加间距作为指示长度

• 以最大反射波幅和深度为准进行记录

焊缝质量评级依据

• 评级依据  缺陷性质、指示长度和回波幅度

• 回波超过判废线（三区）直接评为最差

• 回波在定量线（二区）需依据缺陷长度评级

• 回波在评定线（一区）也需依据长度评级

• 裂纹、未融合、未焊透为不允许存在缺陷

当量确定与记录

• 缺陷当量以  定量线（SL）  高度为基准

• 回波超过定量线记录为“SL+差值dB”

• 回波低于定量线记录为“SL-差值dB”

• 数字仪器可自动计算并显示差值

• 深度、当量、长度  均为必须记录内容

围绕缺陷指示长度的测量方法、计量规则、评级依据以及缺陷性质的估判等内容展开详细讲解，内容如下：​

缺陷指示长度测量方法​

半波高度法​

测量步骤：当缺陷反射回波只有一个高点时采用此方法。先找到反射回波幅度最高点，将其调整到基准高度 80%，以该点为基准，探头在小幅度锯齿形扫查与平行扫查共同作用下向缺陷一侧移动，当反射回波高度从 80% 降到 40% 时，在板块上对应探头宽度中心画一条线代表缺陷端点，再向另一侧重复操作。​

注意事项：该方法基于缺陷端点几何形状理想状态分析，实际缺陷端点形状复杂，测试得到的指示长度可能小于实际长度，测量记录时需在测得数值基础上人为延长 2 - 3 mm；若反射回波幅度降到 40% 以下且探头移动超过一个探头宽度后回波未消失，应继续移动探头至回波幅度降到 10% 以下且消失，再返回 10% 位置确定端点。​

端点 6 dB 法​

适用情况：当缺陷反射回波峰值起伏变化、有多个高点，可能存在密集性缺陷时采用。​

测量方法：将端点反射回波最高幅度提高到 80%，移动探头使波高由 80% 降到 40%（差 6 dB），探头与缺陷线之间的距离即为缺陷指示长度。建议即使波高降到 40%，仍继续移动探头，若回波幅度继续降低到 10% 且消失，再返回 10% 位置确定端点。​

绝对灵敏度法：用距离波幅曲线测量缺陷指示长度，即反射回波高度从高于曲线某条线降到该线时为缺陷端点。但此方法不合理，因为距离波幅曲线描述的是深度不同、参考反射体规格相同的变化规律，对于高度变化小的缺陷，该方法不科学，不建议使用。​

缺陷指示长度计量规则​

相邻缺陷处理：沿缺陷长度方向相邻的两个缺陷，当它们之间的距离小于较小缺陷的长度，且在与缺陷长度垂直方向的间距小于 5 mm 时，应作为一个缺陷处理，以两个缺陷长度之和加上间距作为单个缺陷指示长度，缺陷反射回波幅度以两个缺陷波幅最大的为准，缺陷深度以最大反射波幅的位置为准。​

投影情况处理：若两个缺陷在长度方向有投影，以投影的左右端点作为间距确定缺陷尺寸长度。此规则是实作考试考点，探伤人员发现缺陷后需验证相邻缺陷间距，避免误判。​

缺陷波幅所在区域与当量确定​

焊缝超声检测方法：通常采用横波距离波曲线法，焊缝质量级别评定依据缺陷性质、指示长度、反射回波幅度与距离波幅曲线的对应关系，以缺陷当量为原则进行。​

缺陷评级：缺陷反射回波幅度超过三区直接评为三级；在二区时依据缺陷指示长度评级；发现裂纹缺陷直接判为最差；在一区仍需依据缺陷长度确定。​

信息获取与记录：以评定线作为检测应用，将评定线最大生成数位置的临界线高度提高到满屏高度的 20%，发现缺陷后用衰减器调整反射回波幅度，利用仪器功能找到最高幅度并调整到 80%，获取缺陷反射最高幅度所在区域和当量信息并记录，包括深度、当量等。​

缺陷性质估判​

估判依据：根据缺陷在焊缝中的位置、反射回波幅度和形状估判缺陷性质。由于数字式超声波检测仪对反射回波采样处理导致回波形状失真，只能进行估判。​

典型缺陷特征​

未焊透：反射回波幅度一般在三区，I 型坡口对称时，缺陷深度与工件厚度的 1/2 接近相等，一次波较难确定反射波最高点，S 型坡口可用二次波检测，反射回波尖锐陡直。微型坡口未焊透回波因端角反射原因，幅度一般进不了三区。​

未熔合：反射回波幅度在三区，尖锐陡直，一定出在坡口，多在根部，斜探头扫查时，承接未熔合因接近平面型缺陷难以发现。​

单个气孔：反射回波幅度一般在一区和二区，回波活跃，探头移动时回波变化明显，反射波峰尖锐但峰顶较缓，根部较宽，多在近表面，用二次波判断，环绕扫查时回波幅度基本不变。​

密集气孔：反射回波曲线一般在一区和二区，多峰且尖锐陡直，探头移动时回波变化明显，出现在近表面，波峰尖锐，波根较宽。​

夹渣：反射回波幅度在一区或二区，回波根部相对较宽，波峰呈多峰状态且幅度相差不大，多在近表面，回波固定，形状类似刷子立起毛向上。​

裂纹：反射回波尖锐陡直，可出现在焊缝任意位置，多数在一区及以下，甚至在评定线以下，具有一定长度，位置不确定。