球盟会(中国)

异种钢焊接广泛应用于电力、石油、化工、矿山及军工等行业。由于异种钢焊缝两侧材料不一致，在焊缝不同侧检测其效果也会有差异。不锈钢材质晶粒粗大，检测时会存在杂波多以及能量损失的问题，增加了超声检测难度。在本次分享的案例中，在工件不同位置上加工了人工缺陷，使用相控阵检测技术实现异种钢焊缝质量检测。

待检工件

待检测的工件由8mm厚的普通钢（以下简称钢）和不锈钢平板对接焊接而成，焊缝宽度约为22mm。在待检工件焊缝的两端两侧分别加工了两个缺陷；在焊缝上也加工了3个φ2的平底孔，孔深分别为2mm，1mm，0.5mm，如下图1所示。

图1 工件实物及缺陷标记示意图

经过测试实验发现使用DP8-7.5S16-N60S探头检测不锈钢对接焊缝的效果良好，该类型探头晶片为曲面，在次轴上也可形成声束聚焦，具有分辨率高，缺陷定位准确的性能特点。DP8系列自聚焦探头如下图2所示。

图2 球盟会(中国)DP8自聚焦探头

检测结果

使用DP8自聚焦探头在焊缝两侧进行检测，其结果如下图3~图7所示。

图3 普通钢侧缺陷检测结果示意图

图4 不锈钢侧缺陷检测结果示意图

图5 Φ2*2mm平底孔检测结果示意图

图6 Φ2*1mm平底孔检测结果示意图

图7 Φ2*0.5mm平底孔检测结果示意图

结论

从检测结果可知，当缺陷位于某一侧时，探头置于同侧检测效果良好，置于对侧时，由于声束经过了两种不同的材质，其材质的声束差异性影响了超声波的传播，因此在对侧检测时，缺陷信号的位置及形状会发生变化，导致缺陷定位定量产生一定误差；当缺陷位于焊缝中间时，在两侧检测都具有良好的效果。