直缝埋弧焊管扩径裂纹的超声波检测方法

直缝埋弧焊（SAWL）钢管扩径后产生的裂纹属于危害性缺陷，主要分布在焊缝边缘熔合线区域。尺寸较小的裂纹主要分布在焊缝边缘上下表面区域，其纵向长度一般为0.5～5 mm，宽度为0.01～0.5 mm。尺寸较大的扩径裂纹顺着焊缝边缘扩展，贯穿整个焊缝截面，裂纹长度达到几十至上百毫米，造成焊缝边缘从外至内穿透性扩裂的现象。

在超声波探伤过程中，焊缝边缘的加强高和其他缺陷的回波相互叠加，很难区分扩径裂纹。基于上述情况，本研究针对直缝埋弧焊管扩径后采用超声波探伤检测焊缝扩径裂纹的行为，总结出了切实可行的判定方法。

1 裂纹漏检或误判的原因分析

通常，SAWL钢管扩径后产生的裂纹如图1所示。当钢管壁厚≥20 mm时，因焊缝边缘余高变化和缺陷方向性强等原因，造成X射线探伤对焊缝边缘的扩径微裂纹检出率降低。主要原因如下:

（1）分布在焊缝熔合线上的扩径微裂纹大多与钢管表面有一定倾角。与射线源呈一定倾角的面状裂纹区域，所透过的射线强度与完好部位差异微小，造成显示的图像对比度差别也很小，由此产生漏检。

（2）焊缝边缘宽度≥0.5 mm、长度≤5 mm的扩径裂纹缺陷，从X射线图片上看，很容易将其当成“咬边”或“边缘夹渣”等缺欠产生误判。这种缺陷的产生，一般是由于扩径前钢管焊缝边缘存在较小咬边、夹渣等点状缺欠，扩径时在其基础上产生扩裂现象。此类微裂纹大多垂直钢管表面向下延伸。由于焊缝边缘轮廓与母材对比度反差较强，当扩经裂纹较小时图像黑度变化不大，视觉上很难判定它已经扩展而形成了裂纹，而仍被当成“咬边”或“边缘夹渣”缺陷进行判级定量。

进一步地，将传统媒体和新媒体的话语进行横向比较，可以发现两者的表达方式有同有异，在话语主题选择上各有侧重，在话语立场倾向上也有所差别，这说明传统媒体与新媒体影响我国计划生育政策变迁的路径不尽相同，需要结合多源流理论框架，继续挖掘媒体文本的话语内涵，对媒介融合背景下媒体影响政策变迁的具体逻辑进行探究。

  

图1 钢管扩径产生的裂纹分布图

2 钢管扩径后的超声波检测

超声波探伤对裂纹缺陷的检测灵敏度要求较高，扩径后的钢管在采用X射线检测的同时，结合超声波探伤结果进行综合判定，不仅能提高缺陷的检出率，还能弥补X射线检测对缺陷定性和定量的准确率。超声波探伤检测对SAWL钢管焊缝（有余高）与平板对接焊缝有较大区别，探伤时应注意以下几个方面。

2.1 探头K值选择

探测曲面工件（外径≤660 mm）时，为了提高耦合效果，应选用有曲率或小尺寸的探头进行探伤，为简化校准方法，首选不带曲率的小尺寸探头。因钢管内壁曲面对声束有发散作用，所以声束截面不宜太大，常选择小晶片、窄声束的探头。晶片尺寸以6 mm×6 mm、8 mm×8 mm或者8 mm×10 mm为宜。但晶片尺寸小、能量低、声束指向性差、分辨率低，为了改善探头指向性和提高分辨率，通常采用较高的探测频率，推荐频率为 4～5 MHz。

为了使波束轴线能够扫查到钢管内壁，则每个确定K值的探头都有一个最大探测厚度Tmax，不同探头最大探测厚度与工件外径之比为

 

超声波主声束扫查焊缝中上部区域，如图6所示。当上焊缝边缘无缺陷时，探头置于焊缝水平距离位置1和位置2的部位，均无反射回波显示，超声波声束被钢管表面反射后向远方传播，无反射回波。

在花期低温冻害发生前后，各地采用了各种预防应对措施，效果不尽相同。调查发现，整体而言，冻前采取措施优于冻后补救的效果。冻害后采取喷生长调节剂、施肥、灌水措施的，效果不明显。

企业推行全面预算管理的目的在于利用预算管理对生产的成本收入以及利润等进行全面的估算，继而找出恰当的方法来解决成本和收入之间的问题，推动业务活动以合理方式开展[3]。当前预算编制工作开展过程中，受到多方面因素的影响，上下级之间的沟通和协调不及时，导致下属的能动性不足，预算编制的效率也受到了影响，使企业全面预算管理工作出现了许多问题。

不同探头K值所对应的Tmax/D见表1。例如，外圆周向横波探测Φ406.4 mm×6.4 mm SAWL钢管时，Tmax/D=0.015 7，可选择探头的范围较大（K1～K3均可选择），在符合表1要求的前提下，尽量选择较大K值的探头。

肿瘤组织间碘-125放射性粒子植入术作为临床肿瘤治疗方式之一,可应用于多种肿瘤的治疗中,治疗效果较好。但是手术过后需要对患者开展严密的护理,才可保证手术效果,提升预后。

 

表1 不同探头K值所对应的Tmax/D值

  

K值Tmax/D 1.0≤0.145 6 1.5≤0.084 0 2.0≤0.052 9 2.5≤0.035 8 3.0≤0.025 6

在实际探伤过程中，由于钢管的曲面反射会使声束扩散，因此当折射角较大（K3）时，二次反射波扩散反射易产生表面干扰回波，从而影响探伤。K值的选择也不能过小，K值较小则一次直射波对焊缝的扫查区域也减小，应当在避开二次反射产生表面干扰波的前提下，尽可能选择较大K值的探头，以增大一次直射波对焊缝的扫查范围。

综上，周向检测Φ406.4 mm×6.4 mm钢管的纵焊缝时，选择K2.5的探头为最佳。由于受到焊缝余高的限制，一次直射波只能扫查到焊缝d1以下的区域，二次反射波只能扫查到焊缝d2以上的部位，如图2所示。

  

图2 一次波、二次波扫查焊缝示意图

2.2 试块与灵敏度调校方法

使用CSK-ⅠA试块对仪器的时基线比例进行调校。用对比标样（试块）调校探伤灵敏度，试块的材质、曲率半径与被探钢管相同，一般从钢管上截取，试块尺寸如图3所示。

  

图3 对比标样示意图

试块焊缝上有Φ1.6 mm竖通孔，内外焊缝边缘有人工刻槽 （槽的深度根据不同的验收等级，分别为钢管母材公称壁厚的5%、10%和12.5%，最大为3 mm，最小为0.3 mm，凹槽的宽度≤1.0 mm）。调节探伤灵敏度时，Φ1.6 mm竖通孔和凹槽的反射回波均以示波屏满幅度的80%作为基准波高，探伤过程中以缺陷回波高度达到基准波高的100%作为验收极限。

2.3 缺陷定位

从焊缝两侧检测显示的回波坐标，用直尺测量定位可知，缺陷在焊缝部位的实际位置不会改变。

气雾化的原理是通过高速气流将液态金属流粉碎为小滴并快速冷凝成粉末的过程。气雾化制备金属粉末具有粒度细、球形度高、纯度高等优点[8],是目前生产3D打印用金属粉末的主要方法, 其制备的3D 打印粉末金属占雾化法制备粉末的40%左右[9]。但气雾化技术也存在一定的不足，在气流破碎金属液体的过程中，气流能量低，雾化效率低，增加了金属粉末制备成本。

从图4中可以看出外圆周向横波探测时，弧长L总是大于缺陷在平板中的水平距离I，深度H总是小于平板中的深度d，计算公式为

 

式中:R—钢管外径；

r—钢管内径；

在绿色建筑中，还有很多部分都可以承载3000光伏发电系统，这些部分都能够接受一定太阳光照射。比如说，阳台遮阳板可以安置光电板，在遮阳之时提供电能，不仅可以保证适宜温度，而且也可以收集阳光。这些部分虽然都可以承载光伏发电设备，但是一定要考虑防火、防水等问题，以期提供安全而稳定的光能。

d—缺陷在平板中的深度。

  

图4 外圆周向横波探测时缺陷的坐标位置

2.4 实际探伤

外圆周向横波检测时，使用已选定K值的探头对SAWL钢管探伤时，一般一次直射波能够保证对焊缝中下部区域的扫查探伤，但二次波对上焊缝的扫查却受到了一些干扰。主要表现在:

（1）外圆周向检测时横波折射角比实际标定的K值要大，一次波声程与跨距也随角度变大而增大，二次反射回波的灵敏度相对降低，折射角的变化使二次反射波对缺陷的定位误差也相对增大。

（2）二次反射波束扫查到上焊缝边缘与母材交界的焊趾处，因耦合剂粘附在焊趾部位（声束从钢界面透射到凹角耦合剂中，穿透耦合剂后又进入钢界面），若此处有咬边或微裂纹，则缺陷回波与耦合剂干扰回波相重叠，易引起误判或漏检。

为了提高对上焊缝缺陷的检出率，在采用二次波探伤的同时，应注意利用一次直射波对上焊缝边缘区域进行辅助检测，通过使用短前沿的探头，增大一次直射波对焊缝的扫查范围，如图5所示。

形符的类属性可以将具有相同义项的形声字归纳到一起，总结出一个基本含义的范围，而这些形声字的含义就在该范围内，降低了识记的难度。如：“灬”(古同火)表示的火，所以当学生们遇到“热、烈、煎、焦”这些形声字时，可以同火的意义联系起来，利于提高识字效率。

  

图5 不同前沿探头的扫查区域示意图

理论上，缩短探头前沿距离和增大探头折射角，都能起到增大一次直射波对有余高焊缝的扫查范围。但在曲面工件探伤中，探头K值受到严格限制。例如:在探伤过程中，若探头 “前磨损”，则K值减小，一次直射波对有余高焊缝的扫查范围减小；若探头“后磨损”，则K值增大，表面波干扰增多，影响探伤。故在保证探头K值的情况下，尽可能使用短前沿的探头探伤，提高一次直射波的扫查范围。

图5为K2.5探头扫查Φ406.4 mm×6.4 mm直缝双面埋弧焊钢管的情况，晶片1为探头前沿距离等于5 mm的扫查范围（a以下区域）。晶片2为探头前沿距离等于10 mm的扫查范围（b以下区域）。可以看出，由于焊缝余高的限制，探头K值不变时，短前沿探头对焊缝的扫查区域明显大于长前沿探头对焊缝的扫查区域。

实践证明，使用前沿距离为5 mm的K2.5探头检测时，能够利用一次直射波有效地检出上焊缝边缘、距离母材表面深度1.5～4 mm的扩径裂纹缺陷，且检出灵敏度很高。对缺陷定位和定量均比二次波的条件好。此方法增大了一次直射波的检测范围，提高了对焊缝边缘缺陷的检出率，降低了对缺陷定位、定量的误差。该方法是外圆周向横波探测有余高焊缝的较理想方法，适用于小直径直缝埋弧焊管的超声波探伤。

第二，审计单位要建立健全企业经济责任审计工作的各项规章制度，确保科学、全面、合理。这样可以规范审计人员的行为，防止出现私自简化流程的情况。

光合作用是水稻转化能量和进行物质积累最重要的生理活动，叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，在光反应中起着吸收、传递和转换光能的作用，植株叶片的光合速率与叶绿素含量有密切的联系[12-13]。分蘖期淹水处理恢复24 h后各处理的SPAD值和倒1叶Pn值如表4所示。

3 焊缝余高与边缘裂纹缺陷回波的区别

因钢管扩径产生的裂纹大都分布在焊缝边缘的熔合线区域，通过分析检测时探头所处的位置、相对于焊缝的水平距离以及是否产生反射回波等条件，来判定焊缝边缘是否存在裂纹缺陷。

K—探头K值。

中午饭由甲洛洛做，大家都在部食堂里吃，有一荤一素两道菜。小丁和潘美丽不来，因为潘美丽觉得甲洛洛做的饭菜又脏又难吃。

3.1 外焊缝

式中:Tmax—可探测最大壁厚，mm；

若外焊缝被扩裂，缺陷处于焊缝边缘的焊趾部位，探头置于位置1和位置2时，均有回波显示，如图7所示，声束扫查到缺陷产生反射回波。

  

图6 探头与探伤部位在焊缝同侧及焊缝边缘无缺陷时超声波路径示意图

  

图7 探头与探伤部位在焊缝同侧及焊缝边缘有缺陷时不同位置的回波情况

当探头置于位置3时，外焊缝边缘有缺陷和无缺陷时都有回波显示。无缺陷时，焊缝边缘的轮廓a部位会产生反射回波，如图8所示。a部位有缺陷时也产生回波，如图9所示。由于两者的反射回波在同一坐标位置出现，波幅相互重叠覆盖，故无法判定a部位是否真的存在缺陷。

  

图8 探头与探伤部位在焊缝两侧及焊缝边缘无缺陷时回波情况

  

图9 探头与探伤部位在焊缝两侧及焊缝边缘有缺陷时回波情况

通过实践得知，外焊缝扩裂时，当反射回波显示的坐标位于探头同一侧的焊缝边缘部位，则可判定为扩径裂纹缺陷回波；若回波坐标位于探头另一侧的焊缝边缘部位，暂不能确定为缺陷。应将探头置于焊缝的另一侧，主声束扫查方向调转180°检测评定，若发现回波所处的坐标位于探头同一侧的焊缝边缘部位，则判定为扩径裂纹缺陷。

3.2 内焊缝

超声波主声束扫查焊缝中下部区域，当内焊缝边缘无缺陷时，探头置于焊缝水平距离位置4无回波显示，如图10所示。

  

图10 探头与探伤部位在焊缝同侧及焊缝边缘无缺陷时超声波路径示意图

若内焊缝扩裂时，探头置于位置4，声束扫查到缺陷产生反射回波有回波显示，如图11所示。

说罢，耶和华将人拆散了分遣各地，城，也就停建了。它因此得名“巴别”，因为在那儿耶和华搅乱了天下的语言——耶和华令众人散开，去了世界各地。

探头位于位置5时，内焊缝边缘有缺陷和无缺陷时都有回波显示。无缺陷时b部位回波情况如图12所示， 有缺陷时回波情况如图13所示，两者的回波出现在同一位置，波幅相互重叠覆盖，无法判定b部位是否存在缺陷。

  

图11 探头与探伤部位在焊缝同侧及焊缝边缘有缺陷时回波情况

通过以上分析可知，当内焊缝扩裂时，示波屏上出现的回波坐标位于探头一侧的焊缝边缘时，则可判定为缺陷。回波坐标位于探头另一侧的焊缝边缘部位，则不能确定为缺陷波。

  

图12 探头与探伤部位在焊缝两侧及焊缝边缘无缺陷时回波情况

  

图13 探头与探伤部位在焊缝两侧及焊缝边缘有缺陷时回波情况

由此可得出结论，检测过程中无论是外焊缝或内焊缝，发现回波位于探头同一侧的焊缝边缘时，可判定为扩径裂纹缺陷；若回波位于探头对面的焊缝边缘部位，则不能判定为缺陷波，应将探头置于焊缝的另一侧，主声束扫查方向调转180°再次检测评定，此时回波若位于探头同一侧的焊缝边缘部位，则判定为扩径裂纹缺陷。

外圆周向横波检测SAWL钢管时，因声束受到钢管曲率的影响，入射到钢管内壁的横波折射角增大，一次波的声程和跨距增大。此时对缺陷的定位通常采用深度（H）和弧长（L）来表示缺陷的坐标，如图4所示。

4 结论

（1）在确定探头K值后应尽可能采用短前沿的探头 （推荐使用前沿距离为5 mm的探头），并选用晶片尺寸和探头外观尺寸较小的探头，以达到良好的耦合效果。

（2）应确保在焊缝两侧均进行一次直射波和二次反射波的扫查探伤，只在焊缝单面单侧扫查存在缺陷漏检的隐患较大。

（3）探伤过程中发现回波坐标位置处于探头一侧的焊缝边缘时，则可判定为扩径裂纹缺陷，回波坐标位置处于探头另一侧的焊缝边缘部位，则不能确定为缺陷波。

参考文献：

[1]API SPEC 5L:2007，管线钢管规范[S].

[2]谢勇，王长安，杨专钊，等.埋弧焊接钢管焊缝边缘母材夹杂物的分析与判别[J].焊管，2013，36（3）:57-60，64.

政策二：1月3日，国务院办公厅印发新修订的《省级政府耕地保护责任目标考核办法》。《考核办法》重点围绕突出耕地保护、强化政府责任的基本要求对原考核办法做了修订，以实行耕地数量、质量、生态“三位一体”保护为核心，进一步完善了考核实施机制、组织方式与考核内容，确保考核主体有抓手、考核内容有依据、考核标准更完善、考核结果能管用。

[3]张鸿博，张永红.钢管接触式超声波探伤探头的选择及制作[J].无损探伤，1999（1）:1-3.

[4]张鸿博.油气输送埋弧焊钢管生产中的无损检测[J].无损检测， 2006， 28（3）:133-136.

[5]许华全.钢管接触式超声波检测探头角度的选择[J].钢管， 2014， 43（6）:76-78.

[6]黄磊，李超，李云龙，等.双面埋弧焊钢管焊缝区域缺陷解剖分析[J].焊管， 2013， 36（7）:29-33.

[7]张学江，赵仁顺.钢管接触法超声波探伤双向斜探头的改进[J].冶金分析， 2004， 24（S2）:663-665.

[8]董绍华，吕英民.螺旋焊管与直缝焊管裂纹断裂分析[J].油气储运，1999，18（12）:24-28.

[9]罗为民.超声斜探头入射点变化探讨[J].无损检测，2009， 31（7）:563-564,568.

[10]福原溪明，郭连波.关于斜探头入射点和折射角的数值实验[J].无损探伤，1994（4）:28-33.

证明 (1) (⟹)。对任意R,易知σxK R/σσixx°和x ρ(σ,τ)|Ry蕴含σxKσy。由x ρ(σ,τ)|Ry知τx°λxL*L /ττy°λy,因x°λx, S°,据σ|S°=τ|S°知σx°λxL*σy°λy。因R*∩L*∩δ=H*∩δ=1,故σxL*σy和σx=σy成立。