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標題: 復合板基板內部缺陷檢測實例分析及問題討論 [打印本頁]
作者: luolang1314 時間: 2013-8-13 19:54
標題: 復合板基板內部缺陷檢測實例分析及問題討論
本帖最后由 luolang1314 于 2013-8-13 20:07 編輯
8月10日（周六），我公司檢測人員在換熱器管板復合板入廠超聲檢測中向我反饋發現異常波形，是否缺陷無法判定一事。隨檢測人員到現場查看實物和實際檢測波形，發現在做復合板貼合率檢測時，復合板基板當中（根據聲程判定）有一較高回波，如下圖：
該管板材質為TA2/S31603 III，規格為δ=10+120 mm（實測厚度131mm）。如下圖
由于在復合板貼合率檢測時發現該異常波形，后采用2.5P 20直探頭、 CS（碳鋼）鍛件試塊調節靈敏度，從覆材側估算缺陷當量為Φ1.5mm，但是此種方法估測缺陷當量并不可靠，原因試塊材質與S31603 III鍛件聲學性能相差較大。與復合板供方聯系，其回復基板在做超聲檢測時，就發現部分區域波形異常，但并不超標。復合板供方檢測人員到我廠復驗，采用1.25P20直探頭、大平底法調節靈敏度（定量線為Φ6）得到兩處回波較高缺陷，波高略超Φ2評定線，略為滿屏30%，深度為68.9（對應聲速為5931），缺陷當量直徑為Φf=2.5mm,當量為 Φ6-10dB；缺陷面積約為Φ20mm(一個探頭面積)，經過供方檢測人員集體討論，該處缺陷并不超標，可能為奧氏體不銹鋼鍛件偏析。
采用HS800儀器，搭載1.25P20直探頭，利用大平底確定掃查靈敏度進行重新檢測定位，發現缺陷當量直徑最大約為Φ3.5mm，不能完全排除為裂紋類缺陷，建議材料檢驗人員記錄缺陷位置，盡量使得管板在鉆孔時能將缺陷鉆除。（猜測缺陷原因：1，因熱處理不當，奧氏體不銹鋼半板厚成分偏析導致缺陷回波；2，材料冶金缺陷或鍛造比不合適引起相關缺陷，心部疏松或帶狀夾雜物；3，氫脆引起的微裂紋）
由于分別采用2.5P20、1.25P20該較高回波波形基本無變化，且分別從覆材側、基材側進行檢測缺陷波深度符合定位要求，基本排除粗晶引起林狀回波的可能。查看數字機重復頻率為100Hz，更改重復頻率缺陷回波無變化，排除幻象波的可能。
為了進一步了解該缺陷的信息對該范圍采用TOFD檢測，TOFD檢測圖譜如下圖：
TOFD圖譜顯示深度60-70mm，基材內有一條狀缺陷，與晶粒噪聲明顯不同。（按基材120mm厚度及缺陷深度60mm確定pcs=140mm,2.25MHz Φ12探頭對；檢測區域為圖示打磨區域）
對其它區域進行TOFD檢測，得到的圖譜和缺陷區域非常近似。故整個基板在該深度區域存在類似缺陷分布情況。
缺陷區域UT反射回波較高，容易引起檢測人員注意；對完好區域，提高靈敏度，仍然發現基材60-70mm附近有反射回波，回波并不高，不到滿屏30%。
檢測結論：綜合上述檢測方法分析，該缺陷不超標，超聲檢測結果合格；但為了進一步了解缺陷成因，積累奧氏體不銹鋼鍛件判定經驗，希望復合板供方在有余料的情況下對基板余料深度在60-70mm區域進行宏觀金相分析；將不超標的缺陷在管板上標示出，盡量將開孔位置安排在缺陷區域，同時鉆至目標深度（覆材下70mm左右），采用目視或PT檢測，觀察是否為裂紋類缺陷。
奧氏體不銹鋼鍛件檢測屬于檢測的難點問題，希望引起廣大壇友注意！本文希望起到拋磚引玉的作用，能得到專家的指導和建議！
下面針對本次檢測提出如下問題，希望大家討論。有些問題可能能有明確的答案，有些問題可能沒有明確答案。希望有心的壇友發表自己的看法！
問題1 請根據該復合板基材情況及4730選擇探頭、檢測靈敏度、試塊等檢測工藝；若沒有試塊，能否用大平底確定檢測靈敏度？如何設置檢測靈敏度？
問題2，采用大平底調節靈敏度的方法獲得的波形如下圖（一次底波調節至80%，數字機增益為39.2dB）按Φ6當量驗收，需增加多少dB作為掃查靈敏度？出現圖示波形，不考慮衰減的情況下，其缺陷當量分別是多少？（注：1#缺陷波形見圖1，缺陷顯示深度67.3mm，波高75.3%；2#缺陷波形見圖2，缺陷顯示深度67.6mm,波高為60%;3#缺陷波形見圖3，缺陷顯示深度為66.7mm,波高為60.7%。聲速5750，探頭延遲1.05us 可能不準，故顯示深度僅供參考）
圖1
圖2
圖3
問題3，上述圖形中哪一個缺陷波形相對難以接受一些？依據是什么？上述檢測波形及檢測參數有哪些不合理的地方？需要怎么改進？奧氏體不銹鋼鍛件檢測當中，在標準引用及實際操作方面，你認為存在哪些困難？哪些方面不易控制？哪些方面可能引起爭議呢？
作者: luolang1314 時間: 2013-8-13 20:59
本帖最后由 luolang1314 于 2013-8-13 21:17 編輯
采用對比試塊不太現實。除筆者所在公司沒有奧氏體不銹鋼鍛件試塊外，其他很多公司都沒有對比試塊。而且，標準還推薦，最好配有不同晶粒大小的試塊，這個就更難辦到了！
只要滿足三倍近場區外，采用大平底定量不失為一種可行辦法！
TOFD在標準中規定對于粗晶類材料檢測不適用，主要是針對粗晶類焊縫檢測，對于母材檢測，沒有規定。粗晶材料焊縫TOFD檢測，的確有一定困難。在N08810材料焊縫檢測當中，筆者發現TOFD和相控陣都難以發現目標缺陷（裂紋），但是在其它奧氏體不銹鋼焊縫（304）TOFD檢測當中，無論是信噪比還是缺陷檢出率，都還可以的。
作者: luolang1314 時間: 2013-8-14 08:41
第2個問題提的比較好，標準考慮的都是先做基材超聲，然后做復合板超聲；萬一已經爆炸復合了，需要對基材進行分析，檢測方法和依據如何確定，沒有規范要求；難道需要撕開覆材，才能對基材檢測？
第一個問題，在提高定量準確性方面有一定可取的地方，但是實際操作估計不易推廣。對于均勻性較差材料的定量采用該方法，還是稍微可靠一些。
對于均勻性較好的材料，取某一完好區域調節靈敏度或制作曲線，就足夠了，不然反復調節靈敏度，一則繁瑣。（至于均勻性較好的判定，可以采取隨機取測試點，采用一次底波調節80%，觀察基本增益偏離值，偏離值小于某個閾值（如2dB）則可視為均勻性較好？）
二則采用大平底當量計算法不像試塊定量準確，只是估測缺陷當量大小，理論誤差本就較大，個人覺得采用該方法提高定量準確性的意義不大。
作者: ZGP 時間: 2013-8-14 14:22
{:soso_e163:}
作者: 糟老頭子 時間: 2013-8-14 20:42
兩塊板都焊在一起了，樓主是如何在板上用底波調節靈敏度的？
作者: luolang1314 時間: 2013-8-14 23:15
大平底調節靈敏度時，直接以復合板覆材代替基板底波進行調節（覆材厚度并不厚）；TOFD調節時，以界面波確定Bw線。
作者: 劉恩凱 時間: 2013-8-16 22:03
學習了
作者: 劉恩凱 時間: 2013-8-16 22:28
鍛件的檢測我做的很少。關于奧氏體不銹鋼鍛件，既然是鍛件，其晶粒相對還是比較小的，通過上傳的波形圖，其信噪比還是比較高的，一般要求應大于10dB。
從圖3來看，缺陷的反射波比較高，且導致底波明顯下降，說明：1，缺陷具有足夠大的面積（相對于深度處的聲束寬度）；2，缺陷的聲阻抗與母材相差較大。
另外，既然發現了缺陷，缺陷量滿足要求了，但是如何定性那？ 鍛件中一般不能有白點，裂紋等缺陷。通過缺陷波形看一般不能是白點或者裂紋。但是如何定性又成了爭議的地方。另外，選用低頻的探頭，且是縱波。其靈敏度能否滿足要求？關于掃查靈敏度一般至少提高6db, 更多要提高14Db。
作者: luolang1314 時間: 2013-8-17 06:37
同意你的觀點。
個人感覺，鍛件缺陷的定性比焊縫缺陷的定性還要困難一些。原因是，焊縫檢測出現異常波形，還可以根據焊接工藝，焊接過程記錄反饋，缺陷位置進行綜合分析幫助定性。而對于鍛件-原材料驗收一塊，需要檢測人員對材料的冶金、加工、熱處理流程有一定了解，而一般制造企業檢測人員，恰恰缺少這方面的知識，所以很難從工藝的角度輔助分析缺陷性質。另外，原材料的一些相關檢測報告和記錄，只要是出廠的，很少有不合格或不符合項目的記錄，這也增加了定性的難度。
作者: ?_拒絕再玩 時間: 2013-8-17 11:07
{:soso_e179:}
作者: tdcnet 時間: 2013-8-20 13:17
學習了.{:soso_e100:}{:soso_e163:}
作者: 黃_延飛 時間: 2013-8-22 14:40
好東西啊{:soso_e179:}
作者: luolang1314 時間: 2013-8-29 10:39
本帖最后由 luolang1314 于 2013-8-29 11:12 編輯
作者: luolang1314 時間: 2013-8-29 11:20
是的！對應文中3#UT缺陷波形位置附近開鉆至72mm深處PT照片；在鉆孔之前用縱波雙晶斜探頭從覆材側掃查（316材質試塊、母材上fai2*30橫通孔）發現75附近，有一在二區反射波。
注意側壁紅色顯示部位，孔的底部有條形顯示，懷疑為刀痕。
作者: jorsonsh 時間: 2013-9-1 19:19
{:soso_e163:}
作者: yxqiao99 時間: 2013-9-13 09:47
調節常規超聲設備的重復頻率的目的是什么 ?我們一般不調節這個參數
作者: luolang1314 時間: 2013-9-13 11:08
過高的重復頻率會導致幻象波產生。一般調節重復頻率是為了消除幻象波。
作者: blue 時間: 2013-11-24 19:06
本人有UT2級證，尋求掛靠，有需求的可以聯系我QQ：381641372 電話15070996908
作者: phaserise 時間: 2013-12-3 14:04
{:soso_e163:}
作者: 阿東 時間: 2014-1-7 13:30
不錯,學習了.
作者: 祝你開心 時間: 2014-1-9 09:23
這個有點復雜，超出了我的理解力范圍，先記著，回頭慢慢領悟……
作者: manzi 時間: 2014-1-9 16:28
{:soso_e163:}
作者: 南山隨行者 時間: 2014-3-13 21:16
現在缺乏的就是著這種認真態度，樓主提供的范列很有學習意義 但這種自我主動探討、總結的態度值得我們去學習與深思？！
作者: 缺欠 時間: 2014-7-18 07:32
請版主參閱<材料無損檢測與安全評估>鄭中興編P68-71上有有關復合材料缺欠的問題.
作者: 周小夢 時間: 2014-7-18 23:04
比較同意第二種猜測。小弟不才，沒有什么很好的看法。。。。
作者: 秋秋 時間: 2014-7-25 14:59
慢慢學習再理解吧
作者: 假面 時間: 2014-9-11 13:01
基板發現缺陷，應該用標準，鋼板檢測去檢測，所以，應該考慮CB試塊，并且，問鋼板廠，采用的探頭頻率，需用同一種頻率對鋼板進行復檢，不同頻率有可能造成他檢測合格，你檢測不合格，也有可能你們檢測面不一致，鋼板的基準靈敏度是某一深度的靈敏度，可能造成靠近檢測面顯示當量大，遠離檢測面顯示當量小，鋼板的評定依據長度和面積，不依照當量，個人拙見，不當之處望指正
作者: 癡癡呆呆 時間: 2014-9-18 16:00
我頂頂，
作者: manzi 時間: 2014-9-19 08:15
謝謝，學習了
作者: 好夢成真 時間: 2014-12-1 21:23
有理，支持！
作者: 好夢成真 時間: 2014-12-23 22:10
手機連不上，否則，我給大家分享幾個超聲照片
作者: 好夢成真 時間: 2014-12-25 20:00
我今天找到好網絡了，給大伙發個鍛件的，Q235，100*90*140[attach]9975[/attach][attach]9976[/attach][attach]9977[/attach]，
作者: 好夢成真 時間: 2014-12-25 20:14
補充一下，探頭2.5p20z，，最下曲線是Φ2平底孔曲線，是做深10,20,30,40,50,60,70,80,90,100，MM的Φ4平底孔對比試塊曲線，減12DB后生成Φ2曲線。請問各位高手，這是什么缺陷
作者: 復合材料 時間: 2015-3-18 14:18
友聯的機子啊 底波好寬
作者: 張東東-武漢中科 時間: 2015-6-16 14:21
看著帖子 我又學習了 謝謝大家
作者: 張東東-武漢中科 時間: 2015-6-25 10:23
又學習了
作者: fendti2805 時間: 2015-9-17 16:32
路過，謝謝了
作者: 吹哥來了 時間: 2015-12-14 09:10
請問你檢的是復合板母材還是復合區，如果檢測的是母材，那鈦鋼的聲阻抗和不銹鋼的聲阻抗相差大不大？能不能利用大平底？
作者: luolang1314 時間: 2015-12-14 09:57
本帖最后由 luolang1314 于 2015-12-14 10:12 編輯
檢測的是復合板基。鈦鋼的聲阻抗比較大，不銹鋼鋼的聲阻抗相差較小。大平底需要滿足三倍近場區之外。
作者: litieshu4018 時間: 2015-12-23 14:52
感謝分享~
作者: zj1978427 時間: 2016-12-8 15:32
常規來說，復合板的生產技術有如下幾種：
1、爆炸復合；
2、熱軋復合；
3、表面堆焊
不知您所述檢件是何種形式的，如針對爆炸復合板而言，又有何種可靠性較高的檢測手段。
作者: 18910123939 時間: 2017-6-11 07:04
復合板檢測可以，我全用C掃成像
作者: luolang1314 時間: 2017-6-11 11:55
爆炸復合的。檢測貼合率常規的方法即可。至于檢測內部缺陷，從基材側檢測定量要可靠一些吧。
作者: luolang1314 時間: 2017-6-11 11:56
檢測貼合率就有點浪費了：）如果是檢測別的，C掃還是比較可靠的
作者: zj1978427 時間: 2017-6-12 09:48
其實，針對爆炸復合的材料的質量控制至少應有以下幾個方面：
1、基材與復合材料之間的爆炸復合貼合率----檢查復合材料是否分層；
2、爆炸復合過程中，對復合材料的破壞----檢查復合層表面致密/連續性是否遭受破壞；
3、爆炸復合基材與復合材料之間的復合深度----鋸齒形結合面，復合深度的統計分析；
4、爆炸復合過程中基材與復合材料之間缺欠的存在----復合缺陷檢查。
結合施工現場具體條件，特別是針對目前酸性油氣田大批量使用復合材料的實際狀況，復合材料的質量控制除內部質量把控外，還有一個重要方面就是耐蝕復合層的余量監控。
小徑復合管如何方便快捷的從基層方向測量內襯層耐蝕合金厚度是一個可以研究的課題。
作者: EnzioG 時間: 2017-8-3 16:30
檢測缺陷這點，我覺得：
1. 客戶關注覆材是否有缺陷，因為覆材是否完好決定了設備的防腐性能和使用壽命
2. 制造廠和三方檢驗關注基材，因為一般來說，設計時，基材是用于承壓的而覆材大多情況不承壓，僅防腐。
3. 我理解的檢測重點：基材要檢測是否有重大缺陷，如白點、裂紋等，如能排除此類嚴重影響強度的缺陷，基材的問題就不大
貼合率就按標準，不能有過大面積的不貼合，針對此案例中的情況，建議在打孔后增加有問題部位的孔內PT，不太好做，但盡量吧
覆材檢測重點是裂紋、氣孔（比較薄的時候氣孔對防腐影響大）及表面開口的任何缺陷（如果是封頭，那轉角位置表面質量很重要，建議加做PT）
針對特材管板，還有一類大問題，就是換熱管在管板內腐蝕，這點我沒有想到好的辦法，只有對每一個孔做PT，但這很不現實。。。
另外還有一點就是材料厚度的測量，允許的情況下，用超聲設備測量幾個點的厚度，如遇封頭、彎管，延伸率大的位置都應加測厚度
想法可能比較多，但對復合板我覺得這些檢測有必要。
作者: 風中呢喃 時間: 2017-11-2 08:43
學習下。
作者: 風中呢喃 時間: 2017-11-18 19:09
學習
作者: 小小兵 時間: 2018-3-8 11:57
您好，請問鈦/304(Q235B、Q345B）的復合板超聲波檢測結合率和常規的304（316）/Q235B(Q345B）的復合板超聲波檢測結合率的檢測方法具體有些什么區別？需不需要做對比試塊？
作者: 李慶毛毛蟲 時間: 2018-8-26 08:31
樓主好人， 是直接將內容全部寫下來，不像某些樓主，要下載
作者: OMG22 時間: 2019-8-23 09:24
既然是復合板，你為何用鍛件方法來檢測？？？
作者: luolang1314 時間: 2019-8-23 11:38
那你認為用什么辦法檢測合適呢？
作者: tangke7777 時間: 2019-8-27 15:06
感謝分享
作者: zhangjian725624 時間: 2019-10-18 21:11
新手報道，請多指教
作者: liuweicq 時間: 2020-11-18 10:54
x學習了啊 啊
作者: 丁偉臣 時間: 2021-1-29 11:57
基層用鋼板超聲標準檢測，覆層和貼合采用堆焊標準檢測，返修部位需要考慮角度掃查！
作者: 安靜大叔 時間: 2021-12-14 08:36
感謝分享，學習了
作者: wjjxuey 時間: 2021-12-21 13:10
3號回波顯示通常有有規則槽深類的多次反射，如螺紋類的反射。如果碰到，個人肯定是覺得3號是最不希望看到。其他回波相對光滑獨立，長度因靜態波形沒有法確認。
作者: kele7122 時間: 2022-12-4 10:13
啊啊啊啊啊啊
作者: lin26133887 時間: 2023-2-13 17:24
{:soso_e179:}
作者: lin26133887 時間: 2023-2-28 13:54
{:soso_e179:}
作者: kk9876543bnm 時間: 2023-3-27 15:57
很好的學習材料，樓主有空多發些實測帖
作者: 毛洪菲 時間: 2023-4-12 15:32
學習了
作者: sddy9931 時間: 2023-8-16 17:31
強老師確實厲害啊！
作者: ahhj888 時間: 2023-12-8 08:57
很好的，謝謝
作者: ndt666 時間: 2024-1-18 13:48
太喜歡這樣的帖子了,評論區也好
作者: zjaitxia11 時間: 2024-2-28 18:45
看了這個貼子很多次，有些想法： 基材用的2.5/1.25不同頻率得到不同的單量結果，原因是為什么？探頭直徑的改變是否也會呢？ 覆材側用雙晶結果是否會一樣呢？如何準確評定單量的確？？
2，贊同直接用大平底的方法。我們做的復合板（碳鋼-銅）做了試塊實際的確沒有什么用處。當探頭移動時候很難去觀察結合處的波形寬度和底波情況。（如果用的是GE設備可以用BER功能同時觀察底波）。
作者: luolang1314 時間: 2024-2-29 08:31
同一反射體（或缺陷）在不同頻率探頭檢測下，缺陷當量不一樣，是很正常的事情；探頭直徑改變，也會引起顯示當量不一樣；覆材側用雙晶結果也會不同，而且雙晶探頭聚焦到目標位置，比較困難。如果需要準確評定缺項當量，需要采用同材料、同熱處理狀態，帶復合層對比試塊（鉆了不同直徑的平底孔）進行評估；評估完后，還需要采用其它方法驗證（解剖、射線，超聲成像C掃等）
采用大平底方法時，需要知道探頭聲場分布，聲束寬度，以及對應聲程處大平底和評定孔當量差，還要看缺陷在探頭聲場當中的位置，比如近場還是遠場。
作者: zjaitxia11 時間: 2024-4-7 21:48
領導好，我的理解其實就是需要工藝明確。否則可能吃虧
作者: 金棋尊 時間: 2025-5-5 19:44
總結得非常到位！
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