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(南京寶色股份公司，南京 211100)

鈦是一種輕金屬，具有密度小、耐腐蝕性強(qiáng)、無(wú)磁性、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、化工、石油、冶金、輕工、電力、海水淡化、艦艇和醫(yī)療等工業(yè)生產(chǎn)中，被稱(chēng)為現(xiàn)代金屬。隨著各種新型材料的研制與應(yīng)用，超聲檢測(cè)技術(shù)與力學(xué)、材料科學(xué)的聯(lián)系更加深入密切，超聲檢測(cè)技術(shù)和超聲評(píng)價(jià)技術(shù)有了更大的進(jìn)步[1]。

鈦合金與常用碳鋼比較，其密度較小，射線(xiàn)吸收系數(shù)較低[2]，聲阻抗比值約為碳鋼的60%，且聲衰減及聲各向異性差異均較碳鋼的大。目前對(duì)鈦合金設(shè)備的焊縫超聲檢測(cè)驗(yàn)收，主要是參照標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.3-2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第3部分：超聲檢測(cè)》 附錄H 《鋁和鋁合金制及鈦承壓設(shè)備對(duì)接接頭超聲檢測(cè)方法和質(zhì)量分級(jí)》 的規(guī)定，其適用于厚度范圍8～80 mm的鈦制承壓設(shè)備對(duì)接接頭的超聲檢測(cè)，但不適用角接接頭的超聲檢測(cè)。這不能滿(mǎn)足承壓設(shè)備行業(yè)鈦合金厚板(厚度大于80 mm)焊縫超聲檢測(cè)的需求，以及不適用于角接接頭、T型焊接接頭的超聲檢測(cè)。

鈦合金焊縫屬于粗晶材料，其超聲檢測(cè)存在下列問(wèn)題：① 由于組織不均勻和粗晶對(duì)超聲波信號(hào)的影響較大，組織噪聲回波較高，降低了缺陷的信噪比；② 超聲波穿過(guò)鈦焊縫異質(zhì)界面時(shí)產(chǎn)生的折射、波型轉(zhuǎn)換會(huì)使超聲波傳播路徑更加復(fù)雜，且異種金屬焊縫界面或焊縫結(jié)構(gòu)可能會(huì)引起偽缺陷信號(hào)，產(chǎn)生誤判；③ 焊縫的組織不均勻引起的各向異性和晶粒粗大使得聲速變化、聲衰減增大，可能產(chǎn)生定位、定量不準(zhǔn)確，以及聲束寬度變化引起檢測(cè)范圍受限等不利影響。

目前，大部分鈦合金超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[3]主要都是關(guān)于原材料檢測(cè)方向的，針對(duì)鈦合金焊縫超聲檢測(cè)的涉及較少，檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)的分析不夠細(xì)致，工藝研究還不夠深入，一些先進(jìn)的檢測(cè)方法和工藝(如超聲相控陣法[4-5])還在標(biāo)準(zhǔn)起草或?qū)嶒?yàn)室研究階段。與細(xì)晶鐵素體鋼的檢測(cè)相比，其工程適用范圍仍受到一定限制。為了解決公司智能制造項(xiàng)目鈦合金焊縫的超聲檢測(cè)難題，以及滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)需要，筆者所在公司研究了專(zhuān)用橫波斜探頭檢測(cè)工藝，研制了用于鈦合金焊縫的對(duì)比試塊，制定了鈦合金超聲波檢驗(yàn)規(guī)程及檢測(cè)工藝，并在一些工業(yè)項(xiàng)目中進(jìn)行了試驗(yàn)，取得了良好效果。

1 鈦合金超聲檢測(cè)工藝

1.1 鈦合金組織噪聲對(duì)超聲檢測(cè)的影響

鈦合金超聲檢測(cè)時(shí)，常規(guī)超聲波檢測(cè)儀與普通探頭構(gòu)建的檢測(cè)系統(tǒng)的噪聲較高，影響了缺陷信號(hào)的信噪比，同時(shí)鈦合金的顯微組織不均勻不僅對(duì)其力學(xué)性能有較顯著的影響，而且超聲波因晶界及晶內(nèi)相組織上的散射，聲衰減系數(shù)會(huì)增大。錢(qián)鑫源[6]的大量試驗(yàn)結(jié)果表明，鈦合金冶金過(guò)程中的組織不均勻性會(huì)產(chǎn)生較高超聲雜波信號(hào)，這是多晶體金屬超聲檢測(cè)中普遍存在的問(wèn)題，是限制檢測(cè)靈敏度的根本原因。同時(shí)，組織噪聲不僅和晶粒平均尺寸有一定關(guān)系，同時(shí)還與晶粒形狀(如等軸還是長(zhǎng)條)、夾雜物分布等有一定關(guān)聯(lián)[7-8]；另外，由于鈦合金焊接過(guò)程中，晶?？赡軙?huì)定向生長(zhǎng)且變得更加粗大，聲能衰減會(huì)引起底波高度降低，進(jìn)一步影響焊縫超聲檢測(cè)的可達(dá)厚度及檢測(cè)區(qū)域。由于鈦合金往往用在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、壓力容器、船舶等重要部件中，相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)要求檢出缺陷的尺寸更小，所以對(duì)超聲檢測(cè)的靈敏度要求其實(shí)相對(duì)更高。但鈦合金焊縫超聲檢測(cè)目前還存在一些基礎(chǔ)問(wèn)題，如標(biāo)準(zhǔn)、工藝、檢測(cè)人員經(jīng)驗(yàn)、試塊、探頭等均未得到重視。

鑒于鈦合金母材和焊縫超聲檢測(cè)問(wèn)題的特殊性，進(jìn)行該類(lèi)鈦合金粗晶材料焊縫超聲檢測(cè)的人員應(yīng)掌握一定的材料和焊接基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)檢測(cè)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題才能做出正確的分析、判斷和處理。同時(shí)，檢測(cè)人員需要接受一定時(shí)間的有關(guān)鈦合金焊縫檢測(cè)的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，了解鈦合金焊縫的組織特征及其聲學(xué)性能，才能在鈦合金焊縫檢測(cè)工藝選擇、缺陷評(píng)價(jià)時(shí)，做出正確的分析和應(yīng)對(duì)。另外，提高粗晶材料缺陷的檢出能力和信噪比是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中的重要研究課題。

1.2 鈦合金焊縫檢測(cè)用探頭選擇

一般采用0.5 MHz～5 MHz頻率的縱波單晶、雙晶直探頭和斜探頭，以及折射角為45°～72°的橫波斜探頭，但焊縫厚度小于20 mm或者在近檢測(cè)面1/4厚度范圍內(nèi)應(yīng)采用折射角為63°～72°的斜探頭進(jìn)行檢測(cè)。

材料晶粒粗大時(shí)，低通濾波效應(yīng)變大。同時(shí)，考慮到鈦合金焊縫超聲檢測(cè)時(shí)，頻率越高，衰減越大，穿透力越低，通常推薦用0.5 MHz～5 MHz的窄脈沖專(zhuān)用橫波斜探頭，而針對(duì)鈦合金原材料及焊縫周?chē)哪覆臋z測(cè)，可以視實(shí)際情況采用較高頻率(如5 MHz)的探頭。并且，鈦合金焊縫檢測(cè)探頭規(guī)格、角度及其他工藝參數(shù)選擇參照標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.3-2015中的第6.3.6節(jié)，忽視了鈦合金和碳鋼回波頻率響應(yīng)、探頭偏轉(zhuǎn)角度不同等重要前提，增加了操作人員進(jìn)行工藝參數(shù)選擇和設(shè)置的難度。

標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.3—2015附錄H并未給出具體的探頭晶片尺寸。實(shí)際檢測(cè)時(shí)，需要根據(jù)檢測(cè)材料的特點(diǎn)及檢測(cè)要求，定制專(zhuān)用規(guī)格探頭，并重視探頭測(cè)試、驗(yàn)收環(huán)節(jié)。

1.3 鈦合金焊縫檢測(cè)用檢測(cè)儀器

使用數(shù)字型A型脈沖反射式超聲檢測(cè)儀，其工作頻率按-3 dB測(cè)量，頻率范圍為0.5 MHz～10 MHz，超聲儀器各性能的測(cè)試條件和指標(biāo)要求應(yīng)滿(mǎn)足NB/T 47013.3-2015附錄A的要求并提供證明文件，測(cè)試方法按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27664.1-2011《無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè)設(shè)備的性能與檢驗(yàn) 第1部分：儀器》的規(guī)定。儀器和探頭的組合性能中時(shí)基線(xiàn)性偏差不大于1%，幅度線(xiàn)性偏差不大于2%。同時(shí)，考慮到粗晶材料超聲檢測(cè)普遍信噪比不高、噪聲較高，用于鈦合金超聲檢測(cè)的儀器，至少需要帶有方波激勵(lì)、濾波功能、波形優(yōu)化參數(shù)調(diào)整功能(比如脈沖寬度可調(diào)、探頭阻抗匹配等)?？紤]到后期智能制造方面技術(shù)需要不斷升級(jí)，故首選專(zhuān)用高級(jí)數(shù)字型儀器或適用于自動(dòng)化檢測(cè)的數(shù)字型儀器。鈦合金焊縫超聲檢測(cè)應(yīng)選用精度更高、功能更多的檢測(cè)設(shè)備，或者特殊定置化、模塊化的檢測(cè)設(shè)備。

1.4 鈦合金校準(zhǔn)試塊及對(duì)比試塊

如果鈦合金焊縫檢測(cè)是針對(duì)外貿(mào)項(xiàng)目或按國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測(cè)的，則鈦合金校準(zhǔn)試塊可以按國(guó)際焊接協(xié)會(huì)(IIW)超聲對(duì)比試塊制作，國(guó)外部分規(guī)范不需要制作DAC(距離-波幅)曲線(xiàn)，僅需要使用深度為15 mm,孔徑為1.5 mm的小孔來(lái)調(diào)節(jié)靈敏度。由于試塊下方刻的是半徑為25 mm的四分之一圓弧，所以在調(diào)節(jié)時(shí)基線(xiàn)性的時(shí)候一定要注意二次底波聲程應(yīng)該是225 mm。

另外，考慮到國(guó)內(nèi)一般采用CSK-IA試塊作為校準(zhǔn)試塊，故按CSK-IA試塊圖樣(見(jiàn)圖1)制作鈦合金校準(zhǔn)試塊也是可以的。由于鈦合金價(jià)格比較昂貴，故試塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能減少試塊數(shù)量，保障實(shí)際檢測(cè)需求。

圖1 鈦合金CSK-1A (TA2)校準(zhǔn)試塊尺寸示意

參照標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.3—2015附錄H鈦合金對(duì)比試塊，考慮到鈦材母材驗(yàn)收(一般參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5193—2007《鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲波探傷方法》)，在鈦合金對(duì)比試塊上增加平底孔(見(jiàn)圖2)。

圖2 鈦合金1#對(duì)比試塊尺寸示意

增加設(shè)置平底孔反射體的目的是減少試塊數(shù)量，擴(kuò)大試塊適用范圍。

不同鈦合金材料的聲學(xué)差異較大，即使同種牌號(hào)的鈦合金熱處理狀態(tài)不一樣，聲學(xué)性能很可能有很大不同，一般需要自行測(cè)試或規(guī)定對(duì)比試塊適用的材料。

2 工藝評(píng)價(jià)及試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 超聲檢測(cè)工藝試驗(yàn)(可檢性評(píng)價(jià))

進(jìn)行鈦合金焊縫超聲檢測(cè)前，應(yīng)針對(duì)選用的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行可檢性評(píng)價(jià)，以保證有意義的檢測(cè)結(jié)果?？梢阅M試塊工藝驗(yàn)證的方式或采用理論分析或有限元軟件模擬的方式進(jìn)行可檢性評(píng)價(jià)。理論分析可以包括探頭、試塊、儀器實(shí)際性能測(cè)試，以分析其符合性及適用性。

鈦合金焊縫因組織不均勻且晶粒直徑較碳鋼的晶粒直徑大，所以超聲衰減較多，對(duì)超聲檢測(cè)影響也較大。標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.3—2015附錄H也未對(duì)探頭、角焊縫超聲檢測(cè)對(duì)比試塊做詳細(xì)要求，原則上，只要信噪比滿(mǎn)足檢測(cè)的要求，單晶橫波斜探頭、單晶縱波斜探頭、縱波雙晶斜探頭等均可用于鈦合金焊縫的超聲檢測(cè)。角焊縫可以參照標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.3—2015附錄N或附錄H進(jìn)行檢測(cè)，但角焊縫對(duì)比試塊需要檢測(cè)責(zé)任人員自行規(guī)定或設(shè)計(jì)出符合檢測(cè)要求的專(zhuān)用試塊。根據(jù)實(shí)際檢測(cè)條件和檢測(cè)目的，可以采用專(zhuān)用或特殊探頭對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

2.2 專(zhuān)用橫波斜探頭測(cè)試及DAC曲線(xiàn)制作

2.2.1 專(zhuān)用橫波斜探頭的參數(shù)及驗(yàn)收測(cè)試

圖3 定制的專(zhuān)用橫波斜探頭外觀

在分析粗晶對(duì)超聲檢測(cè)影響的基礎(chǔ)上，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.3—2015附錄H的要求及相關(guān)粗晶材料檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，制作了專(zhuān)用橫波斜探頭(見(jiàn)圖3)?？紤]到鈦合金和碳鋼、奧氏體不銹鋼的聲學(xué)差異，用于鈦合金焊縫檢測(cè)的探頭需要區(qū)別對(duì)待，盡量做到與專(zhuān)用超聲儀器配套使用。探頭相關(guān)參數(shù)為：2.5P 9×9橫波斜探頭，編號(hào)為NA047，頻率為2.5 MHz，晶片尺寸(長(zhǎng)×寬)為9 mm×9 mm，探頭標(biāo)稱(chēng)角度為63.4°(碳鋼材料)，理論檢測(cè)范圍為5～30 mm(單面雙側(cè)檢測(cè)情況)。測(cè)試儀器型號(hào)為HS 800，測(cè)試溫度為25 ℃。

當(dāng)匹配方波寬度為探頭中心頻率的一半時(shí),產(chǎn)生的信號(hào)幅度將比同等電壓激勵(lì)的負(fù)尖波產(chǎn)生的幅度高12 dB左右。

采用校準(zhǔn)試塊對(duì)專(zhuān)用探頭測(cè)試，采用鈦合金對(duì)比試塊對(duì)專(zhuān)用橫波斜探頭進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，探頭回波周數(shù)(實(shí)測(cè)不超過(guò)5周)、探頭零點(diǎn)、前沿、實(shí)測(cè)K值、探頭DAC曲線(xiàn)制作測(cè)試、最大聲程處反射體信噪比(實(shí)測(cè)約12 dB)等均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2.2.2 專(zhuān)用橫波斜探頭DAC曲線(xiàn)的制作

針對(duì)板厚為8～30 mm范圍的鈦合金焊縫的單面雙側(cè)超聲檢測(cè)，可以選用2.5P K2 9×9橫波斜探頭。探頭制作廠家應(yīng)選國(guó)內(nèi)知名企業(yè)或國(guó)外大品牌企業(yè)，該探頭的DAC曲線(xiàn)如圖4所示。

對(duì)DAC曲線(xiàn)進(jìn)行分析，可看出鈦合金組織對(duì)橫波斜探頭的聲波衰減較大，對(duì)于母材板厚大于30 mm的鈦合金焊縫，該橫波探頭對(duì)應(yīng)的DAC曲線(xiàn)波高將低于滿(mǎn)屏波高的20%(信噪比滿(mǎn)足6 dB以上的范圍為5～35 mm)，已不能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.3—2015 附錄H.6《距離-波幅曲線(xiàn)的制作》的要求，需要調(diào)整檢測(cè)工藝參數(shù)(如增加增益、雙面檢測(cè))或更換其他規(guī)格橫波斜探頭，以保障檢測(cè)工藝符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

另外，對(duì)于母材厚度大于80 mm的鈦合金對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)，也可以考慮采用橫波斜探頭、縱波雙晶斜探頭、縱波單晶斜探頭對(duì)其進(jìn)行分區(qū)檢測(cè)。檢測(cè)之前，同樣需要對(duì)縱波斜探頭進(jìn)行工藝測(cè)試和評(píng)價(jià)。工藝驗(yàn)證或測(cè)試滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求或客戶(hù)同意后，方可進(jìn)行檢測(cè)，并出具相關(guān)檢測(cè)報(bào)告。

圖4 2.5P K2 9×9專(zhuān)用橫波斜探頭的DAC曲線(xiàn)

一般情況下，采用的探頭、試塊及超聲檢測(cè)儀器組成的檢測(cè)體系實(shí)測(cè)信噪比應(yīng)在6 dB或以上。筆者根據(jù)多年粗晶材料的超聲檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，特提出依據(jù)超聲檢測(cè)信噪比和材料組織噪聲綜合分級(jí)的方法，對(duì)不同鈦合金焊縫進(jìn)行超聲檢測(cè)。不同信噪比和噪聲水平的鈦合金探頭分區(qū)檢測(cè)參數(shù)如表1所示(厚度大于80 mm的鈦合金需要研制專(zhuān)用試塊和探頭，以及制定特殊的檢測(cè)工藝，以保障滿(mǎn)足超聲檢測(cè)最低要求)。采用超聲檢測(cè)工藝對(duì)鈦合金模擬試塊的檢測(cè)效果最佳，具體方法可以參照ASME(美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)，而國(guó)標(biāo)可以采用首次工藝驗(yàn)證的方法(怎么驗(yàn)證則未規(guī)定細(xì)節(jié))，對(duì)鈦合金超聲檢測(cè)工藝進(jìn)行必要的工藝驗(yàn)證，或者采用射線(xiàn)檢測(cè)、TOFD檢測(cè)、相控陣檢測(cè)、表面檢測(cè)等技術(shù)，對(duì)超聲檢測(cè)工藝進(jìn)行互相復(fù)驗(yàn)。一些超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立鈦合金超聲檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行超聲工藝可檢性研究，指導(dǎo)制造廠檢測(cè)人員進(jìn)行工藝參數(shù)的選擇以及制定合適的檢測(cè)方案或工藝。

綜上分析，鈦合金焊縫超聲檢測(cè)工藝中，探頭是檢測(cè)工藝最為關(guān)鍵的因素，直接決定該工藝是否可行；鈦合金焊縫校準(zhǔn)試塊及對(duì)比試塊是一個(gè)重要因素，直接涉及到超聲檢測(cè)工藝是否精準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量保證人工缺陷的設(shè)置滿(mǎn)足鈦合金的聲學(xué)特點(diǎn)，如聲各向異性，以及對(duì)比試塊能覆蓋待檢工件的最大厚度，并且信噪比滿(mǎn)足實(shí)際檢測(cè)要求。

鈦合金焊縫檢測(cè)對(duì)橫波斜探頭、縱波斜探頭(當(dāng)采用時(shí))均有特殊要求，這與碳鋼檢測(cè)有所不同；實(shí)際檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在試塊設(shè)計(jì)階段就充分考慮鈦合金的聲各向異性，特別是軋制方向引起的鈦合金聲速、聲衰減的變化，可能對(duì)超聲定位、定量帶來(lái)不利影響；橫波斜探頭在檢測(cè)最大聲程處的對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)波高應(yīng)在滿(mǎn)屏高度的20%及以上，同時(shí)信噪比為6 dB或以上，如橫波信噪比達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)，可以采用縱波單晶、雙晶斜探頭對(duì)該焊縫進(jìn)行分區(qū)檢測(cè)。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

該卷制筒體材料為鈦合金TA2，規(guī)格為740 mm×36 mm(內(nèi)徑×壁厚)，由于射線(xiàn)檢測(cè)無(wú)法定深，筒體拼縫多次返修后均未完全去除缺陷，焊縫返修至合格存在極大困難。筆者根據(jù)實(shí)際焊接情況，編制了超聲、TOFD檢測(cè)工藝及方案，分別采用普通橫波斜探頭和TOFD技術(shù)對(duì)該焊縫實(shí)施檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如圖5所示。

表1 不同信噪比和噪聲水平的鈦合金探頭分區(qū)檢測(cè)參數(shù)

圖5 橫波斜探頭對(duì)鈦合金焊縫的檢測(cè)結(jié)果

專(zhuān)用橫波斜探頭正面掃查結(jié)果與拍片結(jié)果不一致的缺陷有一處，見(jiàn)圖5(a) 。缺陷回波占滿(mǎn)屏波高的18.7%，噪聲在4.4%以下(該橫波斜探頭深度范圍為0～5 mm，探頭盲區(qū)、始脈沖寬度和鈦合金組織噪聲影響較大，如需檢測(cè)，要更換其他探頭，如縱波雙晶探頭)，目標(biāo)缺陷回波信噪比在12 dB以上，清晰可辨，且剛過(guò)評(píng)定線(xiàn)，缺陷指示長(zhǎng)度為35 mm，指示深度為21.2 mm；橫波斜探頭在板材背面對(duì)同一位置處的檢測(cè)也發(fā)現(xiàn)該缺陷回波，見(jiàn)圖5(b)。目前缺陷回波占滿(mǎn)屏波高的15.1%，目標(biāo)缺陷回波與噪聲之比達(dá)到5:1，處于評(píng)定線(xiàn)以下，指示深度為8.2 mm。

結(jié)合超聲正反兩面檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，可以肯定該信號(hào)為缺陷信號(hào)。且正反面均只有一側(cè)能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)信號(hào)，符合未熔合缺陷回波的信號(hào)特征，又根據(jù)射線(xiàn)底片、坡口和缺陷位置、焊接工藝等信息綜合評(píng)定該缺陷為未熔合缺陷。

另外，為了進(jìn)一步對(duì)缺陷進(jìn)行分析，采用TOFD檢測(cè)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果如圖6所示。

對(duì)射線(xiàn)檢測(cè)、超聲檢測(cè)、TOFD三種檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，原返修缺陷在一次返修時(shí)沒(méi)有去除，同時(shí)因射線(xiàn)無(wú)法定深，鈦合金厚板的返修存在困難，且依靠肉眼確定缺陷是否去除的可靠性不高。采用了超聲檢測(cè)、TOFD檢測(cè)復(fù)驗(yàn)后，達(dá)到了缺陷的輔助定位，客觀判定目標(biāo)缺陷是否去除的目的(且TOFD可以在返修中實(shí)施補(bǔ)焊之前，在焊縫未焊滿(mǎn)時(shí)跟蹤檢測(cè)，輔助判定原缺陷是否清除干凈，這可以彌補(bǔ)僅依靠肉眼判斷缺陷是否去除干凈的不足)。

超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)一處射線(xiàn)檢測(cè)合格缺陷與焊縫邊緣相距34 mm，正反面均能檢測(cè)到，說(shuō)明超聲檢測(cè)靈敏度達(dá)到規(guī)范要求；TOFD正反面檢測(cè)顯示，鈦合金焊縫存在線(xiàn)狀缺陷，超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)缺陷類(lèi)似未熔合，與射線(xiàn)評(píng)定互相印證。

3 結(jié)論

(1) 應(yīng)對(duì)鈦合金超聲檢測(cè)探頭、儀器及對(duì)比試塊提出特殊要求，并重視探頭測(cè)試驗(yàn)收環(huán)節(jié)。檢測(cè)人員應(yīng)了解鈦合金和碳鋼兩種材料的聲學(xué)差異，并能根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需要，調(diào)整或優(yōu)化檢測(cè)工藝方案。

(2) 鈦合金焊縫超聲檢測(cè)目前適用標(biāo)準(zhǔn)為NB/T 47013.3—2015 附錄H，但探頭及對(duì)比試塊需要考慮鈦合金焊縫聲各向異性帶來(lái)的信噪比不高，定位、定量不準(zhǔn)的負(fù)面影響。在定位、定量要求高的智能制造檢測(cè)項(xiàng)目中，可以參照奧氏體不銹鋼焊縫對(duì)比試塊，采用帶焊縫的對(duì)比試塊。且如能采用模擬試塊對(duì)檢測(cè)工藝進(jìn)行工藝驗(yàn)證，對(duì)評(píng)價(jià)或優(yōu)化鈦合金焊縫檢測(cè)工藝具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

(3) 實(shí)際檢測(cè)時(shí)，若檢測(cè)條件許可，應(yīng)將焊縫余高磨平，實(shí)施雙面雙側(cè)掃查，有利于降低超聲檢測(cè)的盲區(qū)，提高缺陷真?zhèn)闻卸ǖ目煽啃?；?dāng)鈦合金厚度大于40 mm時(shí)，可以考慮更換大晶片橫波斜探頭、單晶縱波斜探頭；當(dāng)需要檢測(cè)焊縫上表面(0～6 mm)，且無(wú)法實(shí)施雙面檢測(cè)時(shí)，可以考慮采用短前沿縱波雙晶斜探頭，提高近表面區(qū)域聲束的超聲可達(dá)性。