母材厚度為8~400mm的全熔化焊對(duì)接接頭是鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域超聲檢測的主要對(duì)象之一。

　　對(duì)于焊接接頭的一級(jí)、二級(jí)焊縫，需要對(duì)其內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行無損檢測。出于檢測的有效性和成本等考慮，在輸電線路鐵塔行業(yè)，一般推薦采用超聲波對(duì)焊縫內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢測，主要任務(wù)是評(píng)定焊縫內(nèi)部缺陷位置和大小。

　　一、那么，我們究竟是如何利用超聲波評(píng)定焊縫內(nèi)部缺陷位置和大小?

　　目前焊接接頭超聲檢測通常采用一種稱為A型顯示的超聲波脈沖反射法，該反射法是根據(jù)缺陷反射回波聲壓的高低來評(píng)價(jià)缺陷的大小。

　　宇時(shí)先鋒超聲波探傷儀可以測得并顯示的回波聲壓的幅值，簡稱波幅，于是我們就根據(jù)波幅的高低來評(píng)價(jià)缺陷的大小了。

　　然而工件中的缺陷形狀，性質(zhì)各不相同(焊縫內(nèi)部一般都有什么缺陷?)，目前的常規(guī)超聲檢測技術(shù)還難以確定缺陷的真實(shí)大小和形狀，即使回波聲壓相同的缺陷的實(shí)際大小可能相差很大，怎么克服這個(gè)技術(shù)難題呢?

　　于是，我們?yōu)榻鉀Q這個(gè)制約超聲檢測可靠性的問題，特意引用了當(dāng)量法。所謂當(dāng)量法，是指在同樣的檢測條件下，當(dāng)自然缺陷回波與某人工規(guī)則反射體回波等高時(shí)，則該人工規(guī)則反射體的尺寸就是此自然缺陷的當(dāng)量尺寸。

　　此外，我們還面臨一個(gè)問題：缺陷波幅高度除了和其大小有關(guān)，還與缺陷的距離有關(guān)，因?yàn)槌暡ù嬖跀U(kuò)散衰減，大小相同的缺陷由于距離不同，回波高度也不同。

　　擴(kuò)散衰減：超聲波在傳播過程中，由于波束的擴(kuò)散，使超聲波的能量隨距離增加而逐漸減弱的現(xiàn)象。

　　于是我們引入用于描述某一確定反射體回波高度隨距離變化的關(guān)系曲線，用業(yè)內(nèi)術(shù)語來說就是DAC曲線，即Distance Amplitude Correction Curve，直譯為：距離波幅修正曲線，簡稱：距離波幅曲線。

　　我們就是通過DAC曲線來修正超聲波傳播過程中擴(kuò)散衰減值，再結(jié)合當(dāng)量法，就可以對(duì)不同距離、大小不一的缺陷進(jìn)行有效比較和定位了。

　　二、實(shí)際工程應(yīng)用中，我們?nèi)绾谓Y(jié)合當(dāng)量法繪制DAC曲線呢?

　　國內(nèi)外關(guān)于焊縫超聲檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎都利用對(duì)比試塊中已知尺寸的人工反射體來繪制DAC曲線，以此用于檢測校準(zhǔn)以及評(píng)估缺陷的當(dāng)量尺寸。對(duì)比試塊一般是一塊長方體鋼材，具有一定尺寸的人工反射體，試塊與被檢材料聲學(xué)特性相似，內(nèi)部雜質(zhì)少，無影響使用的其他缺陷。

　　我工作常用的是RB-2對(duì)比試塊，那是一塊長方體鋼材，在不同深度鉆5個(gè)直徑為3mm橫通孔，適合厚度8~100mm的對(duì)接焊縫檢測。

　　有的行業(yè)由于沒有制定對(duì)應(yīng)的超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)，所以采用了國家推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T11345-1989 《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》，該標(biāo)準(zhǔn)所采用的是直徑為3mm的橫通孔人工規(guī)則反射體，橫通孔具有軸對(duì)稱特點(diǎn)，反射波幅比較穩(wěn)定，有線性缺陷特征，一般代表焊縫內(nèi)部有一定長度的裂紋、未焊透、未熔合和條狀?yuàn)A渣。

　　根據(jù)GB/T11345-1989的要求，焊縫超聲檢測的DAC曲線由選用的儀器、探頭系統(tǒng)在對(duì)比試塊上的實(shí)測數(shù)據(jù)繪制而成，以直徑3mm標(biāo)準(zhǔn)反射體繪制的距離波幅曲線，即DAC基準(zhǔn)線，即記錄下同一尺寸大小的橫通孔在不同深度距離時(shí)的反射波聲壓幅值，然后以深度距離(mm)為橫坐標(biāo)，波幅(dB)為縱坐標(biāo)，再將各深度對(duì)應(yīng)的波幅點(diǎn)平滑地連接起來。

　　每一個(gè)探頭都需要通過RB-2對(duì)比試塊實(shí)測直徑為3mm的橫通孔的反射波幅值，得到DAC基準(zhǔn)曲線，可是誰也不會(huì)根據(jù)DAC基準(zhǔn)曲線去評(píng)定缺陷的大小，因?yàn)槠洚?dāng)量尺寸太大了，為直徑為3mm的孔當(dāng)量值，焊縫一般都不會(huì)出現(xiàn)如此大的孔洞吧。

　　因此我們需要根據(jù)不同級(jí)別的靈敏度進(jìn)行DAC曲線的繪制，人為地降低基準(zhǔn)DAC曲線，調(diào)低若干個(gè)dB值，一般按中級(jí)靈敏度調(diào)節(jié)，即將基準(zhǔn)DAC調(diào)低16dB為評(píng)定線、基準(zhǔn)DAC調(diào)低10dB為定量線、基準(zhǔn)DAC調(diào)低4dB為判廢線。

　　于是就可以得到下圖的三條DAC曲線組：

　　評(píng)定線以上至定量線以下為I 區(qū)(弱信號(hào)評(píng)定區(qū))，定量線至判廢線以下為II區(qū)(長度評(píng)定區(qū))，判廢線及以上區(qū)域?yàn)镮II區(qū)(判廢區(qū))。一般情況下，我們對(duì)位于II區(qū)的反射源測長，然后根據(jù)長度進(jìn)行評(píng)價(jià)，超過標(biāo)準(zhǔn)允許最大長度則判定為不合格，而對(duì)位于III區(qū)的反射源直接判不合格，無論其長度如何。

　　超聲波檢測儀上的DAC曲線，橫坐標(biāo)代表缺陷的深度值(mm)，縱坐標(biāo)代表波幅(dB)。在儀器上繪制DAC曲線是每個(gè)超聲波無損檢測人員的基本功，曲線以平滑過渡為佳。