高壓尿素設(shè)備自動堆焊區(qū)域通常要求采用五環(huán)公司標(biāo)準(zhǔn)8-A14S-95《高壓尿素設(shè)備自動堆焊的超聲波檢驗》及GB/T 25151.1-2010 《尿素高壓設(shè)備制造檢驗方法 第1部分 不銹鋼帶極自動堆焊層超聲波檢測》進(jìn)行內(nèi)部檢驗，而對于手工堆焊區(qū)域的檢測并無適用標(biāo)準(zhǔn)。

    手工堆焊層表面布滿焊道波紋，通常要求不能打磨、保持焊態(tài)，同時GB/T10476-2004《尿素高壓冷凝器技術(shù)條件》也有規(guī)定：與腐蝕介質(zhì)接觸的焊接接頭應(yīng)最后焊接，且與母材圓滑過渡并盡量保持焊態(tài)。但是，表面不處理光滑會影響常規(guī)超聲波實施檢測。如何解決這個問題呢？

    能否找到不受表面粗糙度影響的超聲檢測方法是解決問題的關(guān)鍵。尿素級設(shè)備堆焊的耐蝕層以往都是用縱波斜探頭或雙晶直探頭進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量檢測。通過多方查找資料，最終發(fā)現(xiàn)爬波的自身特點(diǎn)非常適用于手工堆焊層的內(nèi)部檢測。理論上爬波受工件表面干擾小，例如表面刻痕、不平整、凹陷，以及油污等，也就是說工件表面的粗糙度及雜質(zhì)等異物基本不會影響超聲爬波的正常檢測，爬波適合粗糙表面下的近表面缺陷的檢測，有效檢測深度為0.5mm-9mm。爬波離開探頭后衰減很快，檢測距離只有幾十毫米，但實際工作上已經(jīng)夠用了。只是大家對爬波探頭接觸很少，檢測方法還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

    超聲波檢測技術(shù)是無損檢測技術(shù)的主要方法之一，主要用于母材和焊縫缺陷檢測，探頭是超聲檢測的關(guān)鍵部件，超聲檢測通過探頭發(fā)射超聲波進(jìn)入工件和接收工件內(nèi)部的超聲回波信號來判斷是否存在缺陷，探頭入射角是超聲波檢測的重要參數(shù)，直接影響缺陷能否檢出。

    為了驗證爬波檢測的可靠性，需要動手改造一個常規(guī)斜探頭為爬波探頭。通過計算得知，當(dāng)縱波波束以第一臨界角27.6度左右傾斜入射時，在第二介質(zhì)鋼材界面下即可獲得探傷所需要的爬波。具體如何精細(xì)修磨探頭，調(diào)試設(shè)備，使探頭入射角達(dá)到27.6度是超聲探頭裝置改造的關(guān)鍵。

    隨后，我從庫房的角落找出來一個標(biāo)稱值為K2的橫波斜探頭，經(jīng)過實際測量得知它的入射角為44度。經(jīng)過測繪計算，在探頭表面標(biāo)出修磨標(biāo)識，最終要將探頭的表面角度減小17.4度。

    施工時，需要手持探頭沿著標(biāo)識線在板銼上一點(diǎn)一點(diǎn)地小心修磨，稍不留意磨削面就會傾斜，還可能傷到手指。經(jīng)過反復(fù)磨削與測量，最終探頭入射角度定格在27度。經(jīng)過試塊測試探頭性能尚可，只是由于加工精度還需提高，探頭的橫波分量還是很多，削弱了水平縱波的能量，致使缺陷回波不高。后續(xù)，經(jīng)過再次微量修磨，探頭性能基本穩(wěn)定下來，對于試塊內(nèi)的人工缺陷能夠準(zhǔn)確顯示出來。

    通過在手工堆焊試塊上驗證，在遠(yuǎn)距焊縫30mm處進(jìn)行掃查，排除了不規(guī)則焊縫區(qū)對掃查的影響，爬波對整個焊縫有足夠的靈敏度和信噪比，能有效地區(qū)分、識別缺陷產(chǎn)生的爬波回波，是一種可靠的的超聲檢測工藝。至此，受表面波紋影響的尿素級堆焊耐蝕層的檢測方法得以圓滿解決。