[摘要]文章介绍使用A型超声波检测管道对接焊缝时，对发现的反射体进行性质判定的初步方法，探讨对检测中发现的反射体进行缺陷及伪缺陷判别的方法，其中重点分析两种常见的伪缺陷的波形特点。从焊接缺陷的成因及反射波的特点着手探讨点状缺陷、线状缺陷及面状缺陷的区别、判定方法，并对线状缺陷和面状缺陷进行细分。
[关键词]对接焊缝；A型超声波；缺陷检测；探讨
[作者简介]姚小虎，中国石化河南油田油建工程建设有限责任公司，河南 南阳，473132；魏红璞，中国石化河南油田油建工程建设有限责任公司，河南 南阳，473132；王彬，中国石化河南油田油建工程建设有限责任公司，河南 南阳，473132
[中图分类号]TM305.1 [文献标识码]A [文章编号]1007－7723(2008)05－0067－0003
目前A型超声波检测在管道对接焊缝的检测工作中所占的比重越来越大，超声波检测相对于射线检测具有检测周期短、检测实施方便、无辐射危害、面积状缺陷检出几率高、检测费用低等优点，但也具有缺陷定性难、对检测人员技术水平要求高等缺点。本文重点介绍管道对接焊缝中主要缺陷的波形判断。
一、缺陷波判定
超声波检测在焊接接头中检出缺陷后，缺陷的性质不能直接得出，必须结合缺陷的位置、检出波的波形、焊接工艺等因素进行综合判断。对于检测中发现的反射体波形，首先应判断是缺陷反射波或是伪缺陷波。
反射波前沿出现在一次波声程内可初步判断为缺陷波，若反射波前沿出现在一次波声程处，在确定不存在错口的情况下，根据探头前沿至反射体的水平距离来判断：如果反射体位于焊缝中心或靠近探头侧的焊缝及热影响区内，则初步判定为缺陷，其余情况均为伪缺陷。
(一)缺陷波
当使用二次波探伤时，如反射波位于一次波声程和二次波声程之间，则测量探头前沿至反射体的水平距离，若声束二次波在管子内壁上的转折点在焊缝外位于探头一侧，反射体位于焊缝或热影响区内，则该反射体初步判定为缺陷。
另外，还可以按以下情况来判定缺陷波：(1)当从焊缝两侧探伤都可发现反射波，且从两侧对反射体进行水平定位都在焊缝中心附近同一位置，则可判定为缺陷波；(2)当从焊缝两侧探伤都可发现反射波，且从两侧对反射体进行水平定位都在靠近探头一侧的焊缝中，则可判定为缺陷波；(3)一次波标记点附近出现的反射波，只要一侧定位在靠近探头侧的焊缝中，或两侧定位都在焊缝中心线上，都可判定为缺陷波。
(二)伪缺陷波
除以上各方法初步判定为缺陷波的反射波外，其余各种情况的反射波均可作为伪缺陷波处理。另外因管线焊接的特殊性，以下几种特殊情况产生的伪缺陷波较为常见，分析如下：
1 焊缝根部成形不良
焊接时，当根部余高过大或成形不规则时，易形成与未焊透根部缺陷相似的反射波形，判断方法为：(1)根部成形不良的反射波的声程要略微大于一次波标记点，而根部缺陷的反射波声程在一次波标记点内；(2)根部成形不良的反射波水平定位在偏离焊缝中心线远离探头一侧，而根部缺陷的反射波水平定位在焊缝中心线上或靠近探头一侧。
2 错口引起的反射波
野外管道焊接时因管子本身椭圆度及对口的问题，错口存在较多，判断方法为：(1)当错口出现且声束和错边方位合适就会出现错边反射波，此时应从焊缝另一侧进行探测，由于声束与错边方位不合适，将不会有反射信号；(2)错口处多数除产生横波反射外，还可能因余高的存在而产生变型纵波，既显示为山字波(见图1)，此时可用沾有耦合剂的手指拍打相应的余高处，则山字波的后面两个波将跳动，即可确认为错口引起的反射波。
以上操作可分辨缺陷波和伪缺陷波，但仍不能对缺陷进行定性。缺陷的定性需了解各种缺陷的成因及其典型波形，结合大量的实际经验方可进行，在这里简要介绍各种缺陷的成因及其典型波形。
二、缺陷性质判定
管道焊接中常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等，超声波检测时对于气孔和点状夹渣的反射波形基本相似，故在超声波检测中一般需要确定的是点状缺陷、条渣、未焊透、未熔合、裂纹。
(一)点状缺陷
其中气孔是焊接过程中熔池中的气体在熔池凝固时未能及时逸出而形成的空穴，一般呈球形或椭圆形，点状夹渣是残留在焊缝中的点状焊渣，表面不规则。点状缺陷可分为单个和密集形两种。单个点状缺陷的回波高度较低、波形稳定、从各个方向探测反射波高大致相同，但探头稍稍移动反射波就会消失。密集形点状缺陷回波为一组反射波，当探头定点转动时会出现多个波峰此起彼落的现象。一般探头对点状缺陷进行左右、前后及转动扫查时动态波形均显示为波形I，波峰包络线为平稳由零上升至最高，再平稳回到零(见图2)。
(二)线状缺陷
条渣、未焊透、坡口未熔合等缺陷都是条状缺陷，它们的反射波形态相似，具体区别要根据其成因及存在位置来确定。线状缺陷共同的反射波形态为：当探头对此类缺陷进行前后扫查时。一般动态波形显示为波形I，波峰包络线为平稳由零上升至最高，再平稳回到零(见图2)；左右扫查时，显示为动态波形Ⅱ，波峰包络线首先平稳的由零上升至最高，当探头继续扫查时，波峰基本不变，保持一段平直部分，然后再平稳回到零(见图3)。
当按上述方法确定缺陷为线状缺陷后，要对其进行准确定性，必须了解各种缺陷的特点。
1 条状夹渣
条状夹渣是残留在焊缝中的条状焊渣，存在于焊缝内部，其反射波信号多呈锯齿状，一般波幅不高，主波峰旁存在有小峰，探头平移时波幅有变化，从其他方向探测时反射波幅不同。
2 未焊透
接头处母材未完全熔透的现象称为未焊透，一般位于焊缝中心线上。对于单面焊，未焊透的反射波深度测量位于焊缝根部；对于厚板双面焊，未焊透的反射波深度测量位于中间钝边位置。探头平移时，未焊透的反射波形较稳定，在焊缝两侧得出的波幅基本相同。
3 坡口未熔合
坡口处焊道与母材之间未完全熔化结合的部分定义为坡口未熔合。单面焊坡口未熔合．般在根部检出，外表面出现的坡口未熔合使用超声波检测一般会漏检；双面焊坡口未熔合一般在中间部位检出。坡口未熔合的反射波高度较大，探头平移时反射波形较稳定，在焊缝两侧得出的反射波幅不同，有时只能从一侧检出。
(三)面积型缺陷
裂纹、层间未熔合等缺陷属于面积型缺陷，它们的反射波形态相似，具体区别也是根据其成因及存在位置来确定。面积型缺陷共同的反射波形态为：反射波有长度和明显的自身高度，当探头对准此类缺陷作前后、左右扫查时，显示的回波动态波形Ⅱ或Ⅲa、Ⅲb(见图4)。对表面光滑的面积型缺陷作转动和环绕扫查时，在垂直于缺陷的方向，回波波幅呈现陡降特性。对表面粗糙的面积型缺陷作转动扫查时，显示为动态波形Ⅲb特征，做环绕扫查时在垂直于缺陷的方向回波波幅呈不规则变化。面积型缺陷自身特点：
1 裂纹
裂纹的反射波一般波幅较大、尖锐，波幅宽度大，会出现多峰。探头平移时，反射波连续出现，波幅有一定幅度的变化，探头转动时波峰有上下错动现象。
2 层间未熔合
层间未熔合是焊道层与层之间未结合现象。此类缺陷进行射线检测一般很难检出，超声波检测当波束前进方向与缺陷有较大角度时方可检出，一般在焊缝另一侧没有反射波。其反射波高度较大，探头平移时反射波形较稳定，可能在各个深度检出。
三、结语
利用以上方法可初步对超声波检测中出现的反射波进行判定，但因为A型超声波检测不直观、实际焊接中缺陷形态的复杂性、超声波检测的方向性要求高等原因，对检测中发现的反射波进行最终判断还需要准确测量反射体的水平位置、深度、自身高度、长度等具体参数，结合焊接方法、材质、焊接工艺等进行综合判断，对疑似缺陷但不能准确给出判断的反射体，还需结合射线检测等其他无损检测方法来补充判断。