在焊縫超聲波檢測中，常常會出現(xiàn)一些非缺陷回波信號，即所謂的偽缺陷。相比于射線檢測底片上的偽缺陷影像，或者磁粉、滲透檢測中的偽顯示，超聲檢測中的偽缺陷信號出現(xiàn)頻率高，而且較難識別和判斷。
例如，在某大型鋼結(jié)構(gòu)工程的焊縫檢測中，由于檢測人員將偽缺陷誤判為真實缺陷，導(dǎo)致了工程進(jìn)度的延誤和成本的增加。因此，在焊縫超聲檢測中對這類非缺陷回波信號深入的分析，有助于排除偽缺陷帶來的干擾，從而能夠精準(zhǔn)地識別出缺陷，避免因為誤判、漏判，造成不必要的損失。
本文我們將對焊縫超聲波檢測中常見的偽缺陷進(jìn)行深入分析。
焊縫中常見的偽缺陷有：
（1）表面波
（2）焊角回波
（3）焊縫中的變形波（山形波）
1、表面波
產(chǎn)生機理：
探頭發(fā)射的超聲波波束分為主波束和旁瓣，并且主波束具有一定的擴散角，一些情況下，部分波束會形成沿工件表面?zhèn)鞑サ谋砻娌ǎ谟龅焦ぜ砻娴牟贿B續(xù)時（如油、銹等）會產(chǎn)生反射回波信號（如圖1）。
探頭K值越大、晶片尺寸越小、頻率越小，會導(dǎo)致超聲波聲束擴散角增大，表面波愈加明顯。
波形特點、識別方法：
表面波波形較寬（如圖3），用手拍打探頭前部，表面波會明顯跳動或消失。
2、焊角回波
產(chǎn)生機理：
焊縫一般有余高，余高與母材的交界處稱為焊角，由焊角產(chǎn)生的回波稱為焊角回波。
焊角回波主要是由于超聲波主波束垂直或接近垂直入射至焊角輪廓處，產(chǎn)生的反射波沿原路徑返回，繼而被探頭接收（如圖4）。
焊角回波高度與余高高度有關(guān)，余高高時焊角回波高度高；如果余高很小或者將余高磨平則不存在焊角回波。
波形特點、識別方法：
焊角回波可分為焊趾處焊角回波、焊根處焊角回波，其探頭位置分別在A、B處產(chǎn)生（如圖3），識別焊角回波有以下幾種方法。
（1）看最高回波位置
儀器上焊角最高回波的位置與工件上實際焊角位置相同；
探頭置于A處：顯示深度略大于1倍板厚（如儀器設(shè)置了根據(jù)工件厚度自動計算缺陷深度功能，則顯示深度略小于板厚，但已超出1次波范圍）；
探頭置于B處：顯示深度略大于2倍板厚（如儀器設(shè)置了根據(jù)工件厚度自動計算缺陷深度功能，則顯示深度接近余高高度，但已超出2次波范圍）。
（2）對側(cè)不可見特征
只有遠(yuǎn)離探頭一側(cè)的焊角才可能產(chǎn)生焊角回波,即焊角回波只能在與其相對的一側(cè)才能探測到（因為探頭側(cè)的焊角輪廓線與超聲波入射方向近于平行，不產(chǎn)生焊角反射）。
如果在焊縫兩側(cè)都檢測到焊角回波，其兩側(cè)回波對應(yīng)的水平位置一定不重合，如果位置相同，則很有可能是焊趾裂紋或咬邊。
（3）除上面兩種方法外，對于焊趾處的焊角回波（探頭置于B處），可以用手指蘸上油輕輕敲擊工件對應(yīng)的焊角處，此時焊角回波會上下跳動。這也是一種簡單有效的焊角回波判斷方法，但是對于焊根處的焊角回波（探頭置于A處）這種方法一般很難實現(xiàn)。
3、焊縫中的變型波（山形波）
產(chǎn)生機理：
在某些焊縫檢測中，超聲波主波束入射到焊角輪廓處時，其橫波入射角小于第三臨界角
,此時工件中除了反射橫波S’外，由于波形轉(zhuǎn)換，還會產(chǎn)生變型縱波L’。當(dāng)S’或L’垂直入射到焊縫上表面某些部位，再次反射，其回波原路返回，繼而被探頭接收。這樣，在屏幕上可能同時出現(xiàn)三個回波，即所謂的“山形波”（如圖7）。
“山形波”的形成條件看似苛刻，但由于超聲波波束具有一定的擴散角，這種波形顯示在焊縫檢測中并不罕見。比如：焊縫厚度在14~30mm左右，外觀成形較好，余高較高的情況下，經(jīng)常會出現(xiàn)“山形波”。往往檢測時連續(xù)不斷的出現(xiàn)較強的“山形波”，說明焊縫成形較好，焊縫內(nèi)部一般也很少有較大缺陷。
要注意的是，由于焊角輪廓差異，“山形波”并不總是3個波峰一起出現(xiàn)，有時L’和S’只出現(xiàn)其中一個。
波形特點、識別方法：
（1）回波位置
第1個回波S，深度略大于1倍板厚（如儀器設(shè)置了根據(jù)工件厚度自動計算缺陷深度功能，則顯示深度略小于板厚，但已超出1次波范圍）；
第2個回波L’在第3個回波S’中間近1/2處，并且彼此間聲程差不超過1倍板厚T；
（2）對側(cè)不可見特征
“山形波”是由于焊角回波所派生的,而焊角回波具有對側(cè)不可見特征，所以“山形波”也具備這一特征。即同一個“山形波”只能在焊縫一側(cè)檢測到，換到另一側(cè)檢測時,可能出現(xiàn)另一個“山形波”,但絕不會出現(xiàn)同一個“山形回波”。
由于“山形波”是從焊縫表面反射的，同樣可用手指沾油拍打焊縫表面,“山形波”會明顯跳動。
掌握上述三種常見的焊縫超聲檢測中的非缺陷回波的產(chǎn)生機理、波形特點以及識別方法，可以幫助我們在現(xiàn)場檢測時迅速識別缺陷與非缺陷回波信號，從而有效避免不必要的誤判、漏判，這也是現(xiàn)場超聲檢測中必備的基本技能。
