摘要：通过使用无损检测，能发现材料或工件内部和表面所存在的缺陷，能测定材料或工件的内部组成、结构、物理性能和状态等。
关键词：塔架无损检测 超声波检测 缺陷定性。
中图分类号：TK83 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2011）05-0127-02
风力发电机塔架是连接风机的重要部件，它承受了风力作用在叶轮上的推力、扭矩、弯矩、陀螺力矩、电机的振动及受力变化时的摆动。行业内就出现过由于塔架质量问题导致的风机倒塌质量事故。
风力发电机组塔架生产检验过程中，多次使用到无损检测来检验原材料、外购法兰以及焊接焊缝，来保证风机塔架的质量。目前探伤仪器选用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为0.5~10(MHz),仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内成线性显示。探伤仪应具备80dB连续可调衰减器，进步级每档不大于2dB，精度为任意12dB内误差在±1dB之内，最大累计误差不超过1dB。水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。探头的选用晶片面积一般不大于500mm2，并且边长不超过25mm。单斜探头声束轴线水平偏离角小于20，主声束垂直方向不得有明显双峰。探伤之前，应对探伤部位进行外观检测，所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物进行清除，表面粗糙度应符合检测要求，才可以进行超声检测。根据设计要求按JB/T4730-2005进行检验验收。
塔架焊缝超声波检测方法和步骤：
1、探头选择及移动方法
探头一般选用频率为2.5MHz和5MHz，K值1.5~2.5之间比较合适。单面双侧利用一次波和二次波进行检测，探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上，做锯齿型移动，探头前后移动的范围应保证可以扫查到全部焊缝的截面，在保持探头前后移动的时候做100~150的转角，用来保证可以检测到各种角度的缺陷。探头移动区应大于等于2.5KT（K表示探头K值，T为母材厚度）。
2、距离—波幅曲线的制作
距离—波幅曲线应该在CSK-IA和CSK-ⅢA试块上进行调节制作，曲线分为评定线、定量线和判废线三条线组成。共分三个区域，其中评定线与定量线之间（包括评定线）为I区，定量线和判废线之间（包括定量线）为Ⅱ区，判废线及其以上区域为Ⅲ区。根据母材厚度范围的不同，来选用不同的距离-波幅曲线灵敏度。
3、缺陷的定量方法、缺陷指示长度的确定及缺陷评定
当灵敏度调好后，对所有超过定量线的缺陷，都要确定它的位置、最大反射波高和缺陷当量，缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。缺陷指示长度的检测方法有下面几种：
(1)当缺陷反射波只有一个高点，且位于Ⅱ区或者Ⅱ区以上时，使波幅降到荧屏满刻度的80%，然后用6dB法（又叫半波高度法）测指示长度；
(2)当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，切位于Ⅱ区及Ⅱ区以上时，使波幅降到荧光屏满刻度80%，然后用端点6dB法测指示长度；
(3)当缺陷反射波峰位于I区，如果认为有必要记录时，可以左右移动探头，使波幅降到评定线，以此测定缺陷的指示长度。
缺陷评定时应注意观察超过评定线的缺陷是否具有裂纹等危害性缺陷特征，如果怀疑是危害性缺陷应改变探头K值、增加检测面、观察动态波形并结合结构工艺特征来判定，如果判断不了，应该用其他的检测方法来作综合的判定。相邻两缺陷在一条直线上，其间距小于其中任一缺陷长度时，应作为一条缺陷，以两条缺陷的长度之和作为指示长度（间距不计入缺陷长度）。当缺陷的指示长度确定后，再根据缺陷的性质按照JB/T4730-2005中质量分级要求对缺陷进行质量分级，从而判定焊接质量是否合格。
超声检测技术对缺陷定性评定：
目前应用最广泛的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。经过很多的超声检测实践，对产品及制造工艺有充分的了解，并通过大量的解剖分析验证，积累了一定的经验，在检测时能通过示波屏上出现缺陷回波时的波形形状、起波速度、回波前沿的陡峭程度及回波后沿下降的速度（下降斜率）、波尖形状、回波占宽以及移动探头时缺陷回波的变化情况（波幅、位置、数量、形状、动态包络等），还可以根据观察多次底波的次数、底波高度损失情况，再根据缺陷在被检件中的位置、分布情况、缺陷的当量大小（与反射率有关）、延伸情况，结合具体产品、材料的特点和制造工艺作出综合判断，评估出缺陷的种类和性质。必须指出，这种判断方法在很大程度上依赖超声检测人员的经验、技术水平和对特定产品、材料及制造工艺的充分了解，其局限性是很大的，难以推广成为通用的评定方法。此外，作为A扫描显示的缺陷回波所显示的缺陷信息也极其有限，主要显示的是波幅大小、位置和回波包络形状，而缺陷对超声响应的相位、频谱等重要信息则无法显示出来，但是后两者与缺陷性质和种类有着密切关系，这也正是目前广大超声检测人员致力研究探索的问题。
检出缺陷后，应在不同的方向对该缺陷进行探测，有必要的话可以换种探头来验证，根据缺陷波形状和高度的变化，结合缺陷的位置和焊接工艺，对缺陷的性质进行综合判断。但到目前为止，还没有任何可靠的方法，只是进行估判。下面简单介绍对几种常见缺陷的特性。
3.1裂纹
裂纹--由于裂纹型缺陷内含物多有气体存在，与基体材料声阻抗差异较大，超声反射率高，缺陷有一定延伸长度，起波速度快，回波前沿陡峭，波峰尖锐，回波后沿斜率很大，当探头越过裂纹延伸方向移动时，起波迅速，消失也迅速，波峰包络线呈锯齿状。
3.2未焊透
焊缝中的未焊透——多为根部未焊透（如V型坡口单面焊时钝边未熔合）或中间未焊透（如X型坡口双面焊时钝边未熔合），一般延伸状况较直，回波规则单一，反射强，波幅很高，非常明显，从焊缝两侧探伤都容易发现。
3.3未熔合
未熔合，如果探头K值选择不合适的话，很有可能漏检，而且大多数未熔合只能从一边探到，另一边波幅很低， 超声波垂直入射其表面时，回波高度较高，沿垂直面移动，波幅平稳。
3.4气孔
气孔的形状大多数比较圆滑，造成了回波高度低，波形较宽，波形较稳定，换方向探测，反射波变化不大。超声波检测气孔相对灵敏度较低，有时很大的气孔都可能检测不出来。
3.5夹渣
夹渣一般形状不规则，波幅不是很高，不规则，通常都是有好几个波峰出现，多呈锯齿型。
4、结语
塔架无损检测对塔架质量起着至关重要的作用。以上是我对风机塔架超声波探伤和缺陷定性的一点简述，希望大家批评指正，相互交流、相互学习。
参考文献
[1]《承压设备无损检测》.新华出版社.
[2]《超声波探伤》.中国锅炉压力容器安全杂志社.