BS 3923第一部分1986年熔透焊缝的超声波检查Word格式文档下载.docx
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该标准的制定委托给焊接标准委员会(WEE/-)和技术委员会WEE/34,以下团体表示为:
联合办公技术委员会
英国煤炭
英国建筑钢铁工程协会有限公司
英国非断裂检测学会
英国铁路董事会
英国造船
英国与威尔士供电工业
能源工业委员会
工程设备和材料用户联合会
GAMBICA有限公司
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物理学学会
生产制造工程师学会
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国家无线电逻辑与保护董事会
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加工设备联合会
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机动车辆制造厂和贸易有限公司协会
英国原子能当局
水管锅炉制造联合会
焊接学会
出版以来发行的修正版本
修正版本编号
发行日期
有效版本
目录
前言
委员会责任
方法
1适用范围
2定义
3协议条款
4人员
5设备
6检测等级
7扫描前应达到的要求
8扫描表面条件、扩孔和途径
9检测覆盖范围:
一般要求
10灵敏度
11平板和管道嵌入式对接焊接的特殊要求
12固定连接的特殊要求
13节点接头的特殊要求
14穿透喷嘴接头的特殊要求
15T型接头的特殊要求
16十字形接头的特殊要求
17瑕疵的评估
18结果的表示
附录
A为质量控制目的设定验收标准的建议
B表面剖面条件及其相应的测试限制
C探针选择向导
D扫描扩孔和途径
E底部定位:
嵌入式对接焊接
F焊接底部检测的方法
G用常规探针进行焊接扫描的方法
H用于径向瑕疵焊接扫描方法
J用于横向瑕疵焊接扫描方法
K距离/幅度校正(DAC)曲线的预先调整
L回波的动态模型
M瑕疵的定位和特性
N瑕疵尺寸测量技术
P记录瑕疵尺寸的重要系统
Q衰减和变化损失的测量
表格
1协议或合同条款
2最小的扫描灵敏度水平
3平板和管道的对接焊:
检测等级1
4平板和管道的对接焊:
检测等级2A
5平板和管道的对接焊:
检测等级2B
6平板和管道的对接焊:
检测等级3
7固定连接。
支焊:
8固定连接。
检测等级2
9固定连接。
10固定连接。
喷嘴焊:
11固定连接。
12固定连接。
13固定连接。
残根焊:
14固定连接。
15节点焊头:
16节点焊头:
17穿透喷嘴焊。
单面焊接:
18穿透喷嘴焊。
19穿透喷嘴焊。
20穿透喷嘴焊。
双面焊接:
21穿透喷嘴焊。
22穿透喷嘴焊。
23T型接头:
24T型接头:
25T型接头:
26十字形接头:
27十字形接头:
28十字形接头:
29点反射仪建议的记录等级
30达到检测等级所需要的瑕疵信息
31为质量控制在验收标准需要说明的瑕疵参数
32对于不同类型焊接接头达到检测等级1、2和3要求所需要的最小直线长度L
图
1用普通探针衬板的熔接
2入射角和最大可测试深度的影响
3评价超声波显示的流程图
4不同的表面条件分类的简图表示
5四个可接受的扩孔选项
6位置显示草图(从此图可以测量长度L和长度C)
7用普通焊头定位底部焊接
8用角探针定位底部:
方法1
9用角探针定位底部:
方法2
10检查焊底部和绘制底部过渗透或底部渗透不足的导向板的使用
11不同类型焊底部条件的超声回波相应
12用窄角探针在薄的部分探测底部渗透不足
13在厚的部分探测底部熔化不足(曲线化)
14在厚的部分用直通联接(tandem)技术探测底部渗透不足。
15探针位置1和2间焊接的半跳检测
16探针位置3和4间焊接的半跳到全跳检测
17经过固定支焊、喷嘴焊或残根焊的部分
18经过穿透喷嘴焊的部分(单边)
19经过T形或穿透喷嘴焊的部分(双边)
20经过十字焊的部分
21典型的倾斜节点接头平面图(显示焊接断面位置)
22节点接头的侧视图(显示扫描区域的划分)
23节点接头A区域的部分
24节点接头B区域的部分
25节点接头C区域的部分
26在极坐标下在任何角度下有小直径的计算
27横向瑕疵的扫描:
非线性接头
28横向瑕疵的扫描:
刨光的焊接表面
29横向瑕疵的扫描:
似焊接表面
30DAC曲线用试块
31绘制DAC曲线
32绘制DAC校正曲线用的探针位置
33DAC曲线的校正因子的决定方法
34点反射回波动态模型
35正常入射时大面积光滑表面反射回波动态模型
36正常入射时大面积不规则表面反射回波动态模型
37倾斜入射时大面积不规则表面反射回波动态模型
38多个瑕疵的回波动态模型
39曲面对点反射动态行为的影响
40曲面对平面反射的A型扫描相应的影响
41由大量的探针位置决定瑕疵位置
42用于瑕疵特性的扫描方向
43通过观察回波动态模型帮助决定瑕疵特性
44由阴影技术区分大面积连续瑕疵和间断瑕疵
456dB下降技术决定瑕疵尺寸
46最大幅值技术决定瑕疵尺寸
4720dB波束剖面技术决定瑕疵尺寸
48记录瑕疵位置和尺寸的建议的标记系统
BS3923部分是在焊接标准会议的指导下完成的,并且取代了现已取消了的BS3923:
part1:
1978和part3:
1972。
BS3923部分是一系列非破坏性焊接试验处理方法的一部分。
本部分没有说明何时候应该使用这种特殊的类型的焊接试验,也没有给出验收标准,因为这两个方面的内容应该包含在相应的应用标准中或者谈判双方达成一致的意见中。
BS3923部分不是与一些特定类型的制造工艺相联系的而是为相当宽范围的产品准备的,因此它制定的是一个超声检测的总原则。
可应用它来进一步发展成测试规范和测试技术,但是它本身并没有包含测试规范。
BS3923的本部分不同于先前的BS3923:
part1版本,它包含了追加的、更为详尽的最一般类型的焊接接头检测所需要的达到的要求。
这些要求被细分成三个检测等级,适用于各种不同的完整性水平要求的焊接(说明:
完整性水平不同焊接要求就不同,这句话“不同”用来修饰“要求”),它详细而明确的包含了测试灵敏度、测试覆盖厚度和表面修整。
第四个水平也列出来了,其细节应该与BS3923的本部分的一般要求相一致并且经谈判双方一致认可。
另外,评价和度量(尺寸)瑕疵的方法也以比以前更详尽、更正式化的方式提出来了。
为使超声检测效率更高还增加了一个附录附录给出了推荐的参数,这些参数需要在为质量控制目的制定的验收标准时定义。
需要强调的是,只有在考虑了所有的相关因素之后满意技术(satisfactorytechnique)才可以终止,相关因素与使用的设备和要求检测的焊接特性有关。
任何方法的应用应该始终将检查和测试作为一个整体看待。
这种或者其他别的方法所带来的总的好处只能在比较其他方法所带来的相似的好处中得到。
建议购买应用本标准的超声检测的买方在他们的买卖合同上明确规定设备供应方运行了与BS5735相一致的质量体系,以确保买方自己通过了BS3923:
part1的检测始终如一的达到所要求性能水平。
在本英国标准的起草中规定的执行应该授予给那些有适当资格和经验的人。
虽与英国标准一致但其本身不能免除法律的义务。
方法
BS3923部分涉及到的熔解焊接接头人工超声检测方法包括厚度在6mm到150mm范围的所有形式的铁氧体钢铁和最小外径为100mm的圆焊缝。
注1:
一些不是非焊接专用的超声检测方法在附录中给出,以使其完整。
注2:
本标准所引用到的参考文献在封底的里页列出来。
2定义
为BS3923部分介绍方便采用了下面的定义,其他的定义在BS499:
Part1和BS3683:
Part4中给出。
2.1穿透连接(set-throughconnection):
一种在两个连接着的圆柱体之间的焊接接头形式,其中小直径的圆柱穿透了大直径圆柱的整个壁厚。
2.2固定连接(set-onconnection):
一种在两个连接着的圆柱体之间的焊接接头形式,其中小直径的圆柱没有穿透大直径圆柱壁厚而只是位于其表面。
2.3节点接头(nodejoint):
一种在两个非连接着的圆柱体之间的焊接接头形式,装配成倾斜角或者直角,其中小直径的圆柱没有穿透大直径圆柱壁厚而只是位于其表面。
2.4支焊接(branchweld):
一种在两个连接着的圆柱体之间的焊接接头形式,其中小直径圆柱的直径大于等于大直径圆柱直径的一半。
2.5喷嘴焊接(nozzleweld):
一种在两个连接着的圆柱体之间的焊接接头形式,其中小直径圆柱的直径小于大直径圆柱直径的一半。
2.6残根焊接(stubweld):
一种喷嘴焊接形式,其中小直径圆柱的壁厚小于等于12.5mm,内径小于等于120mm。
2.7焊接(接头)边沿(sidesofweld(orjoint)):
焊接的两边沿是由由焊接连接起来两个部分所占据的区域。
2.8焊接(接头)表面(surfaceofweld(orjoint)):
整个焊接接头的表面,如在管的对接焊接中这个表面是指管的外表面和内表面。
2.9共线对焊接头(in-linebuttjoint):
在两部分的边缘或者端部进行的焊接,这两部分彼此充分相互平行的。
2.10非线性接头(non-linearjoint):
任何在彼此不充分相互平行的两部分间进行的焊接形式。
2.11评估水平(evaluationlevel):
一个与距离/振幅相关(DAC)水平相联系的信号高度,低于此高度任何信号都可以被忽视,高于此值信号应该被进一步研究。
2.12回波动态模型(echodynamicpattern):
在相互正交的两个方向上,超声波波束穿过瑕疵时信号高度和形状的变化形式。
2.13记录水平(recordinglevel):
与DAC曲线相联系的信号高度,高于此值就记录信号。
2.14焊接实体(焊接金属)(weldbody(weldmetal)):
所有焊接中金属和焊接中残留物的金属。
协议条款
除非谈判双方达成了其他一致,不然要么进行如应用标准中给出的“行动”要么进行表1列出的“行动”。
注意:
在谈判双方达成一致的“行动”情况下,表1中1~4条条款应该在合同谈判中达成一致而且表1中5~7条条款应该在测试之前完成。
3.2检测等级4的特殊要求
如果测试是为检测4进行的,那么在3.1中列出的条款之外谈判双方还应该就以下条款达成一致:
设置测试灵敏度和评价/记录水平的方法;
所应用的测试灵敏度和评价/记录水平;
所应用的扫描细节和使用的探针;
焊接表面条件的种类(见8.2)。
在以上条款没有达成一致的情况下,应该应用检测等级2所要求的规定。
所有检测等级的特殊要求
除了3.1和3.2的要求外,下面的条款应该形成文件,这些条款在下面给出并且应该在谈判双方达成一致。
所有贯穿BS3923的本部分的决定性的要求和以下形成文件的条款,在与标准形成一致的宣称做出和证实之前上面的两点都应该达到:
在人员认证书与国家的颁发的认证书方案不一致的情况下,进行检测的人员资格见第4条;
附加的、遗漏的或者更改的焊接扫描见第6条和9.1;
应用于测试程序的焊接表面剖面种类见8.2;
进行测试的加工场所见9.1;
如果瑕疵扫描是可选的参见表6;
如果瑕疵尺寸测量在跳过一半以上的位置范围进行见17.5。
表1.协议或行为条款
条款:
行为:
1验收标准(见注)
2检测等级(见第6条)
3进行检测的加工场所
4正式承认的操作员水平
5定位参考数据
6使用特殊的测试均温块
7测试程序细节(见7.2)
8报告
协议要点(除非验收标准包含在相关的应用标准中,否则应该应用此要点)
当做制造工艺或工程临界评价时,应该应用检测等级1并且报告结果
除非在相关的应用标准中包含了检测等级否则应用检测等级2
无论在什么情况下都尽可能在最终热处理之后进行检测。
如果接头的设计使之不可能,那么应该在制造工序尽可能近的时候进行全面的超声波检测,并且在最终热处理之后补充以任何可能的检测。
适当的国家正式承认的认证书方案分类
注意:
注解第4条给出指南
与供应/制造商的正常实验一致
由供应/制造商准备,与BS3923的本部分的特定要求和建议相一致
附加报告目录
无论在什么情况下都尽可能把验收准则以与超声测量参数有关的形式写出来。
为质量控制目的而做的验收准则准备工作的建议包含在附录A中。
成功的手工超声波测试应用取决于负责执行测试程序的人员的知识和经验以及超声专业人员执行程序要求和解释结果的技术能力和技能。
除非谈判双方达成了另外的一致(见3.3(a)),否则适当的人员认证书水平和分类应该以与国家授权的认证书方案相一致的形式给出(如非破坏性测试方案人事认证书(PCNPersonalCertificationinNon-destructiveTesting))。
如果已经选择了PCN方案,那么:
负责提出检测等级4(见第6条)程序的人员或者负责提出与BS3923的本部分不相同程序的人员应该是以下两者之一:
1)PCN水平Ⅲ;
2)比PCN水平Ⅱ高级具有技术培训和经验且处于负责的位置。
指导和解释执行与BS3923的本部分相一致的测试的人员应该是PCN水平Ⅱ并以PCN水平Ⅰ的人员作助理。
5.1裂缝探测器和探针
5.1.1显示:
应该使用A型扫描显示。
精确定义轨迹并联合标有范围和大小的永久性格子(提供轨迹和与其对应的表格)。
5.1.2测试频率:
设备应该能在1M到6M的频率范围内工作。
5.1.3时间基线性:
在整个范围内扫描基线的线性应该在2%之内。
如回波与他们的真实位置之间的偏离应该不超过扫描基线范围的2%。
5.1.4放大器线性
5.1.4.1线性的:
在20%到80%的显示器高度内,在任何一点上放大器应该是线性的,其精确度在±
1dB之间。
放大器的动态应该在达到80%的显示高度时不低于24dB。
5.1.4.2对数的:
在整个格子高度上放大器应该给出等分贝划分的节距。
5.1.5校正的增益控制:
通过校正的增益控制增益应该是可调的,校正的增益控制的步进补超过2dB其在20dB的范围内精度不低于1dB。
5.1.6探针:
从探针来的初始噪声不应该干扰解释工作灵敏度的结果。
如果探针与瑕疵探测器来自不同的厂家,那么为了优化性能要求电感匹配。
探针的选择在附录C给出,探测特性的特性在BS4331:
Part3。
5.1.7分辨率:
这种电子设备与探针结合体的分辨率应该按照BS4331:
Part3描述的方法如BS2704中示出的A7试块进行测量。
这种试块适合于压缩波形探针和剪切波形(shearwave)探针。
工作在4MHZ到6MHZ的压缩波形探针应该清楚地分辨3mm和4mm的步进;
低一些的频率探针(2MHz到2.5MHz)应该能分辨5mm的步进。
工作在4MHZ到6MHZ的剪切波形探针应该清楚地分辨2mm和3mm的步进;
低一些的频率探针(2MHz到2.5MHz)应该能分辨4mm到5mm的步进。
5.2参考和校正块
用于例行校正和决定特殊探针特性的校正块应该分别如在BS2704和BS4331:
Part3中说明的那样。
应用于由DAC方法设定灵敏度的参考标准应该如在K.1中描述的那样。
5.3电偶
触点和裂缝扫描应该需要电偶,使用适合应用和与测试材料相兼容的液体、凝胶或浆糊介质。
当使用常规的探针和电偶时,最大的表面温度应该不超过50度。
5.4校正
瑕疵检测器和探针的校正方法应该与BS4331:
Part1和Part3相一致。
在校正过程中使用的探针和试块温度应该维持在需要检测的接头温度±
15度以内。
随着温度的升高制作角度探针楔块的材料衰减将增加以及超声速度将下降。
这将导致探针灵敏度的下降和波束宽度的增加。
6.检测等级
这些明确的检测要求的目的,是为了让主要类型的焊接点上的不同承包人可以按照规定的标准实现一致的检测等级。
由于适用于这些接合点的场合不同,所以定义了三种不同的检测等级,无论在哪里都可以适用。
对于不同焊接种类,表格3到28包含了检测等级1,2和3的要求,它们详细描述了表面条件种类,扫描的数量和范围,探测器的类型(也就是常规或角度射线),以及将要进行扫描的表面。
这些表格应该与条款10和17一块使用,后者给出了要求的扫描敏感度和记录/调查水平,以及需要测量的主要瑕疵类型的参数。
表格给出了焊接要求,它有一个不受限制的扫描通道(见附录D)。
如果由于接合点或相关部件的内在特性,而不能满足表格的严格要求时,扫描要求应该被修正,以给出至少同等水平的观察范围。
如果不能得到这个范围,就不能满足特定的检测等级。
尽管可能指定了它们的用途,下列应用场合所要求的各检测等级写出如下。
检测等级1:
高度完整的检测,要求最高实践水平的检查。
检测等级2:
中等完整的检测,对质量控制效果有着严格的检测等级,同时,在超声波检测的正常限制之下,确保检测并测量出所有不可接受的瑕疵。
该水平又被细分为针对充分抛光焊接的检测等级2A,和在不抛光的条件下,正常检测焊点的检测等级2B。
检测等级3:
对质量和过程控制的简约检测等级。
推荐不要用于“目的适合性”的场合。
应该注意的是,关注经济利益的人可能选择更有限的检查,按照检测水平3来进行检查,这有可能减少检查出,并正确反映所有结构上的重大瑕疵的可能性。
检测等级4:
该检测等级的要求没有定义,但为了覆盖检测等级1,2,3所没有覆盖的应用场合,合同各方也可以商定其内容。
表格3到28所包含的细节表现了检测等级1,2,3的基本要求。
另外,除非表格内的要求特别指出不用满足,条款9的大体要求都应该满足。
表格没有列出特定的射线角和探针频率,因为它们取决于焊接剖面,焊接类型,和焊接厚度。
大体上,至少有一个射线角应该尽实际可能选择得接近焊接熔解面的法线。
附录C给出了探针选择的进一步细节。
在认为必要时,合同各方之间的协议可能指定了额外的扫描范围。
例如,在存在人字纹开裂风险的情况下,就可能产生这种情况。
同样,如果合同各方同意,在焊接点入口有限或其他特征不利于执行一个或多个列出的范围时(见3.3(b)),某些扫描范围也可以忽略或替代。
对焊接的自由检测的入口条件包含在表格32中。
在测试中,当遇到非标准的情况时,应该按照表格所列要求在操作者的报告中包括任意修改的细节。
当应用检测等级4时,合同各方所同意的项目应该列在条款3中。
在这种情况下,和检测等级1,2,3一样,应该满足BS3923在该部分的概述要求。
7.扫描前应满足的要求
7.1数据点的规定
为了能够在焊接横截面内并沿着其长度方向永久并精确地给可能的瑕疵点定位,要么,数据点应该标记在部件上,要么,应该给操作者提供经过协商的参照方法的细节,这种细节应该基于焊接点或相关部件的固有特性。
在着手焊接之前,购买者无论认为哪个地方可以适用,都应该把与焊接点有关的额外的参照数据点标记在材料表面。
在材料特性及其工作条件使得划线不理想时,应该使用其他适当的标记方式(也见附录E)。
焊接应该可以被明显识别,并与工程图纸前后对照。
7.2详细的测试过程
应该为需要检测的特定焊接或焊接类型准备一个测试过程。
下面的信息和介绍应该包括在测试过程中,或者通过其他相关文件交给操作者:
检测等级:
铁素体母本材料和形式的类型(也就是铸件,铸钢或轧钢等。
);
作出检测的制造阶段,如果有的话,也包括焊接后的热处理阶段;
准备
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