钢焊缝超声波探伤操作要求资料.docx

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钢焊缝超声波探伤操作要求资料

钢焊缝超声波探伤

操作要求

1、仪器调整

（1）聚焦清晰、增益适当、抑制置关。

（2）有标准要求的灵敏度余量。

JB/4730.3-2005第67页3.2.2.3.1款规定在达到工件的最大检测声程时，其灵敏度余量不小于10dB。

（3）深度范围选择适当。

2、入射点至前沿距离lο的测定：

（1）在CSK-ⅠA试块上测试;

（2）要求误差≤±1mm。

3、K值的测定要求：

（1）要求误差≤±0.1mm。

（2）可在CSK-ⅢA试块上进行，计算式：

K=（a2-a1）/（h2-h1）。

（3）可以在CSK-ⅠA试块上测定，K=（lο+x-35）/30。

4、扫描线的调节

①要求误差≤2%。

②可以在CSK-3Ⅲ试块上进行。

也可以在CSK-ⅠA试块上测定。

③小于20毫米厚的钢板焊缝要求使用水平定位。

大于20毫米的钢板可焊缝以使用水平定位，也可以使用深度定位法，但要求荧光屏的利用不低于满刻度的50%。

5、表面耦合补偿

根据实际试板情况，推荐上表面的声能损失一般按3-4dB补偿；下表面的声能损失按4dB补偿。

一次性规定有要求的。

按照一次性规定。

6、距离——dB曲线的绘制

①可以绘制距离——dB曲线，也绘制距离——波幅曲线。

②三条线在图上的位置及灵敏度关系要符合标准要求。

③在距离——dB（或波幅）曲线图上需注明参考波幅的高度、是否已计入表面补偿，使用的定位方式及调节比例

7、探伤灵敏度的选择及调整。

①要求按距离——dB（或波幅）曲线确定探伤灵敏度，采用分段探伤时，应分段设定探伤灵敏度。

②要求仪器至少要保留10dB的灵敏度余量。

（为保证仪器有一定的灵敏度余量，绘制距离——dB曲线时，应从最远声程处测起）。

③探伤灵敏度下的灵敏度余量要求记入探伤记录中。

例如：

探伤灵敏度ф1×6-9dB，采用分段探伤只要求记录最大声程时探伤灵敏度余量。

8、探伤面的选择；

①要求所选探头K值能满足全焊缝扫查：

K≥（a+b+lο）/T（薄板使用一次反射波探伤）；

式中a—上焊缝宽度的一半；

　　b―下焊缝宽度的一半；

　　l0－探头的前沿距离；

　　T－工件厚度；

　　K－探头的K值.

②要求探伤面的准备，满足扫查范围的要求。

P=2TK=2Ttanβ

a.使用一次反射波探伤时，探伤面修磨的宽度：

P1≥1.25P（JB4730.3-2005）。

b.使用直射波探伤时，探伤面修磨的宽度：

P2≥0.75Pmm（JB4730.3-2005）。

③探伤面要求清洁。

9、探头扫查的要求

①探头扫查的要求符合8.

（2）要求。

②探头移动速度<150毫米/秒。

③探头的前进距离d

④探头前进过程中要求有左、右约15度的摆动，即锯齿形扫查。

10、横向裂纹的扫查

①斜平行扫查：

10°--45°。

②适当提高探伤灵敏度。

11、距离---dB（波幅）曲线判伤

①要求在缺陷反射波幅度栏中记入缺陷反射波幅度的当量值高出定量线多少dB。

如：

SL+12dB

②要求在备注栏中记入缺陷在荧光屏上的刻度位置和波幅与基准波高相等时仪器的衰减器读数。

12、结果：

①缺陷的水平位置和深度在示意图上注明，要求定位水平误差≤4毫米，要求定位深度误差≤3毫米。

注：

a、试板的编号位置作为方位标记需记入示意图，编号在左上角。

c、尺寸的测量以试板上的纵、横基准线为基准。

d、缺陷的深度距离以探伤面基准，即有编号的一面。

②缺陷的指示长度误差要求≤4毫米，当缺陷波有多个峰值时，如果峰值之间的波谷幅度在测长线以上时应按连续缺陷计指示长度。

③缺陷的反射波幅度，以最高反射波为记录及评定依据，要求误差不大于2dB。

④要注意缺陷的漏检和错判。

13、焊缝质量的正确评级：

（1）要求依据检测结果按标准进行正确评级。

（2）缺陷的定性只作参考，不作扣分依据，但如果将缺陷性质定为危险性缺陷时，评级结果必须与定性结果一致。

（3）结果与评级相矛盾时作为评级错误扣评定分。

检测结果有错误在检测结果项中扣分。

检测结果有错误，评级又与检测结果相矛盾，将在检测结果项和评定项中分别扣分。

（4）裂纹、未熔合、未焊透属于焊缝中的危险性缺陷。

14、熟练程度：

（1）新考人员要求1个半小时内完成焊缝试板、钢板探伤作业。

（2）换证人员只考焊缝试板，不考钢板和或者锻件；持钢板证的只考钢板，时间1小时。

（3）在1小时内交出探伤报告（不含考试时间）。

15、试板的选择方式：

（1）凭准考证参加考试。

（2）抽签分组，每组中薄板与中厚板各一块，由自己任选一块探伤。

新考人员除钢板焊缝外任选一块钢板或者锻件试板探伤。

（3）考试时可以带标准，可以自带仪器。

焊缝超声波探伤报告记录

试板编号：

考核时间：

2008年X月X日时分至时分

试样编号

3#

试样厚度

20㎜

焊接方法

手工焊/自动焊

坡口型式

X

仪器型号

CTS-22型

探头规格

2.5P13×13K2

入射点测定

L0=11，10，12；L0=11㎜

K值测定

K=1.9，2.1，2.0；K=2.0

时基扫描线调整方法与比例

深度1︰1

标准试块

CSK：

－IA、ⅢA

表面耦合补偿

－4dB

工件扫查灵敏度

DAC－9（30）dB

距离——波幅曲线绘制：

测试点记录表

距离

（㎜）

10

20

30

40

（深度）

波幅

（dB）

47

43

39

35

（已补偿）

注：

距离波幅实测不少于4点。

距离波幅曲线（已修正过）：

Ⅱ区

RL

Ⅲ区

Ⅰ区

SL

EL

缺陷位置示意图：

2#缺陷

1#缺陷

S2

S3

S1

缺陷检测记录：

序号

S1

S2

长度

缺陷距焊缝中心距离（㎜）

缺陷距试板上表面深度（㎜）d

S3

高于定

量线dB值

波高

区域

评级

A

B

1#

63

81

18

2

11

75

SL+12

Ⅲ区

Ⅲ

级

2#

195

224

29

3

10

207

SL+16

Ⅲ区

注：

S1：

缺陷起始点距试板左端基准线的距离；

S2：

缺陷终止点距试板左端基准线的距离；

S3：

缺陷波幅最高时距试板左端基准线距离；

钢板超声波探伤操作要求

7.1钢板超声检测

7.1.1钢板加工及常见缺陷

钢板中常见的缺陷有分层、折迭、白点等。

分层折叠一般平等于板面。

钢板是由板坏现制而成。

钢板中常见的缺陷有分层、折迭、白点等。

分层折叠一般平等于板面。

薄板δ＜6mm，板波法探伤

中厚板δ＝6~40mm，纵波探伤法

厚板δ＞40mm，纵波探伤法

7.1.2检测方法P216

中厚板垂直探伤法的耦合方式有直接接触法和充水耦合。

采用的探头有单晶直探头、双晶直探头（又称联合双直探头）或聚集探头。

①、接触法

接触法是探头通过薄层耦合剂与工件接触进行探伤。

当探头位于完好区时，示波屏上显示多次等距离的底波，无缺陷的。

当探头位于缺陷较小的区域时，示波屏上缺陷波与底波共存，底波有所下降。

当探头位于缺陷较大的区域时。

示波屏上出现缺陷的多次反射波，底波明显下降或消失。

②、水浸法（充水耦合法）

充水耦合法探头与钢板不直接接触，通过一层水耦合。

这时水/钢界面（钢板上　表面）多次回波与钢板底面多次回波互相干扰，不利探伤。

调整水层厚度，使水/钢界面回波分别与钢板多次底波重合，这时示波屏上波形清晰利于探伤，这种方法称为多次重合法。

当界面各次回波分别与钢板底波一一重合时，称一次重合法，依此类推。

根据钢和水中的声速，可得各次重合法水层厚度H与钢板厚度δ的关系为：

　　H＝n

δ≈n

　式中：

n－重合波次数，n＝1为一次重合法，类推。

7.1.3探头与扫查方式的选择P219

　　1.探头的选择

　　钢板晶粒较细，为获得较高的分辨力，宜选较高频率，一般为2.5~5.0MHz。

　　厚度较小钢板，探头直径不宜过大，因直径大近场大，对探伤不利。

　　较厚钢板选用单晶直探头。

较薄钢板选双晶直探头，6~30mm的钢板。

　　2.扫查方式的选择

　　A、全面扫查：

探头移动方向垂直于压延方向作100%扫查，每相邻两次扫查有10%的重复扫查面。

　　B、列线扫查：

在钢板上划出等距离的平行列线，探头沿列线扫查，一般列线间距为100mm，并垂直于压延方向。

　　C、边缘扫查：

在钢板边缘的一定范围内作全面扫查。

　　D、格子扫查：

在钢板边缘50mm范围内作全面扫查，其余按200×200mm的格子线扫查。

图11a、b、c。

　　水浸自动探伤探头移动速度以0.5m－1m/s为宜，手工0.2m/s以内。

　　（4）、探测范围和灵敏度的调整

　　①探测范围的调整

　　δ＜30mm，探测范围调至300mm，δ≥30mm，探测范围调至400mm。

7.1.4探测范围和灵敏度的调整P220

1.探测范围的调整

探测范围的调整一般根据板厚来确定。

接触法探伤板厚30mm以下时，应能看到B10，探测范围调至300mm左右。

板厚在30~80mm，应能看到B5，探测范围为400mm左右。

板厚大于80mm，可适当减少底波的次数，但探测范围仍保证在400mm左右。

2.灵敏度的调整

钢板探伤中灵敏度的调整方法有以下几种。

（a）、阶梯试块法：

当板厚≤20mm时，使图12阶梯试块与工件等厚的底面第一次底波达满幅度50%，再提高10dB作为探伤灵敏度。

（b）、平底孔试块法：

当厚板＞20mm，使图13平底孔试块的ф5平底孔第一次回波达50%作为探伤灵敏度。

试块尺寸见表1。

（c）、底波法：

当板厚＞60mm时，也可取钢板无缺陷处的第一次底波达50%来校准灵敏度，但结果应与（b）要求一致。

此外还可利用多次底波来调节，例如要求示波屏上出现五次底波，底波B5达50%即可。

　　表1　　　　　　　　平底孔试块尺寸

试块编号

1

2

3

4

5

钢板厚度

＞20

~40

＞40

~60

＞60

~100

＞100

~160

＞160

~200

平底孔深度t

15

30

50

92

140

试块厚度T

≥20

≥40

≥65

≥110

≥170

7.1.5缺陷的判别与测定P221

1.缺陷的判别

钢板探伤中，一般根据缺陷波和底波来判别钢板中的缺陷情况，JB4730－94确定以下几种情况作为缺陷。

（a）、缺陷第一次反射波F1≥50%。

（b）、第一次底波B1＜100%，第一次缺陷波F1与第一次底波B1之比F1/B1≥50%。

（c）、第一次底波B1＜50%。

2.缺陷的测定

探伤中发现缺陷以后，要测定缺陷的位置、大小、并估判缺陷的性质。

（a）、缺陷位置的测定：

缺陷位置的测定包括确定缺陷的深度和平面位置。

前者可据示波屏上缺陷波所对的刻度来确定。

后者根据发现缺陷的探头位置来确定，并在工件或记录纸上标出缺陷至工件相邻两边界的距离。

（b）、缺陷定量：

钢板中缺陷常采用测长法测定其指示长度和面积。

JB4730－94规定。

当F1≥50%或F1/B1≥50%（B1＜100%）时，使F1达25%或F1/B1达50%时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹即为缺陷边界。

当B1＜50%时，使B1达50%时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹即为缺陷边界。

3.缺陷性质的估计：

分层：

缺陷波形陡直，底波明显下降或消失。

折送：

不一定有缺陷波，但底波明显下降，次数减少甚至消失，始波加宽。

白点：

波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，移动探头，回波此起彼伏。

7.1.6钢板质量级别判定P222

JB4730－2005据缺陷指示长度与缺陷指示面积占有率不同将钢板质量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五级，Ⅰ级最高，Ⅴ级最低。

具体分级方法见表2。

例如，超声波探伤1m2甲、乙两钢板。

甲钢板有以下缺陷：

90cm22个，20cm23个，各缺陷间距均大于100mm。

乙钢板有以下缺陷：

40cm22个，间距为80mm；30cm28个，间距为100mm。

试根据JB4730－2005标准评定甲、乙钢板的质量级别。

解：

⑴甲钢板评级

①、单个缺陷评级：

最大单个缺陷面积为90cm2，JB4730－94标准规定；Ⅱ级：

＜50cm2，Ⅲ级：

＜100cm2。

∴评为Ⅲ级。

②、据1m2内缺陷总面积点的百分比评级：

JB4730－94标准规定：

Ⅱ级：

＜15cm2不计，Ⅲ级：

＜25cm2不计。

这是里按Ⅱ级计缺陷总面积：

F总＝90×2＋60×2＋20×3＝360（cm2）

F总占1m2的百分比：

　　×100%＝3.6%＜4%∴评为Ⅱ级。

③、综合评级：

根据JB4730－2005标准，甲钢为Ⅲ级。

⑵乙钢板评级

①、单个缺陷评级：

40cm22个　缺陷间距为80mm＜100mm，以二者之和作为单个缺陷，∴单个缺陷最大面积为：

Fm＝40×2＝80（cm2）。

JB4730－94标准规定：

Ⅲ级：

＜100cm2，Ⅱ级：

＜50cm2，∴评为Ⅲ级。

②据1m2内缺陷总面积占的百分比评级：

缺陷总面积为：

F总＝40×2＋30×8＝320（cm2）。

F总占1m2的百分比：

×100%＝3.2%＜4%，∴评为II级。

③综合评级：

根据JB4730－2005标准，乙钢板评为III级。

钢板超声波探伤标准试件检测报告

试件编号

5#

主体材质

0235-B

规格（㎜）

30

仪器型号

CTS-22

探头型号

5P20

参考试块

大平底

耦合剂

机油

耦合补偿

0

灵敏度

B1（B2）-10dB

探伤标准

JB/T4730-2005

缺陷

序号

L1

（㎜）

L2

（㎜）

L3

（㎜）

S

（㎝2）

对任意1m×1m面积

的百分比（%）

评定

级别

备注

1#

145

198

117

38.6

<3%

Ⅲ

2#

298

87

234

56.3

编号：

1#

2#

L3

L1

L2

结论

按JB/T4730-2005评定，Ⅲ级合格

日期

2006.12.X

注：

⑴L1指缺陷边界线的左端切线至左端面的距离。

⑵L2指缺陷边界线的下端切线至下端面的距离。

⑶L3指缺陷边界线被简化成长方形后的长度。

⑷假定所探钢板的面积为1m×1m。