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1、超聲波探傷方法和探傷標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)布人：寧波三江檢測有限公司 發(fā)布時間：2005-12-22 8:51:24 瀏覽次數(shù)：32 　 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級11345-89 Methodformanualultrasonictestingandclassification oftestingresultsforferriticsteelwdlds 1主題內(nèi)容與適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢驗焊縫及熱影響區(qū)缺陷,確定缺陷位置、尺寸和缺陷評定的一般方法及探傷結(jié)果的分級方法. 本標(biāo)準(zhǔn)適用于母材厚度不小于8mm的鐵素體類鋼全焊透熔化焊對接焊縫脈

2、沖反射法手工超聲波檢驗. 本標(biāo)準(zhǔn)不適用于鑄鋼及奧氏體不銹鋼焊縫;外徑小于159mm的鋼管對接焊縫;內(nèi)徑小于等于200mm的管座角焊縫及外徑小于250mm和內(nèi)外徑之比小于80%的縱向焊縫. 2引用標(biāo)準(zhǔn) ZBY344超聲探傷用探頭型號命名方法 ZBY231超聲探傷用探頭性能測試方法 ZBY232超聲探傷用1號標(biāo)準(zhǔn)試塊技術(shù)條件 ZBJ04001A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測試方法 3術(shù)語 3.1簡化水平距離l’ 從探頭前沿到缺陷在探傷面上測量的水平距離. 3.2缺陷指示長度△l 焊縫超聲檢驗中,按規(guī)定的測量方法以探頭移動距離測得的缺陷長度. 3.

3、3探頭接觸面寬度W 環(huán)縫檢驗時為探頭寬度,縱縫檢驗為探頭長度,見圖1. 3.4縱向缺陷 大致上平行于焊縫走向的缺陷. 3.5橫向缺陷 大致上垂直于焊縫走向的缺陷. 3.6幾何臨界角β’ 筒形工件檢驗,折射聲束軸線與內(nèi)壁相切時的折射角. 3.7平行掃查 在斜角探傷中,將探頭置于焊縫及熱影響區(qū)表面,使聲束指向焊縫方向,并沿焊縫方向移動的掃查方法. 3.8斜平行掃查 在斜角探傷中,使探頭與焊縫中心線成一角度,平等于焊縫方向移動的掃查方法. 3.9探傷截面 串列掃查探傷時,作為探傷對象的截,一般以焊縫坡口面為探傷截面,見圖2. 3.10串列基準(zhǔn)線

4、 串列掃查時,作為一發(fā)一收兩探頭等間隔移動基準(zhǔn)的線.一般設(shè)在離探傷截面距離為0.5跨距的位置,見圖2. 3.11參考線 探傷截面的位置焊后已被蓋住,所以施焊前應(yīng)予先在探傷面上,離焊縫坡口一定距離畫出一標(biāo)記線,該線即為參考線,將作為確定串列基準(zhǔn)線的依據(jù),見圖3. 3.12橫方形串列掃查 將發(fā)、收一組探頭,使其入射點對串列基準(zhǔn)線經(jīng)常保持等距離平行于焊縫移動的掃查方法,見圖4. 3.13縱方形串列掃查 將發(fā)、收一組探頭使其入射點對串列基準(zhǔn)線經(jīng)常保持等距離,垂直于焊縫移動的掃查方法,見圖4. 4檢驗人員 4.1從事焊縫探傷的檢驗人員必須掌握超聲波探傷的基礎(chǔ)技術(shù),具有

5、足夠的焊縫超聲波探傷經(jīng)驗,并掌握一定的材料、焊接基礎(chǔ)知識. 4.2焊縫超聲檢驗人員應(yīng)按有關(guān)規(guī)程或技術(shù)條件的規(guī)定經(jīng)嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核,并持有相考核組織頒發(fā)的等級資格證書,從事相對應(yīng)考核項目的檢驗工作. 注:一般焊接檢驗專業(yè)考核項目分為板對接焊縫;管件對接焊縫;管座角焊縫;節(jié)點焊縫等四種. 4.3超聲檢驗人員的視力應(yīng)每年檢查一次,校正視力不得低于1.0. 5探傷儀、探頭及系統(tǒng)性能 5.1探傷儀 使用A型顯示脈沖反射式探傷儀,其工作頻率范圍至少為1-5MHz,探傷儀應(yīng)配備衰減器或增益控制器,其精度為任意相鄰12dB誤差在1dB內(nèi).步進(jìn)級每檔不大于2dB,總調(diào)節(jié)量應(yīng)大于60dB,

6、水平線性誤差不大于1%,垂直線性誤差不大于5%. 5.2探頭 5.2.1探頭應(yīng)按ZBY344標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定作出標(biāo)志. 5.2.2晶片的有效面積不應(yīng)超過500mm2,且任一邊長不應(yīng)大于25mm. 5.2.3聲束軸線水平偏離角應(yīng)不大于2. 5.2.4探頭主聲束垂直方向的偏離,不應(yīng)有明顯的雙峰,其測試方法見ZBY231. 5.2.5斜探頭的公稱折射角β為45、60、70或K值為1.0、1.5、2.0、2.5,折射角的實測值與公稱值的偏差應(yīng)不大于2(K值偏差不應(yīng)超過0.1),前沿距離的偏差應(yīng)不大于1mm.如受工件幾何形狀或探傷面曲率等限制也可選用其他小角度的探頭. 5.2.6當(dāng)

7、證明確能提高探測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,或能夠較好地解決一般檢驗時的困難而又確保結(jié)果的正確,推薦采用聚焦等特種探頭. 5.3系統(tǒng)性能 5.3.1靈敏度余量 系統(tǒng)有效靈敏度必須大于評定靈敏度10dB以上. 5.3.2遠(yuǎn)場分辨力 a.直探頭:X≥30dB; b.斜探頭:Z≥6dB. 5.4探傷儀、探頭及系統(tǒng)性能和周期檢查 5.4.1探傷儀、探頭及系統(tǒng)性能,除靈敏度余量外,均應(yīng)按ZBJ04001的規(guī)定方法進(jìn)行測試. 5.4.2探傷儀的水平線性和垂直線性,在設(shè)備首次使用及每隔3個月應(yīng)檢查一次. 5.4.3斜探頭及系統(tǒng)性能,在表1規(guī)定的時間內(nèi)必須檢查一次. 6試

8、塊 6.1標(biāo)準(zhǔn)試塊的形狀和尺寸見附錄A,試塊制造的技術(shù)要求應(yīng)符合ZBY232的規(guī)定,該試塊主要用于測定探傷儀、探頭及系統(tǒng)性能. 6.2對比試塊的形狀和尺寸見附錄B. 6.2.1對比試塊采用與被檢驗材料相同或聲學(xué)性能相近的鋼材制成.試塊的探測面及側(cè)面,在以2.5MHz以上頻率及高靈敏條件下進(jìn)行檢驗時,不得出現(xiàn)大于距探測面20mm處的Φ2mm平底孔反射回來的回波幅度1/4的缺陷回波. 6.2.2試塊上的標(biāo)準(zhǔn)孔,根據(jù)探傷需要,可以采取其他形式布置或添加標(biāo)準(zhǔn)孔,但應(yīng)注意不應(yīng)與試塊端角和相鄰標(biāo)準(zhǔn)孔的反射發(fā)生混淆. 6.2.3檢驗曲面工件時,如探傷面曲率半徑R小于等于W2/4時,應(yīng)采用

9、與探傷面曲率相同的對比試塊.反射體的布置可參照對比試塊確定,試塊寬度應(yīng)滿足式(1): b≥2λS/De(1) 式中b----試塊寬度,mm; λ--波長,mm; S---聲程,m; De--聲源有效直徑,mm 6.3現(xiàn)場檢驗,為校驗靈敏度和時基線,可以采用其他型式的等效試塊. 7檢驗等級 7.1檢驗等級的分級 根據(jù)質(zhì)量要求檢驗等級分為A、B、C三級,檢驗的完善程度A級最低,B級一般,C級最高,檢驗工作的難度系數(shù)按A、B、C順序逐級增高.應(yīng)按照工件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、焊接方法、使用條件及承受載荷的不同,合理的選用檢驗級別.檢驗等級應(yīng)接產(chǎn)品技術(shù)條件和有關(guān)規(guī)定選擇或經(jīng)合

10、同雙方協(xié)商選定. 注:A級難度系數(shù)為1;B級為5-6;C級為10-12. 本標(biāo)準(zhǔn)給出了三個檢驗等級的檢驗條件,為避免焊件的幾何形狀限制相應(yīng)等級檢驗的有效性,設(shè)計、工藝人員應(yīng)考慮超聲檢驗可行性的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝安排. 7.2檢驗等級的檢驗范圍 7.2.1A級檢驗采用一種角度的探頭在焊縫的單面單側(cè)進(jìn)行檢驗,只對允許掃查到的焊縫截面進(jìn)行探測.一般不要求作橫向缺陷的檢驗.母材厚度大于50Mm時,不得采用A級檢驗. 7.2.2B級檢驗原則上采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗,對整個焊縫截面進(jìn)行探測.母材厚度大于100mm時,采用雙面雙側(cè)檢驗.受幾何條件的限制,可在焊縫的

11、雙面半日側(cè)采用兩種角度探頭進(jìn)行探傷.條件允許時應(yīng)作橫向缺陷的檢驗. 7.2.3C級檢驗至少要采用兩種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗.同時要作兩個掃查方向和兩種探頭角度的橫向缺陷檢驗.母材厚度大于100mm時,采用雙面?zhèn)葯z驗.其他附加要求是: a.對接焊縫余高要磨平,以便探頭在焊縫上作平行掃查; b.焊縫兩側(cè)斜探頭掃查經(jīng)過的母材部分要用直探頭作檢查; c.焊縫母材厚度大于等于100mm,窄間隙焊縫母材厚度大于等于40mm時,一般要增加串列式掃查,掃查方法見附錄C. 8檢驗準(zhǔn)備 8.1探傷面 8.1.1按不同檢驗等級要求選擇探傷面.推薦的探傷面如圖5和表2所示.

12、8.1.2檢驗區(qū)域的寬度應(yīng)是焊縫本身再加上焊縫兩側(cè)各相當(dāng)于母材厚度30%的一段區(qū)域,這個區(qū)域最小10mm,最大20mm,見圖6. 8.1.3探頭移動區(qū)應(yīng)清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其他外部雜技.探傷表面應(yīng)平整光滑,便于探頭的自由掃查,其表面粗糙度不應(yīng)超過6.3μm,必要時應(yīng)進(jìn)行打磨: a.采用一次反射法或串列式掃查探傷時,探頭移動區(qū)應(yīng)大于1.25P: P=2δtgβ(2) 或P=2δK(3) 式中P----跨距,mm; δ--母材厚度,mm b.采用直射法探傷時,探頭移動區(qū)應(yīng)大于0.75P. 8.1.4去除余高的焊縫,應(yīng)將余高打磨到與鄰近母材平齊.保留余高的焊縫,

13、如焊縫表面有咬邊,較大的隆起凹陷等也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈?并作圓滑過渡以影響檢驗結(jié)果的評定. 8.1.5焊縫檢驗前,應(yīng)劃好檢驗區(qū)段,標(biāo)記出檢驗區(qū)段編號. 8.2檢驗頻率 檢驗頻率f一般在2-5MHz范圍內(nèi)選擇,推薦選用2-2.5MHz公稱頻率檢驗.特殊情況下,可選用低于2MHz或高于2.5MHz的檢驗頻率,但必須保證系統(tǒng)靈敏度的要求. 8.3探頭角度 8.3.1斜探頭的折射角β或K值應(yīng)依據(jù)材料厚度,焊縫坡口型式及預(yù)期探測的主要缺陷來選擇.對不同板厚推薦的探頭角度和探頭數(shù)量見表2. 8.3.2串列式掃查,推薦選用公稱折射角為45的兩個探頭,兩個探頭實際折射角相差不應(yīng)超過2,探

14、頭前洞長度相差應(yīng)小于2mm.為便于探測厚焊縫坡口邊緣未熔合缺陷,亦可選用兩個不同角度的探頭,但兩個探頭角度均應(yīng)在35-55范圍內(nèi). 8.4耦合劑 8.4.1應(yīng)選用適當(dāng)?shù)囊后w或糊狀物作為耦合劑,耦合劑應(yīng)具有良好透聲性和適宜流動性,不應(yīng)對材料和人體有作用,同時應(yīng)便于檢驗后清理. 8.4.2典型的耦合劑為水、機油、甘油和漿糊,耦合劑中可加入適量的"潤濕劑"或活性劑以便改善耦合性能. 8.4.3在試塊上調(diào)節(jié)儀器和產(chǎn)品檢驗應(yīng)采用相同的耦合劑. 8.5母材的檢查 采用C級檢驗時,斜探頭掃查聲束通過的母材區(qū)域應(yīng)用直探頭作檢查,以便探測是否有有探傷結(jié)果解釋的分層性或其他缺陷存在.該項檢

15、查僅作記錄,不屬于對母材的驗收檢驗.母材檢查的規(guī)程要點如下: a.方法:接觸式脈沖反射法,采用頻率2-5MHz的直探頭,晶片直徑10-25mm; b.靈敏度:將無缺陷處二次底波調(diào)節(jié)為熒光屏滿幅的100%; c.記錄:凡缺陷信號幅度超過熒光屏滿幅20%的部位,應(yīng)在工件表面作出標(biāo)記,并予以記錄. 9儀器調(diào)整和校驗 9.1時基線掃描的調(diào)節(jié) 熒光屏?xí)r基線刻度可按比例調(diào)節(jié)為代表缺陷的水平距離l(簡化水平距離l’);深度h;或聲程S,見圖7. 9.1.1探傷面為平面時,可在對比試塊上進(jìn)行時基線掃描調(diào)節(jié),掃描比例依據(jù)工件工和選用的探頭角度來確定,最大檢驗范圍應(yīng)調(diào)至熒光屏?xí)r基線滿刻

16、度的2/3以上. 9.1.2探傷面曲率半徑R大于W2/4時,可在平面對比試塊上或與探傷面曲率相近的曲面對比試塊上,進(jìn)行時基線掃描調(diào)節(jié). 9.1.3探傷面曲率半徑R小于等于W2/4時,探頭楔塊應(yīng)磨成與工件曲面相吻合,在6.2.3條規(guī)定的對比試塊上作時基線掃描調(diào)節(jié). 9.2距離----波幅(DAC)曲線的繪制 9.2.1距離----波幅曲線由選用的儀器、探頭系統(tǒng)在對比試塊上的實測數(shù)據(jù)繪制見圖8,其繪制方法見附錄D,曲線由判廢線RL,定量線SL和評定線EL組成,不同驗收級別的各線靈敏度見表3.表中的DAC是以Φ3mm標(biāo)準(zhǔn)反射體繪制的距離--波幅曲線--即DAC基準(zhǔn)線.評定線以上至定量

17、線以下為1區(qū)(弱信號評定區(qū));定量線至判廢線以下為Ⅱ區(qū)(長度評定區(qū));判廢線及以上區(qū)域為Ⅲ區(qū)(判廢區(qū)). 9.2.2探測橫向缺陷時,應(yīng)將各線靈敏度均提高6dB. 9.2.3探傷面曲率半徑R小于等于W2/4時,距離--波幅曲線的繪制應(yīng)在曲面對比試塊上進(jìn)行. 9.2.4受檢工件的表面耦合損失及材質(zhì)衰減應(yīng)與試塊相同,否則應(yīng)進(jìn)行傳輸損失修整見附錄E,在1跨距聲程內(nèi)最大傳輸損失差在2dB以內(nèi)可不進(jìn)行修整. 9.2.5距離--波幅曲線可繪制在坐標(biāo)紙上也可直接繪制在熒光屏刻度板上,但在整個檢驗范圍內(nèi),曲線應(yīng)處于熒光屏滿幅度的20%以上,見圖9,如果作不到,可采用分段繪制的方法見圖10.

18、9.3儀器調(diào)整的校驗 9.3.1每次檢驗前應(yīng)在對比試塊上,對時基線掃描比例和距離--波幅曲線(靈敏度)進(jìn)行調(diào)節(jié)或校驗.校驗點沙于兩點. 9.3.2檢驗過程中每4h之內(nèi)或檢驗工作結(jié)束后應(yīng)對時基線掃描和靈敏度進(jìn)行校驗,校驗可在對比試塊或其他兒試塊上進(jìn)行. 9.3.3掃描調(diào)節(jié)校驗時,如發(fā)現(xiàn)校驗點反射波在掃描線上偏移超過原校驗點刻度讀數(shù)的10%或滿刻度的5%(兩者取較小值),則掃描比例應(yīng)重新調(diào)整,前次校驗后已經(jīng)記錄的缺陷,位置參數(shù)應(yīng)重新測定,并予以更正. 9.3.4靈敏度校驗時,如校驗點的反射波幅比距離--波幅曲線降低20%或2dB以上,則儀靈敏度應(yīng)重新調(diào)整,并對前次校驗后檢查的全部焊

19、縫應(yīng)重新檢驗.如校驗點的反射波幅比距離--波幅曲線增加20%或2dB以上,儀器靈敏度應(yīng)重新調(diào)整,而前次校驗后,已經(jīng)記錄的缺陷,應(yīng)對缺陷尺寸參數(shù)重新測定并予以評定. 10初始檢驗 10.1一般要求 10.1.1超聲檢驗應(yīng)在焊縫及探傷表面經(jīng)外觀檢查合格并滿足8.1.3條的要求后進(jìn)行. 10.1.2檢驗前,探傷人員應(yīng)了解受驗工件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、曲率、厚度、焊接方法、焊縫種類、坡口形式、焊縫余高及背面襯墊、溝槽等情況. 10.1.3探傷靈敏度應(yīng)不低于評定線靈敏度. 10.1.4掃查速度不應(yīng)大于150mm/s,相鄰兩次探頭移動間隔保證至少有探頭寬度10%的重疊. 10.1.5對

20、波幅超過評定線的反射波,應(yīng)根據(jù)探頭位置、方向、反射波的位置及10.1.2條了解的焊縫情況,判斷其是否為缺陷.判斷為缺陷的部位應(yīng)在焊縫表面作出標(biāo)記. 10.2平板對接焊縫的檢驗 10.2.1為探測縱向缺陷,斜探頭垂直于焊縫中心線在探傷面上,作鋸齒型掃查見圖11.探頭前后移動的范圍應(yīng)保證掃查到全部焊縫截面及熱影響區(qū).在保持探頭垂直焊縫作前后移動的同時,還應(yīng)作10-15的左右轉(zhuǎn)動. 10.2.2為探測焊縫及熱影響區(qū)的橫向缺陷應(yīng)進(jìn)行平行和斜平行掃查. a.B級檢驗時,可寅邊緣使探頭與焊縫中心線成10-20作斜平行的掃查(圖12); b.C級檢驗時,可將探頭放在焊縫及熱影響區(qū)上作兩個

21、方向的平行掃查(圖13),焊縫母材厚度超過100mm時,應(yīng)在焊縫的兩面作平行掃查或者采用兩種角度探頭(45和60或45和70并用)作單面兩個方向的平行掃查;亦可用兩個45探頭作串列式平行掃查; c.對電渣焊縫還應(yīng)增加與焊縫中心線成45的斜向掃查. 10.2.3為確定缺陷的位置、方向、形狀、觀察缺陷動態(tài)波形或區(qū)分缺陷訊號與偽訊號,可采用前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等四種探頭基本掃查方式(圖14). 10.3曲面工件對接焊縫的檢驗 10.3.1探傷面為曲面時,應(yīng)按6.2.3和9.1.3條的規(guī)定選用對比試塊,并采用10.2條的方法進(jìn)行檢驗,C級檢驗時,受工件幾何形狀限制,橫向缺陷探測無法實

22、施時,應(yīng)在檢驗記錄中予以注明. 10.3.2環(huán)縫檢驗時,對比試塊的曲率半徑為探傷面曲率半徑0.9-1.5倍的對比試塊均可采用.探測橫向缺陷時按10.3.3條的方法進(jìn)行. 10.3.3縱縫檢驗時,對比試塊的曲率半徑與探傷面曲率半徑之差應(yīng)小于10%. 10.3.3.1根據(jù)工件的曲率和材料厚度選擇探頭角度,并考慮幾何臨界角的限制,確保聲束能掃查到整個焊縫厚度.條件允許時,聲束在曲底面的入射角度不應(yīng)超過70. 10.3.3.2探頭接觸面修磨后,應(yīng)注意探頭入射點和折射角或K值的變化,并用曲面試塊作實際測定. 10.3.3.3當(dāng)R大于W2/4采用平面對比試塊調(diào)節(jié)儀器時,檢驗中應(yīng)注意到熒

23、光屏指示的缺陷深度或水平距離與缺陷實際的徑向埋藏深度或水平距離孤長的差異,必要時應(yīng)進(jìn)行修正. 10.4其他結(jié)構(gòu)焊縫的檢驗 10.4.1一般原則 a.盡可能采用平板焊縫檢驗中已經(jīng)行之有效的各種方法; b.在選擇探傷面和探頭時應(yīng)考慮到檢測各種類型缺陷的可能性,并使聲束盡可能垂直于該結(jié)構(gòu)焊縫中的主要缺陷. 10.4.2T型接頭 10.4.2.1腹板厚度不同時,選用的折射角見表4,斜探頭在腹板一側(cè)作直射法和一次反射法探傷見圖15位置2. 10.4.2.2采用折射角45(K1)探頭在腹板一側(cè)作直射法和一次反射法探測焊縫及腹板側(cè)熱影響區(qū)的裂紋(圖16). 10.4.2.3為

24、探側(cè)腹板和翼板間未焊透或翼板側(cè)焊縫下層狀撕裂等缺陷,可采用直探頭(圖15位置1)或斜探頭(圖16位置3)在翼板外側(cè)探傷或采用折射角45(K1)探頭在翼板內(nèi)側(cè)作一次反射法探傷(圖15位置3). 10.4.3角接接頭 角接接頭探傷面及折射角一般按圖17和表4選擇. 10.4.4管座角焊縫 10.4.4.1根據(jù)焊縫結(jié)構(gòu)形式,管座角焊縫的檢驗有如下五種探側(cè)方法,可選擇其中一種或幾種方式組合實施檢驗.探測方式的選擇應(yīng)由合同雙方商定,并重點考慮主要探測對象和幾何條件的限制(圖18、19). a.在接管內(nèi)壁表面采用直探頭探傷(圖18位置1); b.在容器內(nèi)表面用直探頭探傷(圖19位置

25、1); c.在接管外表面采用斜探頭探傷(圖19位置2); d.在接管內(nèi)表面采用斜探頭探傷(圖18位置3,圖19位置3); e.在容器外表面采用斜探頭探傷(圖18位置2). 10.4.4.2管座角焊縫以直探頭檢驗為主,對直探頭掃查不到的區(qū)域或結(jié)構(gòu),缺陷向性不適于采用直探頭檢驗時,可采用斜探頭檢驗,斜探頭檢驗應(yīng)符合10.4.1條的規(guī)定. 10.4.5直探頭檢驗的規(guī)程 a.推薦采用頻率2.5Mhz直探頭或雙晶直探頭,探頭與工件接觸面的尺寸W應(yīng)小于2√R; b.靈敏度可在與工件同曲率的試塊上調(diào)節(jié),也可采用計算法或DGS曲線法,以工件底面回波調(diào)節(jié).其檢驗等級評定見表5.

26、11規(guī)定檢驗 11.1一般要求 11.1.1規(guī)定檢驗只對初始檢驗中被標(biāo)記的部位進(jìn)行檢驗. 11.1.2探傷靈敏度應(yīng)調(diào)節(jié)到評定靈敏度. 11.1.3對所有反射波幅超過定量線的缺陷,均應(yīng)確定其位置,最大反射波幅所在區(qū)域和缺陷指示長度. 11.2最大反射波幅的測定 11.2.1對判定為缺陷的部位,采取10.2.3條的探頭掃查方式、增加探傷面、改變探頭折射角度進(jìn)行探測,測出最大反射波幅并與距離--波幅曲線作比較,確定波幅所在區(qū)域.波幅測定的允許誤差為2DB. 11.3位置參數(shù)的測定 11.3.1缺陷位置以獲得缺陷最大反射波的位置來表示,根據(jù)相應(yīng)的探頭位置和反射波在熒光屏

27、上的位置來確定如下全部或部分參數(shù). a.縱坐標(biāo)L代表缺陷沿焊縫方向的位置.以檢驗區(qū)段編號為標(biāo)記基準(zhǔn)點(即原點)建立坐標(biāo).坐標(biāo)正方向距離L表示缺陷到原點之間的距離見圖20; b.深度坐標(biāo)h代表缺陷位置到探傷面的垂直距離(mm).以缺陷最大反射波位置的深度值表示; c.橫坐標(biāo)q代表缺陷位置離開焊縫中心線的垂直距離,可由缺陷最大反射波位置的水平距離或簡化水平距離求得. 11.3.2缺陷的深度和水平距離(或簡化水平距離)兩數(shù)值中的一個可由缺陷最大反射波在熒光屏上的位置直接讀出,另一數(shù)值可采用計算法、曲線法、作圖法或缺陷定位尺求出. 11.4尺寸參數(shù)的測定 應(yīng)根據(jù)缺陷最大反射波幅

28、確定缺陷當(dāng)量值Φ或測定缺陷指示長度△l. 11.4.1缺陷當(dāng)量Φ,用當(dāng)量平底孔直徑表示,主要用于直探頭檢驗,可采用公式計算,DGS曲線,試塊對比或當(dāng)量計算尺確定缺陷當(dāng)量尺寸. 11.4.2缺陷指示長度△l的測定推薦采用如下二種方法. a.當(dāng)缺陷反射波只有一個高點時,用降低6dB相對靈敏度法測長見圖21; b.在測長掃查過程中,如發(fā)現(xiàn)缺陷反射波峰值起伏變化,有多個高點,則以缺陷兩端反射波極大值之間探頭的移動長度確定為缺陷指示長度,即端點峰值法見圖22. 12缺陷評定 12.1超過評定線的信號應(yīng)注意其是否具有裂紋等危害性缺陷特征,如有懷疑時采取改變探頭角度,增加探傷面、觀察

29、動態(tài)波型、結(jié)合結(jié)構(gòu)工藝特征作判定,如對波型不能準(zhǔn)確判斷時,應(yīng)輔以其他檢驗作綜合判定. 12.2最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷,其指示長度小于10mm時按5mm計. 12.3相鄰兩缺陷各向間距小于8mm時,兩缺陷指示長度之和作為單個缺陷的指示長度. 13檢驗結(jié)果的等級分類 13.1最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷,根據(jù)缺陷指示長度按表6的規(guī)定予以評級. 13.2最大反射波幅不超過評定線的缺陷,均應(yīng)為Ⅰ級. 13.3最大反射波幅超過評定線的缺陷,檢驗者判定為裂紋等危害性缺陷時,無論其波幅和尺寸如何,均評定為Ⅳ級. 13.4反射波幅位于Ⅰ區(qū)的非裂紋性缺陷,均評為Ⅰ級. 13.5

30、反射波幅位于Ⅲ區(qū)的缺陷,無論其指示長度如何,均評定為Ⅳ級. 13.6不合格的缺陷,應(yīng)予返修,返修區(qū)域修后,返修部位及補焊受影響的區(qū)域,應(yīng)按原探傷條件進(jìn)行復(fù)驗,復(fù)探部位的缺陷亦應(yīng)按12章評定. 14記錄與報告 14.1檢驗記錄主要內(nèi)容:工件名稱、編號、焊縫編號、坡口形式、焊縫種類、母材材質(zhì)、規(guī)格、表面情況、探傷方法、檢驗規(guī)程、驗收標(biāo)準(zhǔn)、所使用的儀器、探頭、耦合劑、試塊、掃描比例、探傷靈敏度.所發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷及評定記錄,檢驗人員及檢驗日期等.反射波幅位于Ⅱ區(qū),其指示長度小于表6的缺陷也應(yīng)予記錄. 14.2檢驗報告主要內(nèi)容:工件名稱、合同號、編號、探傷方法、探傷部位示意圖、檢驗范圍、

31、探傷比例收標(biāo)準(zhǔn)、缺陷情況、返修情況、探傷結(jié)論、檢驗人員及審核人員簽字等. 14.3檢驗記錄和報告應(yīng)至少保存7年. 14.4檢驗記錄和報告的推薦格式見附錄F. 附錄A 標(biāo)準(zhǔn)試塊的形狀和尺寸 (補充件) 注:尺寸公差0.1;各邊垂直度不大于0.05;C面尺寸基準(zhǔn)面,上部各折射角刻度尺寸值見表A1,下部見表A2. 附錄B 對比試塊的形狀和尺寸 (補充件) B1對比試塊的形狀和尺寸見表B1. 注:①尺寸公差0.1mm;②各邊垂直度不大于0.1;③表面粗糙度不大于6.3μm;④標(biāo)準(zhǔn)孔與加工面的平行度不大于0.05. 附錄C 串列掃查探傷方法 (補充

32、件) C1探傷設(shè)備 C1.1超聲波探傷儀的工作方式必須具備一發(fā)一收工作狀態(tài). C1.2為保證一發(fā)一收探頭相對于串列基準(zhǔn)線經(jīng)常保持等距離移動,應(yīng)配備適宜的探頭夾具,并適用于橫方型及縱方型兩種掃查方式. C1.3推薦采用,頻率2-2.5Mhz,公稱折射角45探頭,兩探頭入射點間最短間距應(yīng)小于20mm. C2儀器調(diào)整 C2.1時基線掃描的調(diào)節(jié)采用單探頭按標(biāo)準(zhǔn)正文9.1的方法調(diào)節(jié),最大探測范圍應(yīng)大于1跨距聲程. C2.2靈敏度調(diào)整 在工件無缺陷部位,將發(fā)、收兩探頭對向放置,間距為1跨距,找到底面最大反射波見圖C1及式C1,調(diào)節(jié)增益使反射波幅為熒光屏滿幅高度的40%,并以

33、此為基準(zhǔn)波高.靈敏度分別提高8dB、14dB和20dB代表判廢靈敏度、定量靈敏度和評定靈敏度. C3檢驗程序 C3.1檢驗準(zhǔn)備 a.探傷面對接焊縫的單面雙側(cè); b.串列基準(zhǔn)線如發(fā)、收兩探頭實測折射角的平均值為β或K值平均為K.在離參考線(參考線至探傷截面的距離L’-0.5P)的位置標(biāo)記串列基準(zhǔn)線,見圖C2及式C2. 0.5P=δtgβ(C1) 或0.5P=δK(C2) C3.2初始探傷 C3.2.1探傷靈敏度不低于評定靈敏度. C3.2.2掃查方式采用橫方形或縱方形串列掃查,掃查范圍以串列基準(zhǔn)線為中心盡可能掃查到整個探傷截面,每個探傷截面應(yīng)掃查一遍. C

34、3.2.3標(biāo)記超過評定線的反射波,被判定為缺陷時,應(yīng)在焊縫的相應(yīng)位置作出標(biāo)記. C3.3規(guī)定探傷 C3.3.1對象只對初始檢驗標(biāo)記部位進(jìn)行探傷. C3.3.2探傷靈敏度為評定靈敏度. C3.3.3缺陷位置不同深度的缺陷,其反射波均出現(xiàn)在相當(dāng)于半跨距聲程位置見圖C3.缺陷的水平距離和深度分別為: (C3) (C4) C3.3.4缺陷以射波幅在最大反射波探頭位置,以40%線為基準(zhǔn)波高測出缺陷反射波的dB數(shù)作為缺陷的相對波幅,記為SL----dB. C3.3.5缺陷指示長度的測定 采用以評定靈敏度為測長靈敏度的絕對靈敏度法測量缺陷指示長度.即進(jìn)行左右掃查(橫方形串

35、列掃查),以波幅超過評定線的探頭移動范圍作為缺陷指示長度. C4缺陷評定 所有反射波幅度超過評定線的缺陷均應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)正文第12章的規(guī)定予以評定,并按第13章的規(guī)定對探傷結(jié)果作等級分類. 附錄D 距離----波幅(DAC)曲線的制作 (補充件) D1試件 D1.1采用標(biāo)準(zhǔn)附錄B對比試塊或其他等效形式試塊繪制DAC曲線. D1.2R小于等于W2/4時,應(yīng)采用探傷面曲率與工件探傷面曲率相同或相近的對比試塊. D2繪制步驟 DAC曲線可繪制在坐標(biāo)紙上(稱DAC曲線),亦可直接繪制在熒光屏前透明的刻度板上(稱DAC曲線板). D2.1DAC曲線的繪制步驟如下

36、: a.將測試范圍調(diào)整到探傷使用的最大探測范圍,并按深度、水平或聲程法調(diào)整時基線掃描比例; b.根據(jù)工件厚度和曲率選擇合適的對比試塊,選取試塊上民探傷深度相同或接近的橫孔為第一基準(zhǔn)孔,將探頭置于試塊探傷面聲束指向該孔,調(diào)節(jié)探頭位置找到橫孔的最高反射波; c.調(diào)節(jié)"增益"或"衰減器"使該反射幅為熒光屏上某一高度(例如滿幅的40%)該波高即為"基準(zhǔn)波高",此時,探傷系統(tǒng)的有效靈敏度應(yīng)比評定靈敏度高10dB; d.調(diào)節(jié)衰減器,依次探測其他橫孔,并找到最大反射波高,分別記錄各反射波的相對波幅值(dB); e.以波幅(dB)為縱坐標(biāo),以探沿距離(聲程、深度或水平距離)為橫坐標(biāo),將c、

37、d記錄數(shù)值描繪在坐標(biāo)紙上; f.將標(biāo)記各點連成圓滑曲線,并延長到整個探測范圍,最近探測點到探距離O點間畫水平線,該曲線即為Φ3mm橫孔DAC曲線的基準(zhǔn)線; g.依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)正文表3規(guī)定的各線靈敏度,在基準(zhǔn)線下分別繪出判廢線、定量線、評定線,并標(biāo)記波幅的分區(qū); h.為便于現(xiàn)場探傷校驗靈敏度,在測試上述數(shù)據(jù)的同時,可對現(xiàn)場使用的便攜試塊上的某一參考反射體進(jìn)行同樣測量,記錄其反射波位置和反射波幅(dB)并標(biāo)記在DAC曲線圖上. D2.2DAC曲線的繪制步驟如下: a.同D2.1a; b.依據(jù)工件厚度和曲率選擇合適的對比試塊,在試塊上所有孔深小于等于探測深度的孔中,選取能產(chǎn)生最大反

38、射波幅的橫孔為第一基準(zhǔn)孔; c.調(diào)節(jié)"增益"使該孔的反射波為熒光屏滿幅高度的80%,將其峰值標(biāo)記在熒光屏前輔助面板上.依次探測其它橫孔,并找到最大反射波,地峰值點標(biāo)記在輔助面板上,如果做分段繪制,可調(diào)節(jié)衰減器分段繪制曲線; d.將各標(biāo)記點連成圓滑曲線,并延伸到整個探測范圍,該曲線即為Φ3mm橫孔DAC曲線基準(zhǔn)線;定量靈敏度下,如分別將靈敏度提高或降低6dB,該線將分別代表評定或判廢線.(A級檢驗DAC基準(zhǔn)線即為判廢線); e.將靈敏度提高(8-50mm提高到10dB,50-300mm提高10dB或8dB),該線表示定量線.在定量靈敏度下,如分別將靈敏度提高或降低6dB,該線將分別代

39、表評定或判廢線.(A級檢驗DAC基準(zhǔn)線即為判廢線); f.在作上述測試的同時,可對現(xiàn)場使用的便攜式試塊上的某一參考反射體作同樣測,并將其反射波位置和峰值標(biāo)記在曲線板上,以便現(xiàn)場進(jìn)行靈敏度校驗. 附錄E 聲能傳輸損耗差的測定 (補充件) 工件本身反射波幅度有影響的兩個主要因素是材料的材質(zhì)衰減和工件表面粗糙度及耦合情況的表面聲能損失. 超聲波的材質(zhì)衰減對普通碳鋼或低合金網(wǎng)板材,在頻率低于3MHz聲程不超過200mm時,可以忽略不記,或者一般來說衰減系數(shù)小于0.01dB/mm時,材質(zhì)衰減可以不予考慮,標(biāo)準(zhǔn)試塊和對比試塊均應(yīng)滿足這一要求. 受檢工件探傷時,如聲程較大,或材質(zhì)

40、衰減系數(shù)超過上述范圍,在確定缺陷反射波幅時,應(yīng)考慮作材料衰減修整,如被檢工件表面比較粗糙還應(yīng)考慮表面聲能損失問題. E1橫波超聲材質(zhì)衰減的測量 E1.1制作與受檢工件材質(zhì)相同或相近,厚度約40mm表面粗糙度與對比試塊RB相同的平面型試塊圖E1. E1.2采用工件檢驗中使用的斜探頭按深度1:1調(diào)節(jié)儀器時基掃描. E1.3另選用一只與該探頭尺寸、頻率、角度相同的斜探頭,兩探頭按圖E1所示方向置于平板試塊上,兩探頭入射點間距離為1P,儀器調(diào)為一發(fā)一收狀態(tài),找到接以最大反射波幅,記錄其波幅值Hi(dB). E1.4將兩探頭拉開到距離為2P,找到最大反射波幅,記錄其波幅值H2(dB)

41、. E1.5實際探傷中超聲波總是往返的,故雙程的衰減系數(shù)αH可用下式計算: (E1) S1=40/COSβ+l’(E2) S2=80/COSβ+l’0(E3) (E4) 式中L0----晶片到為的距離,作為簡化處理亦可取l’0=l0,mm; △------聲程S1、S2不考慮材質(zhì)衰減時大平面的反射波幅dB差,可用公式 計算或從該探頭的DGS曲線上查得,dB; 由于S2近擬為S1的2倍,在聲程大于3倍近場長度N時,△約為6dB. E1.6如果在圖E1試塊和RB對比試塊的側(cè)面測得波幅HZ,相差不過1dB,則可不考慮工件的材質(zhì)衰減. E2傳輸損失差的測定

42、 E2.1采用工件檢驗中使用的斜探頭,按深度比例調(diào)節(jié)儀器時基掃描. E2.2選用另一與該探頭尺寸、頻率、角度相同的斜探頭,兩探頭按圖E2所示方向置于對比試塊側(cè)面上,兩探頭入射點間距離為1P,儀器調(diào)為一發(fā)一收狀態(tài). E2.3在對比試塊上,找到接收波最大反射波幅,記錄其波幅值H1(dB). E2.4在受檢工件板材上(不通過焊縫)同樣測出接收波最大反射波幅,記錄其波幅值H2(dB). E2.5傳輸損失差△V為: △V=H1-H2-△1-△2(E5) 式中△1----聲程S1、S2不考慮材質(zhì)衰減時大平面的反射波幅dB差,可用公式 計算或從探頭的DGS曲線上查得,dB;

43、 S1----在對比試塊中的聲程,mm; S2----在工件板材中的聲程,mm; △2--試塊中聲程S1時與工件中聲程S2時的超聲材質(zhì)衰減差值,dB. 如試塊圖E1按E1測量材質(zhì)衰減系數(shù)小于0.01dB/mm,此項可以不予考慮. 附錄F 焊縫超聲波探傷報告和記錄 (參考件) 焊縫超聲波探傷報告 焊縫超聲波探傷記錄 附加說明: 本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國機械電子工業(yè)部提出. 本標(biāo)準(zhǔn)由全國無損檢測標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口. 本標(biāo)準(zhǔn)由哈爾濱焊接研究所負(fù)責(zé)起草,主要參加單位:哈爾濱鍋爐廠、勞動人事部鍋爐壓力容器檢測研究中心. 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人李生田、李家鰲、康紀(jì)黔、張澤豐、王梅屏.