鋼焊縫超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)
閱讀： 發(fā)布時(shí)間：2009-12-18
人民標(biāo)準(zhǔn)
鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)11345-89
Method for manual ultrasonic testing andclassification
of testing results for ferritic steelwdlds
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢驗(yàn)焊縫及熱影響區(qū)缺陷確定缺陷位置、尺寸和缺陷評(píng)定的一般方法及探傷結(jié)果的分級(jí)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(duì)接焊縫脈沖反射法手工超聲波檢驗(yàn).
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(duì)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)
ZB Y 344 超聲波探傷儀用探頭型號(hào)命名方法
ZB Y 231 超聲波探傷儀用探頭性能測(cè)試方法
ZB Y 232 超聲探傷用1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)試塊技術(shù)條件
ZB J 04 001 A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法
3 術(shù)語(yǔ)
3.1 簡(jiǎn)化水平距離l'
從探頭前沿到缺陷在探傷面上測(cè)量的水平距離.
3.2 缺陷指示長(zhǎng)度△l
焊縫超聲檢驗(yàn)中按規(guī)定的測(cè)量方法以探頭移動(dòng)距離測(cè)得的缺陷長(zhǎng)度.
3.3 探頭接觸面寬度W
環(huán)縫檢驗(yàn)時(shí)為探頭寬度縱縫檢驗(yàn)為探頭長(zhǎng)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(yàn)折射聲束軸線與內(nèi)壁相切時(shí)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(dòng)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(dòng)的掃查方法.
3.9 探傷截面
串列掃查探傷時(shí)作為探傷對(duì)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
串列掃查時(shí)作為一發(fā)一收兩探頭等間隔移動(dòng)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(diǎn)對(duì)串列基準(zhǔn)線經(jīng)常保持等距離平行于焊縫移動(dòng)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(diǎn)對(duì)串列基準(zhǔn)線經(jīng)常保持等距離垂直于焊縫移動(dòng)的掃查方法見圖4.
4 檢驗(yàn)人員
4.1 從事焊縫探傷的檢驗(yàn)人員必須掌握超聲波探傷的基礎(chǔ)技術(shù)具有足夠的焊縫超聲波探傷經(jīng)驗(yàn)并掌握一定的材料、焊接基礎(chǔ)知識(shí).
4.2 焊縫超聲檢驗(yàn)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(jí)資格證書從事相對(duì)應(yīng)考核項(xiàng)目的檢驗(yàn)工作.
注:一般焊接檢驗(yàn)考核項(xiàng)目分為板對(duì)接焊縫;管件對(duì)接焊縫;管座角焊縫;節(jié)點(diǎn)焊縫等四種.
4.3 超聲檢驗(yàn)人員的視力應(yīng)每年檢查一次校正視力不得低于1.0.
5 超聲波探傷儀、探頭及系統(tǒng)性能
5.1 超聲波探傷儀
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(jí)每檔不大于2dB調(diào)節(jié)量應(yīng)大于60dB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ZB Y344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)過500mm2且任一邊長(zhǎng)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(cè)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(shí)測(cè)值與公稱值的偏差應(yīng)不大于2°(K值偏差不應(yīng)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)證明確能提高探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性或能夠較好地解決一般檢驗(yàn)時(shí)的困難而又確保結(jié)果的正確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(píng)定靈敏度10dB以上.
5.3.2 遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力
a.直探頭 ≥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ZB J04001的規(guī)定方法進(jìn)行測(cè)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(gè)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(shí)間內(nèi)必須檢查一次.
6 試塊
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ZB Y232的規(guī)定該試塊主要用于測(cè)定探傷儀、探頭及系統(tǒng)性能.
6.2 對(duì)比試塊的形狀和尺寸見附錄B.
6.2.1 對(duì)比試塊采用與被檢驗(yàn)材料相同或聲學(xué)性能相近的鋼材制成.試塊的探測(cè)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(yàn)時(shí)不得出現(xiàn)大于距探測(cè)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(yàn)曲面工件時(shí)如探傷面曲率半徑R小于等于W2/4時(shí)應(yīng)采用與探傷面曲率相同的對(duì)比試塊.反射體的布置可參照對(duì)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(zhǎng)mm;
S---聲程m;
De--聲源有效直徑mm
6.3 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)為校驗(yàn)靈敏度和時(shí)基線可以采用其他型式的等效試塊.
7 檢驗(yàn)等級(jí)
7.1 檢驗(yàn)等級(jí)的分級(jí)
根據(jù)質(zhì)量要求檢驗(yàn)等級(jí)分為A、B、C三級(jí)檢驗(yàn)的完善程度A級(jí)低B級(jí)一般C級(jí)高檢驗(yàn)工作的難度系數(shù)按A、B、C順序逐級(jí)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(yàn)級(jí)別.檢驗(yàn)等級(jí)應(yīng)接產(chǎn)品技術(shù)條件和有關(guān)規(guī)定選擇或經(jīng)合同雙方協(xié)商選定.
注:A級(jí)難度系數(shù)為1;B級(jí)為5-6;C級(jí)為10-12.
本標(biāo)準(zhǔn)給出了三個(gè)檢驗(yàn)等級(jí)的檢驗(yàn)條件為避免焊件的幾何形狀限制相應(yīng)等級(jí)檢驗(yàn)的有效性設(shè)計(jì)、工藝人員應(yīng)考慮超聲檢驗(yàn)可行性的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝安排.
7.2 檢驗(yàn)等級(jí)的檢驗(yàn)范圍
7.2.1 A級(jí)檢驗(yàn)采用一種角度的探頭在焊縫的單面單側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)只對(duì)允許掃查到的焊縫截面進(jìn)行探測(cè).一般不要求作橫向缺陷的檢驗(yàn).母材厚度大于50Mm時(shí)不得采用A級(jí)檢驗(yàn).
7.2.2 B級(jí)檢驗(yàn)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(yàn)對(duì)整個(gè)焊縫截面進(jìn)行探測(cè).母材厚度大于100mm時(shí)采用雙面雙側(cè)檢驗(yàn).受幾何條件的限制可在焊縫的雙面半日側(cè)采用兩種角度探頭進(jìn)行探傷.條件允許時(shí)應(yīng)作橫向缺陷的檢驗(yàn).
7.2.3 C級(jí)檢驗(yàn)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(yàn).同時(shí)要作兩個(gè)掃查方向和兩種探頭角度的橫向缺陷檢驗(yàn).母材厚度大于100mm時(shí)采用雙面?zhèn)葯z驗(yàn).其他附加要求是:
a.對(duì)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(shí)一般要增加串列式掃查掃查方法見附錄C.
8 檢驗(yàn)準(zhǔn)備
8.1 探傷面
8.1.1 按不同檢驗(yàn)等級(jí)要求選擇探傷面.的探傷面如圖5和表2所示.
8.1.2 檢驗(yàn)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(gè)區(qū)域小10mm大20mm見圖6.
8.1.3 探頭移動(dòng)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)過6.3μm必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行打磨:
a.采用一次反射法或串列式掃查探傷時(shí)探頭移動(dòng)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(shí)探頭移動(dòng)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?/SPAN>并作圓滑過渡以影響檢驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定.
8.1.5 焊縫檢驗(yàn)前應(yīng)劃好檢驗(yàn)區(qū)段標(biāo)記出檢驗(yàn)區(qū)段編號(hào).
8.2 檢驗(yàn)頻率
檢驗(yàn)頻率f一般在2-5MHz范圍內(nèi)選擇選用2-2.5MHz公稱頻率檢驗(yàn).特殊情況下可選用低于2MHz或高于2.5MHz的檢驗(yàn)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(cè)的主要缺陷來選擇.對(duì)不同板厚的探頭角度和探頭數(shù)量見表2.
8.3.2 串列式掃查選用公稱折射角為45°的兩個(gè)探頭兩個(gè)探頭實(shí)際折射角相差不應(yīng)過2°探頭前洞長(zhǎng)度相差應(yīng)小于2mm.為便于探測(cè)厚焊縫坡口邊緣未熔合缺陷亦可選用兩個(gè)不同角度的探頭但兩個(gè)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(dòng)性不應(yīng)對(duì)材料和人體有作用同時(shí)應(yīng)便于檢驗(yàn)后清理.
8.4.2 典型的耦合劑為水、機(jī)油、甘油和漿糊耦合劑中可加入適量的"潤(rùn)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(yàn)應(yīng)采用相同的耦合劑.
8.5 母材的檢查
采用C級(jí)檢驗(yàn)時(shí)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(cè)是否有有探傷結(jié)果解釋的分層性或其他缺陷存在.該項(xiàng)檢查僅作記錄不屬于對(duì)母材的驗(yàn)收檢驗(yàn).母材檢查的規(guī)程要點(diǎn)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(wú)缺陷處二次底波調(diào)節(jié)為熒光屏滿幅的;
c.記錄:凡缺陷信號(hào)幅度過熒光屏滿幅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(yàn)
9.1 時(shí)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(jiǎn)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(shí)可在對(duì)比試塊上進(jìn)行時(shí)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大檢驗(yàn)范圍應(yīng)調(diào)至熒光屏?xí)r基線滿刻度的2/3以上.
9.1.2 探傷面曲率半徑R大于W2/4時(shí)可在平面對(duì)比試塊上或與探傷面曲率相近的曲面對(duì)比試塊上進(jìn)行時(shí)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(shí)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(duì)比試塊上作時(shí)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(duì)比試塊上的實(shí)測(cè)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(píng)定線EL組成不同驗(yàn)收級(jí)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(píng)定線以上至定量線以下為1區(qū)(弱信號(hào)評(píng)定區(qū));定量線至判廢線以下為Ⅱ區(qū)(長(zhǎng)度評(píng)定區(qū));判廢線及以上區(qū)域?yàn)棰髤^(qū)(判廢區(qū)).
9.2.2 探測(cè)橫向缺陷時(shí)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(shí)距離--波幅曲線的繪制應(yīng)在曲面對(duì)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)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(gè)檢驗(yàn)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.
9.3 儀器調(diào)整的校驗(yàn)
9.3.1 每次檢驗(yàn)前應(yīng)在對(duì)比試塊上對(duì)時(shí)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(yàn).校驗(yàn)點(diǎn)沙于兩點(diǎn).
9.3.2 檢驗(yàn)過程中每4h之內(nèi)或檢驗(yàn)工作結(jié)束后應(yīng)對(duì)時(shí)基線掃描和靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)校驗(yàn)可在對(duì)比試塊或其他兒試塊上進(jìn)行.
9.3.3 掃描調(diào)節(jié)校驗(yàn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)校驗(yàn)點(diǎn)反射波在掃描線上偏移過原校驗(yàn)點(diǎn)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(yàn)后已經(jīng)記錄的缺陷位置參數(shù)應(yīng)重新測(cè)定并予以更正.
9.3.4 靈敏度校驗(yàn)時(shí)如校驗(yàn)點(diǎn)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(duì)前次校驗(yàn)后檢查的全部焊縫應(yīng)重新檢驗(yàn).如校驗(yàn)點(diǎn)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(yàn)后已經(jīng)記錄的缺陷應(yīng)對(duì)缺陷尺寸參數(shù)重新測(cè)定并予以評(píng)定.
10 初始檢驗(yàn)
10.1 一般要求
10.1.1 超聲檢驗(yàn)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(yàn)前探傷人員應(yīng)了解受驗(yàn)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(píng)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(dòng)間隔保證至少有探頭寬度10%的重疊.
10.1.5 對(duì)波幅過評(píng)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(duì)接焊縫的檢驗(yàn)
10.2.1 為探測(cè)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(dòng)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(dòng)的同時(shí)還應(yīng)作10°-15°的左右轉(zhuǎn)動(dòng).
10.2.2 為探測(cè)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(jí)檢驗(yàn)時(shí)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(jí)檢驗(yàn)時(shí)可將探頭放在焊縫及熱影響區(qū)上作兩個(gè)方向的平行掃查(圖13)焊縫母材厚度過100mm時(shí)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(gè)方向的平行掃查;亦可用兩個(gè)45°探頭作串列式平行掃查;
c. 對(duì)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(dòng)態(tài)波形或區(qū)分缺陷訊號(hào)與偽訊號(hào)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(duì)接焊縫的檢驗(yàn)
10.3.1 探傷面為曲面時(shí)應(yīng)按6.2.3和9.1.3條的規(guī)定選用對(duì)比試塊并采用10.2條的方法進(jìn)行檢驗(yàn)C級(jí)檢驗(yàn)時(shí)受工件幾何形狀限制橫向缺陷探測(cè)無(wú)法實(shí)施時(shí)應(yīng)在檢驗(yàn)記錄中予以注明.
10.3.2 環(huán)縫檢驗(yàn)時(shí)對(duì)比試塊的曲率半徑為探傷面曲率半徑0.9-1.5倍的對(duì)比試塊均可采用.探測(cè)橫向缺陷時(shí)按10.3.3條的方法進(jìn)行.
10.3.3 縱縫檢驗(yàn)時(shí)對(duì)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(gè)焊縫厚度.條件允許時(shí)聲束在曲底面的入射角度不應(yīng)過70°.
10.3.3.2 探頭接觸面修磨后應(yīng)注意探頭入射點(diǎn)和折射角或K值的變化并用曲面試塊作實(shí)際測(cè)定.
10.3.3.3 當(dāng)R大于W2/4采用平面對(duì)比試塊調(diào)節(jié)儀器時(shí)檢驗(yàn)中應(yīng)注意到熒光屏指示的缺陷深度或水平距離與缺陷實(shí)際的徑向埋藏深度或水平距離孤長(zhǎng)的差異必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正.
10.4 其他結(jié)構(gòu)焊縫的檢驗(yàn)
10.4.1 一般原則
a.盡可能采用平板焊縫檢驗(yàn)中已經(jīng)行之有效的各種方法;
b.在選擇探傷面和探頭時(shí)應(yīng)考慮到檢測(cè)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.
10.4.2 T型接頭
10.4.2.1 腹板厚度不同時(shí)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(cè)焊縫及腹板側(cè)熱影響區(qū)的裂紋(圖16).
10.4.2.3 為探側(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(yàn)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(shí)施檢驗(yàn).探測(cè)方式的選擇應(yīng)由合同雙方商定并重點(diǎn)考慮主要探測(cè)對(duì)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(yàn)為主對(duì)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(yàn)時(shí)可采用斜探頭檢驗(yàn)斜探頭檢驗(yàn)應(yīng)符合10.4.1條的規(guī)定.
10.4.5 直探頭檢驗(yàn)的規(guī)程
a.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(jì)算法或DGS曲線法以工件底面回波調(diào)節(jié).其檢驗(yàn)等級(jí)評(píng)定見表5.
11 規(guī)定檢驗(yàn)
11.1 一般要求
11.1.1 規(guī)定檢驗(yàn)只對(duì)初始檢驗(yàn)中被標(biāo)記的部位進(jìn)行檢驗(yàn).
11.1.2 探傷靈敏度應(yīng)調(diào)節(jié)到評(píng)定靈敏度.
11.1.3 對(duì)所有反射波幅過定量線的缺陷均應(yīng)確定其位置大反射波幅所在區(qū)域和缺陷指示長(zhǎng)度.
11.2 大反射波幅的測(cè)定
11.2.1 對(duì)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(cè)測(cè)出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(cè)定的允許誤差為2DB.
11.3 位置參數(shù)的測(cè)定
11.3.1 缺陷位置以獲得缺陷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(yàn)區(qū)段編號(hào)為標(biāo)記基準(zhǔn)點(diǎn)(即原點(diǎn))建立坐標(biāo).坐標(biāo)正方向距離L表示缺陷到原點(diǎn)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大反射波位置的水平距離或簡(jiǎn)化水平距離求得.
11.3.2 缺陷的深度和水平距離(或簡(jiǎn)化水平距離)兩數(shù)值中的一個(gè)可由缺陷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(jì)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(cè)定
應(yīng)根據(jù)缺陷大反射波幅確定缺陷當(dāng)量值Φ或測(cè)定缺陷指示長(zhǎng)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(yàn)可采用公式計(jì)算DGS曲線試塊對(duì)比或當(dāng)量計(jì)算尺確定缺陷當(dāng)量尺寸.
11.4.2 缺陷指示長(zhǎng)度△l的測(cè)定采用如下二種方法.
a.當(dāng)缺陷反射波只有一個(gè)高點(diǎn)時(shí)用降低6dB相對(duì)靈敏度法測(cè)長(zhǎng)見圖21;
b.在測(cè)長(zhǎng)掃查過程中如發(fā)現(xiàn)缺陷反射波峰值起伏變化有多個(gè)高點(diǎn)則以缺陷兩端反射波極大值之間探頭的移動(dòng)長(zhǎng)度確定為缺陷指示長(zhǎng)度即端點(diǎn)峰值法見圖22.
12 缺陷評(píng)定
12.1 過評(píng)定線的信號(hào)應(yīng)注意其是否具有裂紋等危害性缺陷特征如有懷疑時(shí)采取改變探頭角度增加探傷面、觀察動(dòng)態(tài)波型、結(jié)合結(jié)構(gòu)工藝特征作判定如對(duì)波型不能準(zhǔn)確判斷時(shí)應(yīng)輔以其他檢驗(yàn)作綜合判定.
12.2 大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷其指示長(zhǎng)度小于10mm時(shí)按5mm計(jì).
12.3 相鄰兩缺陷各向間距小于8mm時(shí)兩缺陷指示長(zhǎng)度之和作為單個(gè)缺陷的指示長(zhǎng)度.
13 檢驗(yàn)結(jié)果的等級(jí)分類
13.1 大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷根據(jù)缺陷指示長(zhǎng)度按表6的規(guī)定予以評(píng)級(jí).
13.2 大反射波幅不過評(píng)定線的缺陷均應(yīng)為Ⅰ級(jí).
13.3 大反射波幅過評(píng)定線的缺陷檢驗(yàn)者判定為裂紋等危害性缺陷時(shí)無(wú)論其波幅和尺寸如何均評(píng)定為Ⅳ級(jí).
13.4 反射波幅位于Ⅰ區(qū)的非裂紋性缺陷均評(píng)為Ⅰ級(jí).
13.5 反射波幅位于Ⅲ區(qū)的缺陷無(wú)論其指示長(zhǎng)度如何均評(píng)定為Ⅳ級(jí).
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(bǔ)焊受影響的區(qū)域應(yīng)按原探傷條件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)復(fù)探部位的缺陷亦應(yīng)按12章評(píng)定.
14 記錄與報(bào)告
14.1 檢驗(yàn)記錄主要內(nèi)容:工件名稱、編號(hào)、焊縫編號(hào)、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(yàn)規(guī)程、驗(yàn)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)的標(biāo)缺陷及評(píng)定記錄檢驗(yàn)人員及檢驗(yàn)日期等.反射波幅位于Ⅱ區(qū)其指示長(zhǎng)度小于表6的缺陷也應(yīng)予記錄.
14.2 檢驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容:工件名稱、合同號(hào)、編號(hào)、探傷方法、探傷部位示意圖、檢驗(yàn)范圍、探傷比例收標(biāo)準(zhǔn)、缺陷情況、返修情況、探傷結(jié)論、檢驗(yàn)人員及審核人員簽字等.
14.3 檢驗(yàn)記錄和報(bào)告應(yīng)至少保存7年.
14.4 檢驗(yàn)記錄和報(bào)告的格式見附錄F.
附錄A
標(biāo)準(zhǔn)試塊的形狀和尺寸
(補(bǔ)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(duì)比試塊的形狀和尺寸
(補(bǔ)充件)
B1 對(duì)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(bǔ)充件)
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(duì)于串列基準(zhǔn)線經(jīng)常保持等距離移動(dòng)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 采用頻率2-2.5Mhz公稱折射角45°探頭兩探頭入射點(diǎn)間短間距應(yīng)小于20mm.
C2 儀器調(diào)整
C2.1 時(shí)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)大探測(cè)范圍應(yīng)大于1跨距聲程.
C2.2 靈敏度調(diào)整
在工件無(wú)缺陷部位將發(fā)、收兩探頭對(duì)向放置間距為1跨距找到底面大反射波見圖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(píng)定靈敏度.
C3 檢驗(yàn)程序
C3.1 檢驗(yàn)準(zhǔn)備
a.探傷面對(duì)接焊縫的單面雙側(cè);
b.串列基準(zhǔn)線如發(fā)、收兩探頭實(shí)測(cè)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(píng)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(gè)探傷截面每個(gè)探傷截面應(yīng)掃查一遍.
C3.2.3 標(biāo)記過評(píng)定線的反射波被判定為缺陷時(shí)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(duì)象只對(duì)初始檢驗(yàn)標(biāo)記部位進(jìn)行探傷.
C3.3.2 探傷靈敏度為評(píng)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 缺陷以射波幅在大反射波探頭位置以40%線為基準(zhǔn)波高測(cè)出缺陷反射波的dB數(shù)作為缺陷的相對(duì)波幅記為SL±----dB.
C3.3.5 缺陷指示長(zhǎng)度的測(cè)定
采用以評(píng)定靈敏度為測(cè)長(zhǎng)靈敏度的靈敏度法測(cè)量缺陷指示長(zhǎng)度.即進(jìn)行左右掃查(橫方形串列掃查)以波幅過評(píng)定線的探頭移動(dòng)范圍作為缺陷指示長(zhǎng)度.
C4 缺陷評(píng)定
所有反射波幅度過評(píng)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(píng)定并按第13章的規(guī)定對(duì)探傷結(jié)果作等級(jí)分類.
附錄D
距離----波幅(DAC)曲線的制作
(補(bǔ)充件)
D1 試件
D1.1 采用標(biāo)準(zhǔn)附錄B對(duì)比試塊或其他等效形式試塊繪制DAC曲線.
D1.2 R小于等于W2/4時(shí)應(yīng)采用探傷面曲率與工件探傷面曲率相同或相近的對(duì)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).
D2.1 DAC曲線的繪制步驟如下:
a.將測(cè)試范圍調(diào)整到探傷使用的大探測(cè)范圍并按深度、水平或聲程法調(diào)整時(shí)基線掃描比例;
b.根據(jù)工件厚度和曲率選擇合適的對(duì)比試塊選取試塊上民探傷深度相同或接近的橫孔為基準(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(shí)探傷系統(tǒng)的有效靈敏度應(yīng)比評(píng)定靈敏度高10dB;
d.調(diào)節(jié)衰減器依次探測(cè)其他橫孔并找到大反射波高分別記錄各反射波的相對(duì)波幅值(d ;
e.以波幅(d 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、d記錄數(shù)值描繪在坐標(biāo)紙上;
f.將標(biāo)記各點(diǎn)連成圓滑曲線并延長(zhǎng)到整個(gè)探測(cè)范圍近探測(cè)點(diǎn)到探距離O點(diǎn)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(píng)定線并標(biāo)記波幅的分區(qū);
h.為便于現(xiàn)場(chǎng)探傷校驗(yàn)靈敏度在測(cè)試上述數(shù)據(jù)的同時(shí)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的便攜試塊上的某一參考反射體進(jìn)行同樣測(cè)量記錄其反射波位置和反射波幅(d 并標(biāo)記在DAC曲線圖上.
D2.2 DAC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(duì)比試塊在試塊上所有孔深小于等于探測(cè)深度的孔中選取能產(chǎn)生大反射波幅的橫孔為基準(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(cè)其它橫孔并找到大反射波地峰值點(diǎn)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(diǎn)連成圓滑曲線并延伸到整個(gè)探測(cè)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(píng)定或判廢線.(A級(jí)檢驗(yàn)DAC基準(zhǔn)線即為判廢線);
e.將靈敏度提高(8-50mm提高到10dB50-300mm提高10dB或8d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該線將分別代表評(píng)定或判廢線.(A級(jí)檢驗(yàn)DAC基準(zhǔn)線即為判廢線);
f.在作上述測(cè)試的同時(shí)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的便攜式試塊上的某一參考反射體作同樣測(cè)并將其反射波位置和峰值標(biāo)記在曲線板上以便現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行靈敏度校驗(yàn).
附錄E
聲能傳輸損耗差的測(cè)定
(補(bǔ)充件)
工件本身反射波幅度有影響的兩個(gè)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(duì)普通碳鋼或低合金網(wǎng)板材在頻率低于3MHz聲程不過200mm時(shí)可以忽略不記或者一般來說衰減系數(shù)小于0.01dB/mm時(shí)材質(zhì)衰減可以不予考慮標(biāo)準(zhǔn)試塊和對(duì)比試塊均應(yīng)滿足這一要求.
受檢工件探傷時(shí)如聲程較大或材質(zhì)衰減系數(shù)過上述范圍在確定缺陷反射波幅時(shí)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(cè)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(duì)比試塊RB相同的平面型試塊圖E1.
E1.2 采用工件檢驗(yàn)中使用的斜探頭按深度1:1調(diào)節(jié)儀器時(shí)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(diǎn)間距離為1P儀器調(diào)為一發(fā)一收狀態(tài)找到接以大反射波幅記錄其波幅值Hi(d.
E1.4 將兩探頭拉開到距離為2P找到大反射波幅記錄其波幅值H2(d.
E1.5 實(shí)際探傷中超聲波是往返的故雙程的衰減系數(shù)αH可用下式計(jì)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(jiǎn)化處理亦可取l'0=l0mm;
△------聲程S1、S2不考慮材質(zhì)衰減時(shí)大平面的反射波幅dB差可用公式
計(jì)算或從該探頭的D·G·S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(chǎng)長(zhǎng)度N時(shí)△約為6dB.
E1.6 如果在圖E1試塊和RB對(duì)比試塊的側(cè)面測(cè)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(cè)定
E2.1 采用工件檢驗(yàn)中使用的斜探頭按深度比例調(diào)節(jié)儀器時(shí)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(duì)比試塊側(cè)面上兩探頭入射點(diǎn)間距離為1P儀器調(diào)為一發(fā)一收狀態(tài).
E2.3 在對(duì)比試塊上找到接收波大反射波幅記錄其波幅值H1(d.
E2.4 在受檢工件板材上(不通過焊縫)同樣測(cè)出接收波大反射波幅記錄其波幅值H2(d.
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(shí)大平面的反射波幅dB差可用公式
計(jì)算或從探頭的D·G·S曲線上查得dB;
S1----在對(duì)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(shí)與工件中聲程S2時(shí)的超聲材質(zhì)衰減差值dB.
如試塊圖E1按E1測(cè)量材質(zhì)衰減系數(shù)小于0.01dB/mm此項(xiàng)可以不予考慮.
附錄F
焊縫超聲波探傷報(bào)告和記錄
(參考件)
焊縫超聲波探傷報(bào)告
焊縫超聲波探傷記錄
附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由人民機(jī)械電子工業(yè)部提出.
本標(biāo)準(zhǔn)由無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)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(dòng)人事部鍋爐壓力容器檢測(cè)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.
產(chǎn)品分類
氣體檢測(cè)儀器:
滬ICP備09035104號(hào) 
