超声波探伤作业指导书

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1  适用范围
本作业指导书适用于母材厚度不小于8mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波检验。
    不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊接，外径小于159mm钢管对接焊缝，  内径小于等于200mm的管座角焊缝及外径小于250mm和内径小于80％的纵向焊缝。
2  引用标准
   JB4730-94《压力容器无损检测》
   GBll345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》
   GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
3  试验项目及质量要求
3.1  试验项目：内部缺陷超声波探伤。
3.2  质量要求
3.2.1  检验等级的分级
根据质量要求检验等级分A、B、C三级，检验的完善程度A级最低，B级一般，C级最高。检验工作的难度系数按A、B、C顺序逐级增高，应按照工种2的材质、结构、焊接方法，使用条件及承受荷载的不同，合理的选用检验级别。检验等级应按产品的技术条件和有关规定选择或经合同双方协商选定。
3.2.2  焊缝质量等级及缺陷分级
表3.2.2
焊缝质量等级 一级 二级
内部缺陷
超声波探伤 评定等级 Ⅱ Ⅲ
 检验等级 B级 B级
 探伤比例 100% 20%
3.2.3  探伤比例的计数方法
探伤比例的计数方法应按以下原则确定：①对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度不应小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于l条焊缝。
3.2.4  检验区域的选择
3.2.4.1  超声波检测应在焊缝及探伤表面经外观检查合格后方可进行，应划好检验区域，标出检验区段编号。
3.2.4.2  检验区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30％的一般区哉，这区域最小10mm，最大20m。
3.2.4.3  接头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其它外部杂质。探伤区域表面应平整光滑，便于探头的自由扫查，其表面粗糙度不应超过6.3um，必要时进行打磨。a、采用一次反射法或串列式扫查探伤时，探头移动区应大于2.5δk，(其中，δ为板厚，k为探头值)；b、采用直射法探伤时，探头移动区域应大于1.5δk。
3.2.4.4  去除余高的焊接，应将余高打磨到与临邻近母材平齐。保留余高焊缝，如焊缝表面有咬边，较大的隆起和凹陷等也应进行适当修磨，并做圆滑过渡以免影响检验结果的评定。
3.2.5  检验频率
检验频率f一般在2-5MHZ的范围内选择，推荐选用2—2.5MHZ区称频率检验，特殊情况下，可选用低于2MHZ区或高于2.5MHZ的检验频率，但必须保证系统灵敏度的要求。
3.2.6  检验等级，探伤面及使用k值(折射角)  见表3.2.6
表3.2.6
板厚mm 探伤面 探伤法 使用折射角或k值
 A B C  
≤25 单面单
侧 单面双侧或
双面单侧 直射法及一
次性反射法 70°(k2.5、k2.o)
    70°或60°(k2.5、k2.o、k1.5)
>25—50   直射法 45°或60°;45°和60°，
45°和70°并用(k1.o或k1.5，
(k1.o和k1..5，k1．0和k2．O并用)
>50—100 ／   
>100 ／ 双面双侧  45°和60°并用(k1．0和k1．5或k2．O)
4  仪器、试块、耦合剂、探头
4.1  仪器CTS-2000笔记本式数据超声波探伤仪
4.2  试块
CSK-IA    试块
CSK-ⅡA   试块
4.3  耦合剂
应选用适当的液体或模糊状物作耦合剂。耦合剂应具备有良好透声性和适宜流动性，不应对材料和人体有损伤作用。同时应便于检验后清理。典型耦合剂为水、机油、甘油和浆糊。在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂。
4.4  探头：斜探头、直探头
5  仪器的调整的校验
5.1  基线扫描的调节
荧光屏时基线刻度可按比例调节为代表缺陷的水平距离ι，深度h或声程S。
5.1.1  探伤面为平面时，可在对比试块上进行时基线扫描调节，扫描比例依据工作厚度和选用的探头角度来确定，最大检验范围应调到时基线满刻度的2／3以上。
5.1.2  探伤面曲率半径R大于W2／4时，可在平面对比试块上或探伤面曲率相近的曲面对比试块上，进行时基线扫描调节。
5.1.3  探伤面曲面半径R小于等于W2／4时，探头楔块应磨成与工件曲面相吻合，按GBll345-89第6.2.3条在对比试块上作时基线扫描调节。
5.2  距离一波幅(DAC)曲线的绘制 
5.2.1  距离一波幅曲线由选用的仪器、探头系统在对比试块上实测数据绘制，曲线由判废线、定量线、评定线组成，不同验收级别各线灵敏度见表5.2.1  表中DAC是以上φ2mm标准反射体绘制的距离一波副曲线，即DAC基准线。评定线以上定量线以下为I区，定量线至判废线以下的Ⅱ区，判废线及以上区域为Ⅲ区(判废区)
距离——波幅曲线的灵敏度
表5.2.1
级别
板厚mm
DAC A B C
 8—46 >46-120 >46-120
判废线 DAC-4dB DAC+2dB DAC
定量线 DAC-12dB DAC-8dB DAC-6dB
评定线 DAC-18dB DAC-14dB DAC-12dB
5.2.2  探测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。
5.2.3  探伤面曲率半径R小于等于W2／

www.gong66.com4时，距离一波幅曲线的绘制应在曲线面对比试块上进行。
5.2.4  受检工件的表面耦合损失及材质衰减应与试块相同，否则应进行传输损失修整，在1跨距声程内最大传输损差在2dB以内可不进行修整。
5.2.5  距离一波幅曲线可绘制在坐标纸上，也可直接绘制在荧光屏刻板上。
5.3  仪器调整的校验
5.3.1  每次检验前应在对比试块上，对时基线扫描比例和距离一波幅曲线<灵敏度>进行调整或校验。校验点不少于两点。
5.3.2  在检验过程中每4h之内检验工作结束后应对时基线扫描和灵敏度进行校验，校验可在对比试块或其他等效试块上进行。
5.3.3  扫描调节校验时，如发现校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的10％或满刻度5％(两者取较小值)，则扫描比例应重新调整，前次校验后已经记录的缺点，位置参数应重新测定，并予以更正。
5.3.4  灵敏度校验时，如校验点的反射波幅比距离一波幅曲线降低20％或2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，而前次校验后，已经记录的缺陷，应对缺陷尺寸参数重新测定并予以评定。
6  初始检验
6.1  一般要求
6.1.1  超声检验应在焊缝及探伤表面经外观检查合格并满足GBll345-89第8.1.3条的要求后方可进行。
6.1.2  检验前，探伤人员应了解受检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等情况。   
6.1.3  探伤灵敏度应不低于评定线灵敏度。
6.1.4  扫查速度不应大于150mm／S，相邻两次探头移动间隔保证至少有探头宽度10％的重叠。
6.1.5  对波幅超过评定线的反射波，应根据探头位置、方向、反射波的位置及6.1.2条了解焊缝情况，判断其是否为缺陷。判断缺陷的部位在焊缝表面作出标记。
6.2  平板对接焊缝的检验 
6.2.1  为探测纵向缺陷，斜探头垂直于焊缝中心线放置在探伤面上，作锯齿型扫查。探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊缝截面及热影响区。在保持垂直焊缝作前后移动的同时，还应作10°～15°左右移动。
6.2.2  为探测焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查。B级检验时，可在焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线成10°～20°斜平行扫查。C级检验时，可将探头放在焊缝及热影响区上作两方向的平行扫查，焊缝母材厚度超过lOOmm时，应在焊缝的两面作平行扫查或者采用两种角度探头(45°和60°或45°和70°并用)作单位两个方向平行扫查，亦可用两个45°探头作串列式平行扫查。对电渣焊缝还应增加与焊缝中心线45°的斜想向扫查。
6.2.3  为确定缺陷的位置、方向、形状、观察缺陷动态波形或区分缺陷讯号与伪讯号，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。见图1。

图1   四种基本扫查方法

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