焊縫超聲波探傷

1、.焊縫手動(dòng)超聲波探傷鍋爐壓力容器和各種鋼結(jié)構(gòu)主要采用焊接方法制造。射線探傷和超聲波探傷是對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的主要方法。對(duì)于焊縫中的裂紋、未熔合等面狀危害性缺陷，超聲波比射線有更高的檢出率。隨著現(xiàn)代科技快速發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步。超聲儀器數(shù)字化，探頭品種類(lèi)型增加，使得超聲波檢測(cè)工藝可以更加完善，檢測(cè)技術(shù)更為成熟。但眾所周知：超聲波探傷中人為因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響甚大；工藝性強(qiáng)；故此對(duì)超聲波檢測(cè)人員的素質(zhì)要求高。檢測(cè)人員不僅要具備熟練的超聲波探傷技術(shù)，還應(yīng)了解有關(guān)的焊接基本知識(shí)；如焊接接頭形式、坡口形式、焊接方法和可能產(chǎn)生的缺陷方向、性質(zhì)等。針對(duì)不同的檢測(cè)對(duì)象制定相應(yīng)的探傷工藝，選用合適的探傷方法，從而獲得正

2、確的檢測(cè)結(jié)果。 射線檢測(cè)局限性：1. 輻射影響，在檢測(cè)場(chǎng)地附近，防護(hù)不當(dāng)會(huì)對(duì)人體造成傷害。2. 受穿透力等局限影響，對(duì)厚截面及厚度變化大的被檢物檢測(cè)效果不好。 3. 面狀缺陷受方向影響檢出率低。4. 不能提供缺陷的深度信息。5. 需接近被檢物體的兩面。6. 檢測(cè)周期長(zhǎng)，結(jié)果反饋慢。設(shè)備較超聲笨重。成本高。常規(guī)超聲波檢測(cè)不存在對(duì)人體的危害，它能提供缺陷的深度信息和檢出射線照相容易疏漏的垂直于射線入射方向的面積型缺陷。能即時(shí)出結(jié)果；與射線檢測(cè)互補(bǔ)。超聲檢測(cè)局限性：1. 由于操作者操作誤差導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的差異。2. 對(duì)操作者的主觀因素（能力、經(jīng)驗(yàn)、狀態(tài)）要求很高。3. 定性困難。4. 無(wú)直接見(jiàn)證記錄（

3、有些自動(dòng)化掃查裝置可作永久性記錄）。5. 對(duì)小的（但有可能超標(biāo)的缺陷）不連續(xù)性重復(fù)檢測(cè)結(jié)果的可能性小。6. 對(duì)粗糙、形狀不規(guī)則、小而薄及不均質(zhì)的零件難以檢查。7. 需使用耦合劑使波能量在換能器和被檢工件之間有效傳播。超聲波的一般特性：超聲波是機(jī)械波（光和X射線是電磁波）。超聲波基本上具有與可聞聲波相同的性質(zhì)。它們能在固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的彈性介質(zhì)中傳播。但不能在真空中傳播。在很多方面，一束超聲波類(lèi)似一束光。向光束一樣，超聲波可以從表面被反射；當(dāng)其穿過(guò)兩種聲速不同物質(zhì)的邊界時(shí)可被折射（實(shí)施橫波檢測(cè)基理）；在邊緣處或在障礙物周?chē)杀谎苌洌鸭y測(cè)高；端點(diǎn)衍射法基理）。第一節(jié) 焊接加工及常見(jiàn)缺陷一、焊接加

4、工1、焊接方法：有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣體保護(hù)焊、電渣焊、氣焊（氧氣+乙炔）。焊接過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)冶煉和鑄造過(guò)程。利用電能或其它能量產(chǎn)生高溫熔化金屬，形成熔池，熔融金屬在熔池中經(jīng)冶金反應(yīng)后冷卻，將兩母材牢固的結(jié)合在一起，形成焊接接頭。焊接過(guò)程中，其焊弧溫度高達(dá)6000，相當(dāng)于太陽(yáng)表面溫度。熔池溫度也在1200以上。因局部高溫帶來(lái)以下問(wèn)題：易氧化；產(chǎn)生夾渣；滲入氣體（空氣中氧、氮）；產(chǎn)生應(yīng)力。為防止有害氣體滲入，手工電弧焊是利用外層藥皮高溫時(shí)分解產(chǎn)生的氣體形成保護(hù)。埋弧焊和電渣焊是利用固體或液體焊劑作為保護(hù)層。氣體保護(hù)焊是利用氬氣或二氧化碳?xì)猓ǘ栊詺怏w）作保護(hù)層。2、接頭形式：有對(duì)接接頭、角

5、接接頭、T型接頭和搭接（搭接接頭在鍋爐壓力容器中不允許采用）。 對(duì)接接頭 角接接頭 T型接頭 搭接接頭3、坡口形式：I型、V型、U型、X型、K型為保證兩母材焊接時(shí)能完全熔合，焊前將母材加工成一定的坡口形狀，使其有利于焊接實(shí)施。其形狀和各部名稱(chēng)如下： 坡口角度 坡口面 鈍邊 根部間隙坡口目的 保證全熔透，減少填充量。鈍邊目的 保證全熔透，防止咬邊。間隙目的 保證全熔透，控制內(nèi)凹、未焊透。二、焊縫中常見(jiàn)缺陷及產(chǎn)生原因1、 焊縫常見(jiàn)缺陷 ：氣孔、夾渣、夾鎢、內(nèi)凹、焊瘤、燒穿、未焊透、未熔合、裂紋等。2、 缺陷形成及產(chǎn)生原因：a. 氣孔 熔池冷卻凝固之前來(lái)不及逸出殘留氣體（一氧化碳、氫氣）而形成的空穴

6、。因焊條焊劑烘干不夠；坡口油污不干凈；防風(fēng)不利導(dǎo)致電弧偏吹；保護(hù)氣體作用失效等原因所至。b. 夾渣 殘留在焊縫內(nèi)的溶渣或非金屬夾雜物（氮化物、硅酸鹽）。因坡口不干凈；層間清渣不凈；焊接電流過(guò)小；焊接速度過(guò)快；熔池冷卻過(guò)快，熔渣及夾雜物來(lái)不及浮起等原因?qū)е?。c. 未焊透 接頭部分金屬未完全熔透。因焊接電流??；焊速過(guò)快；坡口角度小；間隙??；坡口加工不規(guī)范；焊偏；鈍邊過(guò)大等原因所至。d. 未熔合 填充金屬與母材或填充金屬之間未熔合在一起。因坡口不干凈；電流小；運(yùn)條速度快；焊條角度不當(dāng)（焊偏）等原因所至。e. 夾鎢 鎢熔點(diǎn)高，未熔化并凝固在焊縫中。因不熔化極氬弧焊極脫落導(dǎo)致。f. 內(nèi)凹 表面填充不良。

7、因焊條插入不到位。g. 裂紋 焊接中或焊接后，在焊縫或母材的熱影響區(qū)局部的縫隙破裂。熱裂紋焊縫金屬?gòu)囊簯B(tài)凝固到固體時(shí)產(chǎn)生的裂紋（晶間裂紋）；因接頭中存在低熔點(diǎn)共晶體，偏析；由于焊接工藝不當(dāng)所至。冷裂紋焊接成形后，幾小時(shí)甚至幾天后產(chǎn)生（延遲裂紋）。產(chǎn)生原因：相變應(yīng)力（碳鋼冷卻過(guò)快時(shí)，產(chǎn)生馬氏體向珠光體、鐵素體過(guò)渡時(shí)產(chǎn)生）；結(jié)構(gòu)應(yīng)力（熱脹冷縮的應(yīng)力、約束力越高應(yīng)力越大，這是低碳鋼產(chǎn)生冷裂紋的主要原因。忌強(qiáng)力裝配）和氫脆（氫氣作用使材料變脆，壁厚較大時(shí)易出現(xiàn)）所至。再熱裂紋再次加熱產(chǎn)生。3、 缺陷在設(shè)備服役中的危害：一般危害 氣孔；夾渣；內(nèi)凹 （焊縫截面強(qiáng)度降低，腐蝕后造成穿孔、泄漏）嚴(yán)重危害 裂紋

8、；未熔合；未焊透 未熔合：面狀缺陷，應(yīng)力集中，易產(chǎn)生裂紋。 未焊透：垂直于焊縫，根部未焊透易腐蝕；有發(fā)展裂紋趨勢(shì)。 裂紋：尖銳的面狀缺陷，達(dá)臨界深度即斷裂失效。第二節(jié) 平板對(duì)接焊縫超聲波探傷焊縫的超聲波檢測(cè)可用直射聲束法或斜射聲束法（無(wú)需磨平余高）進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)際探傷中，超聲波在均勻物質(zhì)中傳播，遇缺陷存在時(shí)，形成反射。此時(shí)缺陷即可看作為新的波源，它發(fā)出的波被探頭接收，在熒光屏上被解讀。JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定缺陷長(zhǎng)度的測(cè)定是以缺陷波端點(diǎn)在某一靈敏度（定量線）下，移動(dòng)探頭，該波降至50%時(shí)為缺陷指示長(zhǎng)度，以此作為判定依據(jù)。而此時(shí)正是探頭中心對(duì)準(zhǔn)缺陷邊緣時(shí)的位置。缺陷越小，缺陷回波越不擾亂

9、探頭的聲場(chǎng)；由掃查法（此時(shí)用移動(dòng)探頭測(cè)定缺陷長(zhǎng)度）測(cè)定缺陷尺寸不正確（適用當(dāng)量法）。此法測(cè)定的不是缺陷尺寸，而是聲束寬度?；莞乖矸Q(chēng)：波動(dòng)是振動(dòng)狀態(tài)的傳播，如果介質(zhì)是連續(xù)的（均勻介質(zhì)可連續(xù)傳遞波動(dòng)），那么介質(zhì)中任何質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都將引起鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)又會(huì)引起較遠(yuǎn)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。因此波動(dòng)中任何質(zhì)點(diǎn)都可以看作是新的波源。（當(dāng)探測(cè)小于探頭晶片尺寸的缺陷時(shí)，其指示長(zhǎng)度與探頭直徑相近）一、探傷條件選擇 1. 根據(jù)圖紙、合同要求選用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)（JB/T4730-2005）。確定檢測(cè)技術(shù)等級(jí)（A級(jí)；B級(jí)；C級(jí)） 2. 頻率選擇：一般焊縫的晶粒較細(xì)，可選擇較高頻率；2.55.0MHz對(duì)板厚較薄焊縫，

10、采用高頻率，提高分辨力。對(duì)厚板焊縫和材質(zhì)衰減明顯的焊縫，應(yīng)采用較低頻率探傷，以保證探傷靈敏度。 3. K值選擇： 使主聲束能掃到整個(gè)焊縫截面； a. 要素 使聲束中心線盡量與主要危害性缺陷垂直； 保證有足夠的探傷靈敏度。 a L0 b b. 公式： K a+b+L0 T（不能滿足此條件，中間有一主聲束掃查不到的菱形區(qū)域。這一區(qū)域內(nèi)缺陷可能漏檢）；副聲速也可能掃到，但找不到最高波，無(wú)法定量。焊縫寬度對(duì)K值選擇有影響。在條件允許（探傷靈敏度足夠）的情況下，應(yīng)盡量采用大K值探頭。 c. 根據(jù)工件厚度選擇K值： 薄工件采用大K值探頭，避免近場(chǎng)探傷，提高定位、定量精度。厚工件采用小K值探頭，以縮短聲程，

11、減小衰減，提高探傷靈敏度。同時(shí)還可減少打磨寬度。JB/T4730-2005推薦K值 工件厚度 mm K值 625 3.02.0 2546 2.51.546120 2.01.0120400 2.01.0 d. K值會(huì)因工件聲速變化（斯涅爾定律）和探傷中探頭的磨損而產(chǎn)生變化。所以要經(jīng)常K值進(jìn)行校驗(yàn)。變化規(guī)律：聲速快，K值變大；探頭后面磨損大，K值變大。4. 試塊選擇： JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試塊有；CSK-A；CSKA；CSKA；CSK。CSK-A試塊用于超聲波儀器、探頭系統(tǒng)性能校準(zhǔn)和檢測(cè)校準(zhǔn)。CSKA；CSKA；CSK試塊用于超聲波檢測(cè)校準(zhǔn)。CSKA；CSK試塊的人工反射體為

12、長(zhǎng)橫孔。長(zhǎng)橫孔反射波在理論上與焊縫的光滑的直線熔渣相似。同時(shí)，利用橫孔對(duì)不同的聲束折射角也能得到相等的反射面；但需要不同深度對(duì)比孔，適應(yīng)不同板厚的焊縫檢測(cè)。長(zhǎng)橫孔遠(yuǎn)場(chǎng)變化規(guī)律，因距離變化，其變化規(guī)律更類(lèi)似于未焊透。在長(zhǎng)橫孔試塊上繪制曲線，測(cè)定靈敏度，適用未焊透類(lèi)缺陷的控制。長(zhǎng)橫孔變化規(guī)律：（不適合近場(chǎng)） dB = 10lg Df1 X23 Df2 X13CSKA試塊的人工反射體為短橫孔。短橫孔遠(yuǎn)場(chǎng)變化規(guī)律，因距離變化，其變化規(guī)律似球孔。以此繪制曲線，靈敏度可有效的控制點(diǎn)狀缺陷。但此靈敏度對(duì)條狀缺陷偏嚴(yán)。對(duì)中厚板檢測(cè)靈敏度偏高。短橫孔變化規(guī)律：（不適合近場(chǎng)） dB = 10lg Df1 X24

13、Df2 X14兩種反射體試塊因反射體類(lèi)型不同，兩者靈敏度不相同。反射規(guī)律不同，曲線規(guī)律亦不同。所控制檢測(cè)對(duì)象不同。故二者不得混用。5. 耦合劑：在超聲波直接接觸法探傷中，探頭和被檢物之間不加入合適的耦合劑，探傷是無(wú)法完成的。耦合劑可以是液體、半液體或粘體。并應(yīng)具備下列性能： a. 在實(shí)際檢測(cè)中能提供可靠的聲耦合； b. 使被檢物表面與探頭表面之間潤(rùn)濕，消除兩者之間的空氣； c. 使用方便； d. 不會(huì)很快地從表面流溢； e. 提供合適的潤(rùn)滑，使探頭在被檢物表面易于移動(dòng)； f. 耦合劑應(yīng)是均勻的，且不含有固體粒子或氣泡； g. 避免污染，并且沒(méi)有腐蝕、毒性或危害，不易燃； h. 在檢測(cè)條件下，不

14、易凍結(jié)或汽化； i. 檢測(cè)后易于清除。常用耦合劑有機(jī)油；糨糊；甘油；潤(rùn)滑脂（黃油）；水。機(jī)油不利于清除，還給焊縫返修帶來(lái)不利。糨糊更有利于垂直、頂面探傷。耦合劑的另一重要特性是其聲阻抗值應(yīng)介于探頭晶片與被檢材料聲阻抗值之間（Z2= Z1Z3 ，薄層介質(zhì)聲阻抗為兩側(cè)介質(zhì)阻抗幾何平均值時(shí)，聲強(qiáng)透射率等于1，超聲全透射 ）。操作者的技術(shù)對(duì)良好的耦合是重要因素，整個(gè)過(guò)程對(duì)探頭施加均勻、固定壓力，有助于排除空氣泡和獲得均勻的耦合層厚度。6. 探傷面：清除焊接飛濺、氧化皮、銹蝕、油漆、凹坑（用機(jī)械、化學(xué)方法均可）檢測(cè)表面應(yīng)平整，便于探頭掃查移動(dòng)。表面粗糙度6.3m。一般應(yīng)打磨。a. 檢測(cè)區(qū)寬度 焊縫本身加

15、上焊縫兩側(cè)各相當(dāng)于母材厚度30%的一段區(qū)域（510mm）。b. 探頭移動(dòng)區(qū)寬度： （P=2KT）一次反射法檢測(cè)，應(yīng)大于或等于1.25P； 直射法檢測(cè)，應(yīng)大于或等于0.75P。 c. 母材檢測(cè)：C級(jí)檢測(cè)有要求（較重要工件或圖紙有要求時(shí)）應(yīng)進(jìn)行母材檢測(cè)。僅作記錄，不屬于母材驗(yàn)收。看其是否有影響斜探頭檢測(cè)結(jié)果的分層類(lèi)缺陷。 母材檢測(cè)要求： . 25MHz直探頭，晶片直徑1025mm；. 檢測(cè)靈敏度：無(wú)缺陷處第二次底波調(diào)為屏幕滿刻度的100%；. 缺陷信號(hào)幅度超過(guò)20%時(shí)，應(yīng)標(biāo)記記錄。7. 探測(cè)方向選擇 根據(jù)工件結(jié)構(gòu)；坡口角度、形式；焊接中可能出現(xiàn)缺陷的方向性以及危害性缺陷。選用主聲束盡量與其垂直的入

16、射方向。 B級(jí)檢驗(yàn)：a.縱向缺陷檢測(cè)：. T=846mm時(shí)，單面雙側(cè)（一種K值探頭，直射波和一次反射波法）檢測(cè)；. T46120mm時(shí)，雙面雙側(cè)（一種K值，直射波法）檢測(cè)。如受幾何條件限制，也可在雙面單側(cè)或單面雙側(cè)采用兩種K值探頭檢測(cè)。. T120400mm時(shí)，雙面雙側(cè)（兩種K值，直射波法）檢測(cè)。兩探頭折射角相差100 。 b. 橫向缺陷檢測(cè)： .在焊縫兩側(cè)，聲束軸線與焊縫中心線夾角10200作斜平行探測(cè) （正反兩個(gè)方向）；.若焊縫磨平，可在焊縫及熱影響區(qū)上作兩個(gè)方向的掃查；. 電渣焊易出現(xiàn)人字形橫裂紋，可用K1探頭以450夾角在焊縫兩側(cè)，作正反兩個(gè)方向的斜平行掃查。C級(jí)檢驗(yàn)： a. 應(yīng)將焊縫

17、余高磨平；焊縫兩側(cè)的斜探頭掃查區(qū)域之母材用直探頭進(jìn)行檢測(cè)； b. T=846mm時(shí)，單面雙側(cè)（兩種K值，探頭折射角相差100，其中一個(gè)為450；一次反射法）檢測(cè)； c. T46400mm時(shí)，雙面雙側(cè)（兩種K值，探頭折射角相差100，一次反射波）檢測(cè)；對(duì)于單側(cè)坡口小于50的窄間隙焊縫，如有可能應(yīng)增加對(duì)與坡口表面平行缺陷的有效檢測(cè)方法（如串列掃查）； d. 應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷檢測(cè)。8. 前沿、K值測(cè)定 a.前沿測(cè)定：可在CSK-IA試塊上，利用R50；R100圓弧測(cè)定。將探頭放置在IA試塊上，前后移動(dòng)探頭，找到最高波，量出探頭前端至試塊R100端距離X；此探頭前沿尺寸L0=100-X。 b. K值測(cè)定

18、： .利用CSK-IA試塊上50反射體；前后移動(dòng)探頭，找到最高波，量出探頭前沿距試塊端部水平距離L； K= L+ L0-35 30 .利用CSK-A試塊上16孔，深20mm較好（避開(kāi)近場(chǎng)）。找到最高波；量水平距離L。 K= L+ L0-40 209. 掃描速度（時(shí)基線）調(diào)節(jié) 聲程法：屏幕時(shí)基線顯示為超聲波傳播距離（非K值探頭用此法）。 水平法：屏幕時(shí)基線顯示為探頭入射點(diǎn)至反射體投影到檢測(cè)面的水平距離。（20mm時(shí)采用此法） 深度法：屏幕時(shí)基線顯示為反射體距檢測(cè)面深度距離。（20mm時(shí)采用此法）a. 利用CSK-IA試塊上，R50、R100同心圓弧調(diào)節(jié)。 在IA試塊上，左右移動(dòng)探頭；屏幕上同時(shí)顯

19、示出R50、R100兩反射波，找到最高波，波高80%（探頭作前后移動(dòng)，使兩反射波高度相同）。按住探頭不動(dòng)，調(diào)節(jié)脈沖移位和深度旋鈕，使R50；R100反射波前沿分別對(duì)準(zhǔn)h1；h2（計(jì)算得出）。掃描速度即調(diào)整完畢。 . 水平法： h1= sin*50mm ；h2= sin*100mm 求 h1；h2 深度法： h1=cos*50mm ； h2=cos*100mm b. 利用CSK-A試塊上，16孔調(diào)節(jié)。 .在A試塊上，選定兩倍關(guān)系不同深度A、B兩孔；（A孔深度20mm；B孔深40mm）；移動(dòng)探頭，找到A孔最高波（波高80%）；調(diào)脈沖移位旋鈕，使A波前沿對(duì)準(zhǔn)h1；.挪動(dòng)探頭，找到B孔最高波，波高80

20、%；B孔讀數(shù)為Y；若Y不等于2h1，求二者之間的差X。 X=2h1-Y .探頭不動(dòng)。調(diào)深度（微調(diào)）旋鈕，移動(dòng)B孔至Y2X。再調(diào)脈沖移位旋鈕，使B波回至2h1。. 挪動(dòng)探頭，找到A孔最高波，若正對(duì)h1，即調(diào)整完畢。否則需重復(fù)上述步驟。 注：此法受反射體形狀、尺寸影響，精確探傷時(shí)需進(jìn)行修正。 A孔 B孔 X h1 Y h2 Y2X 10. 距離波幅曲線的繪制a. 距離dB曲線： （表格形式數(shù)字標(biāo)注）。b. 距離波幅曲線：將反射波幅用毫米（或%）繪在紙上或面板上。依據(jù)在對(duì)比試塊上一組不同深度的人工反射體的反射波幅，實(shí)測(cè)得到一條基準(zhǔn)線繪制而成。一般由評(píng)定線；定量線；判廢線三條線組成；分三個(gè)區(qū)域。各線靈

21、敏度依不同標(biāo)準(zhǔn)而定。c. 距離波幅曲線制作：. 距離dB曲線制作 測(cè)定探頭入射點(diǎn)、K值；調(diào)好掃描速度。將探頭置于檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試塊上，測(cè)距表面最近人工反射體，找到最高波；調(diào)增益使波高至80%，記下衰減器讀數(shù)與孔深度；然后依次測(cè)不同深度孔（深度達(dá)將檢測(cè)最大深度），調(diào)增益使得各孔波高達(dá)80%，記下此時(shí)衰減器dB數(shù)，填入表中即可。.距離波幅曲線繪制 測(cè)定探頭入射點(diǎn)、K值；調(diào)好掃描速度。將探頭置于檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試塊上，測(cè)距表面最近人工反射體，找到最高波；調(diào)增益使波高至80%，按住探頭不動(dòng)，記下衰減器讀數(shù)；并將波峰標(biāo)在屏幕面板上。增益不動(dòng)。依次測(cè)其它深度孔，并將各孔波峰標(biāo)在屏幕面板上；連接各點(diǎn)，即成為該反射

22、體距離波幅基準(zhǔn)線。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各條線靈敏度，調(diào)增益（衰減器），屏幕上這條基準(zhǔn)線即可轉(zhuǎn)換成所需的三條線中任意一條線。d. 距離波幅曲線實(shí)用若探傷中發(fā)現(xiàn)一缺陷波。找到最高波，按住探頭不動(dòng)。調(diào)節(jié)增益（衰減器），使該波峰至距離波幅曲線上（此時(shí)屏幕上顯示應(yīng)是定量線SL），讀衰減器讀數(shù)f；計(jì)算f與定量線SL差值為dB。該缺陷波幅應(yīng)記錄為SLdB。若時(shí)基線按深度法調(diào)節(jié)，在時(shí)基線上可直接讀出缺陷深度H，并計(jì)算出水平距離L。若時(shí)基線按水平法調(diào)節(jié)，則在時(shí)基線上可直接讀出缺陷水平距離L，并計(jì)算出深度H。深度法： L = K H L 水平法： H= Ke. 分段繪制曲線 （適用模擬儀器）若被檢工件厚度較大，屏幕上在

23、最大檢測(cè)距離處距離波幅曲線位置會(huì)很低。掃查過(guò)程中的回波動(dòng)態(tài)變化不易觀察到，容易導(dǎo)致缺陷漏檢。（曲線應(yīng)繪制在屏幕20%高度以上區(qū)域）?？刹扇》侄卫L制辦法解決。方法、步驟：在原曲線上某一點(diǎn)（中間或2/3；或二次波外），調(diào)增益，將靈敏度提高10dB（記錄此讀數(shù)）。再按常規(guī)方法依次將后面深度反射體波高標(biāo)在屏幕上。實(shí)際探傷時(shí)，此點(diǎn)之前深度內(nèi)用增益之前靈敏度探傷；此點(diǎn)之后深度范圍，用增益后提高10dB以后的靈敏度。其它各條線靈敏度亦隨之。11. 聲能傳輸損耗差的測(cè)定a. 聲能損失造成原因：. 材質(zhì)衰減 耦合狀況. 表面損失 工件表面粗糙度 曲率（工件形狀）工件本身影響反射波幅的兩個(gè)主要因素是：材質(zhì)衰減和工

24、件表面粗糙度及耦合狀況造成的表面聲能損失。JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：碳鋼和低合金鋼板材的材質(zhì)衰減，在頻率低于3MHz、聲程不超過(guò)200mm時(shí)，或者衰減系數(shù)小于0.01dB/mm時(shí)，可以不計(jì)。超過(guò)上述范圍，在確定反射波幅時(shí)，應(yīng)考慮材質(zhì)衰減修正。b. 橫波材質(zhì)衰減的測(cè)定： . 制作與受檢工件材質(zhì)相同（近），厚40mm，表面粗糙度與對(duì)比試塊相同的平面試塊。 A 1P 2P 40mm.斜探頭按深度1：1調(diào)節(jié)儀器時(shí)基掃描線。.另選用一只與該探頭尺寸、頻率、K值相同的斜探頭，置于試塊上，兩探頭入射點(diǎn)間距為1P，儀器調(diào)為一收一發(fā)狀態(tài)，找到最大反射波，記錄其波幅值H1（dB）。.將兩探頭拉開(kāi)到距離為

25、2P的位置，找到最大反射波幅，記錄其波幅值H2（dB）。.衰減系數(shù)可用下式求出： =（H1-H2-）/（S2-S1） S1=40/cos+L1 S2=80/cos+L1 L1=L0tan/tan式中： L0晶片到入射點(diǎn)的距離，簡(jiǎn)化處理亦可取L1=L0，mm；不考慮材質(zhì)衰減時(shí)，聲程S2、S1大平面的反射波幅差。（約為6dB）。如與對(duì)比試塊的探測(cè)面測(cè)得波幅相差不超過(guò)1dB，則可不考慮工件的材質(zhì)衰減。c. 傳輸損失差的測(cè)定：. 斜探頭按深度調(diào)節(jié)時(shí)基掃描線。. 選用另一只與該探頭尺寸、頻率、K值相同的斜探頭，置于對(duì)比試塊上，兩探頭入射點(diǎn)間距為1P，儀器調(diào)為一收一發(fā)狀態(tài)，找到最大反射波，記錄其波幅值H1

26、（dB）。 40mm 對(duì)比試塊 T工件母材.在受檢工件上（不通過(guò)焊接接頭）同樣測(cè)出接收波最大反射波幅，記錄其波幅值H2（dB）。.傳輸損失差V按下式計(jì)算：V=H1-H2-1-2式中：1不考慮材質(zhì)衰減時(shí)，聲程S1 、S2大平面的反射波幅dB差，可用式20lg（S2/S1）計(jì)算得出（dB）。S1在對(duì)比試塊中的聲程，mm。S2在工件母材中的聲程，mm。2試塊中聲程S1與工件中聲程S2的超聲材質(zhì)衰減差值，dB。如試塊材質(zhì)衰減系數(shù)小于0.01dB/mm，此項(xiàng)可不予考慮。d. 由工件曲率造成的表面聲能損失：采用帶曲率的對(duì)比試塊，試塊曲率半徑為工件半徑0.91.5倍。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，進(jìn)行曲面補(bǔ)償。綜上所述：工

27、件表面耦合差探傷靈敏度增益總量 材質(zhì)衰減量 （最大檢測(cè)聲程） （dB） 靈敏度要求（根據(jù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)確定）12. 掃查方式.鋸齒形掃查粗掃查。沿W軌跡前后移動(dòng)探頭，（移動(dòng)齒距晶片直徑）并作1015左右轉(zhuǎn)動(dòng)。目的是發(fā)現(xiàn)傾斜缺陷。.左右、前后掃查左右掃查可測(cè)得缺陷長(zhǎng)度；前后掃查可測(cè)定缺陷自身高度和深度。.轉(zhuǎn)角掃查推斷缺陷方向。.環(huán)繞掃查推斷缺陷形狀。環(huán)繞掃查時(shí)，波高不變，可定為點(diǎn)狀缺陷。.平行、斜平行掃查用于檢查焊縫及熱影響區(qū)橫向缺陷。（與焊縫軸線成1045夾角，）靈敏度提高6dB。.串列掃查用于厚板窄間隙焊縫或垂直于表面缺陷檢測(cè)。多采用K1兩個(gè)探頭串列式掃查。串列掃查回波位置不變；存在掃查死區(qū)。 串

28、列掃查 鋸齒形掃查 前后掃查 左右掃查 轉(zhuǎn)角掃查 環(huán)繞掃查13. 探傷靈敏度選擇a. 距離波幅曲線靈敏度按執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇。b. 檢測(cè)橫向缺陷時(shí)，應(yīng)將各線靈敏度均提高6dB。c. 檢測(cè)面曲率半徑RW2/4時(shí)，距離波幅曲線的繪制應(yīng)在與檢測(cè)面曲率相同的對(duì)比試塊上進(jìn)行。d. 在一跨距聲程內(nèi)最大傳輸損失差大于2dB時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。e. 掃查靈敏度不低于最大聲程處的評(píng)定線靈敏度。14. 缺陷最大波幅測(cè)定 將探頭移至缺陷出現(xiàn)最大反射信號(hào)的位置，測(cè)定波幅大小，并確定區(qū)域。15. 缺陷位置測(cè)定 a. 水平定位法： 例：時(shí)基線調(diào)節(jié)為水平1：n。實(shí)際探傷中發(fā)現(xiàn)一缺陷，屏幕讀數(shù)40，該缺陷水平距離即為n*40mm；埋

29、藏深度為n*40/K。 b. 深度定位法：例：時(shí)基線調(diào)節(jié)為深度1：n。實(shí)際探傷中發(fā)現(xiàn)一缺陷，屏幕讀數(shù)40，該缺陷埋藏深度為n*40；水平距離為n*40*K。16. 缺陷指示長(zhǎng)度測(cè)定 a. 當(dāng)缺陷波只有一個(gè)高點(diǎn)，且位于區(qū)及以上時(shí)，使波幅降到滿刻度的80%后，用6dB法測(cè)長(zhǎng)。 b. 當(dāng)缺陷波有多個(gè)高點(diǎn)，且位于區(qū)及以上時(shí)，使波幅降到滿刻度的80%后，用端點(diǎn)6dB法測(cè)長(zhǎng)。 c. 當(dāng)缺陷波位于區(qū)，認(rèn)為有必要記錄時(shí)，將探頭左右移動(dòng)，使波幅降到評(píng)定線，以此測(cè)定長(zhǎng)度（絕對(duì)靈敏度法）。 6dB 區(qū) 6dB 左端點(diǎn) 6dB法 端點(diǎn)6dB法17. 缺陷評(píng)定與記錄報(bào)告 資格人員按標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定、出具。18. 缺陷類(lèi)型識(shí)別和

30、性質(zhì)估判缺陷性質(zhì)測(cè)定： 缺陷性質(zhì)不僅可利用缺陷反射波幅變化測(cè)定（靜態(tài)波形），還可觀察其動(dòng)態(tài)波形的變化推定。探頭移動(dòng)時(shí)，球狀或粗糙表面缺陷的反射波變化緩慢。為驗(yàn)證此類(lèi)缺陷不僅要使探頭沿直線運(yùn)動(dòng)，而且還需使探頭回轉(zhuǎn)改變聲束瞄準(zhǔn)方向。光滑而平坦的缺陷比裂紋缺陷明顯的產(chǎn)生前沿陡而寬度窄的反射波。 a. 缺陷類(lèi)型識(shí)別的一般方法：采用多種聲束方向作多種掃查，如前后、左右、環(huán)繞、轉(zhuǎn)動(dòng)掃查；通過(guò)對(duì)各種超聲信息綜合評(píng)定進(jìn)行識(shí)別。. 點(diǎn)狀缺陷回波特征：（氣孔、小夾渣等體積性缺陷） 回波幅度較小，探頭前后、左右，轉(zhuǎn)動(dòng)掃查時(shí)波幅平滑，由零上升到最大值，又平滑的下降至零。環(huán)繞掃查時(shí)回波高度基本相同。 A顯示 波 幅靜態(tài)

31、波形 最大反射幅度變化（包絡(luò)線） 點(diǎn)反射體回波動(dòng)態(tài)波形. 線性缺陷回波特征：（線性條狀?yuàn)A渣、未焊透、未熔合等）有明顯的指示長(zhǎng)度，但不易測(cè)出其斷面尺寸。探頭前后移動(dòng)。類(lèi)似點(diǎn)狀波形變化。左右移動(dòng)時(shí)，開(kāi)始波幅平滑的由零上升到峰值，探頭繼續(xù)移動(dòng)，波幅基本不變，或在4dB的范圍內(nèi)變化，最后又平穩(wěn)的下降到零。波 A顯示幅 靜態(tài)波形 最大反射幅度變化（包絡(luò)線） 接近垂直入射時(shí)光滑大平面反射體的回波動(dòng)態(tài)波形 . 體積狀缺陷回波特征：（不規(guī)則大夾渣） 有可測(cè)長(zhǎng)度和明顯斷面尺寸。左右掃查類(lèi)似線性條狀波形變化，靜態(tài)波形不圓滑；探頭前后、左右移動(dòng)時(shí)，回波幅度起伏不規(guī)則。這種缺陷在多方向或多種聲束角度探頭探測(cè)時(shí)，仍能探

32、測(cè)到，回波高度呈不規(guī)則變化。 A顯示 波 幅 靜態(tài)波形 最大反射幅度變化（包絡(luò)線） 接近垂直入射時(shí)不規(guī)則大反射體的回波動(dòng)態(tài)波形. 平面狀缺陷回波特征：（裂紋、面狀未熔合、面狀未焊透）有長(zhǎng)度；自身高度和明顯的方向性。表面既有光滑的，也有粗糙的。探頭在不同位置檢測(cè)時(shí)，熒光屏上均呈現(xiàn)一個(gè)參差不齊的回波。前后、左右掃查時(shí)，回波類(lèi)似條狀或體積性缺陷。對(duì)表面光滑缺陷的作轉(zhuǎn)動(dòng)和環(huán)繞掃查時(shí)，與缺陷平面相垂直時(shí)，兩側(cè)回波高度迅速下降。對(duì)表面粗糙缺陷，環(huán)繞掃查兩側(cè)回波高度的變化不規(guī)則。 波幅 A顯示 靜態(tài)波形 最大反射幅度變化（包絡(luò)線） 傾斜入射時(shí)不規(guī)則大反射體的回波動(dòng)態(tài)波形 . 多重缺陷回波特征：（密集氣孔或再

33、熱裂紋等）前后、左右掃查時(shí)，在時(shí)基線上出現(xiàn)位置不同，次序也不規(guī)則的缺陷回波。探頭移動(dòng)時(shí)，信號(hào)時(shí)起時(shí)伏。每個(gè)信號(hào)單獨(dú)呈點(diǎn)狀缺陷特征。c. 缺陷性質(zhì)估判：估判依據(jù) 結(jié)構(gòu)與坡口形式； 母材與焊材； 焊接方法和焊接工藝； 缺陷位置、方向與回波高度； 缺陷回波動(dòng)態(tài)與靜態(tài)波形。估判程序 反射波幅低于評(píng)定線，或判為合格的缺陷原則上不予定性；點(diǎn)狀缺陷不予定性。 對(duì)判定為線狀、體積狀、面狀或多重的缺陷，結(jié)合各種超聲信息綜合進(jìn)行判斷。第二節(jié) 管座角焊縫和T型焊縫探傷1. 管座角焊縫探傷 a. 按結(jié)構(gòu)分為：安放式；插入式。b. 管座角焊縫探傷特點(diǎn)：.危害最大的缺陷是母材與焊接金屬未熔合；裂紋等縱向缺陷。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特

34、點(diǎn)，以縱波直探頭探測(cè)為主；輔以斜探頭探測(cè)。.曲面探傷，探頭晶片尺寸不宜過(guò)大.欲檢橫向缺陷，可將焊縫加工成平面。c. 探傷方法： 直探頭在接管內(nèi)壁探測(cè).插入式管座角焊縫 斜探頭在接管內(nèi)壁探測(cè) 斜探頭在容器外壁探測(cè) 直探頭在容器內(nèi)壁探測(cè).安放式管座角焊縫 斜探頭在接管內(nèi)壁探測(cè) 斜探頭在接管外壁探測(cè) 插入式管座角焊縫 安放式管座角焊縫2. T型焊縫探傷a. 結(jié)構(gòu)：由翼板；腹板組成。b. 探傷方法：（根據(jù)重要程度，可多種方法組合探傷。）. 翼板上側(cè)用直探頭探測(cè)；. 翼板上、下側(cè)用斜探頭（K1）探測(cè)；. 腹板內(nèi)、外側(cè)用斜探頭探測(cè)。c. T型焊縫探傷特點(diǎn)：.危害性缺陷是母材與焊接金屬未熔合；翼板側(cè)層間撕裂

35、（母材夾層、焊接應(yīng)力所至）。.翼板探傷，效果較好（斜探頭最好選擇K1）。但不易看見(jiàn)腹板位置，需作輔助線。.有焊角反射波，遲到波，變形波存在。比對(duì)接焊縫探傷要復(fù)雜?？山柚附欠瓷洳▉?lái)判斷缺陷波（缺陷波在焊角反射波之前）。 輔助線 翼板 腹板 T型焊縫3. 管節(jié)點(diǎn)焊縫探傷 a. 管節(jié)點(diǎn)焊縫結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)：.管與管呈K、T、Y型，以相貫線連接組合。支管開(kāi)坡口，安放在主管上。.施焊角度不利，缺陷易產(chǎn)生在支管側(cè)焊縫熔合區(qū)。坡口為火焰切割，不規(guī)則；相貫線不吻合，間隙、坡口大小不一。容易出現(xiàn)焊縫中部和根部未焊透。.焊縫上部和根部有探不到的死區(qū)。 b. 探傷方法： . 以支管探傷為主；主管探傷為輔。.為提高靈敏度

36、和分辨力，宜選用較高頻率探頭（5MHz）。.多K值探頭探傷，減小死區(qū)。一、二次波探傷；與平板焊縫相比，擴(kuò)散損失嚴(yán)重，定量受影響。.耦合劑用粘度大一點(diǎn)。4. 堆焊層探傷a. 探頭：雙晶探頭，縱波探傷；焦點(diǎn)深度位于堆焊層和母材結(jié)合部。b. 試塊：T1；T2試塊用于堆焊層內(nèi)缺陷探傷。反射體為2平底孔。T1試塊上1.5長(zhǎng)橫孔用于檢測(cè)堆焊層下母材熱影響區(qū)裂紋缺陷時(shí)，斜探頭靈敏度調(diào)整；T3試塊用于堆焊層與母材未結(jié)合探傷。反射體為10平底孔。c. 探傷方法：從母材側(cè)或堆焊層側(cè)均可探傷。雙晶斜探頭檢測(cè)時(shí)應(yīng)在堆焊層表面按90方向進(jìn)行兩次掃查；雙晶直探頭檢測(cè)時(shí)，晶片隔聲層應(yīng)平行于堆焊方向，進(jìn)行垂直于堆焊方向的掃查

37、。5. 奧氏體不銹鋼焊縫探傷a. 特點(diǎn)：柱狀晶粒，明顯各向異性，長(zhǎng)度達(dá)10mm，聲束傳播方向偏離，難定位。b. 采用頻率： 低頻。0.52.5MHz。c. 探頭：選用高阻尼窄脈沖，縱波斜探頭； 雙晶縱波斜探頭或聚焦縱波斜探頭。（提高信躁比）d. 試塊：采用相同材質(zhì)，與被檢工件相同焊接工藝焊接后加工兩組長(zhǎng)橫孔反射體制成對(duì)比試塊。（用于比較接頭組織與母材差異）e. 曲線制作：在對(duì)比試塊上用兩組反射體按常規(guī)方法制作兩條曲線。一條通過(guò)焊縫金屬；另一條不通過(guò)焊縫金屬。兩組曲線間距應(yīng)小于10dB?？捎酶淖兲筋^角度，改變探頭與儀器匹配，以獲得最佳靈敏度和信躁比。（探傷用曲線應(yīng)時(shí)通過(guò)接頭金屬一組）f. 用一次波探傷。（二次波主聲束畸變嚴(yán)重，躁聲更大。易產(chǎn)生波型轉(zhuǎn)換）缺陷判別與定位比純橫波探傷困難。6. 鋁焊縫探傷a. 特點(diǎn)：材質(zhì)衰減系數(shù)小?？v波聲速大于鋼，橫波聲速小于鋼。b. 試塊：CSK-IA，用于測(cè)入射點(diǎn)，調(diào)掃描線（鋁焊縫探傷時(shí)進(jìn)行聲速換算）；鋁制橫孔試塊，用于調(diào)掃描線，作曲線。c. 耦合劑不能用堿性（對(duì)鋁有腐蝕性）。7. 小徑管焊縫探傷a. 電力系統(tǒng)應(yīng)用廣泛、成熟（DL820-2002標(biāo)準(zhǔn)）。b. 探頭：曲率探頭，大K值（一次波應(yīng)掃查到焊縫根部以上），小晶片，短前沿。c. 試塊：GS系列