JBT 4730.10承壓設(shè)備無損檢測-第10部分：衍射時差法超聲檢測

PAGEJB中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4730.10－2007承壓設(shè)備無損檢測第10部分：衍射時差法超聲檢測Nondestructivetestingofpressureequipments－PartX:Ultrasonictimeofflightdiffractiontechnique2008年×月×日發(fā)布2008年×月×日實施國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布JB/T4730.10-2007目次前言…………………………I1．范圍…………………………12．規(guī)范性引用文件…………………13．術(shù)語和定義………………………14．檢測人員…………………………25．方法概要和一般要求……………26．檢測設(shè)備……………………67．對比試塊…………………………68．檢測準(zhǔn)備…………………………79．檢測設(shè)置和校準(zhǔn)…………810．檢測…………………………1011．檢測數(shù)據(jù)的分析和解釋………………………1112．其他補充檢測………………1313．缺陷評定與質(zhì)量分級………………………1314．檢測報告………………………14參考文件………………………15附錄A、TOFD檢測設(shè)備的具體性能指標(biāo)要求…………………16附錄B、對比試塊…………………18附錄C、衍射時差法超聲檢測報告………………20PAGE1前言本部分為JB/T4730.1～6-2005之外新增加的第10部分：衍射時差法超聲檢測。本部分主要根據(jù)國內(nèi)近年來的研究成果和應(yīng)用經(jīng)驗，在方法部分主要參考了CEN/TS14751-2004《焊接－超聲波衍射時差法在焊接檢驗中的使用》、ASTME2373-2004《采用超聲波衍射時差法的標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)程》、ENV583-6－2000《無損檢測之超聲檢測第6部分：缺陷探測和定量的超聲波衍射時差法》、BS7706-1993《用于缺陷探測、定位和定量的超聲波衍射時差法的校準(zhǔn)和設(shè)置指南》、ASMEcodecase2235-9中的有關(guān)內(nèi)容以及NDIS2423-2001《超聲波衍射時差法用于缺陷高度測量的方法》；在缺陷評定部分主要參考了NEN1822－2005《超聲波衍射時差法的檢驗驗收準(zhǔn)則》和ASMEcodecase2235-9中的相關(guān)內(nèi)容。本部分附錄A為規(guī)范性附錄，附錄B、附錄C為資料性附錄。本部分由全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC262）提出。本部分由全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC262）歸口。本部分負責(zé)起草單位：中國特種設(shè)備檢測研究院。本部分參加起草單位：國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局、全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、全國特種設(shè)備無損檢測人員資格考核委員會、江蘇省特種設(shè)備檢測研究院、湖北省鍋爐壓力容器檢驗所、合肥通用機械研究院、中國第一重型集團公司、武漢中科創(chuàng)新科技有限公司、北京歐寧檢測科技有限公司、華北電力科學(xué)研究院、遼寧葫蘆島市鍋檢所、中國第二重型公司等。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：林樹青、壽比南、張建榮、馬殿忠、鄭暉、胡斌、強天鵬、李新成、關(guān)衛(wèi)和、周鳳革、田建新、李智軍、胡先龍、田國良、趙曉輝。承壓設(shè)備無損檢測第X部分：衍射時差法超聲檢測1范圍JB/T4730的本部分規(guī)定了承壓設(shè)備采用超聲波衍射時差法（以下簡稱“TOFD”）檢測工件缺陷的超聲檢測方法和質(zhì)量分級要求。本部分適用于同時具備下列條件的焊接接頭：a） 材料為低碳鋼、低合金鋼；b） 截面全焊透的對接接頭；c） 工件厚度t：12mm≤t≤400mm（不包括焊縫余高，焊縫兩側(cè)母材厚度不同時，取薄側(cè)厚度值）。對于截面全焊透的T形接頭或角接接頭，可參照本部分使用，但應(yīng)考慮幾何形狀的影響；對于其他細晶各向同性和低聲衰減金屬材料，可參照本部分使用，但應(yīng)考慮聲速的變化；奧氏體不銹鋼等粗晶金屬材料，可參照本部分使用，但應(yīng)考慮信噪比的影響。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。JB/T4730.1～6承壓設(shè)備無損檢測JB/T10061-1999A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術(shù)條件GB/T12604.1無損檢測術(shù)語超聲檢測3術(shù)語和定義GB/T12604.1規(guī)定的以及下列術(shù)語和定義適用于本部分。ZXYOZXYO掃查面底面圖1坐標(biāo)定義O：設(shè)定的檢測起始參考點X：沿焊縫長度方向的坐標(biāo)Y：沿焊縫寬度方向的坐標(biāo)Z：沿焊縫厚度方向的坐標(biāo)3.2TOFD（TimeofFlightDiffraction）衍射時差法超聲檢測或超聲波衍射時差法，是利用缺陷端點的衍射波信號探測和測定缺陷尺寸的一種自動超聲檢測方法。3.3掃查面(scannedsurface)放置探頭的工件表面，超聲波聲束從該面進入工件內(nèi)部。3.4底面(backwall)與掃查面相對的工件另一側(cè)表面。3.5直通波(lateralwave)從發(fā)射探頭沿工件以最短路徑到達接收探頭的超聲波。3.6底面反射波(backwallecho)經(jīng)底面反射到接收探頭的超聲波。3.7探頭中心間距(probecentreseparation)（PCS）發(fā)射探頭和接收探頭入射點之間的直線距離。3.8缺陷深度(flawdepth)缺陷上端點與掃查面間的最短距離，見圖2中d1。3.9缺陷高度(flawheight)缺陷沿X軸方向上、下端點在Z軸投影間的最大距離，見圖2中h。OO’d1hZ底面掃查面Y圖2缺陷深度和缺陷高度3.10平行掃查(parallelscan)探頭運動方向與聲束方向平行的掃查方式。3.11非平行掃查(non-parallelscan)探頭運動方向與聲束方向垂直的掃查方式，一般指探頭對稱布置于焊縫中心線兩側(cè)沿焊縫長度方向（X軸）的掃查方式。3.12偏置非平行掃查(offset-scan)偏移焊縫中心線一定距離的非平行掃查。3.13A掃描信號(A-scansignal)超聲波信號的波形顯示圖，通常水平軸表示聲波的傳播時間，垂直軸表示波幅。3.14TOFD圖像(TOFDimage)TOFD數(shù)據(jù)的二維顯示，是將掃查過程中采集的A掃描信號連續(xù)拼接而成，一個軸代表探頭移動距離，另一個軸代表深度，一般用灰度表示A掃描信號的幅度。4檢測人員4.1從事TOFD檢測的人員應(yīng)當(dāng)具有UT=2\*ROMANII級資格4年以上（含4年）或UT=3\*ROMANIII級，同時其操作技能應(yīng)經(jīng)全國特種設(shè)備無損檢測人員資格考核委員會考核合格，方可從事相應(yīng)資格等級規(guī)定的檢測工作，并負相應(yīng)的技術(shù)責(zé)任。4.2檢測人員應(yīng)熟悉所使用的TOFD檢測設(shè)備和檢測工藝作業(yè)指導(dǎo)書。5方法概要和一般要求5.1檢測原理5.1.1TOFD是一種利用超聲波衍射現(xiàn)象、非基于波幅的自動超聲檢測方法。通常使用縱波斜探頭，采用一發(fā)一收模式。5.1.2在工件無缺陷部位，發(fā)射超聲脈沖后，首先到達接收探頭的是直通波，然后是底面反射波。有缺陷存在時，在直通波和底面反射波之間，接收探頭還會接收到缺陷處產(chǎn)生的衍射波。除上述波外，還有缺陷部位和底面因波型轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的橫波，一般會遲于底面反射波到達接收探頭。工件中超聲波傳播路徑見圖3，缺陷處A掃描信號見圖4：接收探頭發(fā)射接收探頭發(fā)射探頭直通波底面反射波上端點衍射波下端點衍射波（1）平板工件發(fā)射探頭接收發(fā)射探頭接收探頭直通波底面反射波上端點衍射波下端點衍射波（2）凸面工件發(fā)射探頭接收探頭發(fā)射探頭接收探頭直通波底面反射波上端點衍射波下端點衍射波（3）凹面工件圖3不同形狀工件中超聲波傳播路徑底面反射波直通波底面反射波直通波下端點衍射波上端點衍射波圖4缺陷處A掃描信號5.1.3TOFD檢測顯示5.1.3.1TOFD檢測顯示應(yīng)至少包括A掃描信號和TOFD圖像。5.1.3.2TOFD應(yīng)使用射頻波形式的A掃描信號。5.1.3.3TOFD圖像的形成將每個A掃描信號顯示成一維線條圖像，位置對應(yīng)聲程，一般以灰度表示信號幅度，將掃查過程中采集到的連續(xù)的A掃描信號形成的圖像線條沿探頭的運動方向拼接成二維視圖，一個軸代表探頭移動距離，另一個軸代表掃查面至底面的深度，形成TOFD圖像。圖5所示為含埋藏缺陷的平板對接焊接接頭的TOFD檢測顯示，圖中右下方為TOFD圖像，右上方為從TOFD圖像中缺陷部位提取的一個A掃描信號，其中包括直通波、上端點衍射波、下端點衍射波和底面反射波。A掃描信號A掃描信號掃查面底面探頭移動方向聲束方向圖5TOFD檢測顯示5.2缺陷深度與高度計算5.2.1在平板工件中，假定探頭中心間距為2S，缺陷深度為d1，缺陷距焊縫中心線的偏移量為X，見圖6：圖6缺陷深度計算圖根據(jù)幾何關(guān)系，有： （1）其中：c：聲速；T：超聲波傳播的總時間；t0：超聲波在探頭楔塊中傳播的時間假定缺陷位于焊縫中心線上，此時X=O，所得d1值最?。? （2）5.2.2若以直通波為參考起點，假定X=0，則缺陷深度為： （3）其中：t：缺陷上端點的衍射波與直通波間的傳播時間差c：聲速2S：探頭中心間距缺陷下端點與掃查面間的距離以d2表示，同理可計算出缺陷下端點的深度d2。則缺陷的高度h=d2-d1。5.3掃查方式5.3.1掃查方式一般分為非平行掃查、平行掃查和偏置非平行掃查三種。掃查方式示意圖分別見圖7、圖8和圖9。發(fā)射探頭接收探頭發(fā)射探頭接收探頭探頭架移動方向XY+Y－焊縫發(fā)射探頭接收探頭探頭架移動方向XY+Y－焊縫發(fā)射探頭接收探頭探頭架移動方向發(fā)射探頭接收探頭探頭架移動方向XY+Y－焊縫圖9偏置非平行掃查5.3.2非平行掃查一般作為初始的掃查方式，用于缺陷的快速探測和缺陷長度測定，可大致測定缺陷高度，但無法確定缺陷距焊縫中心線的偏移量。5.3.3采用偏置非平行掃查可增大檢測范圍，提高缺陷高度測量的精度，改進缺陷定位并有助于降低表面盲區(qū)高度。5.3.4對已發(fā)現(xiàn)的缺陷進行平行掃查，可改進缺陷定位和缺陷高度測定的準(zhǔn)確性，并為缺陷定性提供更多信息。5.4檢測程序TOFD檢測的一般程序為：a） 原始資料查閱；b） 編制檢測工藝作業(yè)指導(dǎo)書；c） 人員、設(shè)備、試塊準(zhǔn)備；d） 檢測準(zhǔn)備；e） 檢測設(shè)置和校準(zhǔn)；f） 檢測；g） 數(shù)據(jù)分析和解釋；h） 缺陷評定與驗收。5.5表面盲區(qū)5.5.1TOFD檢測存在兩個表面盲區(qū)：a） 掃查面盲區(qū)，其高度為：（4）其中c：聲速；：直通波寬度；2S：探頭中心間距；b） 底面盲區(qū)。5.5.2可以通過采用寬頻帶窄脈沖探頭、減少探頭中心間距或增加掃查方式等方法降低表面盲區(qū)高度。5.5.3對于表面盲區(qū)應(yīng)采取其他有效的檢測方法，可采用脈沖反射法超聲檢測或表面檢測方法進行補充。6檢測設(shè)備6.1檢測設(shè)備應(yīng)具有產(chǎn)品質(zhì)量合格證或合格的證明文件。6.2按超聲波發(fā)射和接收的通道數(shù)可分為單通道和多通道檢測設(shè)備。6.3檢測設(shè)備至少應(yīng)具有超聲波發(fā)射、接收、數(shù)據(jù)自動采集和記錄、顯示功能。6.4檢測設(shè)備包括儀器、探頭、掃查裝置和附件。6.5檢測設(shè)備具體性能指標(biāo)要求見附錄A。7對比試塊7.1對比試塊是指用于檢測校準(zhǔn)的試塊。7.2對比試塊應(yīng)采用與工件聲學(xué)性能相同或近似的材料制成，其外形尺寸應(yīng)能代表工件的特征和滿足掃查裝置的掃查要求，試塊厚度應(yīng)與工件的厚度相對應(yīng)。7.3對比試塊厚度推薦為工件厚度的0.8～1.5倍且兩者間最大差值不大于25mm，同時應(yīng)滿足如下條件：a） 試塊最大壁厚：應(yīng)確保設(shè)置的探頭聲束與試塊底面法線間的夾角不小于40°；b） 試塊最小壁厚：保證設(shè)置的探頭聲束交點在試塊內(nèi)。7.4檢測曲面工件的縱縫時，如檢測面曲率半徑小于150mm時，對比試塊半徑應(yīng)為其0.9～1.5倍；當(dāng)曲率半徑等于或大于150mm時，可以采用平面對比試塊。7.5對比試塊參照附錄B。8檢測準(zhǔn)備8.1檢測區(qū)域8.1.1檢測區(qū)域應(yīng)在檢測前予以確定和標(biāo)記。8.1.2若焊縫實際熱影響區(qū)經(jīng)過測量并記錄，并且探頭的位置可按預(yù)先標(biāo)記得到控制時，檢測區(qū)域?qū)挾葹閮蓚?cè)實際熱影響區(qū)各加上6mm的范圍。8.1.3若未知焊縫實際熱影響區(qū)，則按下述原則確定檢測區(qū)域?qū)挾龋篴） 工件厚度t≤200mm時，檢測區(qū)域?qū)挾葢?yīng)是焊縫本身，再加上焊縫熔合線兩側(cè)各25mm或t(取較小值)的范圍。b） 工件厚度t＞200mm時，檢測區(qū)域?qū)挾葢?yīng)是焊縫本身，再加上焊縫熔合線兩側(cè)各50mm的范圍。8.1.4對已發(fā)現(xiàn)缺陷部位進行復(fù)檢或已確定的重點部位，檢測區(qū)域可減小至相應(yīng)部位。8.1.5檢測前應(yīng)對根據(jù)檢測區(qū)域和探頭設(shè)置確定的掃查路徑在工件上予以標(biāo)記，標(biāo)記內(nèi)容至少包括掃查起始點和掃查方向，同時應(yīng)在母材上距焊縫中心線規(guī)定的距離處畫出一條參考線，以確保探頭的運動軌跡。8.2掃查面準(zhǔn)備8.2.1探頭移動區(qū)應(yīng)清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其他雜質(zhì)。檢測表面應(yīng)平整，便于探頭的掃查，其表面粗糙度Ra值應(yīng)不低于6.3um，一般應(yīng)進行打磨。8.2.2要求去除余高的焊縫，應(yīng)將余高打磨到與鄰近母材平齊；保留余高的焊縫，如果焊縫表面有咬邊、較大的隆起和凹陷等也應(yīng)進行適當(dāng)?shù)男弈ィ⒆鲌A滑過渡以免影響檢測結(jié)果的評定。8.2.3若需安裝導(dǎo)向裝置，應(yīng)保證導(dǎo)向裝置與擬掃查路徑的對準(zhǔn)誤差不超過探頭中心間距的10％。8.3母材檢測8.3.1超聲波聲束通過的母材區(qū)域，應(yīng)按JB/T4730.3中5.1.4.4中的規(guī)定先用直探頭進行檢測或在TOFD檢測的過程中進行。8.3.2母材中影響檢測結(jié)果的反射體，應(yīng)予以記錄。8.4探頭設(shè)置8.4.1探頭設(shè)置包括探頭型式、參數(shù)的選擇和探頭中心間距的設(shè)定，探頭設(shè)置應(yīng)確保對檢測區(qū)域的覆蓋和獲得最佳的檢測效果。8.4.2當(dāng)工件厚度大于50mm時，應(yīng)在厚度方向分成若干區(qū)域進行檢測。探頭設(shè)置應(yīng)確保聲束在深度方向至少覆蓋相鄰分區(qū)在壁厚方向上高度的25％。分區(qū)檢測可以使用多通道檢測設(shè)備一次完成掃查；也可使用單通道檢測設(shè)備，采用不同的探頭設(shè)置進行多次掃查。8.4.3與工件厚度有關(guān)的檢測分區(qū)、探頭設(shè)置可參考表1。探頭型式一般為寬角度縱波斜探頭，應(yīng)確保聲束與底面法線間的夾角不小于40°。探頭設(shè)置應(yīng)通過試驗優(yōu)化，在檢測設(shè)置和校準(zhǔn)時可采用對比試塊調(diào)整，在對工件的掃查中可通過檢測效果驗證。表1平板對接接頭的探頭推薦性選擇和設(shè)置工件厚度(mm）檢測通道數(shù)或掃查次數(shù)深度范圍標(biāo)稱頻率(MHz)聲束角度(°)晶片直徑(mm)聲束交點6～1010～t15～1070～602～32/3t10～1510～t15～770～602～42/3t15～3510～t10～570～602～62/3t35～5010～t5～370～603～62/3t50～10020～t/25～370～603～61/3tt/2～t5～360～456～125/6t或若≦45°,t100～20030～t/35～370～603～62/9tt/3～2t/35～360～456～125/9t2t/3～t5～260～456～208/9t或若≦45°,t200～30040～t/45～370～603～62/12tt/4～t/25～360～456～125/12tt/2～3t/45～260～456～208/12t3t/4～t3～150～4010～2011/12t或若≦45°,t300～40050～t/55～370～603～62/15tt/5～2t/55～360～456～125/15t2t/5～3t/55～260～456～208/15t3t/5～4t/53～150～4010～2011/15t4t/5～t3～150～4012～2514/15t或若≦45°,t8.4.4若已知缺陷的大致位置或可能產(chǎn)生缺陷的部位，可選擇適合的探頭參數(shù)（如頻率、晶片直徑）或探頭型式（如聚焦探頭），推薦將探頭中心間距設(shè)置為使探頭對的聲束交點為缺陷部位或可能產(chǎn)生缺陷的部位，且聲束角度為60°。8.5耦合8.5.1應(yīng)采用有效且適用于工件的媒介作為超聲耦合劑。8.5.1選用的耦合劑應(yīng)在一定的溫度范圍內(nèi)保證穩(wěn)定可靠的檢測。8.5.1實際檢測采用的耦合劑應(yīng)與檢測校準(zhǔn)時的耦合劑相同。8.6溫度8.6.1應(yīng)確保在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進行檢測。8.6.2若溫度過低或過高，應(yīng)采取有效措施避免，若無法避免，應(yīng)評價其對檢測結(jié)果的影響。8.6.3檢測校準(zhǔn)與實際檢測間的溫差應(yīng)控制在20℃之內(nèi)。8.6.4采用常規(guī)探頭和耦合劑時，工件的表面溫度范圍為0～50℃。超出該溫度范圍，可采用特殊探頭或耦合劑，但應(yīng)在使用溫度下的對比試塊上進行校準(zhǔn)和驗證。9檢測設(shè)置和校準(zhǔn)9.1檢測前應(yīng)測定探頭前沿和超聲波在探頭楔塊中傳播的時間。9.2A掃描時間窗口設(shè)置9.2.1檢測前應(yīng)對檢測通道的A掃描時間窗口進行設(shè)置。9.2.2A掃描時間窗口至少應(yīng)包含表一中規(guī)定的深度范圍，同時應(yīng)滿足如下要求：a） 若工件厚度不大于50mm時，可采用單檢測通道，其時間窗口的起始位置應(yīng)設(shè)置為直通波到達接收探頭前至少1us，窗口寬度應(yīng)設(shè)置為工件底面的一次波型轉(zhuǎn)換波后1us。b） 若在厚度方向分區(qū)檢測時，對應(yīng)各分區(qū)的A掃描時間窗口在深度方向應(yīng)至少覆蓋相鄰檢測分區(qū)在厚度方向上高度的25％。可利用檢測設(shè)備提供的深度參數(shù)輸入，但應(yīng)采用對比試塊驗證時間窗口在厚度方向上的覆蓋性。9.3深度校準(zhǔn)9.3.1檢測前應(yīng)校準(zhǔn)檢測通道的A掃描時基與深度的對應(yīng)關(guān)系。9.3.2對于直通波和底面反射波同時可見的情況，其時間間隔所反映的厚度應(yīng)校準(zhǔn)為已知的厚度值。圖10表示利用直通波和底面反射波的時間間隔進行的深度校準(zhǔn)，注意A掃描信號中直通波和底面反射波測量點處相位應(yīng)相反。9.3.3對于直通波或底面反射波不可見或分區(qū)檢測時，應(yīng)采用對比試塊進行深度校準(zhǔn)。9.3.4深度校準(zhǔn)應(yīng)保證深度測量誤差不大于工件厚度的1％或0.5mm（取較大值）。9.3.5對于曲面工件的縱向焊接接頭，應(yīng)對深度校準(zhǔn)進行必要的調(diào)節(jié)。直通波底面反射波直通波底面反射波直通波底面反射波＋－工件厚度工件厚度圖10利用直通波和底面反射波的時間間隔進行深度校準(zhǔn)9.4靈敏度設(shè)置9.4.1檢測前應(yīng)設(shè)置檢測通道的靈敏度。9.4.2靈敏度設(shè)置一般應(yīng)采用對比試塊。9.4.3當(dāng)采用對比試塊上的標(biāo)準(zhǔn)反射體設(shè)置靈敏度時，需要將較弱的衍射信號波幅設(shè)置為滿屏高的40～80%，并在實際掃查時進行表面耦合補償。9.4.4若工件厚度不大于50mm且采用單檢測通道時，也可直接在工件上進行靈敏度設(shè)置，建議采用對比試塊進行驗證。9.4.5直接在工件上進行靈敏度設(shè)置時，一般將直通波的波幅設(shè)定到滿屏高的40～80%；若采用直通波不適合或直通波不可見，可將底面反射波幅設(shè)定為滿屏高的80%，再提高20～32dB；若直通波和底面反射波均不可用，可將材料的晶粒噪聲設(shè)定為滿屏高的5％～10％作為靈敏度。9.5位置傳感器的校準(zhǔn)9.5.1檢測前應(yīng)對位置傳感器進行校準(zhǔn)。9.5.2校準(zhǔn)方式是使掃查裝置移動一定距離時檢測設(shè)備所顯示的位移與實際位移誤差小于1％。9.6掃查增量設(shè)置9.6.1掃查增量指掃查過程中A掃描信號間的采樣間隔，檢測時應(yīng)根據(jù)掃查增量采集信號。9.6.2掃查增量設(shè)置與工件厚度有關(guān)，按如下表2的規(guī)定進行：表2掃查增量的設(shè)置工件厚度t（mm）掃查增量最大值（mm）12≦t≦1501.0t＞1502.09.7檢測系統(tǒng)復(fù)核9.7.1在如下情況時應(yīng)進行復(fù)核：a） 檢測過程中檢測設(shè)備開停機或更換部件時。b） 檢測人員有懷疑時。c） 檢測結(jié)束時。9.7.2若初始設(shè)置和校準(zhǔn)時采用了對比試塊，則在復(fù)核時應(yīng)采用同一試塊；若為直接在工件上進行的靈敏度設(shè)置，則應(yīng)在工件上的同一部位復(fù)核。9.7.3若復(fù)核時發(fā)現(xiàn)初始設(shè)置和校準(zhǔn)的參數(shù)偏離，則按如下表3的規(guī)定執(zhí)行：表3偏離和糾正靈敏度1≦6dB不需要采取措施，必要時可通過軟件糾正2＞6dB應(yīng)重新設(shè)置，并重新檢測上次校準(zhǔn)以來所檢測的焊縫深度1偏離≦0.5mm或板厚的2％（取較大值）不需要采取措施2偏離＞0.5mm或板厚的2％（取較大值）應(yīng)重新設(shè)置，并重新檢測上次校準(zhǔn)以來所檢測的焊縫位移1≦5%不需要采取措施2＞5%應(yīng)重新設(shè)置，并對上次校準(zhǔn)以來所檢測的位置進行修正10檢測10.1初始的掃查方式一般采用非平行掃查，探頭對稱布置于焊縫中心線兩側(cè)沿焊縫長度方向運動。對于非平行掃查發(fā)現(xiàn)的接近最大允許尺寸的缺陷或需要了解缺陷更多信息時，建議對于缺陷部位改變探頭設(shè)置進行非平行掃查、偏置非平行掃查、平行掃查或脈沖反射法超聲檢測。10.2若焊縫較寬，建議在焊縫兩側(cè)各增加一次偏置非平行掃查；對于筒形工件的縱向焊縫，建議在焊縫中心線兩側(cè)各增加一次偏置非平行掃查，偏心距離一般為（其中R：外徑，r：內(nèi)徑，W：底面焊縫寬度）。10.3若焊縫中可能存在橫向缺陷時，建議采取措施使超聲波聲束與焊縫橫截面形成一定的傾角進行檢測。10.4探頭的掃查速度不得超過（其中WC為探頭在檢測有效距離處按半波高度法測量的最窄聲束寬度，mm；PRF為探頭的有效脈沖重復(fù)頻率，Hz）。10.5掃查時應(yīng)確保探頭的運動軌跡與擬掃查路徑間的誤差不超過探頭中心間距的10％。10.6若需對焊縫在長度方向進行分段掃查，則各段掃查區(qū)的重疊范圍至少為20mm。對于環(huán)焊縫，掃查停止位置應(yīng)越過起始位置至少20mm。10.7掃查過程中應(yīng)密切注意波幅狀況。若發(fā)現(xiàn)直通波、底面反射波、材料晶粒噪聲或波型轉(zhuǎn)換波的波幅降低12dB以上或懷疑耦合不好時，應(yīng)重新掃查該段區(qū)域。若發(fā)現(xiàn)直通波滿屏或晶粒噪聲波幅超過滿屏高20％時，則應(yīng)降低增益并重新掃查。11檢測數(shù)據(jù)的分析和解釋11.1檢測數(shù)據(jù)的有效性評價11.1.1分析數(shù)據(jù)之前應(yīng)對所采集的數(shù)據(jù)進行評估以確定其有效性，至少應(yīng)滿足如下要求：a）數(shù)據(jù)丟失量不得超過整個掃查的5%，且不允許相鄰數(shù)據(jù)連續(xù)丟失。b）采集的數(shù)據(jù)量應(yīng)滿足10.6的要求。c）信號波幅改變量應(yīng)在一定范圍之內(nèi)。11.1.2若數(shù)據(jù)無效，應(yīng)糾正后重新進行掃查。11.2相關(guān)顯示和非相關(guān)顯示11.2.1檢測結(jié)果的顯示分為相關(guān)顯示和非相關(guān)顯示。由缺陷引起的顯示為相關(guān)顯示，由于工件結(jié)構(gòu)（例如焊縫余高或根部）或者材料冶金結(jié)構(gòu)的偏差（例如金屬母材和覆蓋層界面）引起的顯示為非相關(guān)顯示。11.2.2對于TOFD檢測數(shù)據(jù)應(yīng)確定是否存在相關(guān)顯示，對于確認為相關(guān)顯示的，應(yīng)進行分類并測定其位置和尺寸。11.2.3非相關(guān)顯示的確認和記錄11.2.4可按如下步驟確定是否為非相關(guān)顯示：a)查閱加工和焊接文件資料。b)根據(jù)反射體的位置繪制反射體和表面不連續(xù)的截面示意圖。c)根據(jù)檢測工藝作業(yè)指導(dǎo)書對包含反射體的區(qū)域進行評估。d)可輔助使用其他無損檢測技術(shù)進行確定。11.2.5對于非相關(guān)顯示，應(yīng)記錄其位置。11.3相關(guān)顯示的分類11.3.1相關(guān)顯示分為表面開口型缺陷顯示、埋藏型缺陷顯示和難以分類的顯示。11.3.2表面開口型缺陷顯示11.3.2.1表面開口型缺陷顯示可細分為如下三類：a） 掃查面開口型：該類型通常顯示為直通波的減弱、消失或變形，僅可觀察到一個端點（缺陷下端點）產(chǎn)生的衍射信號，且與直通波同相位。b） 底面開口型：該類型通常顯示為底面反射波的減弱、消失、延遲或變形，僅可觀察到一個端點（缺陷上端點）產(chǎn)生的衍射信號，且與直通波反相位。c） 穿透型：該類型顯示為直通波和底面反射波同時減弱或消失，可沿壁厚方向產(chǎn)生多處衍射信號。11.3.2.2數(shù)據(jù)分析時，應(yīng)注意與直通波和底面反射波最近的缺陷信號的相位，初步判斷缺陷的上、下端點是否隱藏于表面盲區(qū)或在工件表面。11.3.3埋藏型缺陷顯示11.3.3.1埋藏型缺陷顯示可細分為如下三類：a） 點狀顯示：該類型顯示為雙曲線弧狀，且與擬合弧形光標(biāo)重合，無可測量長度和高度。b） 線狀顯示：該類型顯示為細長狀，無可測量高度。c） 條狀顯示：該類型顯示為長條狀，可見上下兩端產(chǎn)生的衍射信號，且靠近底面處端點產(chǎn)生的衍射信號與直通波同相，靠近掃查面處端點產(chǎn)生的信號與直通波反相。11.3.3.2埋藏型缺陷顯示一般不影響直通波或底面反射波的信號。11.3.4難以分類的顯示對于難以按照11.3.2和11.3.3進行分類的顯示，應(yīng)結(jié)合其他有效方法綜合判斷。11.4缺陷位置的測定11.4.1至少應(yīng)測定缺陷在X、Z軸的位置。11.4.1.1X軸位置的測定a） 可根據(jù)位置傳感器定位系統(tǒng)對缺陷沿X軸位置進行測定，由于聲束的擴散，TOFD圖像趨向于將缺陷長度放大。b） 推薦使用擬合弧形光標(biāo)法確定缺陷沿X軸的端點位置：1）對于點狀顯示，可采用擬合弧形光標(biāo)與相關(guān)顯示重合時所代表的X軸數(shù)值；2）對于其他顯示，應(yīng)分別測定其左右端點位置。可采用擬合弧形光標(biāo)與相關(guān)顯示端點重合時所代表的X軸數(shù)值。c） 可采用合成孔徑聚焦技術(shù)（SAFT）、聚焦探頭或其他有效方法改善X軸位置的測定。11.4.1.2Z軸位置的測定a） 一般根據(jù)從TOFD圖像缺陷顯示中提取的A掃描信號對缺陷的Z軸位置進行測定。b） 對于表面開口型缺陷顯示，應(yīng)測定其上或下端點的深度位置。該類型顯示，通常其上或下端點的衍射波與直通波反相（或同相）。c） 對于埋藏型缺陷顯示：1）若為點狀和線狀顯示，其深度位置即為Z軸位置；2）對于條狀顯示，應(yīng)分別測定其上、下端點的位置。該類型顯示，上（或下）端點產(chǎn)生的衍射波與直通波反相（或同相）。測定時，首先應(yīng)辨別缺陷端點的衍射信號，然后根據(jù)相位相反關(guān)系確定缺陷另一端點的位置。d） 在平行掃查或偏置非平行掃查的TOFD顯示中，缺陷距掃查面最近處的上（或下）端點所反映的位置為缺陷在Z軸的精確位置。11.4.2缺陷在Y軸的位置在平行掃查和偏置非平行掃查的TOFD檢測顯示中，缺陷端點距掃查面最近處所反映的位置為缺陷在Y軸的位置，也可采用脈沖反射法或其他有效方法進行測定。11.5缺陷尺寸測定11.5.1缺陷的尺寸由其長度和高度表征。11.5.2缺陷長度缺陷的長度（）是指缺陷在X軸的投影間的距離，見圖11、圖12中，可根據(jù)11.4.1.1缺陷在X軸位置而得。11.5.3缺陷高度11.5.3.1缺陷高度是指缺陷沿X軸方向上、下端點在Z軸投影間的最大距離。11.5.3.2對于表面開口型缺陷顯示：缺陷高度為表面與缺陷上（或下）端點間最大距離，見圖11中h；若為穿透型，缺陷高度為工件厚度。11.5.3.3對于埋藏型條狀缺陷顯示，缺陷高度見圖12中h。hhh：表面缺陷高度，：表面缺陷長度，t：工件厚度圖11表面開口型缺陷尺寸

hhth：埋藏缺陷高度，：埋藏缺陷長度，t：工件厚度圖12埋藏型缺陷尺寸12其他補充檢測對于底面所發(fā)現(xiàn)的表面可疑部位以及掃查面應(yīng)按照JB/T4730.4～6標(biāo)準(zhǔn)進行磁粉、滲透或渦流檢測；對于發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部可疑部位可按照JB/T4730.3進行超聲檢測或其他方法復(fù)查。13缺陷評定與質(zhì)量分級13.1不允許危害性表面開口缺陷的存在。13.2當(dāng)缺陷距工件表面的最小距離小于自身高度的40％時，為近表面缺陷。13.3如檢測人員可判斷埋藏缺陷類型為裂紋、未熔合等危害性缺陷時，評為=3\*ROMANIII級。13.4相鄰兩缺陷顯示（非點狀），其在X軸方向間距小于其中較大的缺陷長度且在Z軸方向間距小于其中較大的缺陷高度時，應(yīng)作為一條缺陷處理，以兩缺陷長度之和作為其單個缺陷長度，高度之和作為其單個缺陷高度（間距計入缺陷尺寸）。若其中一個為點狀顯示，則間距不計入缺陷尺寸。13.5點狀顯示的質(zhì)量分級：13.5.1點狀顯示用評定區(qū)進行質(zhì)量分級評定，評定區(qū)為一個與焊縫平行的矩形截面，其沿X軸方向的長度為150mm，沿Z軸方向的高度為工件厚度。13.5.2在評定區(qū)內(nèi)或與評定區(qū)邊界線相切的缺陷均應(yīng)劃入評定區(qū)內(nèi)，按表4的規(guī)定評定焊接接頭的質(zhì)量級別：表4各級別允許的點數(shù)等級工件厚度t，mm點數(shù)=1\*ROMANI12～400t×0.8，最大為200=2\*ROMANII12～400t×1.2，最大為300=3\*ROMANIII12～400超過=2\*ROMANII級者注1：母材壁厚不同時，取薄側(cè)厚度值。13.6對于其他類型缺陷顯示，按如下表5的規(guī)定進行質(zhì)量分級：表5焊接接頭質(zhì)量分級等級工件厚度（mm）單個缺陷多個缺陷表面開口缺陷、近表面缺陷埋藏缺陷長度max高度h3若＞max，缺陷高度h1長度max高度h2若＞max，缺陷高度h1=1\*ROMANI12≦t≦15≦t≦1/≦t≦2/1、若多個缺陷其各自高度h均為：h1＜h≦h2或h3，則在任意12t范圍內(nèi)累計長度不得超過3t且最大值為150mm；2、對于單個或多個表面開口缺陷或近表面缺陷，其最大累計長度不得大于整條焊縫長度的10％且最長不得超過400mm。15＜t≦40≦t≦1/≦t≦3/40＜t≦60≦40≦2≦1≦40≦4≦160＜t≦100≦50≦2≦1≦50≦4≦1t＞100≦60≦3≦2≦60≦5≦2=2\*ROMANII12≦t≦15≦t≦2≦1≦t≦3≦11、若多個缺陷其各自高度h均為：h1＜h≦h2或h3，則在任意12t范圍內(nèi)累計長度不得超過4t且最大值為200mm；2、對于單個或多個表面開口缺陷或近表面缺陷，其最大累計長度不得大于整條焊縫長度的10％且最長不得超過500mm。15＜t≦40≦t≦2≦1≦t≦4≦140＜t≦60≦40≦3≦2≦40≦5≦260＜t≦100≦50≦3≦2≦50≦5≦2t＞100≦60≦4≦3≦60≦6≦3=3\*ROMANIII12～400超過=2\*ROMANII級者危害性表面開口缺陷，裂紋、未熔合等危害性埋藏缺陷注1：母材壁厚不同時，取薄側(cè)厚度值。13.7當(dāng)各類缺陷評定的質(zhì)量級別不同時，以質(zhì)量級別最低的作為焊接接頭的質(zhì)量級別。13.8對于所發(fā)現(xiàn)的缺陷或采用特殊材料制造的承壓設(shè)備，在征得用戶同意的前提下，也可按GB/T19624-2004《在用含缺陷壓力容器安全評定》規(guī)定的斷裂力學(xué)方法進行評價，評價報告和結(jié)論須經(jīng)單位技術(shù)負責(zé)人批準(zhǔn)。14檢測報告檢測報告至少應(yīng)包括如下內(nèi)容：a） 委托單位；b） 檢測標(biāo)準(zhǔn)；c） 被檢工件：名稱、編號、規(guī)格、材質(zhì)、坡口型式、焊接方法和熱處理狀況；d） 檢測設(shè)備：儀器名稱及編號、探頭規(guī)格型號及編號、掃查裝置、試塊、耦合劑；e） 檢測方法：檢測工藝編號、探頭布置圖、檢測設(shè)置和校準(zhǔn)的數(shù)值、溫度、信號處理方法；f） 檢測示意圖：檢測部位、檢測區(qū)域；缺陷位置和分布應(yīng)在檢測示意圖上予以標(biāo)明；g） 檢測數(shù)據(jù)（包括TOFD圖像和相關(guān)顯示的位置、尺寸、射頻波A掃描顯示）；g） 檢測結(jié)果；i） 檢測人員和責(zé)任人員簽字及其技術(shù)資格；j） 檢測日期。檢測報告格式參照附錄C的規(guī)定。

附錄A（規(guī)范性附錄）TOFD檢測設(shè)備的具體性能指標(biāo)要求A.1總論A.1.1本附錄規(guī)定了TOFD檢測設(shè)備的功能和性能指標(biāo)要求。TOFD檢測設(shè)備一般包括儀器、探頭、掃查裝置和附件。A.1.2儀器包括超聲脈沖發(fā)射電路、接收放大電路、數(shù)字采集電路、TOFD數(shù)據(jù)記錄和顯示部分。A.1.3探頭通常采用兩個分離的縱波斜入射探頭。A.1.4掃查裝置一般包括探頭夾持機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)，并安裝位置傳感器。A.1.5附件是指實現(xiàn)TOFD檢測功能所需的其他物件。A.2儀器A.2.1TOFD儀器在本文中未涉及的性能指標(biāo)應(yīng)滿足JB/T10061的技術(shù)參數(shù)要求。A.2.2具有足夠的增益，一般應(yīng)不低于80dB，增益應(yīng)連續(xù)可調(diào)且步進小于等于1dB，其精度為任意相鄰12dB的誤差在±1dB以內(nèi)，最大累計誤差不超過1dB。A.2.3激發(fā)脈沖可以是單極性或雙極性的，脈沖前沿幅度從脈沖峰值的10%到90%的脈沖上升時間應(yīng)小于探頭標(biāo)稱頻率周期時間的0.25倍。A.2.4脈沖重復(fù)頻率最低應(yīng)能符合掃查速度和數(shù)據(jù)采集要求，最高不會產(chǎn)生幻象波。A.2.5接收放大電路的-6dB帶寬應(yīng)該大于探頭標(biāo)稱頻率的0.5倍到2倍的范圍，或者至少大于探頭的頻帶寬度。A.2.6儀器的水平線性誤差應(yīng)小于屏寬的±1%，垂直線性誤差不大于5％。A.2.7數(shù)字采樣頻率至少4倍于探頭標(biāo)稱頻率，若需對原始數(shù)據(jù)進行數(shù)字信號處理，采樣頻率至少應(yīng)為探頭標(biāo)稱頻率的8倍。A.2.8應(yīng)使用基于計算機的自動數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。A.2.9儀器的數(shù)據(jù)采集應(yīng)和掃查裝置的移動同步，采集和記錄1個A掃描波形的掃查增量應(yīng)滿足檢測工藝要求。A.2.10儀器應(yīng)提供調(diào)節(jié)位置和長度的時間閘門，能夠選擇合適的A掃描時間窗口，以檢測到需要的信號；閘門起點相對于發(fā)射脈沖至少應(yīng)在0到200微秒間可調(diào)節(jié)，窗口寬度至少在5到100微秒間可調(diào)節(jié)。A.2.11儀器至少能以256級灰度或單色度顯示TOFD圖像。A.2.12儀器應(yīng)能夠以不可更改方式將所有的A掃描信號和TOFD圖像存儲于磁、光等永久介質(zhì)，并能輸出其硬拷貝。A.2.13軟件應(yīng)包括TOFD顯示的深度或時基線性化算法，以測量衍射體深度和高度。A.2.14儀器應(yīng)能存儲各A掃描信號之間相對位置的信息，如編碼位置。A.2.15儀器應(yīng)具有信號平均功能。A.2.16儀器應(yīng)采用自動的計算機數(shù)據(jù)采集裝置，聲束位置在變化時應(yīng)自動記錄并和超聲信號相對應(yīng)，原始數(shù)據(jù)應(yīng)能以不可更改方式全過程連續(xù)記錄。A.3探頭A.3.1采用一發(fā)一收雙探頭模式。A.3.2兩個探頭的標(biāo)稱頻率相同。A.3.3兩個探頭的角度相同。A.3.4兩個探頭的晶片尺寸相同。A.3.5按峰值下降20分貝測量的脈沖持續(xù)時間應(yīng)不超過兩個周期。A.3.6探頭標(biāo)稱頻率和實測中心頻率間誤差不得大于10％。A.3.7TOFD探頭一般采用縱波斜探頭，在能證明具有相當(dāng)?shù)臋z測和測量能力情況下，也能使用其他形式的探頭，如電磁超聲波探頭，橫波探頭，相控陣探頭等。A.4掃查裝置A.4.1探頭夾持機構(gòu)應(yīng)能調(diào)整和設(shè)置探頭中心間距，在掃查時保持探頭中心間距不變。A.4.2導(dǎo)向機構(gòu)應(yīng)能在掃查時保持探頭位置和擬掃查線的相對位置不變。A.4.3驅(qū)動機構(gòu)可以采用馬達或人工驅(qū)動。A.4.4掃查裝置應(yīng)安裝位置傳感器。A.4.5掃查速度和位置分辨率應(yīng)符合工藝要求。A.5綜合性能A.5.1在合適的探頭間距時能使檢測區(qū)域范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)衍射體信號達到50%滿屏幅度，并有8分貝以上的信噪比。A.5.2在合適的探頭間距時能檢測到直通波，其脈沖持續(xù)時間應(yīng)不超過兩個周期。A.5.3按照設(shè)備操作規(guī)程和檢測工藝作業(yè)指導(dǎo)書對模擬試塊進行檢測時，應(yīng)能夠清楚的顯示和分辨其中的模擬缺陷，且在其成像中顯示的缺陷長度應(yīng)不小于缺陷實際長度。

附錄B（資料性附錄）對比試塊B.1對于壁厚12≦t≦25mm的試塊應(yīng)至少設(shè)置3個標(biāo)準(zhǔn)反射體，這些反射體可加工于一個或多個試塊中：B.1.1試塊表面設(shè)置一個矩形槽，其長度為X、高度為h（見表B-1）、寬度<