《建筑鋼結(jié)構(gòu)相控陣超聲檢測》

本標(biāo)準(zhǔn)編制單位：新疆建筑科學(xué)研究院（有限責(zé)任公司）

中建新疆建工(集團(tuán))有限公司

本標(biāo)準(zhǔn)參編單位：新疆維吾爾自治區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量協(xié)會(huì)

新疆建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測中心（有限責(zé)任

公司）

主要起草人員：陳新春李勇劉瑞寧張丹曹進(jìn)

胡友志汪祎璇李占峰

阿布力克木·阿布拉

主要審查人員：

1.范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接接頭采用一維線性陣列相

控陣超聲檢測方法和數(shù)據(jù)分析并依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》對(duì)焊

縫質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)壁厚為6mm～150mm細(xì)晶鋼焊接

接頭的相控陣超聲檢測。壁厚為3.5mm～6mm的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

焊接接頭進(jìn)行工藝進(jìn)行驗(yàn)證后符合要求，可以參照?qǐng)?zhí)行。對(duì)于

厚度超出以上范圍的焊接接頭，對(duì)儀器系統(tǒng)、相控陣超聲檢測

工藝進(jìn)行驗(yàn)證，證明具有足夠的檢測能力后，也可參照本標(biāo)準(zhǔn)。

2.規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件

必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的

版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括

所有的修改單)適用于本文件。

GB50661鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范

GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證

GB/T11345焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級(jí)和

評(píng)定

GB/T12604.1無損檢測術(shù)語超聲檢測

1

GB/T23905無損檢測超聲檢測用試塊

GB/T29302無損檢測儀器相控陣超聲檢測系統(tǒng)的性能與

檢驗(yàn)

GB/T32563無損檢測超聲檢測相控陣超聲檢測方法

GB/T41114無損檢測超聲檢測相控陣超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)試

塊規(guī)范

NB∕T47013.15承壓設(shè)備無損檢測第15部分：相控陣超

聲檢測

JB/T9214無損檢測A型脈沖反射式超聲檢測系統(tǒng)工作性

能測試方法

JB/T11731無損檢測超聲相控陣探頭通用技術(shù)條件

JG/T203鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法

3.術(shù)語和定義

GB/T12604.1和GB/T32563界定的以及下列術(shù)語和定義適

用于本文件。

3.1相控陣超聲檢測phasearrayultrasonictesting

相控陣超聲檢測將相控陣探頭中按一定規(guī)律排列的多個(gè)

壓電晶片（元件），按預(yù)先規(guī)定的設(shè)置（聚集、增益、振幅等）

激發(fā)，利用被激發(fā)晶片發(fā)射（或接收）的偏轉(zhuǎn)和聚焦聲束檢測

工件中的缺陷，并對(duì)缺陷進(jìn)行成像。

2

3.2線性掃描linearscanning

以相同聚焦法則依次觸發(fā)陣列探頭晶片組使得聲束沿探

頭陣列排列方向以恒定步長前后移動(dòng)。相當(dāng)于A型脈沖反射法

超聲檢測探頭掃查移動(dòng)的效果。線性掃描包括垂直入射線掃描

和傾斜人射線掃描兩種。

3.3扇形掃描sectorscanning

扇形掃描也稱作方位角掃描或S掃描。用特定的聚焦法則

激發(fā)相控陣探頭中的部分相鄰或全部晶片，使激發(fā)晶片組形成

的聲束在設(shè)定的角度范圍內(nèi)以一定的步進(jìn)值變換角度掃過扇

形區(qū)域。

3.4線性陣列相控陣探頭Lineararrayphasedarray

probe

由一組晶片沿著一個(gè)線性軸并行排列的相控陣探頭，見圖

1。

說明：

L——激發(fā)（主動(dòng)）孔徑長度，單位為毫米（mm）；

3

a——一個(gè)晶片的寬度，單位為毫米（mm）；

b——被動(dòng)孔徑長度，單位為毫米（mm）；

c——晶片間距，單位為毫米（mm）；

d——晶片間隙，單位為毫米（mm）。

圖1線陣列探頭參數(shù)示意圖

3.5沿線掃查mechanicalscanalongtheline

相控陣探頭晶片陣列方向與探頭移動(dòng)方向垂直或成一定

角度的機(jī)械掃查方式。如：焊縫檢測時(shí)，晶片陣列方向垂直于

焊縫軸線或與軸線成一定角度（斜向掃查），探頭前沿離開焊

縫中心一定距離S，沿焊縫軸線方向平移，以獲得聲束覆蓋范

圍內(nèi)焊縫的信息（見圖2）。

圖2沿線掃查（左）和沿線柵格掃查（右）

3.6沿線柵格掃查multiplescanalongtheline

4

多次沿線掃查，探頭按照柵格式的軌跡行進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)檢

測部位的全面覆蓋或多重覆蓋。如圖2右所示，對(duì)同一焊縫

采用多個(gè)不同的S值沿線掃查即形成沿線柵格掃查。

3.7坐標(biāo)coordinates

規(guī)定檢測起始參考點(diǎn)O點(diǎn)以及X、Y和Z坐標(biāo)的含義。

示例：見圖3。

說明：0-設(shè)定的檢測起始參考點(diǎn)；X-沿焊縫長度方向的坐

標(biāo)；

Y一掃查面上沿焊縫寬度方向的坐標(biāo)：

Z一垂直于掃查面沿焊縫厚度方向的坐標(biāo)。

圖3坐標(biāo)的定義

3.8B型顯示B-scope

工件端面投影顯示方式，圖像中橫坐標(biāo)代表離開探頭前端

面距離，縱坐標(biāo)代表深度。焊縫檢測時(shí)，B型顯示表示檢測區(qū)

5

域在圖3中Y-O-Z平面的投影。

3.9C型顯示C-scope

工件平面投影顯示方式，圖像中橫坐標(biāo)代表探頭移動(dòng)距

離，縱坐標(biāo)代表離開探頭前端面距離。焊縫檢測時(shí)，C型顯示

表示檢測區(qū)域在圖3中X-O-Y平面的投影。

3.10D型顯示D-scope

工件側(cè)面投影顯示方式，圖像中橫坐標(biāo)代表探頭移動(dòng)距

離，縱坐標(biāo)代表深度。焊縫檢測時(shí)，D型顯示表示檢測區(qū)域在

圖3中X-O-Z平面的投影。

3.11

S型顯示S-scope

由扇面掃描聲束組成的扇面形狀的圖像顯示，圖像中橫坐

標(biāo)代表探頭前端面與基準(zhǔn)線的距離，縱坐標(biāo)代表深度，沿扇面

弧線方向坐標(biāo)代表角度。焊縫檢測時(shí)，S型顯示是探頭前方焊

縫橫截面信息（見圖3）或投影信息。

3.12角度增益補(bǔ)償（ACG）anglecorrectedgain

使扇形掃描角度范圍內(nèi)不同角度的聲束檢測同一深度相

同的反射體回波幅度等量化的增益補(bǔ)償。

3.13時(shí)間增益補(bǔ)償（TCG）timecorrectedgain

相同角度的聲束檢測不同聲程處相同尺寸的反射體，使其

回波幅度等量化的增益補(bǔ)償。

3.14基準(zhǔn)靈敏度referencesensitivity

6

將參考試塊人工反射體回波高度或被檢工件底面回波高

度調(diào)整到某一基準(zhǔn)時(shí)的靈敏度。

3.15掃查靈敏度scanningsensitivity

在基準(zhǔn)靈敏度基礎(chǔ)上，根據(jù)工藝驗(yàn)證，確定實(shí)際檢測的靈

敏度。

4檢測人員

從事相控陣檢測的人員至少應(yīng)取得符合GB/T9445的相控

陣超聲檢測Ⅱ級(jí)及以上資格證書；應(yīng)通過有關(guān)相控陣檢測技

術(shù)、設(shè)備的性能、調(diào)試方法及評(píng)定的專門培訓(xùn)并取得相應(yīng)證

書。方可從事相控陣超聲檢測工作。

5檢測系統(tǒng)

檢測系統(tǒng)由相控陣超聲儀器、軟件、探頭、楔塊、掃查裝

置和附件。相控陣超聲儀器、探頭應(yīng)具有產(chǎn)品質(zhì)量證明文件。

5.1相控陣超聲儀器

5.1.1相控陣超聲儀器應(yīng)計(jì)量檢定或校準(zhǔn)合格，檢定或校準(zhǔn)

周期為一年，并在兩次校準(zhǔn)之間至少進(jìn)行一次期間核查。期間

核查可采用GB/T32563的附錄A、附錄B進(jìn)行。

5.1.2相控陣超聲儀器應(yīng)為脈沖回波型儀器，應(yīng)含有多路獨(dú)立

的脈沖發(fā)射和接收通道，其放大器的增益調(diào)節(jié)最小步進(jìn)應(yīng)小于

7

1dB。

5.1.3儀器應(yīng)在1MHz～15MHz的頻率范圍內(nèi)發(fā)射和接收脈

沖信號(hào)。

5.1.4儀器數(shù)字化采樣頻率不應(yīng)低于5倍探頭頻率，儀器模

數(shù)轉(zhuǎn)換位數(shù)不應(yīng)小于8位。

5.2相控陣超聲儀器和探頭的組合性能

5.2.1垂直線性偏差不大于5%，水平線性偏差不大于1%。

5.2.2儀器和探頭的組合頻率與探頭標(biāo)稱頻率之間偏差在士

10%范圍內(nèi)。

5.2.3使用本標(biāo)準(zhǔn)參考試塊獲得的信號(hào)，采用A型脈沖法檢

測時(shí)，信噪比應(yīng)大于或等于12dB，采用圖像法檢測時(shí)，信噪比

應(yīng)大于或等于6dB。

5.2.4驗(yàn)證儀器通道、探頭晶片及電纜的功能正常。

5.2.5發(fā)生以下情況時(shí)，應(yīng)測定儀器和探頭組合性能

a）新購置的相控陣儀器或探頭；

b）相控陣儀器或探頭維修后；

c）檢測人員有懷疑時(shí)。

5.2.6每隔6個(gè)月至少對(duì)儀器和探頭組合性能中的垂直線性、

水平線性進(jìn)行一次運(yùn)行核查并記錄，水平線性按GB/T29302標(biāo)

準(zhǔn)的檢測方法進(jìn)行，垂直線性按JB/T9214標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法進(jìn)

行。

8

5.3相控陣超聲檢測軟件

5.3.1軟件至少應(yīng)有A、S、B、C、D型顯示的功能，且具有在

掃描圖像上對(duì)缺陷定位、定量及分析功能。

5.3.2能夠存儲(chǔ)、調(diào)出A、S、B、C、D圖像，并能將存儲(chǔ)的檢

測數(shù)據(jù)復(fù)制到外部存儲(chǔ)空間中。

5.3.3儀器軟件應(yīng)具有聚焦法則計(jì)算功能、ACG校準(zhǔn)功能，以

及TCG(或DAC)校準(zhǔn)功能。

5.3.4儀器的數(shù)據(jù)采集和掃查裝置的移動(dòng)同步，掃查步進(jìn)值

應(yīng)可調(diào)，其最小值應(yīng)不大于0.5mm。

5.3.5儀器應(yīng)能存儲(chǔ)和分辨各A掃描信號(hào)之間相對(duì)位置的信

息，如編碼器位置。

5.3.6離線分析軟件中應(yīng)能對(duì)檢測時(shí)關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置進(jìn)行查

看。

5.4相控陣超聲探頭

5.4.1相控陣探頭應(yīng)符合JB/T11731。相控陣探頭應(yīng)由多個(gè)晶

片(一般不少于8個(gè))組成陣列，探頭可加裝用以輔助聲束偏轉(zhuǎn)

的楔塊或延遲塊。

5.4.2探頭實(shí)測中心頻率與標(biāo)稱頻率間的誤差應(yīng)不大于10%。

5.4.3探頭一6dB相對(duì)頻帶寬度不小于55%。

5.4.4采購驗(yàn)收相控陣探頭時(shí)，同一探頭晶片間靈敏度最大

差值不大于4dB，且不應(yīng)存在壞晶片(相控陣探頭晶片的靈敏度

9

差異、有效性測試方法和壞晶片定義見附錄A)。

5.4.5使用中的相控陣探頭如出現(xiàn)壞晶片，可在選擇激發(fā)孔

徑范圍時(shí)設(shè)法避開壞晶片；如無法避開，則要求在掃查使用的

每個(gè)聲束組中，損壞晶片不應(yīng)超過總使用片數(shù)的12.5%，且沒

有連續(xù)損壞晶片；如果晶片的損壞超過上述規(guī)定，可通過仿真

軟件計(jì)算且通過試塊測試，確認(rèn)壞晶片對(duì)聲場和檢測靈敏度、

信噪比無明顯不利影響，才允許使用。

5.4.5探頭楔塊波束角在標(biāo)稱角度±2°以內(nèi)。

5.5相控陣超聲檢測掃查裝置

5.5.1掃查裝置包括探頭和楔塊夾持機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)部分、導(dǎo)向

部分、位置編碼器等。

5.5.2探頭夾持部分在掃查時(shí)應(yīng)保證探頭的傳播聲束與焊縫

長度方向夾角不變，并可安裝位置編碼器。

5.5.3驅(qū)動(dòng)部分可采用自動(dòng)或手動(dòng)。

5.5.4導(dǎo)向部分應(yīng)能在掃查時(shí)保證探頭運(yùn)動(dòng)軌跡與擬掃查軌

跡一致。

5.6試塊

5.6.1總則

試塊包括標(biāo)準(zhǔn)試塊、對(duì)比試塊、工藝驗(yàn)證試塊和多功能試

塊，試塊制作應(yīng)符合GB/T23905的要求。

5.6.2標(biāo)準(zhǔn)試塊

10

5.6.2.1標(biāo)準(zhǔn)試塊應(yīng)具有規(guī)定的化學(xué)成分、表面粗糙度、熱

處理及幾何形狀，用于聲速、楔塊延遲、超聲設(shè)備及探頭性能

校準(zhǔn)。

5.6.2.2選用GB/T23905規(guī)定的CSK-IA試塊、GB/T41114

規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試塊或其他與之功能類似的試塊。

5.6.3對(duì)比試塊

5.6.3.1對(duì)比試塊應(yīng)與被檢件具有相似的聲學(xué)性能及意義明

確的參考反射體，用于聲學(xué)性能、檢測靈敏度、ACG及TCG的

對(duì)比、評(píng)估和校準(zhǔn)。選用GB/T23905規(guī)定的RB-2試塊作為

對(duì)比試塊。滿足合同或技術(shù)協(xié)議約定的反射體試塊也可使用。

5.6.3.2若使用其他試塊作為對(duì)比試塊，應(yīng)考慮試塊橫孔

直徑、掃查靈敏度設(shè)置等差異及試塊端角、相鄰反射孔干擾

的影響。

11

圖4CSK-ⅠA試塊

圖5相控陣超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)試塊

圖6RB-2試塊

5.6.3.3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。選用CSK-ⅠCj對(duì)

比試塊。

12

R—曲率半徑，單位為毫米(mm)；

Φ—通孔直徑，單位為毫米(mm)。

圖7CSK-ⅠCj試塊

5.6.4工藝驗(yàn)證試塊

5.6.4.1工藝驗(yàn)證試塊按不同的檢測技術(shù)等級(jí)設(shè)置相關(guān)數(shù)量

的人工或自然缺陷，用于驗(yàn)證檢測工藝的有效性。

5.6.4.2工藝驗(yàn)證試塊的材質(zhì)、形狀、結(jié)構(gòu)、厚度，以及焊

接坡口型式和焊接工藝應(yīng)與實(shí)際檢測的工件相同或相近。

5.7耦合劑

5.7.1耦合劑應(yīng)保證良好的透聲性能，選用的耦合劑應(yīng)在操

作溫度范圍內(nèi)保證穩(wěn)定可靠的超聲特性和適當(dāng)黏度。

13

5.7.2實(shí)際檢測采用的耦合劑應(yīng)與檢測系統(tǒng)設(shè)置和校準(zhǔn)時(shí)的

耦合劑相同或聲學(xué)性能相近。

5.7.3耦合劑應(yīng)對(duì)操作人員、被檢工件及環(huán)境無害。

6檢測技術(shù)等級(jí)

6.1分級(jí)

焊接接頭相控陣超聲檢測技術(shù)等級(jí)分為A、B、C、D四級(jí)。

應(yīng)根據(jù)檢測工件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、焊接方法和承受載荷等設(shè)計(jì)要

求或雙方約定選擇相控陣超聲檢測技術(shù)等級(jí)。檢驗(yàn)的完善程度

和檢測工作的難度按A、B、C順序遞增，檢測技術(shù)等級(jí)D級(jí)為特

殊應(yīng)用，應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)編寫專門的工藝規(guī)程。

6.2檢測技術(shù)等級(jí)與其他標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)性

本文件推薦的檢測技術(shù)等級(jí)與其他標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)性見表1。

表1本標(biāo)準(zhǔn)與其他標(biāo)準(zhǔn)檢測技術(shù)等級(jí)對(duì)應(yīng)性

GB/TGB/T

本標(biāo)準(zhǔn)GB50661-2011

32563-201619418-2003

A級(jí)A級(jí)A級(jí)C級(jí)、D級(jí)

B級(jí)B級(jí)B級(jí)B級(jí)

C級(jí)C級(jí)C級(jí)協(xié)議商定

D級(jí)--特殊應(yīng)用

14

6.3檢測技術(shù)等級(jí)要求

6.3.1檢測技術(shù)等級(jí)要求見表2

表2檢測技術(shù)等級(jí)要求

技術(shù)橫向缺

檢測面掃查方式備注

等級(jí)欠檢測

只用于母材厚度小于等于50mm

單面單沿線掃查+扇形

A-的焊縫檢測，應(yīng)保證相控陣聲束對(duì)

側(cè)掃描檢測

檢測區(qū)域?qū)崿F(xiàn)一次以上全覆蓋。

無法單面雙側(cè)時(shí)，允許單面單側(cè)檢

驗(yàn)，但應(yīng)增加線性掃描或沿線柵格

有特別掃查，線性掃描應(yīng)使兩次聲束角度

單面雙沿線掃查+扇形要求時(shí)相差10°以上；沿線柵格掃查應(yīng)

B

側(cè)掃描檢測進(jìn)行檢調(diào)整參考線距離，至少包括沿焊縫

測熔合線掃查和1.5倍S位置的掃

查。應(yīng)保證每次掃查時(shí)，相控陣聲

束對(duì)檢測區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋。

無法雙面雙側(cè)時(shí)，允許單面雙側(cè)或

雙面單側(cè)檢驗(yàn)，但應(yīng)增加線性掃描

或沿線柵格掃查，線性掃描應(yīng)使兩

次聲束角度相差10°以上；沿線

柵格掃查應(yīng)調(diào)整參考線距離，至少

雙面雙沿線掃查+扇形應(yīng)進(jìn)行包括沿焊縫熔合線掃查和1.5倍

C

側(cè)掃描檢測檢測S位置的掃查。焊接難度等級(jí)為C、

D級(jí)時(shí)，應(yīng)增加橫向缺欠的沿線掃

查，板厚大于等于40mm的對(duì)接焊接

接頭，對(duì)于焊縫及熱影響區(qū)還應(yīng)增

加縱波直入射法進(jìn)行檢測并實(shí)現(xiàn)1

次全覆蓋。

7檢測工藝資料

檢測前，應(yīng)根據(jù)被檢工件情況按照本標(biāo)準(zhǔn)的要求編制相控

15

陣檢測工藝規(guī)程和操作指導(dǎo)書。

7.1相控陣檢測工藝規(guī)程至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）適用范圍和對(duì)被檢工件的要求；

b）遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

c）被檢工件情況（名稱、材質(zhì)、成型方法、坡口形狀尺

寸、焊接情況、熱處理情況、母材檢測情況等）；

d）檢測的目的、檢測覆蓋區(qū)域、檢測時(shí)機(jī)；

e）對(duì)檢測人員資格和能力的要求，檢測人員培訓(xùn)和工藝

驗(yàn)證試驗(yàn)要求；

f）對(duì)檢測設(shè)備（儀器、探頭、試塊）的要求；

g）檢測參數(shù)及要求；包括檢測覆蓋區(qū)域、檢測時(shí)機(jī)、儀

器、探頭及楔塊的參數(shù)設(shè)置或選擇、掃查方法的選擇、掃查面

的確定、探頭位置的確定、掃查面的準(zhǔn)備等，以及檢測系統(tǒng)的

設(shè)置（激發(fā)孔徑、扇掃角度和步進(jìn)、線掃步進(jìn)、聚焦、時(shí)間窗

口、靈敏度等）和校準(zhǔn)（靈敏度、位置傳感器等）方法：

h）掃查示意圖：圖中應(yīng)標(biāo)明工件厚度、坡口參數(shù)、掃查

面、探頭位置、掃查移動(dòng)方向和移動(dòng)范圍、掃描波束角度和覆

蓋范圍等；

i）檢測溫度、掃查速度、數(shù)據(jù)質(zhì)量要求；

j）掃查和數(shù)據(jù)采集過程的一般要求；

k）對(duì)數(shù)據(jù)分析、缺陷評(píng)定與記錄報(bào)告的一般要求。

16

7.2操作指導(dǎo)書至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）檢測技術(shù)要求：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、檢測等級(jí)、檢測比例、

合格級(jí)別、系統(tǒng)校準(zhǔn)、檢測時(shí)機(jī)、工藝規(guī)

程編號(hào)；

b）被檢工件情況：檢測對(duì)象類型、規(guī)格、材質(zhì)、焊接

完成時(shí)間；

c）檢測設(shè)備器材：儀器型號(hào)、探頭及楔塊、掃查裝置、

試塊、耦合劑；

d）檢測準(zhǔn)備：包括確定檢測區(qū)域、掃查面的確定及準(zhǔn)備、

探頭及楔塊的選取、掃描方式及掃查方式的選擇、探頭位置的

確定等；

d）檢測系統(tǒng)的設(shè)置和校準(zhǔn)；

e）掃查和數(shù)據(jù)采集要求；

f數(shù)據(jù)采集、缺陷記錄、分析、缺陷評(píng)定及出具報(bào)告的要

求。

g）檢測人員資質(zhì)、編制、審核、日期。

7.3操作指導(dǎo)書在首次應(yīng)用前應(yīng)進(jìn)行工藝驗(yàn)證，驗(yàn)證方式可

在相關(guān)試塊或軟件上進(jìn)行，驗(yàn)證內(nèi)容包括檢測范圍內(nèi)靈敏度、

信噪比等是否滿足檢測要求。

8檢測準(zhǔn)備

17

8.1檢測區(qū)域

8.1.1檢測區(qū)域由焊接接頭檢測區(qū)寬度和焊接接頭檢測區(qū)

厚度表征。檢測區(qū)域的高度為工件厚度加焊縫余高；檢測區(qū)域

寬度為焊縫本身加上焊縫熔合線兩側(cè)各10mm的一段區(qū)域。

8.1.2檢測應(yīng)覆蓋整個(gè)檢測區(qū)域。必要時(shí)，可增加檢測探

頭數(shù)量、增加檢測面（側(cè)）、增加輔助檢測，確保檢測能

覆蓋整個(gè)檢測區(qū)。

8.2掃查面準(zhǔn)備

8.2.1探頭移動(dòng)區(qū)內(nèi)應(yīng)清除焊接飛濺、鐵屑、油漆及其他雜

質(zhì)，一般應(yīng)進(jìn)行打磨。檢測面應(yīng)平整，便于探頭的耦合和移動(dòng)，

其鋼材表面粗糙度Ra值不大于6.3um，噴丸表面粗糙度Ra值不

大于12.5μm。

8.2.2掃查面打磨寬度應(yīng)滿足檢測要求，應(yīng)根據(jù)所選定的探

傷和相應(yīng)的聚焦法則確定，一般不小于60mm。

8.2.3焊縫的表面質(zhì)量應(yīng)經(jīng)外觀檢查合格后方可進(jìn)行探傷

檢測，如果焊縫表面有咬邊、較大的隆起和凹陷等也應(yīng)進(jìn)行

適當(dāng)?shù)男弈?，并作圓滑過渡以免影響檢測結(jié)果的評(píng)定。

8.3掃查方式選擇

8.3.1機(jī)械掃查有沿線掃查、沿線柵格掃查，掃描有扇形掃

描、線性掃描。檢測時(shí)可采用掃查與掃描組

合的方式。常用組合方式如下：

18

a）沿線掃查+扇形掃描檢測；

b）沿線掃查+線性掃描檢測；

c）沿線柵格掃查+扇形掃描檢測。

8.3.2橫向缺欠檢測時(shí)，當(dāng)焊縫沒有磨平時(shí)，可將探頭放在

靠近焊縫的母材，與焊縫軸線成10°～15°夾角(如圖8左)，

采用扇掃描+沿線掃查方式進(jìn)行檢測。當(dāng)焊縫磨平時(shí)，可采用

探頭放在焊縫上(如圖8右),采用扇掃描+沿線掃查方式進(jìn)行檢

測。

圖8橫向缺陷掃查示意圖

9檢測設(shè)置

9.1探頭選擇

9.1.1線性相控陣探頭標(biāo)稱頻率一般為2MHz～10MHz，晶片數(shù)

一般為16～64，具體選擇可參考表3。電子掃描進(jìn)行縱波檢測

時(shí)，單次激發(fā)晶片數(shù)不得低于4個(gè)。

19

表3相控陣探頭參數(shù)選擇推薦表

公稱厚度mm激發(fā)孔徑mm標(biāo)稱頻率MHz激發(fā)晶片數(shù)量

8～156～105～10≥16

﹥15～407～164～7.5≥16

﹥40～10015～322～5≥16

﹥100～15032～642～5≥16

注1：晶片長度W應(yīng)大于6mm。

9.1.2在滿足能穿透的情況下，宜選擇主動(dòng)孔徑小的探頭，

晶片長度不小于10mm。

9.2聚焦法則設(shè)置

9.2.1應(yīng)根據(jù)所采用的掃描類型及相控陣探頭參數(shù)確定聚焦

法則，明確聚焦法則中涉及到的具體參數(shù)。

9.2.2相控陣探頭參數(shù)：

a）晶片參數(shù)：中心頻率、晶片數(shù)量、晶片寬度、晶片間

隙及晶片單元寬度。

b）楔塊參數(shù)：楔塊尺寸、楔塊角度及楔塊聲速。

9.2.3聚焦法則參數(shù)：

a）晶片數(shù)量：設(shè)定聚焦法則使用的晶片數(shù)量。

b）晶片位置：設(shè)定激發(fā)晶片的起始位置。

c）角度參數(shù)：設(shè)定在工件中所用聲束的固定角度、聲束

20

的角度范圍。

d）距離參數(shù)：設(shè)定在工件中的聲程或深度。

e）聲速參數(shù)：設(shè)定在工件中的聲速，例如橫波聲速、縱

波聲速。

f）工件厚度：設(shè)定被檢工件的厚度。

g）焊縫參數(shù)：焊縫的坡口形式及尺寸。

h）采用聚焦聲束檢測時(shí)，應(yīng)合理設(shè)定聚焦聲程或深度。

i）探頭位置：設(shè)定探頭前端至焊縫中心線的距離。

9.2.4聚焦深度一般設(shè)置在最大檢測聲程處。當(dāng)檢測聲程為

50mm及以下時(shí)，聚焦深度宜設(shè)置在工件中最大探測聲程處，但

應(yīng)保證聚焦深度不大于探頭孔徑的近場區(qū)長度。當(dāng)檢測聲程為

50mm以上時(shí)，聚焦深度可選擇檢測聲程范圍的中間值或其他適

當(dāng)深度。

9.2.5根據(jù)不同的厚度，設(shè)置不同的聚焦法則進(jìn)行扇形掃描

檢測，具體如下：

a）公件厚度≥6mm～20mm的焊接接頭，采用一次波和

二次波同時(shí)設(shè)置進(jìn)行檢測時(shí)，扇掃束角度范圍的最大值

一般不應(yīng)大于38°；

b）公件厚度＞20mm～40mm的焊接接頭，宜采用一次

波、二次波分開設(shè)置進(jìn)行檢測，扇掃束角度范圍的最大

值一般不應(yīng)大于35°；

21

c）公件厚度＞40mm的焊接接頭，宜采用一次波分區(qū)域

進(jìn)行檢測，扇掃束角度范圍應(yīng)根據(jù)所用儀器和探頭確定，

一般不大于30°，但至少應(yīng)采用兩組不同聚焦法則的扇

形掃描進(jìn)行檢測。

9.2.6橫波斜聲束扇形掃描角度范圍一般為35°～75°，若

超出該角度聲束范圍進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)驗(yàn)證其檢測靈敏度。

9.3掃描修正補(bǔ)償

9.3.1扇形掃描應(yīng)進(jìn)行角度增益補(bǔ)償?shù)恼{(diào)試，角度增益補(bǔ)償

的調(diào)試應(yīng)在參考試塊上進(jìn)行。

9.3.2若檢測設(shè)置需要，扇形掃描可選擇楔塊衰減補(bǔ)償?shù)恼{(diào)

試，楔塊衰減補(bǔ)償?shù)恼{(diào)試采用CSK-IA試塊或半圓試塊上的圓弧

進(jìn)行。

9.3.3電子掃描應(yīng)進(jìn)行單個(gè)晶片或聚焦法則的增益補(bǔ)償調(diào)

試，在CSK-IA試塊或參考試塊上調(diào)試。

9.4距離-波幅曲線的靈敏度選擇

9.4.1承受靜荷載結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的距離-波幅曲線靈敏

度應(yīng)符合表4的規(guī)定。

表4承受靜荷載結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的距離-波幅曲線靈敏度

厚度（mm）判廢線（dB）定量線（dB）評(píng)定線（dB）

6～1503×403×40-63×40-14

22

9.4.2需疲勞驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的距離-波幅曲線靈

敏度應(yīng)符合表5的規(guī)定。

表5需疲勞驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的距離-波幅曲線靈敏

度

焊縫質(zhì)量厚度

判廢線定量線評(píng)定線

等級(jí)（mm）

10≤t≤

ф3×40-6dBф3×40-14dBф3×40-20dB

對(duì)接焊縫46

一、二級(jí)46＜t≤

ф3×40-2dBф3×40-10dBф3×40-16dB

80

全焊透對(duì)ф3×40-4dBф3×40-10dBф3×40-16dB

接與角接10≤t≤

組合焊縫80ф6ф3ф2

一級(jí)

部分

角焊透

焊對(duì)接

10≤t≤

縫與角ф3×40-4dBф3×40-10dBф3×40-16dB

80

二接組

級(jí)合焊

縫

23

貼角10≤t≤25ф1x2ф1×2-6dBф1×2-12dB

焊縫25＜t≤80ф1×2+4dBф1×2-4dBф1×2-10dB

注：1角焊縫超聲波檢測采用鐵路鋼橋制造專用柱孔標(biāo)準(zhǔn)試塊

或與其校準(zhǔn)過的其他孔形試塊；

2ф6、ф3、ф2表示縱波探傷的平底孔參考反射體尺寸。

9.4.3檢測時(shí)由于工件表面耦合損失、材料衰減的影響，應(yīng)

對(duì)檢測靈敏度進(jìn)行傳輸損失綜合補(bǔ)償，綜合補(bǔ)償量應(yīng)計(jì)入距離

-波幅曲線。

9.4.4掃查靈敏度應(yīng)通過工藝驗(yàn)證的方式確定，以能清晰地

顯示和測量出模擬試塊中缺陷或反射體時(shí)的增益為基準(zhǔn)提高

6dB。

9.5距離-波幅（DAC）曲線制作

9.5.1選擇相控陣探頭參數(shù)

根據(jù)被檢工件的厚度，選擇需要采用的相控陣探頭型號(hào)及

參數(shù)。

9.5.2選擇試塊

根據(jù)被檢工件的厚度及曲率，選擇本標(biāo)準(zhǔn)推薦的試塊上進(jìn)

行，最小聲程處反射體波幅高度不應(yīng)低于滿屏的DAC曲線的制

作應(yīng)在80%。

9.5.3檢測參數(shù)設(shè)置

9.5.3.1制作DAC曲線前要優(yōu)化檢測參數(shù)，使波形信號(hào)達(dá)到最

24

佳狀態(tài)。

9.5.3.2基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置包括工件厚度、聲程、聲速、顯示延

遲。

9.5.3.3激發(fā)參數(shù)設(shè)置包括激發(fā)模式、脈沖寬度、激發(fā)等級(jí)

及脈沖重復(fù)頻率。

9.5.3.4接收參數(shù)設(shè)置包括濾波器、低通濾波、高通濾波及

檢波模式。

9.5.3.5閘門設(shè)置包括將閘門激活，設(shè)置閘門的起點(diǎn)、門寬

及門高。

9.5.3.6激發(fā)晶片設(shè)置包括激發(fā)晶片的數(shù)量、激發(fā)晶片的起

始位置。

9.5.4制作距離-波幅（DAC）曲線

9.5.4.1根據(jù)理論模擬軟件演示結(jié)果來確定所采用的制作

DAC曲線的角度，該角度對(duì)于扇形掃描一般選在接近扇形掃描

角度范圍內(nèi)的中間角度，對(duì)于電子掃描一般選擇接近于垂直坡

口面的角度。

9.5.4.2將聚焦深度設(shè)置在所采用的最大檢測聲程的位置。

9.5.4.3根據(jù)具體的檢測要求選擇制作DAC曲線的第一個(gè)基

準(zhǔn)孔。將相控陣探頭放在試塊上所選擇的第一個(gè)基準(zhǔn)孔上，移

動(dòng)探頭找到該反射體最大反射波，調(diào)節(jié)增益，使第一基準(zhǔn)孔的

反射波為顯示屏滿幅度的80%，該波高為基準(zhǔn)波高，將該反射

25

體的波高記錄；然后保持靈敏度不變，依次探測其他反射體，

找到最大反射波高，并將各反射體的最大反射波高記錄；將記

錄的不同深度的反射體及其對(duì)應(yīng)的最大反射波高連接起來，即

成為DAC曲線。

9.5.4.5依據(jù)表四、表五的距離-波幅曲線靈敏度設(shè)定評(píng)定

線、定量線和判廢線。

9.6時(shí)間-增益（TCG）曲線制作

9.6.1選擇相控陣探頭參數(shù)

根據(jù)被檢工件的厚度，選擇需要采用的相控陣探頭型號(hào)

及參數(shù)。

9.6.2選擇試塊

根據(jù)被檢工件的厚度及曲率，選擇本標(biāo)準(zhǔn)推薦的試塊上

進(jìn)行時(shí)間-增益（TCG）曲線制作。

9.6.3檢測設(shè)置

9.6.3.1確定扇形掃描角度范圍。然后將扇形角度范圍輸

入。

9.6.3.2設(shè)置聚焦深度。聚焦深度設(shè)置在最大檢測聲程的位

置。

9.6.3.3生成聚焦法則。

9.6.3.4參數(shù)設(shè)置同9.5.3。

26

9.6.4制作時(shí)間-增益（TCG）曲線

9.6.4.1基準(zhǔn)波高設(shè)置為滿屏高度的80%。

9.6.4.2聲速校準(zhǔn)

將相控陣探頭放在CSK-ⅠA試塊上，移動(dòng)探頭使R50、R100

的回波出現(xiàn)，不移動(dòng)探頭，用閘門分別套住R50、R100的回波，

經(jīng)計(jì)算后完成校準(zhǔn)。

9.6.4.3角度補(bǔ)償

將相控陣探頭放在CSK-ⅠA試塊上，移動(dòng)探頭、調(diào)節(jié)增益，

使R100的回波達(dá)到滿屏高度的70%，用閘門套住R100的回波，

移動(dòng)探頭，使扇形掃描角度范圍內(nèi)的每個(gè)角度都要掃查到該反

射體，此形成包絡(luò)線，確認(rèn)后完成角度補(bǔ)償。

9.6.4.3時(shí)間-增益（TCG）曲線制作

開始進(jìn)入制作TCG曲線模式。將探頭放在第一個(gè)基準(zhǔn)孔

上，找到最大回波，調(diào)節(jié)增益，使其達(dá)到滿屏高度的70%，移

動(dòng)閘門套住最大回波，移動(dòng)探頭使扇形掃描角度范圍內(nèi)的每個(gè)

角度都要掃查到該反射體，此時(shí)形成一個(gè)幅度的包絡(luò)線。完成

后再點(diǎn)擊增加點(diǎn)，然后再次在試塊上移動(dòng)探頭，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)幅

度的包絡(luò)線，依次進(jìn)入下一點(diǎn)的制作，直到到最后一點(diǎn)制作完

畢，確定并形成TCG曲線。

9.7檢測系統(tǒng)復(fù)核

9.7.1在下列情況下應(yīng)進(jìn)行復(fù)核：

27

a）每次檢測前；

b）探頭、耦合劑和儀器調(diào)節(jié)發(fā)生改變時(shí)；

c）檢測人員有懷疑時(shí)；

d）檢測工作結(jié)束時(shí)；

e）連續(xù)工作4h以上時(shí)。

9.7.2復(fù)核內(nèi)容

9.7.2.1復(fù)核內(nèi)容應(yīng)包括靈敏、位移精度和深度。

9.7.2.2靈敏度復(fù)核：把加裝楔塊的探頭放在制作DAC曲線或

TCG曲線的試塊上，移動(dòng)探頭分別找到曲線上的相應(yīng)的特征點(diǎn)，

查看這些點(diǎn)的回波幅度，如曲線上任何一點(diǎn)幅度下降大于等于

2dB，則應(yīng)對(duì)上一次復(fù)核以來所有的檢測部位進(jìn)行復(fù)驗(yàn)；如幅

度上升大于等于2dB，則應(yīng)對(duì)所有的記錄信號(hào)進(jìn)行重新評(píng)定。

9.7.2.3位移精度復(fù)核：復(fù)核時(shí)，使位置傳感器移動(dòng)一定距

離，檢測設(shè)備顯示的位移與實(shí)際位移誤差大于等于1%或10

mm，應(yīng)重新校準(zhǔn)位置傳感器。

9.7.2.4深度復(fù)核：把加裝楔塊的探頭放在制作CAD曲線或

TCG曲線的試塊上，移動(dòng)探頭分別找到曲線上的相應(yīng)的點(diǎn)，查

看這些點(diǎn)的深度，顯示深度與實(shí)際深度相差1mm以上時(shí)，找出

原因重新設(shè)置。若在檢測中或檢測后發(fā)現(xiàn)，則重新設(shè)置后重新

檢測上次校準(zhǔn)以來所檢測的焊縫。

10檢測

28

10.1參考線

10.1.1參考線用于線性掃查時(shí)沿步進(jìn)方向行走的直線。

10.1.2檢測前，應(yīng)在掃查面上畫參考線，參考線在檢測區(qū)一

側(cè)距焊縫中心線的距離根據(jù)檢測設(shè)置而定。參考線距焊縫中心

線距離的誤差為士1mm。

10.2編碼器校準(zhǔn)

10.2.1首次使用前或每隔一個(gè)月應(yīng)對(duì)編碼器進(jìn)行校準(zhǔn)。

10.2.2檢測人員在檢測前和每工作4h或時(shí)應(yīng)對(duì)使用的編碼

器進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)可在被檢工件表面上進(jìn)行。

10.2.3校準(zhǔn)方法是將編碼器固定并拉出編碼器的線繩，移

動(dòng)一給定的距離（最小500mm），比較檢測設(shè)備顯示的位移

與實(shí)際位移，要求誤差應(yīng)小于1%或10mm，以較小值為準(zhǔn)。

10.3焊縫標(biāo)識(shí)

檢測前應(yīng)在工件掃查面上予以標(biāo)記，標(biāo)記內(nèi)容至少包括掃

查起始點(diǎn)和掃查方向，起始標(biāo)記用“O”表示，掃查方向用箭

頭表示。當(dāng)焊縫長度較長時(shí)，受編碼器量程限制，需接續(xù)掃查

時(shí)，掃描起始點(diǎn)應(yīng)從上次掃查終點(diǎn)向上次掃查起點(diǎn)50mm處標(biāo)

記。所有標(biāo)記應(yīng)對(duì)掃查無影響。

10.4檢測溫度

10.4.1工件表面溫度為0℃～60℃，超出此范圍應(yīng)采用特殊

方法檢測。

29

10.4.2系統(tǒng)校準(zhǔn)與實(shí)際檢測時(shí)溫度差不應(yīng)大于15℃。超出此

范圍應(yīng)重新調(diào)試。

10.5掃查

10.5.1線性掃查時(shí)應(yīng)保證掃查速度小于或等于最大允許

掃查速度Vmax，同時(shí)應(yīng)保持耦合穩(wěn)定的效果和數(shù)據(jù)采集的要

求。

10.5.2最大允許掃查速度按公式（1）計(jì)算：

………………（1）

式中：

Vmax——最大允許掃查速度，mm/s；

PRF--脈沖重復(fù)頻率，Hz；

Ax——設(shè)置的掃查步進(jìn)值，mm；

N——設(shè)置的信號(hào)平均次數(shù)：

A——掃描的數(shù)量。(如扇形掃描時(shí)，激發(fā)如35°～

75°的扇形掃描，角度步進(jìn)為1°，則A=41）。

10.6掃查覆蓋

10.6.1扇形掃描所使用聲束角度的增量，應(yīng)使得區(qū)域內(nèi)相鄰

聲束的重疊至少為25%。

10.6.2電子掃描相鄰激活孔徑之間的重疊，應(yīng)至少為孔徑寬

30

度的25%以上。

10.6.3采用線性掃查時(shí)，若在焊縫長度方向進(jìn)行分段掃查，

則各段掃查區(qū)的重疊范圍至少為50mm。需要多個(gè)線性掃查覆

蓋整個(gè)焊接接頭體積時(shí)，各線性掃查之間的重疊至少為所用相

控陣探頭線性陣列長度的10%。需要多個(gè)線性掃查覆蓋整個(gè)焊

接接頭體積時(shí)，各掃查之間的重疊至少為所用扇形掃描聲束寬

度或電子掃描有效孔徑長度的10%。

10.7工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

10.7.1工藝驗(yàn)證試驗(yàn)應(yīng)制作與被檢工件相同或相似的帶有

缺陷的模擬試塊，將擬采用的檢測工藝應(yīng)用到模擬試塊上，工

藝驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)清楚地顯示和測量模擬試塊中的缺陷或反

射體。

10.7.2符合以下情況之一時(shí)應(yīng)在模擬試塊上進(jìn)行工藝驗(yàn)證

試驗(yàn)：

a）信噪比和聲速與細(xì)晶粒鋼差異明顯的非細(xì)晶粒鋼工件

檢測；

b）合同約定要求進(jìn)行。

10.8檢測方法

10.8.1平板對(duì)接接頭的檢測

平板對(duì)接接頭檢測宜采用線性掃查，線性掃查不可行時(shí)采

用鋸齒形掃查，具體方式見8.3.2。檢測原則滿足6.3的規(guī)定。

31

10.8.1.1等厚對(duì)接焊接接頭

斜探頭扇形掃描位置如圖9a）中的位置1、位置2或

位置3、位置4。

圖9對(duì)接焊縫接頭掃查示意圖

10.8.1.2不等厚對(duì)接焊接接頭

斜探頭扇形掃描位置如圖10a）中的位置1、位置2或位置

2、位置3。

圖10不等厚焊接接頭掃查示意圖

32

10.8.2T型焊接接頭的檢測

10.8.2.1基本原則

在選擇掃查面和掃描類型時(shí)應(yīng)考慮到各類型缺陷的可能

性，并使聲束盡可能垂直于該類焊接接頭結(jié)構(gòu)的主要缺陷。檢

測原則滿足6.3的規(guī)定。具體掃描位置見圖10。

10.8.2.2檢測方式

a）從翼板外側(cè)用電子掃描進(jìn)行檢測，見圖10位置3。

b）用扇形掃描在腹板一側(cè)用直射法和一次反射法進(jìn)行檢

測，見圖10位置2。

10.8.2.3T形焊接接頭扇形掃描位置見圖11a）中的位置1、

位置2，線性掃描位置見圖11a）中的位置3。

圖11T形焊接接頭掃查示意圖

10.8.2.4檢測要求

T型焊接接頭采用扇形掃描和電子掃描(縱波）進(jìn)行檢測。

33

a）相控陣探頭參數(shù)的選擇按9.1規(guī)定執(zhí)行。

b）距離-波幅曲線靈敏度的選擇按9.5規(guī)定執(zhí)行。

c）掃查靈敏度一般在基準(zhǔn)靈敏度基礎(chǔ)上再提高6dB。

10.8.2.5掃查方式

掃查方式采用線性掃查。

10.8.3角接焊接接頭的檢測

10.8.3.1基本原則

在選擇掃查面和掃描類型時(shí)應(yīng)考慮到各類型缺陷的可能

性，并使聲束盡可能垂直于該類焊接接頭結(jié)構(gòu)的主要缺陷。檢

測原則滿足6.3和10.8.2的規(guī)定。具體掃描位置見圖12。

圖12角接焊縫接頭掃查示意圖

10.8.3.2檢測方式

a）從翼板外側(cè)用電子線性掃描進(jìn)行檢測，線性掃描位置

如圖12a）中的位置2。

b）用扇形掃描在腹板一側(cè)用直射法和一次反射法進(jìn)行檢

測，扇形掃描位置見圖12a）中的位置1，扇形掃描角度覆蓋

34

范圍見圖12b）。

10.8.3.3檢測要求

角接焊接接頭采用扇形掃描和電子掃描(縱波）進(jìn)行檢測。

a）相控陣探頭參數(shù)的選擇按9.1規(guī)定執(zhí)行。

b）檢測靈敏度的選擇提案9.4規(guī)定執(zhí)行。

c）掃查靈敏度一般在基準(zhǔn)靈敏度基礎(chǔ)上再提高6dB。

10.8.3.4掃查方式

掃查方式采用線性掃查。

10.8.4管桁架管管相貫、網(wǎng)架球管相貫焊接接頭的檢測

10.8.4.1基本原則

在選擇掃查面和掃描類型時(shí)應(yīng)考慮到各類型缺陷的可能

性，并使聲束盡可能垂直于該類焊接接頭結(jié)構(gòu)的主要缺陷，并

考慮到掃查面的曲率，選用與掃查面間隙小于0.5mm的探頭。

檢測原則滿足6.3的規(guī)定。管桁架管相貫焊接接頭的T(X)型

節(jié)點(diǎn)、Y型節(jié)點(diǎn)、K型節(jié)點(diǎn)具體掃描位置見圖13，網(wǎng)架球管相

貫焊接接頭的具體掃描位置見圖14。

10.8.4.2檢測方式

a）管桁架管管相貫焊接接頭從支管向主管方向用扇形掃

描在支管一側(cè)用直射法和一次反射法進(jìn)行檢測，扇形掃描位置

見圖12。

b）網(wǎng)架球管相貫焊接接頭從支管向焊接球方向用扇形掃

35

描在支管一側(cè)用直射法和一次反射法進(jìn)行檢測，扇形掃描位置

見圖13。

圖13管桁架管管相貫焊接接頭掃查示意圖

圖14網(wǎng)架球管相貫焊接接頭掃查示意圖

10.8.4.3檢測要求

焊接接頭采用扇形掃描進(jìn)行檢測。

36

a）相控陣探頭參數(shù)的選擇按9.1規(guī)定執(zhí)行。

b）檢測靈敏度的選擇提案9.4規(guī)定執(zhí)行。

c）掃查靈敏度一般在基準(zhǔn)靈敏度基礎(chǔ)上再提高6dB。

10.8.4.4掃查方式

掃查方式采用線性掃查。

11檢測數(shù)據(jù)的分析和缺陷評(píng)定

11.1檢測數(shù)據(jù)的有效性評(píng)價(jià)

11.1.1分析檢測數(shù)據(jù)之前應(yīng)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估以確

定其有效性，數(shù)據(jù)至少應(yīng)滿足以下要求：

a）采集的數(shù)據(jù)量滿足所檢測焊縫長度的要求；

b）數(shù)據(jù)丟失量不得超過整個(gè)掃查長度的5%，且不允許

相鄰數(shù)據(jù)連續(xù)丟失；

c）掃查圖像中耦合不良的長度不得超過整個(gè)掃查長度的

5%，單個(gè)耦合不良長度不得超過2mm。

11.1.2若采集的數(shù)據(jù)不滿足上述要求，應(yīng)檢查掃查裝置工

況，排除故障后重新進(jìn)行掃查。

11.2顯示的分類

11.2.1顯示分為相關(guān)顯示和非相關(guān)顯示。

11.2.2對(duì)反射回波應(yīng)結(jié)合A、S、B、C、D型等顯示，根據(jù)

探頭位置、方向、反射波的位置及焊接接頭的具體情況，判斷

37

其是否為相關(guān)顯示，對(duì)相關(guān)顯示應(yīng)進(jìn)行定量和評(píng)定。

11.2.3最高波幅在I區(qū)或波幅雖然未超過評(píng)定EL線，但有一

定長度相關(guān)顯示，應(yīng)根據(jù)反射波信號(hào)特征、部位，判斷該缺欠

顯示是否具有裂紋、未熔合等危害性缺欠生持征。當(dāng)不能進(jìn)行

準(zhǔn)確判斷時(shí)，應(yīng)修改工藝參數(shù)再次檢測或輔以其他檢測方法綜

合判定。

11.2.4符合檢測工藝的檢測數(shù)據(jù)可離線分析、評(píng)定。

11.3缺陷定量

11.3.1缺陷定量以評(píng)定線為基準(zhǔn)，結(jié)合A型、B型、D型、C

型及S型顯示，對(duì)回波波幅達(dá)到或超過評(píng)定線的缺陷，應(yīng)確定

其深度、波幅和指示長度、高度(若需要）等，如有需要，可

采用各種聚焦方法提高定量精度。

11.3.2缺陷位置測定應(yīng)以獲得缺陷最大反射波的位置為準(zhǔn)。

11.3.3缺陷最大反射波幅的測定方法是，在掃查數(shù)據(jù)中將測

量光標(biāo)移動(dòng)至缺陷出現(xiàn)最大反射波信號(hào)的位置，測定波幅大

小。或在S-掃描時(shí)，以不同角度A掃描中缺陷的最高回波

波幅作為該缺陷的波幅。

11.3.4缺陷指示長度測定

a）當(dāng)缺陷反射波只有一個(gè)高點(diǎn)，且位于定量線以上時(shí)，

用6dB法測其指示長度；

b）缺陷反射波峰值起伏變化，有多個(gè)高點(diǎn)，且位于定量

38

線以上時(shí)，應(yīng)以端點(diǎn)6dB法測量其指示長度；

c）當(dāng)缺陷的最大反射波幅位于評(píng)定線以上定量線以下時(shí)，

使波幅降到評(píng)定線，用以評(píng)定線絕對(duì)靈敏度法測量其指示長

度：

d）對(duì)于裂紋、未熔合、未焊透缺陷，當(dāng)其最大反射波幅

不超過評(píng)定線時(shí)，可參照-6dB法或端點(diǎn)-6dB法測量其指示長

度。其他類型缺陷，若最大反射波幅不超過評(píng)定線時(shí)，可不進(jìn)

行評(píng)定；

11.3.5缺陷深度

以獲得缺陷的最大反射波幅的位置作為缺陷深度。

11.3.6缺陷自身高度

11.3.6.1結(jié)合A掃在S掃描或D掃描視圖上進(jìn)行缺陷自身高度

測定。

11.3.6.2選擇圖像上任一點(diǎn)采用-6dB半波高度法或端點(diǎn)衍

射法進(jìn)行測定，也可采用當(dāng)量法及其他有效方法進(jìn)行測定。

11.3.7多個(gè)相鄰缺陷的定量

11.3.7.1相鄰兩個(gè)條狀缺欠在X向和Y向間距小于其中較小

的缺欠長度，且在Z向間距小于其中較小的缺欠自身高度時(shí)，

應(yīng)作為單個(gè)缺欠處理，該缺欠位置、缺欠長度及能缺欠自身高

度應(yīng)根據(jù)下列規(guī)定確定：

a）埋藏深度：取其中的較大值作為單個(gè)缺欠深度。

39

b）缺指示長度：以兩缺欠各自的指示長度之和加上其間

距

c）缺陷波幅：以兩缺陷的波幅大者作為單個(gè)缺陷波幅；

d）缺陷自身高度：相鄰缺欠在X向或Y向投影無重疊，取

其中較大的值作為單個(gè)缺欠自身高度；X向和Y向投影均有重

疊，取兩缺欠最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之差作為單個(gè)缺欠自身高度，顯

示圖的靈敏度正確時(shí)，可在B型或D型顯示圖上用標(biāo)尺測定上下

端點(diǎn)的位置差。

11.4缺陷的評(píng)定和質(zhì)量分級(jí)

11.4.1凡判定為裂紋、坡口未熔合及未焊透的顯示無論在哪

個(gè)區(qū)，評(píng)為Ⅳ級(jí)。ⅣⅣⅣ

11.4.2凡在判廢線(含判廢線）以上(即Ⅲ區(qū)）的缺陷，評(píng)為

Ⅳ級(jí)。

11.4.3凡在定量線以下(即Ⅰ區(qū)）的缺陷，評(píng)為Ⅰ級(jí)。

11.4.4在定量線(含定量線）以上、判廢線以下(即Ⅱ區(qū)）

的缺陷評(píng)定，按表6給定的缺欠長度進(jìn)行評(píng)級(jí)。

11.4.5承受靜荷載結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量分級(jí)按表6的規(guī)定進(jìn)行。

表6承受靜荷載結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量分級(jí)表

評(píng)定檢驗(yàn)等級(jí)

等級(jí)ABC

40

板厚t(mm）

8～508～1508～150

2t/3；最小t/3；最小6mm，t/3；最小6mm，最

I

8mm最大40mm大40mm

3t/4；最小2t/3；最小8mm，2t/3；最小8mm，最

Ⅱ

8mm最大70mm大50mm

＜t；最小3t/4；最小3t/4；最小12mm，

Ⅲ

16mm12mm，最大90mm最大75mm

Ⅳ超過Ⅲ級(jí)者

11.4.6需疲勞驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量分級(jí)按表7的規(guī)定進(jìn)行。

焊縫質(zhì)單個(gè)缺欠指多個(gè)缺欠的累計(jì)指示長

板厚t(mm）

量等級(jí)示長度度

對(duì)接焊t/4，最小可在任意9t，焊縫長度范圍

10≤t≤80

縫一級(jí)為8mm不超過t

對(duì)接焊t/2，最小可在任意45t，焊縫長度范

10≤t≤80

縫二級(jí)為10mm圍不超過t

全焊透

t/3，最小可

對(duì)接與10≤t≤80——

為10mm

角接組

41

合焊縫

一級(jí)

角焊縫t/2，最小可

10≤t≤80——

二級(jí)為10mm

表7需疲勞驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量

12檢測記錄與檢測報(bào)告

12.1檢測記錄

12.1.1檢測時(shí)應(yīng)按現(xiàn)場檢測實(shí)際情況及時(shí)、真實(shí)、準(zhǔn)確、完

整記錄檢測過程信息和數(shù)據(jù)等檢測原始記錄，并經(jīng)檢測人員和

校核人員簽字認(rèn)可。檢測記錄應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a）工程名稱、工件名稱、工件編號(hào)、工件規(guī)格、工件材

質(zhì)、坡口形式、焊接方法、表面狀態(tài)、檢測溫度、檢測時(shí)機(jī)；

b）檢測技術(shù)要求：檢測方法標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、檢測技術(shù)

等級(jí)、基準(zhǔn)靈敏度、檢測靈敏度。檢測比例、合格級(jí)別、掃查

靈敏度、檢測范圍、掃查位置(面、側(cè)）、和掃查方式；

c）檢測工藝卡名稱及編號(hào)；聚焦法則的設(shè)定、激發(fā)陣元

數(shù)量、激發(fā)陣元起始位置、掃描方式、探頭位置前沿距焊縫中

心距離、聚焦深度、角度范圍、角度步進(jìn)、掃查步進(jìn)、檢測前

的表面準(zhǔn)備和耦合補(bǔ)償量等；

d）檢測設(shè)備和器材：儀器設(shè)備名稱、型號(hào)和編號(hào)，探頭

及楔塊的規(guī)格和型號(hào)，掃查裝置包括編碼器、掃查裝置、試塊

42

名稱和規(guī)格型號(hào)、耦合劑；

e）記錄編號(hào)；檢測日期和地點(diǎn)。檢測人員簽字和校核人

員簽字。

12.1.2檢測結(jié)果應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）檢測部位示意圖；

b）數(shù)據(jù)文件名稱及電子文件。

c）缺陷記錄：焊縫編號(hào)、檢測長度、缺欠位置、缺欠起

始位置、缺欠長度、缺欠深度、回波幅度及缺欠的評(píng)定級(jí)別。

12.2檢測報(bào)告

12.2.1檢測報(bào)告至少應(yīng)包括如下內(nèi)容：

a）工程信息：工程名稱、委托單位、委托人、見證單位、

見證人、委托單編號(hào)、

b）檢測依據(jù)、檢測標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)等級(jí)、合格級(jí)別、檢測比

例、檢測區(qū)域、檢測部位、表面狀態(tài)、檢測時(shí)機(jī)、操作溫度、

記錄編號(hào)；

c）被檢工件信息：工件名稱、工件編號(hào)、工件規(guī)格、工

件材質(zhì)、坡口型式、焊接方法、焊縫類型、焊縫寬度；

d）檢測設(shè)備及器材：相控陣儀器名稱及規(guī)格型號(hào)、儀器

編號(hào)、相控陣探頭型號(hào)、晶片間距、晶片寬度、楔塊型號(hào)、掃

查裝置、位置傳感器、試塊型號(hào)、耦合劑；

e）檢測工藝參數(shù)：檢測方式、掃描類型、顯示方式、掃

43

查方式、掃查靈敏度、掃查分辨率、角度范圍、角度步距、激

發(fā)晶片數(shù)、晶片起始位置、聚集深度、檢測面、探頭前沿距焊

縫中心的距離、靈敏度校準(zhǔn)(DAC或TCG）等；

f）檢測覆蓋區(qū)域：理論模擬軟件演示的檢測區(qū)域覆蓋圖

及參數(shù)；

g）檢測示意圖：檢測部位以及所發(fā)現(xiàn)的缺陷位置和分布

圖；

h）檢測數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)文件名稱、缺陷位置與尺寸、質(zhì)量級(jí)

別；

i）缺陷部位掃描圖：S型顯示、D型顯示或C型顯示等，以

能真實(shí)反映缺陷情況為原則；

j）檢測結(jié)論：評(píng)定出缺陷位置、尺寸及質(zhì)量級(jí)別；檢測

結(jié)果和結(jié)論：數(shù)據(jù)文件名稱、記錄的缺陷位置、大小、級(jí)別，

掃查的數(shù)據(jù)圖像；定出缺陷性質(zhì)、位置、尺寸及是否允許；

k）檢測人員、校核人員、審核人員、批準(zhǔn)人員簽字、檢

測日期。

12.3存檔

12.3.1掃查數(shù)據(jù)要以電子版形式保存。

12.3.2掃查數(shù)據(jù)、檢測記錄和報(bào)告要存檔，保存期不少于20

年。

44

45

附錄A（資料性附錄）

相控陣超聲檢測報(bào)告格式

相控陣超聲檢測報(bào)告格式可參照表A1

報(bào)告編號(hào)：

委托單編號(hào)：

工程名稱委托日期

委托單位委托人

施工單位檢驗(yàn)類別

見證單位見證人

工件名稱工程部位規(guī)格型號(hào)

坡口型式材質(zhì)檢測日期

焊接方法焊縫類型焊縫寬度

儀器名稱儀器型號(hào)儀器編號(hào)

探頭型號(hào)晶片間距掃查裝置

楔塊型號(hào)晶片寬度位置傳感器

標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)比試塊耦合劑

檢測方式掃查方式檢測面

掃描類型顯示方式聚集深度

激發(fā)晶片

角度范圍靈敏度校準(zhǔn)

數(shù)

晶片起始

角度步距掃查靈敏度

位置

探頭前沿距焊

掃查分辨率檢測時(shí)機(jī)

縫中心的距離

檢測部位檢測區(qū)域表面補(bǔ)償

46

評(píng)定靈敏

技術(shù)等級(jí)檢測比例

度

表面狀態(tài)表面溫度檢測數(shù)量

檢驗(yàn)依據(jù)委托項(xiàng)目

檢測方法合格級(jí)別

檢

測

結(jié)

檢測專用章

論

簽發(fā)日期：年月日

備

注

批準(zhǔn)：審核：主檢：

47

相控陣超聲檢測報(bào)告格式可參照表A1（續(xù)）

報(bào)告編號(hào)：

委托單編號(hào)：

數(shù)缺欠記錄

焊評(píng)

據(jù)檢測

序縫起始定備

文長度長度深度高度幅

號(hào)編位置結(jié)注

件（mm）（mm）（mm）（mm）度

號(hào)（mm）果

名

48

目錄

1范圍......................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.................................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................................1

4檢測人員..........................................................................................