超声波探伤方法和探伤标准

  本标准规定了检验焊缝及热影响区缺陷,确定缺陷位置、尺寸和缺陷评定的一般方法及探伤结果的分级方法. 本标准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.

  本标准不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝;外径小于159mm的钢管对接焊缝;内径小于等于200mm的管座角焊缝及外径小于250mm和内外径之比小于80%的纵向焊缝.

  在斜角探伤中,将探头置于焊缝及热影响区表面,使声束指向焊缝方向,并沿焊缝方向移动的扫查方法.

  串列扫查时,作为一发一收两探头等间隔移动基准的线.一般设在离探伤截面距离为0.5跨距的位置,.

  探伤截面的位置焊后已被盖住,所以施焊前应予先在探伤面上,离焊缝坡口一定距离画出一标记线,该线即为参考线,将作为确定串列基准线 横方形串列扫查

  4.1 从事焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波探伤的基础技术,具有足够的焊缝超声波探伤经验,并掌握一定的材料、焊接基础知识.4.2 焊缝超声检验人员应按有关规程或技术条件的规定经严格的培训和考核,并持有相 考核组织颁发的等级资格证书,从事相对应考核项目的检验工作.

  5.1 探伤仪使用A型显示脉冲反射式探伤仪,其工作频率范围至少为1-5MHz,探伤仪应配备衰减器或增益控制器,其精度为任意相邻12dB误差在1dB内.步进级每档不大于2dB, 总调节量应大于60dB,水平线标准的规定作出标志.

  5.2.3 声束轴线 探头主声束垂直方向的偏离,不应有明显的双峰,其测试方法见ZB Y231.

  5.2.5 斜探头的公称折射角为45、60、70或K值为1.0、1.5、2.0、2.5,折射角的实测值与公称值的偏差应不大于2(K值偏差不应超过0.1),前沿距离的偏差应不大于1mm.如受工件几何形状或探伤面曲率等限制也可选用其他小角度的探头.

  5.2.6 当证明确能提高探测结果的准确性和可靠性,或能够较好地解决一般检验时的困难而又确保结果的正确,推荐采用聚焦等特种探头.

  5.4.1 探伤仪、探头及系统性能,除灵敏度余量外,均应按ZB J04 001的规定方法进行测试.

  6.1 标准试块的形状和尺寸见附录A,试块制造的技术要求应符合ZB Y232的规定,该试块主要用于测定探伤仪、探头及系统性能.6.2 对比试块的形状和尺寸见附录B.6.2.1 对比试块采用与被检验材料相同或声学性能相近的钢材制成.试块的探测面及侧面,在以2.5MHz以上频率及高灵敏条件下进行检验时,不得出现大于距探测面20mm处的2mm平底孔反射回来的回波幅度1/4的缺陷回波.

  6.2.2 试块上的标准孔,根据探伤需要,可以采取其他形式布置或添加标准孔,但应注意不应与试块端角和相邻标准孔的反射发生混淆.6.2.3 检验曲面工件时,如探伤面曲率半径R小于等于W2/4时,应采用与探伤面曲率相同的对比试块.反射体的布置可参照对比试块确定,试块宽度应满足式(1):

  7.1 检验等级的分级根据质量要求检验等级分为A、B、C三级,检验的完善程度A级较低,B级一般,C级较高,检验工作的难度系数按A、B、C顺序逐级增高.应按照工件的材质、结构、焊接方法、使用条件及承受载荷的不同,合理的选用检验级别.检验等级应接产品技术条件和有关规定选择或经合同双方协商选定.注:A级难度系数为1;B级为5-6;C级为10-12.

  本标准给出了三个检验等级的检验条件,为避免焊件的几何形状限制相应等级检验的有效性,设计、工艺人员应考虑超声检验可行性的基础上进行结构设计和工艺安排.7.2 检验等级的检验范围

  7.2.1 A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验,只对允许扫查到的焊缝截面进行探测.一般不要求作横向缺陷的检验.母材厚度大于50Mm时,不得采用A级检验.

  7.2.2 B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,对整个焊缝截面进行探测.母材厚度大于100mm时,采用双面双侧检验.受几何条件的限制,可在焊缝的双面半日侧采用两种角度探头进行探伤.条件允许时应作横向缺陷的检验.

  7.2.3 C级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验.同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验.母材厚度大于100mm时,采用双面侧检验.其他附加要求是: a.对接焊缝余高要磨平,以便探头在焊缝上作平行扫查;

  c.焊缝母材厚度大于等于100mm,窄间隙焊缝母材厚度大于等于40mm时,一般要增加串列式扫查,扫查方法见附录C.

  8.1.1 按不同检验等级要求选择探伤面.推荐的探伤面如表2所示.8.1.2 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%的一段区域,这个区域较小10mm,较大20mm.

  8.1.3 探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他外部杂技.探伤表面应平整光滑,便于探头的自由扫查,其表面粗糙度不应超过6.3m,必要时应进行打磨: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1.25P:

  8.1.4 去除余高的焊缝,应将余高打磨到与邻近母材平齐.保留余高的焊缝,如焊缝表面有咬边,较大的隆起凹陷等也应进行适当的修磨,并作圆滑过渡以影响检验结果的评定.

  检验频率f一般在2-5MHz范围内选择,推荐选用2-2.5MHz公称频率检验.特殊情况下,可选用低于2MHz或高于2.5MHz的检验频率,但必须保证系统灵敏度的要求.

  8.3.1 斜探头的折射角或K值应依据材料厚度,焊缝坡口型式及预期探测的主要缺陷来选择.对不同板厚推荐的探头角度和探头数量见表2.

  8.3.2 串列式扫查,推荐选用公称折射角为45的两个探头,两个探头实际折射角相差不应超过2,探头前洞长度相差应小于2mm.为便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺陷,亦可选用两个不同角度的探头,但两个探头角度均应在35-55范围内.

  8.4.1 应选用适当的液体或糊状物作为耦合剂,耦合剂应具有良好透声性和适宜流动性,不应对材料和人体有作用,同时应便于检验后清理.

  8.4.2 典型的耦合剂为水、机油、甘油和浆糊,耦合剂中可加入适量的润湿剂或活性剂以便改善耦合性能.

  采用C级检验时,斜探头扫查声束通过的母材区域应用直探头作检查,以便探测是否有有探伤结果解释的分层性或其他缺陷存在.该项检查仅作记录,不属于对母材的验收检验.母材检查的规程要点如下:

  9.1 时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l(简化水平距离l);深度h;或声程S. 9.1.1 探伤面为平面时,可在对比试块上进行时基线扫描调节,扫描比例依据工件工和选用的探头角度来确定,较大检验范围应调至荧光屏时基线 探伤面曲率半径R大于W2/4时,可在平面对比试块上或与探伤面曲率相近的曲面对比试块上,进行时基线 探伤面曲率半径R小于等于W2/4时,探头楔块应磨成与工件曲面相吻合,在6.2.3条规定的对比试块上作时基线 距离----波幅(DAC)曲线 距离----波幅曲线由选用的仪器、探头系统在对比试块上的实测数据绘制,其绘制方法见附录D,曲线由判废线RL,定量线SL和评定线EL组成,不同验收级别的各线.表中的DAC是以3mm标准反射体绘制的距离--波幅曲线--即DAC基准线.评定线区(弱信号评定区);定量线至判废线以下为Ⅱ区(长度评定区);判废线及以上区域为Ⅲ区(判废区).9.2.2 探测横向缺陷时,应将各线 探伤面曲率半径R小于等于W2/4时,距离--波幅曲线的绘制应在曲面对比试块上进行. 9.2.4 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见附录E,在1跨距声程内较大传输损失差在2dB以内可不进行修整.

  9.2.5 距离--波幅曲线可绘制在坐标纸上也可直接绘制在荧光屏刻度板上,但在整个检验范围内,曲线%以上,如果作不到,可采用分段绘制的方法.

  1.平焊缝2.角焊缝3.船形焊缝4.单面焊缝5.单面焊双面成形焊缝按焊缝本身截面形式不同,焊缝分为对接焊缝和角焊缝。对接焊缝:按焊缝金属充满母材的程度分为焊透的对接焊缝和未焊透的对接焊缝。未焊透的对接焊缝受力很小,而且有严重的应力集中。焊透的对接焊缝简称对接焊缝。为了便于施工,保证施工质量,保证对接焊缝充满母材缝隙,根据钢板厚度采取不同的坡口形式.当间隙过大(3~6mm)时,可在V形缝及单边V形缝、I形缝下面设一块垫板(引弧板),防止熔化的金属流淌,并使根部焊透。为保证焊接质量,防止焊缝两端凹槽,减少应力集中对动荷载的影响,焊缝成型后,除非不影响其使用,两端可留在焊件上,否则焊接完成后应切去。角焊缝:连接板件板边不必精加工,板件无缝隙,焊缝金属直接填充在两焊件形成的直角或斜角的区域内。直角焊缝中直角边的尺寸称为焊脚尺寸,其中较小边的尺寸用hf表示。为保证焊缝质量,宜选择合适的焊角尺寸。如果焊脚尺寸过小,则焊不牢,特别是焊件过厚,易产生裂纹;如果焊脚尺寸过大,特别是焊件过薄时,易烧伤穿透,另外当贴边焊时,易产生咬边现象。


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