超声波探伤通用工艺Word文档格式.docx
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3.3工艺制订根据本工艺及有关标准规定及现场情况等制订工艺卡，确定探伤仪、试块、探头及扫描比例、探测灵敏度、探测方式等。
以上参数参见具体检验项目的《超声波探伤工艺卡》。
3.4器材准备及仪器、探头性能的测试选择的器材、调整的具体参数参看《超声波探伤工艺卡》。
3.4.1探伤仪
3.4.1.1采用A型脉冲反射式超声波探伤仪。
其工作频率范围为0.5MHz～
10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。
探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±
1dB以内，最大累计误差不超过1dB。
水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。
3.4.1.2超声探伤仪和探头的系统的组合性能不低于下列指标:
a在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。
b仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：
对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；
对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。
c直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。
3.4.1.3仪器的校准
在仪器开始使用时，应对仪器的水平线性和垂直线性进行测定。
在使用过程
中，每隔三个月至少应进行一次测定。
3.4.2探头
3.4.2.1探头K值选择推荐采用下表：
斜探头的K值（角度）选取可参照下表的规定。
条件允许时，应尽量采用较大K值
探头
板厚T，mm
K值
6～25
3.0～
2.0
（72°
～
60°
）
>
25～46
2.5～
1.5
（68°
56°
46～120
2.0～
1.0
（60°
45°
120～400
3.4.2.2探头测定
a）斜探头置于标准试块上探测棱边，当反射波幅最大时，探头中心线与被
测棱边的夹角应在90°
±
2°
的范围内。
b）斜探头主声束在垂直方向不应有明显的双峰或多峰。
c）探头的中心频率允许偏差为±
0.5MHZ。
3.4.2.3探头的校准
在新探头开始使用时,应对探头进行一次全面的校准
a）斜探头使用前，至少应进行前沿距离、折射角、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等的校准。
使用过程中，每个工作日应标准前沿距离、折射角和主声束偏离。
b）直探头的始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力应每隔一个月检查一次。
3.4.2.4纵向对接接头检验探头的要求
a）纵向对接接头的探头应根据管件的曲率和壁厚选择探头角度，并考虑几何临界角的限制。
条件允许时，声束在曲底面的入射角不应超过70°
。
b）探头接触面修磨后，用曲面试块实际测定探头入射点和折射角。
3.4.3仪器的校验
3.4.3.1每次检测前均应在对比试块或其他等效试块上对扫描线、灵敏度进行校验，校验过程中使用的试块与被检管件的温差不大于15℃。
遇有下述情况应随时对其进行重新核查：
a）校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；
b）开路电压波动或者检测者怀疑灵敏度有变化时；
c）连续工作4h以上时；
d）工作结束时。
3.4.3.2时基调节校验时，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%，则扫描比例应重新调整，前次校验后已经检验的焊接接头要重新检验。
3.4.3.3灵敏度校验时，如校验点的反射波幅比距离—波幅曲线降低2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，并应重新检验前次校验后检查的全部焊接接头。
如校验点的反射波幅比距离—波幅曲线增加2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，对前次校验后已经记录的缺陷进行尺寸参数重新测定并予于评定。
3.4.3.4距离—波幅曲线复核时，校核应不少于3点。
如曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次所有的检测结果进行复检；
如幅度上升2dB，则应对所
有的记录信号进行重新评定。
3.4.3.5校准、复核和线性检验时，任何影响仪器线性的控制器（如抑制或滤波开关等）都应放在“关”的位置或处于最低水平上。
3.4.3试块
3.4.3.1标准试块主要用于测定探伤仪、探制作DAC曲线及系统性能。
采用的标准试块为CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA和CSK-ⅣA。
标准试块的尺寸精度应符合要求，并应经计量部门检定合格。
3.4.3.2对比试块对比试块应选用与被检管材相同或声学性能相近的钢材制作。
对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件的厚度相对应。
如果涉及到两种或两种以上不同厚度部件焊接接头的检测，试块的厚度应由其最大厚度来确定。
a）环向对接接头检验对比试块的曲率半径为检验面曲率半径0.9～1.5倍的试块均可采用。
b）纵向对接接头检验对比试块的曲率半径与检验面曲率半径之差应小于
10﹪。
c）当检验曲面曲率半径R>
W2/4，可采用平面对比试块调节仪器。
但检验中应及时修正缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异，修正方法参照GB11345相关章节。
d）当检验面曲率半径R≤W2/4时（W为探头接触面宽度，R、W单位均为mm），应采用与检验面曲率相同或相近的对比试块。
在满足灵敏度要求的条件下，可以采用其他型式的试块，并在报告中注明。
3.4.3.3携带试块用于校验灵敏度和时基线性，可根据需要选择。
3.4.4耦合剂
3.4.4.1偶合剂应具有良好的润湿能力和透声性能，且无霉、无腐蚀、易清除。
偶合剂对人体不能有损伤作用。
3.4.4.2在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂。
4作业方法及工艺要求
4.1仪器的调整、校验
4.1.1探头参数及性能的测定
在CSK-1B试块上测定探头的前沿、折射角、始脉冲占宽和探头分辨力。
4.1.2时基线扫描的调节
4.1.2.1时基线扫描的调节：
时基线刻度可按比例调节为代表脉冲回波的水平距离、深度或声程。
扫描比例依据管件厚度和选用的探头角度来确定，最大检验范围应调至时基线满刻度60%以上。
4.1.2.2检验面曲率半径R大于W2/4时，应在标准试块或平面对比试块上进行时基线扫描调节。
4.1.2.3检验面曲率半径R小于等于W2/4时，在规定的对比试块上进行时基线扫描调节。
4.1.3检验技术等级
4.1.3.1超声检测技术等级选择
超声检测技术等级分为A、B、C三个检测级别。
超声检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关标准及设计图样规定。
4.1.3.2不同检测技术等级的要求
4.1.3.2.1A级仅适用于母材厚度≥8mm～46mm的焊接接头。
可用一种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面单侧进行检测。
一般不要求进行横向缺陷的检测。
4.1.3.2.2B级检测：
a）母材厚度≥8mm～46mm时，一般用一种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。
b）母材厚度大于46mm～120mm时，一般用一种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测，如受几何条件限制，也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行检测。
c）母材厚度大于120mm～400mm时，一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。
两种探头的折射角相差应不小于10°
d）应进行横向缺陷的检测。
检测时，可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成10°
～20°
作两个方向的斜平行扫查，见图1。
如焊接接头余高磨平，探头应在焊接接头及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图2。
4.1.3.2.3C级检测：
采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平，对焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测。
a）母材厚度≥8mm～46mm时，一般用两种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。
两种探头的折射角相差应不小于10°
，其中一个折射角应为45°
b）母材厚度大于46mm～400mm时，一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。
对于单侧坡口角度小于5°
的窄间隙焊缝，如有可能应增加对检测与坡口表面平行缺陷有效的检测方法。
c）应进行横向缺陷的检测。
检测时，将探头放在与焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图2。
图2平行扫查
图1斜平行扫查
4.1.3距离—波幅曲线的测绘
4.1.3.1距离—波幅曲线应以所用探伤仪和探头在对比试块上实测的数据绘制，距离-波幅曲线应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由评定线定量线和判废线组成。
评定线与定量线之间（包括评定线）为I区，定量线与判废线之间（包括定量线）为Ⅱ区，判废线及其以上区域为Ⅲ区。
如果距离-波幅曲线绘制在荧光屏上，则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的20%。
4.1.3.2不同检验等级、管壁厚度的距离—波幅曲线各线灵敏度根据JB4730标准要求见下表。
（业主有其他要求时，根据具体要求选却合适的灵敏度，但工艺卡必须经技术负责人批准）
距离-波幅曲线的灵敏度
试块型式
板厚，
mm
评定线
定量线
判废线
CSK-ⅡA
6～
46
φ2×
40-18dB
40-12dB
40-4dB
46～
120
40-14dB
40-8dB
φ2×
40+2dB
8～
15
φ1×
6-12dB
6-6dB
6+2dB
CSK-ⅢA
15～46
6-9dB
6-3dB
6+5dB
6-6dB
6
φ×
6+10dB
b）壁厚大于120mm～400mm的焊接接头，其距离-波幅曲线灵敏度按表20的规
板厚，mm
CSK-ⅣA
120～400
φd-16dB
φd-10dB
φd
注：
d为横孔直径。
c）检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。
d）检测面曲率半径R≤W2/4时，距离-波幅曲线的绘制应在与检测面曲率相同的对比试块上进行。
e）工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同，否则应按规定进行传输损失补偿。
在一跨距声程内最大传输损失差小于或等于2dB时可不进行补偿。
f）扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。
4.2检验
4.2.1检验区域
检验区域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，这个区域最小5m，最大10mm，
4.2.2母材的检验
4.2.2.1焊缝两侧的母材，检验前应测量管壁厚度，至少每隔90°
测量一点，
以便检验时参考
4.2.2.2采用B级、C级检验时，斜探头扫查声束通过的母材区域应用直探头进行检查，以便确定是否有影响斜角检验结果解释的分层性或其他种类缺陷存在。
该检查仅做记录，不属于对母材的验收检验。
检查的要点如下：
a）方法：
接触式脉冲反射法，采用频率为2MHZ～5MHZ的直探头；
b）灵敏度：
将无缺陷处二次底波调节到荧光屏满刻度；
c）记录：
凡缺陷信号超过荧光屏满刻度20%的幅度部位，应在工作表面做出标记，并予以记录。
4.2.3对接接头的检验
4.2.3.1扫查
4.2.3.1.1扫查灵敏度应不低于评定线（EL线）灵敏度。
4.2.3.1.2探头的扫查速度不应超过150mm/s，当采用自动报警装置扫查时不受此限制。
4.2.3.1.3扫查方式
a）为了探测焊接接头的纵向缺陷，一般采用斜探头垂直于焊缝中心线放置在检验面上，沿焊接接头进行矩形移动扫查。
探头前后移动的距离应保证扫查到规定的焊接接头检验区域宽度全部范围。
扫查时相邻两次探头移动间隔应保证至少有10%的重叠。
在保持探头垂直焊缝中心线进行前后移动的同时，根据曲率大小还应进行10°
～15°
角的左右摆动。
b）为探测焊接接头的横向缺陷，可采用平行或斜平行扫查。
c）B级检验时，当管外径大于250mm时，可在焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线呈10°
角做斜平行扫查。
d）C级检验时，可将探头放在焊缝上及其两侧边缘做平行扫查。
管壁厚度超过60mm时，应采用两种角度探头（45°
和60°
并用或45°
和70°
并用）进行两个方向的平行扫查，也可用两个45°
探头进行串列式平行扫查。
e）为了确定缺陷的位置、方向、形状，观察缺陷动态波形或区分缺陷信号与非缺陷信号，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。
4.2.3.2反射回波的分析
对波幅超过评定线（EL线）的反射回波或波幅虽然未超过评定线（EL线），但有一定长度范围来自焊接接头被检区域的反射回波，应根据探头位置、方向、反射波的位置及焊接接头的具体情况，进行分析，判断其是否为缺陷。
判断为缺陷的部位均应在焊接接头表面做出标记。
4.2.3.3缺陷的测定及记录
对在焊接接头检验扫查过程中被标记的部位进行检验，将扫查灵敏度调节到评定线，对反射幅度超过定量线的缺陷，均应确定其具体位置、最大反射波幅度及其所在区域和指示长度。
4.2.3.3.1最大反射波幅度的测定
a）按4.2.3.1.3的扫查方式移动探头至缺陷出现最大反射波信号的位置,测出最大反射回波幅度并与距离-波幅曲线比较，确定波幅所在区域。
波幅测定的允许误差为2dB。
b）最大反射波幅度A与定量线DAC的dB差值记为DAC±
（）dB。
4.2.2.3.2位置参数和测定
缺陷位置以获得缺陷最大反射波信号的位置来表示，根据探头的相应位置和反射波在荧光屏上的位置来确定如下位置参数：
a）缺陷沿焊接接头方向的位置。
b）缺陷位置到检验面的垂直距离（即深度）。
c）缺陷位置离开焊缝中心的距离
4.2.3.3.3缺陷尺寸参数的测定应根据缺陷最大反射波幅度确定缺陷当量值Φ或测定缺陷指示长度△L。
4.2.3.3.3.1缺陷当量值Φ，用当量平底孔直径表示，主要用于直探头检验，可采用公式计算、DGS曲线、试块对比或当量计算尺确定缺陷当量值。
4.2.3.3.3.2缺陷指示长度△L的测定可采用如下三种方法。
a）当缺陷反射波信号只有一个高点时，用降低6dB相对灵敏度法测量缺陷的指示长度。
b）在测长扫查过程中，当缺陷反射波信号起伏变化有多个高点，缺陷端部反射波幅度位于SL线或Ⅱ区时，则以缺陷两端反射波极大值之间探头的移动距离确定为缺陷的指示长度，即端点峰值法。
c）当缺陷反射波峰位于Ⅰ区时，如认为有必要记录，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。
d）非裂纹、未熔合等缺陷反射波幅度达到EL线或在Ⅰ区时，如无特殊要求，可不做记录。
4.2.3.4缺陷的评定
4.2.3.4.1对波幅超过评定线（EL线）的反射波或波幅虽然未超过评定线（EL线），但有一定长度范围的来自焊接接头被检区域的反射回波，均应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷的特征。
可根据缺陷反射波信号的特征、部位，采用动态包络线波形分析法，改变探测方向或扫查方式，并结合焊接工艺等进行综合分析来推断缺陷性质。
如无法准确判断时，应辅以其他检验进行综合判定。
4.2.3.4.2最大反射波幅度位于Ⅱ区的缺陷，其指示长度小于10mm时,按5mm计。
4.2.3.4.3相邻两缺陷各向间距小于8mm时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。
4.2.3.4.4根部未焊透的测定：
对于允许存在一定尺寸根部未焊透焊接接头应进行根部未焊透的测定。
a）检验中发现的根部缺陷经综合分析确认为未焊透时，应选用高分辨率、折射角45°
～50°
、频率为5MHZ的横波斜探头，用附录B的月牙槽对比试块上深
1.5mm的月牙槽反射波幅调至荧光屏满刻度50%作为灵敏度,进行幅度对比测定。
b）当缺陷反射波幅度小于月牙槽对比试块调节的灵敏度反射波幅度时，用端点14dB法测量其指示长度L。
4.3.3管座角焊缝的检测
a）一般原则。
在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊接接头结构中的主要缺陷。
b）检测方式。
根据结构形式，管座角焊缝的检测有如下五种检测方式，可选择其中一种或几种方式组合实施检测。
检测方式的选择应由合同双方商定，并应考虑主要检测对象和几何条件的限制。
1）在接管内壁采用直探头检测，见图3位置1。
2）在容器内壁采用直探头检测，见图4位置1。
在容器内壁采用斜探头检测，
见图3位置4。
3）在接管外壁采用斜探头检测，见图4位置2
5）在容器外壁采用斜探头检测，见图3位置2
图3插入式管座角焊缝图4安放式管座角焊缝
c）管座角焊缝以直探头检测为主，探头频率、尺寸应按4.2.2的规定执行，管座角焊缝和T型焊接接头超声检测时，管座角焊缝斜探头的距离-波幅曲线灵敏度按表19的规定，直探头的距离-波幅曲线灵敏度按下表的规定。
距离-波幅曲线的制作可在CSⅡ试块上进行。
必要时应增加斜探头
检测的内容。
管座角焊缝直探头距离-波幅曲线的灵敏度
φ2mm平底孔
φ3mm平底孔
φ6mm平底孔
4.3.4T型焊接接头的超声检测a）适用范围。
本条适用于厚度为6mm~50m的m锅炉、压力容器全焊透T型焊接接头的超声检测。
其他用途的全焊透T型焊接接头的超声检测也可参照本条的规定进行。
b）基本原则。
在选择检测面和探头时应考虑到检测各类缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊接接头结构中的主要缺陷。
c）检测方式。
根据焊接接头结构形式，T型焊接接头的检测有如下三种检测方式。
可选择其中一种或几种方式组合实施检测，检测方式选择应由合同双方商定，并应考虑主要检测对象和几何条件的限制。
1）用斜探头从翼板外侧用直射法进行探测，见图5位置1、图6位置1和图6位置1。
2）用斜探头在腹板一侧用直射法或一次反射法进行探测，见图5位置2、位置4，图6位置2、位置4和图7位置2、位置4。
3）
用直探头或双晶直探头在翼板外侧沿焊接接头探测，或者用斜探头（推荐使用K1探头）在翼板外侧沿焊接接头探测，见图5位置3、图6位置3和图7位置3。
位置3包括直探头和斜探头两种扫查。
图5T型焊接接头（型式Ⅰ）
图7T型焊接接头（型式Ⅲ）
d）斜探头K值的确定。
用斜探头在翼板外侧进行探测时，推荐使用K1探头；
用斜探头在腹板一侧进行探测时，探头K值根据腹板厚度按上表进行选择。
e）距离-波幅曲线灵敏度的确定。
用斜探头探测时，距离-波幅曲线灵敏度应以腹板厚度按表19确定；
用直探
头探测时，距离-波幅曲线灵敏度应以翼板厚度按下表确定
T型焊接接头直探头距离-波幅曲线的灵敏度
φ4mm平底孔
f）扫查方式
直探头和斜探头的扫查规定进行
g）对缺陷进行等级评定时，均以腹板厚度为准
4.3.3小径管焊缝探伤（参考DL/T820-2002标准）
4.3.3.1探头的选择
选用的探头直射波扫查时按DL/T820-2002标准规定，应扫查到焊接接头1/4以上壁厚范围。
a频率：
探头频率为5MHZ。
b角度：
斜探头的折射角β应依据管壁厚度来选择，不同管壁厚度焊接接头推荐使用的探头角度见下表
推荐使用的探头角度β
管壁厚度（mm）
探头折射角β
4mm～8mm
73°
～70°
8mm～14mm
70°
～63°
c探头晶片尺寸：
在保证晶片面积不大于64mm2的前提下，推荐探头晶片尺寸
选用6mm×
6mm、8mm×
8mm、7mm×
9mm。
d探头前沿：
管壁厚度小于或等于6mm时探头前沿应小于或等于5mm。
管壁厚度大于6mm时可适当增大。
e始脉冲占宽：
使用的探头与探伤仪应有良好的匹配性能，在扫查灵敏度的条件下，探头的始脉冲宽度应尽可能小。
一般小于或等于2.5mm（相当于钢中深度）f探头分辨力：
探头分辨力应大于等于20dB。
g探头与检验面应紧密接触，间隙X
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