UT探伤程序.docx

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UT探伤程序

1主题内容与适应范围

1.1本规程是为了准确地检出焊缝、热影响区和邻近母材中各种缺陷，以及对缺陷大小、性质等级评定而编制。

1.2实施本规程采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，手工探头接触法进行探伤，探伤时可采用斜探头法，也可采用直探头法，还可以两种方法都采用，这要根据执行标准和特定的结构焊缝而定。

1参考标准

ABS-1986船体焊缝无损检测规范

ANSI/AWSD1.1钢结构焊接规范

ASME-B31.3锅炉及压力容器规范

ASTM164焊缝接触式超声检测方法

ASME锅炉及压力容器第V卷，第V章

3超声检测人员

3.1从事焊缝检测的检验人员，必须掌握超声波检测的基础知识，具有足够的焊缝超声波检测经验，同时还必须掌握一定的金属材料和焊接基础知识。

3.2焊缝超声波检测人员应按有关规程或技术条件经过严格培训和考核，并持有中国船检局颁发的II级以上资格证书（CCS认可的II级资格等效ASNT-TC-1A）。

4检测设备

4.1超声波探伤仪

4.1.1超声波探伤仪由计量部门检定有效方可使用。

4.1.2使用A型脉冲反射式超声波探伤仪，波型应清晰，仪器应同时具备单、双探头的工作能力，并配有能连续工作8小时的电池，荧光屏附有标定距离和波幅的永久性方格刻度，并配有制作参考曲线的透明幕板。

4.1.3探伤仪工作频率范围至少为1～6MHz，并配有衰减器或增益控制器，总调节量应大于60dB，步进级每档不大于2dB，在不小于60dB范围内其精度为不大于±1dB，水平线性误差不大于1％，垂直线性误差不大于5%。

当外接电压拨动15%时，仪器的电压波动值应维持在±2V范围内。

仪器与探头的组合在接收IIW标准试块上半径为100mm曲面的反射波时，其回波高度达到荧光屏满刻度的3/4的情况下，储备的灵敏度余量至少应为40dB。

4.1.4超声波探伤仪的使用环境温度应在40℃～-10℃，或按照仪器说明书的要求进行。

4.2探头

4.2.1探头必须标示出公称频率、晶片尺寸、公称折射角等。

4.2.2探头频率应在2.0~5.0MHz范围内。

4.2.3直探头晶片的有效面积要在78.5mm2、154mm2、314mm2晶片形状为圆形。

4.2.4斜探头晶片有效面积不应超过500mm2，且任一边长不应大于25mm。

如需完成更严格的检查，探头晶片的有效面积不应超过10×12mm2，且任一边长不应大于15mm。

晶片形状可为圆形或方形。

4.2.5探头的公称折射角为45°、60°、70°，折射角实测值与公称值不能偏差±2°，前沿距离偏差值不大于1mm。

4.2.6探头声束水平轴线偏差角不大于2°，垂直方向不允许出现双峰。

4.3试块

4.3.1此项目采用的标准试块和对比试块以及分辨力对比试块为IIW、ABS、V2、RC试块等。

4.3.2所需用对比试块应根据使用标准配备，其材料要与被检母材相同或声学性能相似，试块制作时，其材料不允许有大于φ1mm当量的缺陷存在。

4.3.3试块上的标准孔，根据探伤要求可以采取其它形式布置或添加标准孔，但应注意不要与试块端角或相邻标准孔的反射发生混淆。

4.3.4检验曲面工件时，如果探伤面曲率半径R小于等于W2/4时，应采用与探伤面曲率相同的对比试块（R≤W2/4），见图

（一）。

W——探头接触面宽度

R——探伤面曲率半径

图

（一）

反射体的布置可参照对比试块确定，并得到船东和船检的认可，试块宽度应满足下式:

b≥2λS/De

式中:

b——试块宽度mm

λ——波长mm

S——声程mm

De——声源有效直径

4.3.5现场检验时，要校验灵敏度和时基线，可采用其它型式的等效试块。

4.4耦合剂

4.4.1耦合剂应具有良好的透声性能和适当的粘度，并对人体和工件无损害，检验后容易清洗。

4.4.2此项目使用的耦合剂有：

化学浆糊和甘油等。

4.4.3在试块上和工件上使用的耦合剂最好是相同的，如果不同必须进行测试比较。

5探伤准备

5.1工件表面

5.1.1焊缝外表检验合格后，不论抽检焊缝还是全检焊缝均须按特定的编号系统做出编号标记。

5.1.2清除焊缝两侧母材表面上的飞溅、氧化皮、污垢和其它粗糙物质，清除宽度由母材厚度的倍数,探头的尺寸和声波的折射角来确定。

清除宽度W见图

（二），由下式确定：

W≥2T×tgβ+a

式中W——探测面宽度

T——母材厚度

β——探头折射角

a——探头后沿长度

图

（二）

5.2探伤时间

5.2.1对于屈服强度小于42Kg/mm2的钢，其焊接结构的超声波检验可在焊接完成后的适当时间内进行；对屈服强度等于42Kg/mm2的钢，焊接结构的超声波检验最小间隔为24小时；对屈服强度大于42Kg/mm2的钢，其焊接结构的磁粉检验最小间隔为72小时。

验船师可自行决定要求延长时间间隔或在以后进行额外的抽检。

如果在焊接完工并冷却到环境温度72小时后所进行的目检及MT或PT抽查达到验船师满意，则验船师可自行决定将检验时间间隔由72小时减少到24小时。

5.3探伤范围

5.3.1全部检验的主缝上如有十字或T字缝，这些位置上的副缝超声波探伤每侧检验长度最小150mm，见图（三）。

5.3.2抽检部位的主缝检验长度为500mm，如有十字或T字缝，这些位置上的副缝超声波检验长度最少125mm，见图（四）。

图（三）图（四）

5.3.3超声检验的焊缝不论主缝或副缝，如果发现焊缝中有延伸的缺陷必须一直探伤到缺陷没有为止。

5.3.4如果经批准的探伤部位图有明确长度标记的，按图纸长度进行UT探伤。

5.4探伤面与探头角度的选择

5.4.1通常根据ABS中的规定选择探头角度见表2，也可根据材料厚度、坡口形式及预期探测的主要缺陷种类，通过做图确定探伤面与探头角度。

表2ABS中根据板厚推荐探头角度

板厚

探头角度

12.5mm~38mm

70°、60°

38mm~64mm

60°、45°

64mm以上

45°

5.4.2具有曲面形状的工件，角度选择主要根据工件曲率半径和材料厚度，以保证波束既能穿透工件，又能从反面得到反射，也可通过做图确定。

工件曲率半径小于W2/4时，探头楔块应加工成与工件曲率相匹配的形状。

5.4.3对于相同板厚的对接焊缝，检测应在同一表面的焊缝两侧进行，或在焊缝同一侧的两个相反表面进行，见图（五）。

A1A2A

B

图（五）

5.4.4对于变截面板焊缝，检测应按如下图（六）进行：

A

B1

B2

图（六）

A面检测，在规定探头数量上再增加一个角度探头。

B面检测，B1面按A面检测；B2面只做一次波检测。

6仪器调整和校验

6.1距离校准与波幅调整

6.1.1根据被检工件的厚度，用对比试块上的参考孔或IIW试块上的弧面反射波，以水平、深度或声程距离分别与荧光屏上的时基线刻度按比例调整）。

6.1.2如果探伤面曲率半径R小于等于W2/4时，要在规定制作的试块上做时基线调整。

6.1.3最大探测距离至少调整到示波屏时基线满刻度3/4以上。

6.2距离波幅曲线（DAC）的绘制

距离波幅曲线由使用仪器、探头在对比试块上实测数据绘制，方法如下：

a根据工件厚度曲率选择规定的对比试块，本项目上使用的对比试

块为ABS试块,φ1.2人工孔；

b仪器测试范围，按深度、水平或声程法调节时基线比例；

c在试块上找到声程或深度最近的孔，将该孔反射波高调至荧光屏满刻度的80％，将峰值点标在荧光屏辅助面板上，调节灵敏度使回波高至少为满刻度的40%，以此为基准，逐个找出其它声程或深度孔的反射波，分别将峰值点和40%点标记在荧光屏辅助面板上，所得曲线80%为波幅判废线（ARL），40%O为忽略不计线（DRL），见图（七）。

图（七）

6.3试块与工件之间补偿的测定

6.3.1用两个折射角相同的探头在相应的对比试块上做一收一发，将一次底面反射波调至示波屏满幅80％，高度H1，见图（八）。

图（八）

Ф1.2示波屏

0246810

6.3.2仪器灵敏度保持H1状态，使两个探头相距两跨距，将两次底面反射波H2显示在荧光屏上，并用笔将H1与H2两点之间连成直线，如图（九）。

图（九）

6.3.3将以上两探头移至被检工件表面，仪器灵敏度保持不变，按上述方法选取一跨距或两跨距，使母材一次或两次底面反射波H3显示在荧光屏上，如图（十）。

6.3.4利用仪器上的衰减器使H3提高或下降至P点，取得转移补偿dB值，如图（十）。

图（十）

6.4探伤过程中的校验

6.4.1探伤过程中每隔4小时在对比试块上对时基线比例和灵敏度进行校验，校验点不少于2点。

6.4.2时基线校验时，如发现校验点偏差满刻度±2％时，应重作校准，并对已定位的缺陷重作测定。

6.4.3灵敏度校验时，如发现有±10％的偏差，应重作校准，并对已定当量的缺陷予以复核。

6.4.4在每次探伤前后，都要校准探头，如果用于粗糙表面探伤，探头每隔2小时测试一次，如有偏差及时调整。

7初始检验

7.1超声波检验应在焊缝及探伤表面经外观检查合格并满足第5节要求后进行。

7.2检验前探伤人员应了解被检工件的材质、结构形式、焊接方法、焊接种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫沟槽和其它工艺要求等情况。

7.3纵波探头探测焊缝两边母材，两边宽度各为50mm，仪器按第６节调节，探伤速度不应大于150mm/s。

如果该检验发现朋有层状缺陷且该缺陷会对用斜探头对焊缝进行的检验造成干扰时，应从相反的一面对焊缝进行检验。

若由于焊缝的两边都存在分而无法进行横波的超声波检验时，则该焊缝部位要用如射线等的另一种方法来检验。

7.4横波探头探伤，相邻两次探头移动间隔保证至少有探头宽度10％的重叠，在移动过程中作小角度摆动；同时将探头与焊缝轴线成15°夹角，平行于焊缝向前移动，如图（十一）进行焊缝中横向裂纹的检测。

确定

缺陷位置、方向、形状以及判别缺陷信号和假信号，探头要采用前后、左右、摆动、环绕四种基本扫查方式，如图（十二）。

图（十一）　　　　　　　　图（十二）

D——应大于2TXtgβ+b（T为板厚，β为探头折射角，b为焊缝宽度）

L——应不大于晶片尺寸　

7.5探伤灵敏度应按标准规定执行，各项补偿都要考虑在内，粗探伤时要将灵敏度提高6dB。

超声波探伤在检验埋弧自动焊的横向裂纹时，按B-84505-1095-1L-500中7.3.3条用于检测这种横向裂纹的特定UT技术是使用一个4MHz,45°,10mm单晶探头扫查方式应与焊缝轴线成15°夹角,沿着焊缝两侧向前移动,对于焊缝余高上表面光滑程度允许做超声波探伤的焊逢探头应在焊缝上平行于焊缝进行扫查。

7.6探伤过程中，对于出现的反射波，如果判定为缺陷，则将缺陷的部位在焊缝上做出标记，如果出现异常判定有困难，也应做好标记。

7.7粗探伤完后，将灵敏度恢复，对于已标出的缺陷进行复探，利用6dB、20dB或使用多个角度探头，也可通过增加探伤面和观察动态波形等，对缺陷进行定位、定量、定性和质量等级评定。

对于异常部位还可以利用其它检测手段进行综合判定。

８不合格部位的处理

8.1探伤不合格的部位应予以返修，返修部位及补焊受影响的区域应按原探伤条件进行复探。

如果返修缺陷有延伸的趋势，探伤时要扩大探伤范围，达到消除缺陷为止。

如果对返修次数有规定，应按规定执行。

９探伤的范围和验收标准

9.1探伤的范围和验收标准对船体部分执行ABS规范；对管系部分可执行ASMEB31.3。

9.2如果在探伤过程中能够确定是裂纹、根部未焊透、未熔合等平面型缺陷，即使按标准波高是合格的，也要返修。

10探伤报告　

10.1检验报告主要内容：

报告编号、工件名称、日期、焊缝编号、坡口形式、焊缝种类、母材厚度与材质、表面情况、探伤方法、验收标准、使用仪器型号、探头角度、频率、尺寸、耦合剂、试块、探伤灵敏度、探伤结果评定、探伤人员及审核人员签字等。

10.2报告格式附后。

10.3探伤报告须保存5年。