管座角焊缝超声波探伤工艺规程.docx

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管座角焊缝超声波探伤工艺规程

管座角焊缝超声波探伤工艺规程

1通用部份

a）主题内容与适用范围

本规程规定了查验焊缝及热阻碍区缺点，确信缺点位置、尺寸和缺点评定的一样方式及探伤结果的分级方式。

本规程适用于母材厚度不小于8mm的铁素体类钢全焊透熔化焊管座角焊缝脉冲反射法手工超声波查验。

本规程不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝；内径小于等于200mm的管座角焊缝。

b）文件操纵

本规程为XX公司受控文件，未经许诺不得复制、转让或利用。

c）引用标准

ZBY344超声探伤用探头型号命名方式

ZBY231超声探伤用探头性能测试方式

ZBY232超声探伤用1号标准试块技术条件

ZBJ04001A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方式

GB11345—1989钢焊缝手工超声波探伤方式和探伤结果分级

2检验人员

2.1从事焊缝探伤的查验人员必需把握超声波探伤的基础技术，具有足够的焊缝超声波探伤体会，并把握必然的材料、焊接基础知识。

2.2焊缝超声查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，并持有相应考核组织颁发的品级资格证书，从事相对应考核项目的查验工作。

2.3超声查验人员的视力应每一年检查一次，校正视力不得低于1.0。

3探伤仪、探头及系统性能

3.1探伤仪

利用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操纵器，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB内。

步进级每档不大于2dB，总调剂量应大于60dB，水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。

3.2探头

3.2.1探头应按ZBY344标准的规定作出标志。

3.2.2晶片的有效面积不该超过500mm2，且任一边长不该大于25mm。

3.2.3声束轴线水平偏离角应不大于2°。

3.2.4探头主声束垂直方向的偏离，不该有明显的双峰，其测试方式见ZBY231。

3.2.5斜探头的公称折射角β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误差应不大于2°（K值误差不该超过±0.1），前沿距离的误差应不大于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。

3.2.6当证明确能提高探测结果的准确性和靠得住性，或能够较好地解决一样查验时的困难而又确保结果的正确，推荐采纳聚焦等特种探头。

3.3系统性能

3.3.1灵敏度余量

系统有效灵敏度必需大于评定灵敏度10dB以上。

3.3.2远场分辨力

a.直探头：

X≥30dB；

b.斜探头：

Z≥6dB。

3.4探伤仪、探头及系统性能和周期检查

3.4.1探伤仪、探头及系统性能，除灵敏度余量外，均应按ZBJ04001的规定方式进行测试。

3.4.2探伤仪的水平线性和垂直线性，在设备第一次利用及每隔3个月应检查一次。

3.4.3斜探头及系统性能，在表1规定的时刻内必需检查一次。

表1斜探头及系统性能检查周期

检查项目

检查周期

前沿距离折射角或K值偏离角

开始使用及每隔6个工作日灵敏度余量

灵敏度余量分辨力

开始使用、修补后及每隔1个月

3.3试块

3.3.1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ZBY232的规定，该试块要紧用于测定探伤仪、探头及系统性能。

3.3.2对照试块的形状和尺寸见附录B。

3.3.2.1对照试块采纳与被查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查验时，不得显现大于距探测面20mm处的

2mm平底孔反射回来的回波幅度1／4的缺点回波。

3.3.2.2试块上的标准孔，依照探伤需要，能够采取其他形式布置或添加标准孔，但应注意不该与试块端角和相邻标准孔的反射发生混淆。

3.3.2.3查验曲面工件时，如探伤面曲率半径R小于等于

时，应采纳与探伤面曲率相同的对照试块,并以此为准作时基线扫描调剂。

反射体的布置可参照对照试块确信，试块宽度应知足式

（1）：

（1）

式中b——试块宽度，mm；

λ——波长，mm；

S——声程，m；

De——声源有效直径，mm。

3.3.2.4探伤面曲率半径R大于

时，可在平面对照试块上或与探伤面曲率相近的曲面对照试块上，进行时基线扫描调剂。

3.4现场查验，为校验灵敏度和时基线，能够采纳其他型式的等效试块。

4被检测件的预备

4.1物理条件和表面预备

4.1.1查验区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝双侧各相当于母材厚度30%的一段区域，那个区域最小10mm，最大20mm见图1。

图1查验区域

4.1.2探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他外部杂质。

探伤表面应平整滑腻，便于探头的自由扫查，其表面粗糙度不该超过6.3μm，必要时应进行打磨。

a.采纳一次反射法时，探头移动区应大于1.25P：

P＝2δtgβ

（2）

或P＝2δK（3）

式中P——跨距，mm；

δ——母材厚度，mm。

b.采纳直射法探伤时，探头移动区应大于0.75P。

4.1.3焊缝查验前，应划好查验区段，标记出查验区段编号。

4.2被测区域和体积的刻画，包括参考数据

4.3拟测出的缺点

裂纹、未熔合、未焊透等

5.检测的实施

5.1应用的NDT技术和方式

5.1.1依照焊缝结构形式，管座角焊缝的查验有如下五种探测方式，可选择其中一种或几种方式组合实施查验。

探测方式的选择应由合同两边商定，并重点考虑要紧探测对象和几何条件的限制（图2、3）。

图2管座角焊缝

图3管座角焊缝

a.在接管内壁表面采纳直探头探伤（图2位置1）；

b.在容器内表面用直探头探伤（图3位置1）；

c.在接管外表面采纳斜探头探伤（图3位置2）；

d.在接管内表面采纳斜探头探伤（图2位置3，图3位置3）；

e.在容器外表面采纳斜探头探伤（图2位置2）。

5.1.2扫查方式

5.1.2.1为探测纵向缺点，斜探头垂直于焊缝中心线放置在探伤面上，作锯齿型扫查见图4。

探头前后移动的范围应保证扫查到全数焊缝截面及热阻碍区。

在维持探头垂直焊缝作前后移动的同时，还应作10°～15°的左右转动。

图4锯齿形扫查

5.1.2.2为探测焊缝及热阻碍区的横向缺点应进行平行和斜平行扫查。

a.B级查验时，可在焊缝双侧边缘使探头与焊缝中心线成10°～20°作斜平行扫查（图5）；

图5斜平行扫查

b.C级查验时，可将探头放在焊缝及热阻碍区上作两个方向的平行扫查（图6），焊缝母材厚度超过100mm时，应在焊缝的两面作平行扫查或采纳两种角度探头（45°和60°或45°和70°并用）作单面两个方向的平行扫查；亦可用两个45°探头作串列式平行扫查；

图6平行扫查

5.1.3.3为确信缺点的位置、方向、形状、观看缺点动态波形或区分缺点讯号与伪讯号，可采纳前后、左右、转角、围绕等四种探头大体扫查方式（图7）。

图7四种大体扫查方式

5.2设备的调整

5.2.1管座角焊缝以直探头查验为主，对直探头扫查不到的区域或结构，缺点方向性不适于采纳直探头查验时，可采纳斜探头查验。

5.2.2直探头查验的规程

a.推荐采纳频率2.5MHz直探头或双晶直探头，探头与工件接触面的尺寸W应小于2R；

b.灵敏度可在与工件同曲率的试块上调剂，也可采纳计算法或DGS曲线法，以工件底面回波调剂。

其查验品级评定见表2。

表2直探头查验品级评定mm

检验等级

灵敏度

A

B

C

评定灵敏度

定量灵敏度

判废灵敏度

5.2.3距离－波幅（DAC）曲线的绘制

5.2.4距离－波幅曲线由选用的仪器、探头系统在对照试块上的实测数据绘制见图8，其绘制方式见附录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灵敏度见表3。

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。

评定线以上至定量线以下为Ⅰ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）。

图8距离－波幅曲线示用意

表3距离－波幅曲线的灵敏度

级别

板厚，mm

DAC

A

B

C

8～50

8～300

8～300

判废线

DAC

DAC－4dB

DAC－2dB

定量线

DAC－10dB

DAC－10dB

DAC－8dB

评定线

DAC－16dB

DAC－16dB

DAC－14dB

5.2.5仪器调整的校验

5.2.5.1每次查验前应在对照试块上，对时基线扫描比例和距离波幅曲线（灵敏度）进行调剂或校验。

校验点很多于两点。

5.5.2查验进程中每4h之内或查验工作终止后应付时基线扫描和灵敏度进行校验，校验可在对照试块或其他等效试块上进行。

5.2.5.3扫描调剂校验时，如发觉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%或满刻度的5%（二者取较小值），那么扫描比例应从头调整，前次校验后已经记录的缺点，位置参数应从头测定，并予以更正。

5.2.5.4灵敏度校验时，如校验点的反射波幅比距离波幅曲线降低20%或2dB以上，那么仪器灵敏度应从头调整，并对前次校验后检查的全数焊缝应从头查验。

如校验点的反射波幅比距离-波幅曲线增加20%或2dB以上，仪器灵敏度应从头调整，而前次校验后，已经记录的缺点，应付缺点尺寸参数从头测定并予以评定。

5.3检测的实施

5.3.1一样要求

5.3.1.1超声查验应在焊缝及探伤表面经外观检查合格并知足4.1.2条的要求后进行。

5.3.1.2查验前，探伤人员应了解受检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方式、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及反面衬垫、沟槽等情形。

5.3.1.3探伤灵敏度应不低于评定线灵敏度。

5.3.1.4扫查速度不该大于150mm／s，相邻两次探头移动距离保证至少有探头宽度10%的重叠。

5.3.1.5对波幅超过评定线的反射波，应依照探头位置、方向、反射波的位置及5.3.1.2条了解的焊缝情形，判定其是不是为缺点。

判定为缺点的部位应在焊缝表面作出标记。

5.3.2查验频率

查验频率f一样在2～5MHz范围内选择，推荐选用2～2.5MHz公称频率查验。

特殊情形下，可选用低于2MHz或高于2.5MHz的查验频率，但必需保证系统灵敏度的要求。

5.3.3探头角度

5.3.3.1斜探头的折射角β或K值应依据材料厚度，焊缝坡口型式及预期探测的要紧缺点种类来选择。

对不同板厚推荐的探头角度和探头数量见表2。

5.3.3.2串列式扫查，推荐选用公称折射角均为45°的两个探头，两个探头实际折射角相差不该超过2°，探头前沿长度相差应小于2mm。

为便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺点，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。

5.3.4耦合剂

5.3.4.1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，不该付材料和人体有损伤作用，同时应便于查验后清理。

5.3.4.2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。

5.3.4.3在试块上调剂仪器和产品查验应采纳相同的耦合剂。

5.3.5检测面为曲面时的要求

5.3.5.1按3.3.2.3和3.3.2.4条的规定选用对照试块，并采纳平板焊缝扫查方式进行查验，C级查验时，受工件几何形状限制，横向缺点探测无法实施时，应在查验记录中予以注明。

5.3.5..2探头接触面修磨后，应注意探头入射点和折射角或K值的转变，并用曲面试块作实际测定。

5.3.5.3当R大于

采纳平面对照试块调剂仪器时，查验中应注意到荧光屏指示的缺点深度或水平距离与缺点实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的不同，必要时应进行修正。

5.3.6a.尽可能采纳平板焊缝查验中已经行之有效的各类方式；

b.在选择探伤面和探头时应考虑到检测各类类型缺点的可能性，并使声束尽可能垂直于该结构焊缝中的要紧缺点。

5.4缺点的特性（定位、定量、定性）

5.4.1规定查验只对初始查验中被标记的部位进行查验。

5.4.2探伤灵敏度应调剂到评定灵敏度。

5.4.3对所有反射波幅超过定量线的缺点，均应确信其位置，最大反射波幅所在区域和缺点指示长度。

5.4.4最大反射波幅的测定

5.4.4.1对判定为缺点的部位，采取10.2.3条的探头扫查方式、增加探伤面、改变探头折射角度进行探测，测出最大反射波幅并与距离波幅曲线作比较，确信波幅所在区域。

波幅测定的许诺误差为2dB。

5.4.4.2最大反射波幅A与定量线SL的dB差值记为SL±——dB。

5.4.5位置参数的测定

5.4.5.1缺点位置以取得缺点最大反射波的位置来表示，依照相应的探头位置和反射波在荧光屏上的位置来确信如下全数或部份参数。

a.纵坐标L代表缺点沿焊缝方向的位置。

以查验区段编号为标记基准点（即原点）成立坐标。

坐标正方向距离L表示缺点到原点之间的距离见图9；

图9纵坐标L示用意

b.深度坐标h代表缺点位置到探伤面的垂直距离（mm）。

以缺点最大反射波位置的深度值表示；

c.横坐标q代表缺点位置离开焊缝中心线的垂直距离，可由缺点最大反射波位置的水平距离或简化水平距离求得。

5.4.5.2缺点的深度和水平距离（或简化水平距离）两数值中的一个可由缺点最大反射波在荧光屏上的位置直接读出，另一数值可采纳计算法、曲线法、作图法或缺点定位尺求出。

5.4.6尺寸参数的测定

应依照缺点最大反射波幅确信缺点当量值Φ或测定缺点指示长度Δl。

5.4.6.1缺点当量Φ，用当量平底孔直径表示，要紧用于直探头查验，可采纳公式计算，DGS曲线，试块对照或当量计算尺确信缺点当量尺寸。

5.4.6.2缺点指示长度Δl的测定推荐采纳如下二种方式。

a.当缺点反射波只有一个高点时，用降低6dB相对灵敏度法测长见图10；

图10相对灵敏度测长法

b.在测长扫查进程中，如发觉缺点反射波峰值起伏转变，有多个高点，那么以缺点两头反射波极大值之间探头的移动长度确信为缺点指示长度，即端点峰值法见图11。

图11端点峰值测长法

5.4.7超过评定线的信号应注意其是不是具有裂纹等危害性缺点特点：

如有疑心时应采取改变探头角度、增加探伤面、观看动态波型、结合结构工艺特点作判定，如对波型不能准确判按时，应辅以其他查验作综合判定。

5.4.7最大反射波幅位于Ⅱ区的缺点，其指示长度小于10mm时按5mm计。

5.4.7相邻两缺点各向间距小于8mm时，两缺点指示长度之和作为单个缺点的指示长度。

6.验收准那么

6.1查验结果的品级分类

6.1.1裂纹、未焊透、未熔合和查验人员以为是危害性缺点的不许诺存在。

6.1.2最大反射波幅位于Ⅱ区的缺点，依照缺点指示长度按表4的规定予以评级。

表4缺陷的等级分类

检验等级

板厚，mm

评定等级

A

B

C

8～50

8～300

8～300

Ⅰ

；最小12

Ⅱ

；最小12

Ⅲ

＜δ；最小20

Ⅳ

超过三级者

7.检测后的工艺规程

a）不合格产品处置

b）加涂防护层

8.检测报告的编制

8.1查验报告要紧内容：

工件名称、合同号、编号、探伤方式、探伤部位示用意、查验范围、探伤比例验收标准、缺点情形、返修情形、探伤结论、查验人员及审核人员签字等。

8.2查验记录和报告应至少保留7年。

8.3查验记录和报告的推荐格式见附录F。