超声检测工艺题解析.docx
《超声检测工艺题解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超声检测工艺题解析.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
超声检测工艺题解析
一、工艺题
1、对一在制高压容器机加工锻造封头进行超声波检测,具体尺寸见下图,锻件材料牌号:
20MnMo;超声波检测及验收标准执行JB/T4730.3-2005《承压设
备无损检测第3部分:
超声检测》;锻件合格等级按Ⅱ级验收。
超声波检测工艺卡
令号RD2005-06试件名称封头
规格（mmφ1200厚度（mm350材质20MnMo检测比例100%
检测时机机械加工后检测标准JB/T4730.3-2005合格级别Ⅱ仪器型号CTS-22
探头型号2.5P25Z试块种类大平底
耦合方式直接接触法耦合剂浆糊
表面状态Ra≤6.3μm表面补偿（dB0dB
检测面应检测方向1、2应（参考检测方向3（4*扫描线调节按深度≥1:
4调节扫描线按深度≥1:
6调节扫描线
检测灵敏度350/φ2600/φ2
灵敏度调节说明350mm处大平底与φ2
平底孔回波的分贝差为
42dB,将350mm处大平
底的回波调整到基准波
高,再增益42dB。
350mm处大平底与600/φ2
平底孔回波的分贝差为
52dB,将350mm处大平底的
回波调整到基准波高,再增益
52dB。
在下图中标出检测方向:
1
4*
3
23
*为参考检测方向。
编制×××审核×××日期×××年×月×日
2、有一块16MnR钢板规格为4200×2700×90mm,用于制作压力容器筒节,
下料尺寸为4000×2700mm,要求进行纵波和横波超声波检测,检测标准为
JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》,Ⅱ级合格。
现有设备如下:
（1、仪器设备:
CTS-22型
（2、探头:
2.5P12Z2.5P20Z2.5P30Z5.0P12Z5.0P20Z5.0P30Z
2.5P14×14K12.5P20×20K12.5P25×25K15.0P14×14K1
5.0P20×20K15.0P25×25K1
（3、试块:
CBⅡ-1CBⅡ-2CBⅡ-3CBⅡ-4CBⅡ-5CBⅡ-6CBI
（4、耦合剂:
水、化学浆糊、机油
请对下列工艺卡进行审核,发现错误的地方请予以纠正并把正确的结果写在相对应的“订正”空格里。
超声检测工艺卡
令号化600试件名称钢板规格（mm4200×2700厚度（mm90材质16MnR检测时机下料前检测标准JB/T4730.3-2005
合格级别Ⅱ级仪器型号CTS-22表面状态轧制面
耦合剂
化学浆糊或机油
表面补偿
（dB0
订正:
4或实测
纵波检测
探头
2.5P30Z
试块
CBⅡ-4
订正:
2.5P20Z
订正:
CBⅡ-3
基准灵敏度
调节深度90mmΦ5平底孔反射波调至80%订正:
深度50mmΦ5平底孔反射波调至50%
扫查方式1
75mm间距平行线扫查
扫查
方式2坡口线两侧各50mm内作100%扫查订正:
/
订正:
/横波检测
探头
5.0P20×20K1
试块U型槽试块
订正:
2.5P20×20K1
订正:
V型槽试块
槽深
1mm
校验跨距
1/2跨距、全跨距订正:
2.7mm
订正:
1/2跨距、全跨距、3/2跨距
扫查方式1
200mm间距平行线扫查
扫查方式2坡口线两侧50mm内100%扫查
订正:
200mm间距格子线扫
查
订正:
无此项要求
坡口预定线检测位置和宽度:
50
50
2700
42004000
订正:
4000
42002700
50
50
50
50
编制×××审核×××日期×××年×月×日
3、某电站锅炉低再出口集箱,其规格为D0508×25mm,材料牌号为10CrMo910。
集箱管子与端盖对接环缝如下图所示,焊接剖口为单面V型,焊接方法为手工电弧焊打底,埋弧自动焊盖面,请按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准C级检测Ⅰ级合格的要求,编制该对接环缝的超声检测工艺卡,并在图上相应部位标注探头位置。
试块与工件表面耦合损失差为4dB。
超声波检测工艺卡
令号1000-20试件名称集箱环缝
规格（mmD0508厚度（mm25
材质10CrMo910焊接种类手工焊打底/自动焊盖面检测标准JB/T4730.3-2005合格级别C级检测Ⅰ级合格
试块种类CSK-ⅠA、ⅢA
（或ⅠA、ⅡA
仪器型号CTS-22
表面状态打磨耦合剂浆糊或机油检测时机焊后24h检测比例100%
探头直探头斜探头1斜探头2
探头型号2.5P14Z2.5P10×12K12.5P10×12K2
检测面焊缝两侧斜探头扫
查区域
纵向横向纵向横向
焊缝两侧
焊缝及
热影响区
焊缝两侧
焊缝及
热影响区
参考反射体大平底φ1×6φ1×6φ1×6φ1×6表面补偿
（dB
04444
扫查灵敏度（评定线将无缺陷处第二次
底波调节为荧光屏
满刻度的100%
φ1×6-9dBφ1×6-15dBφ1×6-9dBφ1×6-15dB
定量线
（dB
―――――φ1×6-3dBφ1×6-9dBφ1×6-3dBφ1×6-9dB判废线
（dB
―――――φ1×6+5dBφ1×6-1dBφ1×6+5dBφ1×6-1dB编制×××审核×××日期×××检测位置探头的摆放:
（1直射波法:
K1探头单面双侧;K2探头A面、B面扫查不全。
（2一次反射波法:
A面K1、K2探头;B面K1探头扫查不全,不能采用K2探头。
4、某锻件如图1所示,材质SA387Gr22Cl3（低合金钢,机加工后要求进行超声检测,执行标准JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》,验收标准:
底波降低量Ⅰ级、其它缺陷Ⅱ级。
请填写以下工艺卡:
图1锻件示意图
超声检测工艺卡
试件名称锻件规格（mm见图材质SA387Gr22Cl3表面状态机加工检测比例100%检测时机机加工后
检测标准JB/T4730.3-2005合格级别底波降低量Ⅰ级,其它缺陷Ⅱ级
仪器型号CTS-22耦合剂浆糊、机油
扫查面1234,5
探头2.5P14Z2.5P14Z5P14FG10Z2.5P14×16k1试块CSⅠ或大平底CSⅠ或大平底CSⅡV形槽试块
耦合补偿试块4dB,
大平底0dB
试块4dB,
大平底0dB
40
灵敏度调节
说明用CSⅠ试块制作
DAC曲线,提高
4dB扫查;或用
大平底校验,提
高28dB。
用CSⅠ试块制作
DAC曲线,提高
4dB扫查;或用
大平底校验,提
高33dB。
用CSⅡ-2试
块制作DAC
曲线,提高
4dB扫查。
在试块外圆
面用内外壁
V形槽制作
DAC曲线。
扫查灵敏度ф2ф2ф2DAC-6dB
扫查示意图:
注:
如果使用2.5P20Z探头,则3N=127mm,方向1、2必须使用CSⅠ试块校验。
编制×××审核×××日期×××年×月×日
5、有一筒形锻件,尺寸Di（内径3800×120mm,长度2000mm,材料SA508-Ⅲ,要求按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准进行超声检测,验收级别为Ⅱ级。
现有CTS-22超声波探伤仪,直探头2.5P20Z,斜探头2.5P20×20K1,耦合剂为化学浆糊或机油。
请编制工艺卡。
超声检测工艺卡
令号170002试件名称筒形锻件
规格（mm3800×2000厚度（mm120
材质SA508-Ⅲ检测时机机加工后
检测标准JB/T4730.3-
2005合格级别Ⅱ级
仪器型号CTS-22表面状态机加工
耦合剂化学浆糊或机
油
表面补偿（dB按实测数据填写
纵波检测
探
头
2.5P20Z试块CSⅠ
基准
灵敏
度
调节
探头1:
用CSI试块制作DAC曲线,以此作为基准灵敏度。
探头2:
把CSI-3试块Φ2平底孔回波调至荧光屏刻度的80%,提高37dB,（探测深度为:
长度的一半+10%的长度.
横波检测探
头
2.5P20×20K1试块60°V型槽试块
槽
深
1.2mm基准灵敏度
从外圆面将探头对准内圆面的标准
沟槽,使最大反射高度为满刻度的
80%
横波斜探
头
距离-波幅曲线制作方法从锻件外圆面将探头对准内圆面的V型槽,调整增益,使最大反射高度为满刻度的80%,将该值标在面板上,以其为基准灵敏度;不改变仪器的调整状态,再移动探头测定外圆面的V型槽,并将最大的反射高度也标在面板上,将上述两点用直线连接并延长,绘出距离-波幅曲线,并使之包括全部检测范围。
内圆面检测时基准灵敏度也按上述方法确定,但探头斜楔应与内圆曲率一致。
扫查示意图（请将纵波与横波检测的探头位置和扫查方向在图上标出:
编制×××审核×××日期×××年×月×日
二、综合题
1、某压力容器制造厂对一台变换炉进行焊后检测,该炉产品编号H600,属三类压力容器,设计压力6.7MPa,设计温度330℃,介质为变换气（CO、H
2、CO2等,材料1.25Cr0.5Mo,结构如图1所示。
其中,筒体与封头环缝的焊接方法为手工电弧焊封底,埋弧自动焊盖面,焊缝余高磨平。
图1变换炉结构示意图
请回答下列问题:
（1、按法规标准规定对变换炉上的焊缝要进行哪些无损检测?
比例各是多少?
答:
1A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、B5100%RT+20%UT,或100%UT+20%RT
2D1、D2、D3100%MT
（2、D3角焊缝结构和尺寸如图2所示,要求用直探头和两种K值斜探头,从封头两面
检测该焊缝,请填写下列超声波检测工艺卡并在图上注明扫查方向。
图2D3角焊缝结构和尺寸示意图
超声波检测工艺卡
令号H600试件名称D3角焊缝
规格（mmDi（内径417厚度（mm56材质1.25Cr0.5Mo焊接种类手工焊+埋弧自动焊检测标准JB/T4730.3-2005合格级别Ⅰ级
试块种类CSK-ⅠA,CSK-ⅢA
曲面平底孔对比试块
仪器型号CTS-22
表面状态打磨耦合剂浆糊或机油检测时机焊后24h检测比例100%探测面封头外表面封头内表面接管内表面探头2.5P20×20K1、K22.5P20×20K1、K22.5P14Z参考反射体φ1×6φ1×6φ2平底孔表面补偿（dB实测补偿实测补偿实测补偿扫查灵敏度
（评定线
φ1×6-6dB评定线φ1×6-6dBφ2平底孔定量线φ1×6φ1×6φ3平底孔判废线φ1×6+10dBφ1×6+10dBφ6平底孔编制×××审核×××日期×××
（3、筒体和封头环缝B1、B3如图3所示,现要求超声波检测按JB/T4730.3-2005,C级进行,请说明检测内容、选用的探头参数以及扫查面。
图3筒体和封头环缝B1、B3示意图
答:
1焊缝两侧母材区先用直探头2.5P20Z进行检测;
2在焊缝的双面双侧用两种K值2.5P20×20K1和2.5P20×20K2斜探头进行检测;
3应进行横向缺陷检测,把探头放在焊缝内、外表面上作正反两个方向扫查,并把各线灵敏度提高6dB;
（4、该焊缝结构的斜面对超声波检测有哪些影响?
从斜面扫查时,可采用哪些方法确定缺陷位置?
答:
1斜面对检测的影响相当于减小了探头K值,因此,应采用较大K值的探头进行检测;
2对缺陷定位时应进行修正,可采用计算法或图表法确定缺陷位置。
2、某电站锅炉锅筒如图1所示,令号400-50。
它的设计压力为15.8MPa,设计温度为348℃,材料为13MnNiMoNbR（抗拉强度Rm=570~700Mpa,尺寸Di（内径1800×92mm。
其纵缝、下降管角焊缝采用埋弧自动焊,环缝采用手工电弧焊封底,埋弧自动焊盖面。
现有仪器、试块、探头、耦合剂如下:
（1仪器:
CTS-22,CTS-26
（2试块:
CSK-ⅠA,CSK-ⅡA,CSK-ⅢA
（3探头:
2.5P10×10K1,2.5P10×10K1.5,2.5P10×10K2,2.5P20×20K1,
2.5P20×20K1.5,2.5P20×20K2,5P20×20K1,5P20×20K1.5,
5P20×20K2,2.5P14Z,2.5P20Z,2.5P30Z
（4耦合剂:
机油,化学浆糊
图1锅筒示意图
图2筒体环缝示意图图3下降管结构尺寸示意图
（3、按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准,用直探头检测下降管角焊缝,是否可以采用底波调节法校准检测灵敏度?
（说明理由。
如果可以,试叙述其校准方法（焊缝宽度50mm。
答:
1如果底波声程大于等于探头的3N,则可采用底波调节法,对2.5MHz、φ14探头,N≈21mm,下降管底波声程为75mm,大于3N,所以可以采用底波调节法校准检测灵敏度。
2按JB4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准,评定线为φ2平底孔,则检测灵敏度为φ2/（75+50+10,△Bf=20㏒（PB/Pf-10（d/D≈41dB,校准时把底波高度设置在荧光屏满刻度的80%,提高灵敏度41dB,即为φ2检测灵敏度。
（4、按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准C级要求,填写锅筒对接接头的超声检测工艺卡。
超声波检测工艺卡
令号400-50试件名称筒体环缝
规格（mmDi（内径1800厚度（mm92材质13MnNiMoNbR焊接种类手工焊+埋弧自动焊检测时机焊后24h检测比例100%
试块种类CSK-ⅠA,CSK-ⅢA仪器型号CTS-22
表面状态打磨去除焊缝余高耦合剂浆糊或机油
检测标准JB/T4730.3-2005C级合格级别Ⅰ级
检测对象纵向缺陷检测横向缺陷检测母材检测探测面A、BA、BA、BA、BA
探头2.5P20×
20K1
2.5P20×
20K2
2.5P20×
20K1
2.5P20×
20K2
2.5P20Z
参考反射体φ1×6φ1×6φ1×6φ1×6B2
表面补偿（dB按实测数值
增加
按实测数值
增加
按实测数值
增加
按实测数值
增加
扫查灵敏度（评定线dBφ1×6-6φ1×6-6φ1×6-12φ1×6-12
灵敏度
调节说明:
把无缺陷
处第二次
底波调节
为荧光屏
满刻度的
100%。
定量线（dBφ1×6φ1×6φ1×6-6φ1×6-6
判废线（dBφ1×6+10φ1×6+10φ1×6+4φ1×6+4
编制×××审核×××日期×××
3、某加氢反应器如图1所示,令号化610。
设计压力8.82Mpa,设计温度425℃,材料2.25Cr-Mo锻件,尺寸Di（内径4400×132mm。
其角焊缝采用埋弧自动焊,环缝采用手工电弧焊封底,埋弧自动焊盖面。
反应器筒体、封头和接管内壁都有奥氏体不锈钢堆焊层,材料为TP309L+TP347,厚度为6mm,采用埋弧带极堆焊。
图1化610加氢反应器示意图
图2堆焊层示意图
（
（2、筒体锻件的尺寸为:
内径4400mm、厚度132mm、长度3200mm。
请按
JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测》标准确定其检测方法和工艺参数,包括探头参数、试块种类和反射体参数、基准灵敏度和调校方法以及扫查方向。
答;1直探头:
2.5P20Z;
试块:
工件或CS1试块;
反射体:
大平底或Φ2mm平底孔;
基准灵敏度:
Φ2mm平底孔;
基准灵敏度调校方法1:
径向检测时,把探头放在外圆周面上,调节仪器,把第
一次底波调至80%荧光屏高,然后增益34dB,即为Φ
2mm平底孔灵敏度。
基准灵敏度调校方法2:
用CSⅠ试块做距离-波幅曲线。
扫查方向:
外圆周面和两端面。
2斜探头:
2.5P20×22K1;
试块:
60°V型槽试块;
反射体参数:
深度1.32mm;长度25mm;
基准灵敏度及调校方法:
从锻件外圆面将探头对准内圆面的V型槽,调整增
益,使最大反射高度为满刻度的80%,将该值标在面
板上,以其为基准灵敏度;不改变仪器的调整状态,
再移动探头测定外圆面的V型槽,并将最大的反射高
度标在面板上,将上述两点用直线连接并延长,绘出
距离-波幅曲线,并使之包括全部检测范围。
扫查方向:
轴向正反两个方向,周向正反两个方向,共进行4个方向扫查。
4、一台飞灰排放罐如图1所示,其筒体采用低合金钢/奥氏体不锈钢复合钢板焊接而成,材质SA516Gr70+304L,厚度80+4mm,工作介质为飞灰、氮气、设计压力为5.8MPa,容器类别Ⅱ类。
图1飞灰排放罐
请回答以下问题:
（1、制造过程中容器筒体纵、环缝要进行哪些无损检测?
分别写出检测方法、检测比例（包括必探部位和合格级别。
答:
1检测方法和比例:
100%RT+20%UT（或100%UT+20%RT局部检测应包括所有纵环缝交叉部位、100%MT。
2合格级别:
RT-Ⅲ级、UT-Ⅱ级、MT-Ⅰ级。
（2、复合钢板入厂时要进行超声检测复验。
请按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测
第3部分:
超声检测》标准规定,分别叙述从基板侧和复板侧表面检测的方法（包括探头、灵敏度校验、扫查方式等。
答基板侧和复板侧:
探头:
2.5P20Z;
灵敏度校验:
将探头置于复合钢板完全结合部位,调节第一次底波高度为荧光屏满刻度的80%。
以此作为基准灵敏度。
扫查方式:
采用100%扫查或沿钢板宽度方向,间格为50mm的平行线扫查。
在坡口预定线两侧各50mm内应作100%扫查。
（3、根据JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准规定,复合钢板可以从基板侧检测,也可以从复板侧检测,试问它们的检测结果是否一致?
说明理由。
答:
由于复合钢板是以底波消失法来评定缺陷的,而底波是否消失,主要取决于未结合的面积和声束的横截面积。
由于探头声束是扩散的,声束的横截面积随声程增大而扩大,所以对一个确定的未结合而言,检测的声程越大剩余底波高度就越大。
因此,一般而言,复板侧的检测结果严于基板侧的检测结果。
（4、筒体环缝如图2所示,制造过程中需进行超声检测,请回答下列问题:
图2筒体环缝
1、按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准规定,试确定采用哪个检测技术级别对环缝进行超声检测较合适?
说明理由。
答:
焊缝厚度为80mm,如果按C级检测一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测,由于焊缝内壁有不锈钢复合层,只能采用单面双侧检测,因此采用B级较合适,即使用两种K值探头在焊接接头的单面双侧进行检测。
2、按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准规定的检测方法,是否可以通过不锈钢复合层对基材对接焊缝进行超声检测?
说明理由。
答:
不可以。
因为JB/T4730.3-2005标准未规定相应试块与探头;又因奥氏体不锈钢晶粒较粗,对超声衰减大。
另外,奥氏体不锈钢与低合金钢相比,声速和声阻抗都有差异,这会导致检测时对缺陷定位不准、检测灵敏度降低以及信噪比降低等,所以无法通过不锈钢复合层对基材对接焊缝进行超声检测检测。
3、如果对环缝进行单面双侧（外壁检测,请问与双面双侧检测相比,其主要的缺点有哪些?
对此如何优化检测方法?
答:
由于焊缝厚度较大为80mm,采用直射波检测。
因此,主要缺点是在检测面一侧
存在检测盲区。
对此可采用高频率、大K值、小晶片探头或双晶斜探头对盲区进行补充检测。
5、某加氢反应器如图1所示,令号:
化609。
设计压力8.82Mpa,设计温度425℃,材料21/4Cr-Mo,尺寸Di（内径4400×132mm。
其中纵向焊接接头和角接焊接接头采用埋弧自动焊,环向对接接头焊缝采用手工电弧焊封底,埋弧自动焊盖面。
反应器筒体、封头和接管内壁都有奥氏体不锈钢堆焊层,材料为TP309L+TP347,厚度为6mm,采用埋弧带极堆焊工艺进行堆焊。
现有检测仪器、试块、探头、耦合剂如下:
1、仪器:
CTS-22、CTS-26
2、标准试块:
CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-IVA
对比试块:
T1型试块、T2型试块、T3型试块（包括:
a试块、b试块
3、斜探头:
2.5P10×10K1、2.5P10×10K1.5、2.5P10×10K2、2.5P20×20K1
2.5P20×20K1.5、2.5P20×20K2、5P20×20K1、5P20×20K1.5、5P20×20K2
直探头:
2.5P20Z、5.0P20Z
双晶直探头:
2.5P14FG3Z、2.5P14FG6Z
纵波双晶斜探头:
（1f=2.5MHz,晶片尺寸（5×10×2,焦点深度3mm
（2f=2.5MHz,晶片尺寸（5×10×2,焦点深度6mm4、耦合剂:
机油、化学浆糊
图1化609加氢反应器示意图
图2堆焊层示意图图3筒体环缝示意图
（1、奥氏体不锈钢堆焊层如图2所示,请按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准确定从堆焊层侧检测时,探头种类和参数、试块及扫查方向的选择。
答:
（1双晶直探头:
2.5P14FG3Z
试块:
T1型试块、T3型试块（b试块
扫查方式:
采用双晶直探头检测时应垂直于堆焊方向进行扫查,并保证在扫查时,探头隔声层平行于堆焊方向。
（2纵波双晶斜探头:
f=2.5MHz,晶片尺寸（5×10×2mm,焦点深度6mm
试块:
T1型试块、T3型试块（b试块
扫查方式:
采用纵波双晶斜探头检测时,应在堆焊层表面按90°方向进行两次（4个方向扫查。
（2、封头与筒体对接环缝A17如图4所示,从封头侧检测时,对缺陷的定位方法与平板
对接焊缝有何不同?
能否用筒体纵缝的定位修正公式直接进行计算?
（说明原因
图4封头与筒体对接环缝
答:
由于焊缝在球形封头上,因此定位方法与平板对接焊缝不同,不能以仪器上显示的数值直接作为深度值和水平距离,应通过修正计算以弧长和实际深度来表示。
它不能直接用筒体纵缝的定位公式进行计算。
区别:
在于筒体纵缝的深度方向是沿着径向的,而该焊缝的深度方向不是沿着径向的。
（3、按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测第3部分:
超声检测》标准规定的C级检测,填写下列环向对接焊接接头超声波检测工艺卡,并在图3上画扫查示意图。
超声波检测工艺卡
令号化609试件名称筒体环缝
规格（mmDi（内径4400厚度（mm132
材质21/4Cr-1Mo焊接种类手工焊+埋弧自动焊检测时机焊后24h检测比例100%
试块种类CSK-ⅠA,CSK-ⅣA仪器型号CTS-22
表面状态打磨耦合剂机油（或化学浆糊检测标准JB/T4730.3-2005C级合格级别Ⅰ级
检测对象纵向缺陷检测横向缺陷检测母材检测探测面外表面外表面外表面探头K1、K2K1、K22.5P20Z参考反射体φ6.4×40φ6.4×40B2
表面补偿（dB440
扫查灵敏度
（评定线（dBφ6.4×40-16dBφ6.4×40-16dB-6dB
灵敏度
调节说明:
将无缺陷处第二次
底波调节为荧光屏
满刻度100
升级会员 