超声检测工艺题解析.docx

1、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;锻件合格等级按级验收。超声波检测工艺卡令号RD2005-06 试件名称封头规格(mm1200 厚度(mm 350 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Ra6.3m表面补偿(dB 0dB检测面应检测方向1、2 应(参考检测方向3(

2、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350/2 600/2灵敏度调节说明350mm处大平底与2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600/2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:14*32 3*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4200270090mm,用于制作压力容器筒节,下料尺寸为40002700mm,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

3、第3部分:超声检测,级合格。现有设备如下:(1、仪器设备:CTS-22型(2、探头:2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 5.0P30Z2.5P1414K1 2.5P2020K1 2.5P2525K1 5.0P1414K15.0P2020K1 5.0P2525K1(3、试块:CB-1 CB-2 CB-3 CB-4 CB-5 CB-6 CB I(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(mm 42002700 厚度(mm 9

4、0 材 质 16MnR 检测时机 下料前 检测标准 JB/T4730.3-2005合格级别 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(dB 0订正:4或实测纵波检测探头2.5P30Z试块CB -4订正:2.5P20Z订正:CB -3基准灵敏度调节 深度90mm 5平底孔反射波调至80% 订正:深度50mm 5平底孔反射波调至50%扫查方式175mm 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5.0P2020K1试块 U 型槽试块订正:2.5P2020K1订正:V 型槽试块槽深1mm校验 跨距1/2跨距

5、、全跨距 订正:2.7mm订正:1/2跨距、全跨距、3/2跨距扫查方式1200mm 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:5050270042004000订正:40004200270050505050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D050825mm,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级检测级合格的要求,编

6、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(mm D0508 厚度(mm 25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级检测级合格试块种类CSK-A、A(或A、A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 2.5P14Z 2.5P1012K1 2.5P1012 K2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

7、响区参考反射体大平底16 16 16 16 表面补偿(dB0 4 4 4 4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%16-9dB 16-15dB 16-9dB 16-15dB定量线(dB16-3dB 16-9dB 16-3dB 16-9dB 判废线(dB16+5dB 16-1dB 16+5dB 16-1dB 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

8、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:底波降低量级、其它缺陷级。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级,其它缺陷级仪器型号CTS-22耦合剂浆糊、机油扫查面1234,5探头 2.5P14Z 2.5P14Z5P14FG10Z 2.5P1416k1试块CS或大平底CS或大平底CSV形槽试块耦合补偿试块4dB,大平底0dB试块4dB,大平底0dB40灵敏度调节说明用CS试块制作DAC曲线,提

9、高4dB扫查;或用大平底校验,提高28dB。用CS试块制作DAC曲线,提高4dB扫查;或用大平底校验,提高33dB。用CS-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222DAC-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CS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 3800120mm,长度2000mm,材料SA508-,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,验收级别为级。现有CTS-22超声波探伤仪,直探头2.5P20Z,斜探头

10、2.5P2020K1,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(mm 38002000 厚度(mm 120材质SA508-检测时机机加工后检测标准JB/T4730.3-2005 合格级别级仪器型号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CS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2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2.5P2020K1 试块60V型槽试块槽

11、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

12、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、H2、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: 1 A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、B5 100%RT+20%UT,或100%UT+20%RT2 D1、D2、D3 100%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

13、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(mm 56 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合格级别级试块种类CSK-A,CSK-A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 2.5P2020K1、K2 2.5P2020K1、K2 2.5P14Z 参考反射体16 16 2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16-6 d

14、B评定线16-6 dB 2平底孔定量线16 16 3平底孔判废线16+10 dB 16+10 dB 6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2.5P2020K1和2.5P2020K2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

15、,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=570700Mpa,尺寸Di(内径 180092mm。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-A,CSK-A,CSK-A(3 探头:2.5P1010K1,2.

16、5P1010K1.5,2.5P1010K2,2.5P2020K1,2.5P2020K1.5,2.5P2020K2,5P2020K1,5P2020K1.5,5P2020K2,2.5P14Z,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、14探头,N21

17、mm,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2平底孔,则检测灵敏度为2/(75+50+10,B f=20(P B/P f-10(d/D41dB,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2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(mm 92 材质13MnNiMoNbR 焊接种类手工

18、焊+埋弧自动焊检测时机焊后24h 检测比例100%试块种类CSK-A,CSK-A 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/T4730.3-2005 C级合格级别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、B A、B A、B A、B A探头2.5P2020K12.5P2020K22.5P2020K12.5P2020K22.5P20Z参考反射体16 16 16 16 B2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dB 16-6 16-6 16-12 16-12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

19、度的100%。定量线(dB16 16 16-6 16-6判废线(dB16+10 16+10 16+4 16+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4400132mm。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/T4730.3-2

20、005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2mm平底孔;基准灵敏度:2mm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2mm平底孔灵敏度。基准灵敏度调校方法2:用CS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:2.5P2022K1;试块:60V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

21、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

22、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-级、UT-级、MT-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

23、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/T47

24、30.3-2005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

25、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2 1/4Cr-Mo,尺寸Di(内径4400132mm。其中纵向焊接接头

26、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-262、标准试块:CSK-A、CSK-A、CSK-A、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:2.5P1010K1、2.5P1010K1.5、2.5P1010K2、2.5P2020K12.5P2020K1.5、2.5P2020K2、5P2020K1、5P2020K1.5

27、、5P2020K2直探头:2.5P20Z、5.0P20Z双晶直探头:2.5P14FG3Z、2.5P14FG6Z纵波双晶斜探头:(1 f=2.5MHz,晶片尺寸(5102,焦点深度3mm(2 f=2.5MHz,晶片尺寸(5102,焦点深度6mm 4、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

28、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(5102mm,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。

29、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(mm Di(内径4400 厚度(mm 132材质 2 1/4Cr-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-A,CSK-A 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/T4730.3-2005 C级合格级别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、K2 K1、K2 2.5P20Z 参考反射体6.440 6.440 B2表面补偿(dB 4 4 0扫查灵敏度(评定线(dB 6.440-16dB 6.440-16dB-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