超声波检测程序.docx

1、超声波检测程序超声波检测程序目录1.范围.2.参考文献3.人员资格4.定义5.装置5.1.标准试块5.2.基本校准试块5.3.耦合计5.4. 探伤仪5.5. 探头6.探伤准备6.1.探伤方法的选择6.2.灵敏度对比试块的选择6.3.频率选择6.4.探伤级别的选择6.5.探伤时间6.6.焊缝表面的打磨6.7.探测面的打磨6.8.母材探伤7.探伤仪的调整7.1.斜探头探测装置的调整7.2.直探头探测装置的调整7.3.串列式探测装置的调整8.探伤8.1.探头选择8.2.扫查面和探伤方法8.3.探伤覆盖8.4.探头运动的移动8.5.回波高度的测定8.6.缺陷指示长度的测定9.验收标准10.记录1.范围

2、 本程序包括了用A型探伤仪按照脉冲回波技术手工检测全焊透船体焊缝和材料的实施2.参考文献 a)ABS船体焊缝无损探伤导则。 b)ASTME 164焊缝的超声波接触式探测推荐实施 c)JISZ 2344 脉冲回波法检测金属的超声波检测通用规范。 d)JISZ 2345 超声波检测标准试块。 e)JISZ 3060 钢焊缝的超声波检测方法。3.人员资格. 实施检测的人员须按照SNT-TC-IA推荐实施的满足ASNT或CCS规则的NDT人员鉴定程序并获得相应资格的人员。4.定义 本标准中用到的主要术语定义如下： （1）斜角技术 利用超声波斜的传送到检测工件的检测表面来搜查缺陷的一种技术。 （2）折射

3、角 探头入射点在检测表面的法线与超声波入射在检测表面所形成的折射波行进方向所形成的夹角。 （3）A型扫描 以阴极射线管显示矩形关系配置于从探头提供的接收脉冲和超声波传播时间关系的一种形式。 （4）声程距离 超声波束在试件中从入射点到反射源通过的单程距离，在串列式扫查和交叉扫查中，由通过试件的超声波束的半程距离来表示。 （5）标准刻度板 划分回波高度标记线的刻度板。 （6）接触方法 探头直接与试件接触来实施缺陷检测的一种方法。 （7）耦合剂 为了传递发射超声波从探头到被检工件在探头和检测表面之间填充一些清洁的介质。 （8）轴的十字点在双探头技术中（看图1），一发一收通过的超声波束中心轴的点。 图

4、1.检测断面串列式参考线和串列式参考线轴的十字点。（9）迟到波 在到达过程中由于不同过程或路途中振动模式的改变以及像这类原因引起的从相同源来的回波迟到。（10）检测水平 为评价一个缺陷回波而规定的回波高度水平。（11）距离波幅特征曲线 曲线指示回波高度或发射脉冲的高度按照声程距离而改变。（12）回波 从被检工件的不连续区域放射回来的接受脉冲。（13）回波高度 在图样的回波高度，以刻度的%或用dB表示。（14）缺陷回波 由工件内部缺陷或在被检工件的表面，或由装配特性显示的超声波不连续性所引起的回波（15）增益 接受回的电压放大程度，也称作灵敏度等级。（16）缺陷指示长度 从探头的移动距离评估一个

5、缺陷的外观的长度。（17）检测断面 断面垂直与扫查表面包括轴的十字点的焦点和实际的缺陷检测，当移动发射和接收探头以便它们等于串列式参考线在串列式扫查的时间。剖口面应取作为工件的工剖口的时间。（18）横向矩形扫查 通过平行于焊缝线移动探头在斜面检测的固定时间移动固定距离的一种扫查方法。 图2.横向矩形扫查，方形扫查 （a）横向矩形扫查 (b) 方形扫查（19）接近距离的极限值 这意味着在检测表面从斜探头的入射点到探头的顶端探头能接近焊缝的距离的极限值。（20）线性放大 输入对输出成正比的程度。（21）时基线形 沿着阴极射线管或液晶显示屏的横轴多次底面回波间隔相等的程度。（22）回波高度划分线 按

6、区域划分评价缺陷回波高度的线，通常是由几个距离波幅特征曲线构成。（23）焊缝表面纵向扫查（长度扫查） 按斜角探伤的时间来实施的扫查方法。将探头放在焊缝上，焊缝的加强已经去处，热影响区，建立超声波束朝向焊缝线的方向，在焊缝线的方向上移动探头（看图3） 图3.焊缝线上的扫查（24）测量范围 在超声波探伤仪的横向轴上声速路径给出的最大距离。（25）入射点之间的最小距离 当排列两个斜探头一前一后朝向相同的方向让两个探头尽可能接近时两个入射点之间的距离。 图4.入射点之间的最小距离。（26）直角技术通过使用超声波垂直于被检工件检测表面来搜查缺陷的技术。（27）摆动扫查、环绕扫查 在斜角探伤时，为了让超声

7、波的方向朝缺陷改变，探头向以缺陷为中心朝向中心点移动进行的一种扫查方法。 图5.转动扫查和环绕扫查（28）浆糊 浆糊是喜欢的耦合剂（29）探头到缺陷的距离 在检测表面上从斜探头的入射点到缺陷测出的距离。（30）探头到焊缝距离 在检测表面从斜探头的入射点到焊缝的参考线的距离（看图6）。 图6.探头到焊缝的距离（31）探头入射点 当使用斜探头时，超声波束中心的入射点。（32）脉冲 一组瞬时波，围绕那些波或者振动没有其他的声波或振动，是电能脉冲。（33）脉冲回波技术 通过直接用超声脉冲在被检工件表面进入被检工件，来搜查内部缺陷，材料质量的一种技术。（34）脉冲宽度 一个发射脉冲的期间，指出现在阳极射

8、线管荧光屏上发射脉冲的横向宽度，也称作“脉冲能量”。（35）阻塞 在接收器已经接收发射脉冲后的瞬间灵敏度降低或缺少灵敏度。（36）参考试块（基本校正试块） 用作规定试样的试块以及作为探伤仪的灵敏度调节的标准，大多数钢材料或相似于试样的材料制成缩写符号RB或BCB。（37）抑制 相对于探伤仪控制回波或噪声不大于某一高度，也称作“抑制”。（38）区间 通过显示在校正刻度板上的回波高度范围，并通过回波高度来估计缺陷尺寸。（39）迟到波 出现在检测范围好像是缺陷波的回波，当在被检工件中超声波衰减时，回波出现非常长的距离，好像它是短的距离，由于高的脉冲重复频率。因此也称作“草状波“。（40）分辨率 从探

9、头来的两个靠近的但不同距离的缺陷回波在阴极射线管上能区别的能力。（41）转动扫查 在斜探头检测时，为了让超声波束朝焊缝线改变，拿探头的入射点作为中心转动探头而实施的一种扫查方法。（42）在焊缝邻近的母材金属上扫查 在斜探头技术时遵循实施的一种扫查方法。在斜探头检测时仅使用一个探头在两边扫查的一种方便的方法。放探头对焊缝线成一定的角度，让这种运动平行于焊缝线（看图7）。 图7.在焊缝邻近的母材金属上扫查。（43）扫查不能实施的区域 部件，超声波束不能达到的检测断面的地方，出现在表面因为探头接近极限长度及入射点间的最小距离被限止。这种部件被称为“扫描不能实行的区域”，在串列式扫查时，它遵行试样两边

10、的邻近是扫描不能实行的区域（看图8）。 图8.扫查不能实行的区域（44）边壁回波 从边表面反射的回波（45）跨距 在检测表面上从斜探头的入射点到1跨距的距离被称作为1跨距。以及缩写为1S。探头到焊缝距离，探头到缺陷距离以及同样的被定量地指示作为0.5S，1.5S以及诸如此类（看图9）。 图9.跨距点，跨距（46）跨距点 斜探头探测时，超声波束由检测表面反射的点或检测面对边的表面反射的点。由检测面对面地表面反射的超声波束的点称作为05.S跨距点以及对检测表面和再一次到达检测表面的点称作为1跨距（看图9）。（47）方形扫查 在斜探头检测时，在一个选定的距离移动探头与焊缝线成直角的扫描方法（看图2）

11、。（48）标注孔 当实施增益调节时，用作标注反射源的一个孔有形状和尺寸，以及在参考试块上制作和标准化。（49）标准试块折射角 用标准试块A1或标准试块A3测定的折射角。（50）跨骑扫查放每一个探头在焊缝线两侧的扫查方法（双探头技术的一种）以及让这些探头为了检测诸如横向裂纹。在同时移动以及在斜探头检测时对着焊缝线垂直方向移动。图10.跨骑扫查（51）串列式比较线 在焊接完成后因为检测面的位置不能被知道先于焊接在搜索表面。在剖口情况下离剖口面固定距离上标记的线。当在决定串列式比较线时此线组成基础（看图11）。 图11. 串列式比较线（52）串列式参考线 当探头在串列式搜索移动时构成基础的线。通常这

12、条线被提供在离检测面0.5跨距的地方（看图1）。（53）串列式搜索法 在斜探头探伤时为了检测垂直于扫查面的缺陷两个探头一前一后排列用一个探头作为发射探头，另一个探头作为接收探头实施的缺陷扫查方法（看图1）。（54）检测频率超声波检测使用的频率，通常地使用0.4到15MHz。 （55）时基线 阳极射线管的横轴。（56）超声波 20KHZ以上的声波，当它能在确定方向以集中成锐角传送能量时，超声波被用作检测缺陷。（57）超声波范围 几乎不出现缺陷回波及衰减相对低的区域。（58）V形扫查 这种扫查方法意味着一收一发两个探头被相互放置在对面距离一跨距距离及超声波束在试样中以字母V形传播的一种方法。（59

13、）楔块 安装在探头前面形状似楔的合成树脂用作收发超声波与检测表面成一角度。（60）锯齿形扫查 在斜探头检测时通过平行于焊缝线移动探头来回移动扫查并或多或少的移动扫查而实施的一种扫查方法（看图12）。 图12.锯齿形扫查。5.设备5.1标准试块（STB）使用STB-A1和STB-A3规定在5.1.1和5.1.2。1）STB-A1 STB-A1用作测定声速入射点控制扫描范围及STB折射角的测定（看图13）。 图13. STB-A1的外形。2）STB-A3用作测定声速入射点控制扫描范围及STB折射角的测定（看图14）。STB-A3可用在标称频率4或5MHZ的斜探头和89或1010mm公称尺寸的探头，

14、提供250mm内的探测范围。 图14. STB-A3的外形5.2基本校准试块（BCB）1）美国船检局的基本校准试块（ABS-BCB）。 基本校准试块被用作控制灵敏度（看图15）。 焊缝接头厚度 基本校准试块 T25mm 20mm或T 50mmT25mm 40mm或T100mmT50mm 80mm或T 标准试块要求：1.材料与产品相同及热处理，材料要检测过。2.传导扫描的表面要磨光。部件要检测过。3.使用斜探头时长度要足以允许最小两个半跨距（1个V字路径）的声速。4.校准反射孔要钻平行于搜查表面。5.校准反射孔为1.2mm直径38mm深。5.3耦合剂象油或CMC溶液（浆糊）用作为耦合剂，有时候水

15、可以被用在平的表面。5.4探伤仪 5.4.1探伤仪必备的功能： 1)使用的探伤仪必须是A型脉冲回波型超声波探伤仪。 2）无论是单摆还是双摆都能被使用。 3）探伤仪应至少具有2（2.25）和5MHZ两种可操作频率。 4）增益控制器应不大于每档2dB及整个控制量不小于50dB。 5）在指示器上检出的缺陷形状应是清楚的以便甚至门外缺陷应不妨碍工作。回波升起的部体和头部应显著地清楚和容易看见。 6）刻度板能进入用回波高度刻度线和是易于附着于或进一步确定，测量误差由于平行应是小的。 7）闸门范围应能在20%到100的范围内，在指示器的刻度板上任意的调整以及应附着用声或光的报警功能。 8）能连续调节拾取那

16、些有关于时间轴和垂直轴有可能会运动在使用期内，应附着锁紧功能。5.4.2探伤仪必需的性能。 1）垂直线形应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定，应是在屏幕满刻度高的5%范围内。 2）水平线性应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定，应是在接近点5%范围内。 3）波幅的控制线性应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定，以及是在下述范围内。建立的指示在满屏的% 控制dB改变指示限制满屏的% 80%-6dB32 to 48%80%-12dB16 to 24%40%+6dB64 to 96%20%+12dB64 to 96% 4）除（1）特别规定，探头线的标准长度应是2米。5.4.3探伤仪的性能核对 探伤

17、仪应根据5.4.2给定的项目核对，应开始使用时及每3个月。核查结果不满足5.4.2规定的性能时，探伤仪不能使用。5.5探头 5.5.1探头所需的功能 1）探头被探伤仪使用。 2）为了便于声速入射点的测量，应附加斜探头的两边1mm间隔的指导刻度。制作者的名词和制作号应同时被标记上。 3）斜探头的公称尺寸应象表1给定的作为规范。提供的探头的公称探头尺寸用作串列式探伤的除外。 4）直探头的换能器应是圆形的，它的公称直径按表2给定。 表1.斜探头的公称频率和传感器的公称尺寸。公称频率 (MHz)传感器的公称尺寸(mm)28x 9, 20x 20, 20x22 4- 58x 9, 10x 10, 20x

18、 20, 20x22 表2.直探头的公称尺寸。公称频率 (MHz)传感器的公称尺寸 (mm)1, 210, 12.5, 20, 24, 28, 304, 510, 20, 285.5.2斜探头需要的性能 1）接近极限距离：接近极限距离应在表3给出的数值之内。用作串列式探伤提供的5MHZ的探头入射点之间的最小距离不大于20mm。 表3.接近极限距离换能器的公称尺寸(mm)公称折射角( )接近极限距离(mm)20x2020x224525603070308 x910x10451560187018 2）折射角的公称值应是45，60或70中的任一种。公称折射角和标准折射角间的差应在+2，在普通温度时（1

19、0到30），在串列式检查时，公称折射角应是45或70及对收发探头每个的标准折射角的差不应大于2。5.5.3直探头需要的性能 在JISZ2345中规定了校准试块STB V-15-5.6被使用。当建立STB V-15-5.6的回波高度，通过结合探伤仪以刻度板的值得50%被使用，且提高30dB是灵敏噪声的回波高度或诸如此类不大于指示器刻度值的10%。6.缺陷检测的准备 6.1检测方法的选择 焊缝的缺陷检测应按1个探头斜角技术，超声波束必须垂直面向焊缝线的方向，除非有特别的规定。直探头技术，串列式缺陷检测方法，倾斜平行扫查，在焊缝线上的扫查或跨骑式扫查应应用于那些用一个斜探头技术是困难得地方或特别规定

20、的地方，在那里比用一个斜探头技术在检测缺陷方面更适宜。串列式缺陷检测方法应应用于垂直于检测面的或全熔透的焊缝的剖口面未熔合及在剖口面的根部未熔透。提供这种缺陷检测不应用于小于20mm的焊缝。6.2基本校准试块的选择。 美国船检局-基本校准试块（图15）被应用。6.3频率的选择在斜探头检测时使用的频率应按照表4规定。而且，在直探头检测缺陷时使用的频率应按照表5规定。然而，频率较低于表4或表5的规定值可用作超声波衰减显著的试块的缺陷检测。 表4. 用作斜探头检测缺陷的公称频率。板厚（mm）公称频率（MHZ）T405或4T404或26.4检测级别的选择 检测级别应按照检测缺陷的目的来选择。6.5检测

21、缺陷的时间 规定焊缝需进行焊后热处理的，缺陷检测应在最终热处理完成以后实施。6.6焊缝表面的修整。 焊缝加强的形状对检测结果有影响的，焊缝应充分地修整。6.7扫查表面的修整。 在焊缝检测的过程中，探头接触的表面应消除刻痕，消除油漆，焊接飞溅，污垢，其他外来物或探头与扫查表面密切接触的允许的过份的粗糙。6.8母材的缺陷检测 在斜探头检测缺陷时超声波束通过的工件母材作为规则应先经过直探头探伤及妨碍探伤的缺陷应记录。此时灵敏度要在无缺陷区域调节，以便第一次底面反射是满屏高的80%。在板厚小于等于40mm以上时使用的探头应是4-5MHZ，10-20mm。在板厚大于40mm时使用2-4 MHZ，20-2

22、8mm直径的探头。7.探伤仪的调整7.1斜探头检测器的调整 7.1.1探头入射点的测定用STB-A1和STB-A3测定1mm。7.1.2测量范围的调整测量范围应不小于使用的声束路径及需要的最小范围。调整通过使用STB-A1或STB-A3来控制到精度1%。7.1.3 STB折射角的测量 用STB-A1或STB-A3以0.5的单位测量。7.1.4 划分回波高度曲线的准备7.1.5 区域划分的决定。 1）在前的条款中，准备划分回波高度曲线中，离开最低线至少第2条或更高位置的一条曲线应被选作波幅拒绝标准线（ARL），这条线应取作为灵敏度控制参考线。作为一条规则ARL线应在用来评价缺陷回波的声速路径范围

23、内以及在40%的回波高度以上。划分回波高度低于ARL线6dB的曲线应被取作为忽略不计。标准线（DRL）看图18 2）回波高度区域划分 由ARL线和DRL线划分的区域被指定给出在表6。表6.回波高度区域划分回波高度范围回波高度区域DRL线及以下IDRL线以上到ARLIIARL线以上III7.1.6 灵敏度校正 在试样表面粗糙及超声波的入射被阻碍的情况下，要检测的表面是曲的及按照材料的质量衰减与校准试块比较是显著的。用ABS-BCB调整灵敏度时，找出灵敏度校正量的方法，灵敏度校正量由下述给定的方法找出。 1）连接探伤用的探头及有同样形状的探头到探伤仪上，以同样方式调整要使用的测量范围作为扫查方法的

24、应用。 2）通过象在图19（a）规定在ABS-BCB表面排列探头调整之间的距离得到最大的发射脉冲，让这个最大的发射脉冲是80%及读出增益V1（dB）。 3）按照相同的顺序按图19（b）规定在实际试样表面排列使最大发射脉冲是80%，读出增益V2（dB）。 4）试样和ABS-BCB两者的声速路径是不一致的，读出在ABS-BCB按图19（c）规定声速路径v2的值及由内插法假设V2的值。 5）拿|V1-V2|的值作为灵敏度的修正值。 6）已经得到的灵敏度的修正量是不大于2 dB，不需要灵敏度修正。图19.找出灵敏度的修正。a, ABS-BCB ; b,试样; c, 灵敏度的修正值7.1.7 工作灵敏度

25、的控制 引导增益控制以便ABS-BCB的校正孔德回波高度与ARL线一致及然后加上灵敏度修正量到上面得到工作灵敏度。7.1.8 调整探伤仪的检测时间。 入射点，STB折射角，测量范围和工作灵敏度在检测前要控制，这些参数在每四小时工作要检测一次。7.2 直探头检测仪器的调整7.2.1 测量范围的调整 1）按标准区分回波高度的曲线应使用实际使用的探头来准备及在刻度板上进入。然而，在使用的声速路径不大于50mm或10mm的公称直径以及使用的声速路径不大于20mm，区分回波高度的曲线是不要准备的。 2）在准备区分回波高度曲线时，探头应放在图20给出的位置，及每个最大回波高度的峰值位置应给出一条区分回波高

26、度的曲线（看图21） 图20 区分回波高度的曲线准备的探头的位置 3）从这条区分回波高曲线的在高度上差6dB的不少于2条区分回波高度曲线应被准备（看图21）。图21.区分回波高度曲线准备的例子。7.2.3 区间区分的确定 区间区分应按7.1.5图22给定的确定。 图22.区间区分的例子7.2.4 灵敏度的修正 试样表面粗糙及超声波的入射被阻止的情况，检测表面是曲面及按材质衰减与校正试块比较是显著的。7.2.5 工作灵敏度控制 实施增益控制以便ABS-BCB的校正孔的图波高度与ARL线一致及然后加灵敏度的校正量与它即得到工作灵敏度。7.2.6 探伤仪的调整与核对时间 测量范围和工作灵敏度应在刚开

27、始工作时实施和每工作四小时为了进行核对而实施。7.3 串列式检查仪器的调整 7.3.1 测量范围的调整 在调整测量范围以后，以便声速路径对应于试样接近一跨距按照单摆头方法通过使用STB-A1或STB-A3，实施对试样扫查及标记，通过由标记得到的最大回波的回波路径相一致。 7.3.2 区分回波高度的曲线的准备 按图23给出的在探伤仪的刻度板上初步地提供区分回波高度的曲线。拿刻度板的40%的高度的线作为DRL线，而且，拿这根线高6dB的线作为ARL线。7.3.3 区域区分的确定 按7.1.5图23给出的确定区域区分。 图23.区分回波高度和区域区分的曲线的例子。 7.3.4 工作灵敏度的控制 1）

28、板厚大于20mm及小于40mm的情况下，通过V-扫查对试样的超声波声区域实施增益控制以便回波高度与DRL线相一致，工作灵敏度通过提高16dB得到。 2）板厚大于40mm及小于75mm的情况下，通过V-扫查对试样的超声波声区域实施增益控制以便回波高度与DRL线相一致，参考灵敏度通过提高10dB得到。 3）板厚大于75mm的情况下，通过V-扫查对试样的超声波声区域实施增益控制以便回波高度与DRL线相一致，参考灵敏度通过提高14dB得到。当 要检测的板厚范围是从表面到4/t时，工作灵敏度应低于参考灵敏度4dB。当要检测的板厚范围是从表面到4/t到2/t时，工作灵敏度应低于参考灵敏度2dB。当要检测的

29、板厚范围是从2/t到背表面时，工作灵敏度应是参考灵敏度。7.3.5 探伤仪的调整及校核时间 入射点，STB折射角，测量范围和工作灵敏度应在开始工作时被实施以及每工作4小时后进行校核实施。8.缺陷检测8.1探头的选择 作为规则使用的摆头应按表7选择 表7.探头的公称折射角板厚(mm)使用的探头的公称折射角（度）8 to 40 7040 to 6070and 60超过60联合使用60和45或联合使用70和458.2扫查表面和检测缺陷方法 1）扫查表面的选择和缺陷检测方法的选择。作为规则扫查表面和缺陷检测方法的选择。 表8.扫查表面和缺陷检测方法。接头形状板厚（mm）扫查表面缺陷检测方法 对接接头100 单面两侧一次反射法100双面两侧直射法T型接头 角接头60 单面单侧直射法及一次反射法60双面单侧直射法图24.表面及侧面 22）缺陷检测方法缺陷检查应实施以便超声波束方向将不少于2个方向以便防止由于缺陷的倾斜而漏检。缺陷如图25到29所示：图25.板厚不大于100mm的对接焊缝的缺陷检测。 图26.板厚大于100mm的对接焊缝的缺陷检测。图27.板厚不大于60mm的T型焊缝和角焊缝的缺陷检测。图28.