焊缝超声波探伤——(第四节 焊缝超声波探伤缺陷大小的测定)
焊缝超声波探伤
焊缝超声波探伤锅炉压力容器和各种钢结构主要是采用焊接的方法制造。
为了保证焊缝质量，超声波探伤是重要的检查手段之一。
在焊缝探伤中。
不但要求探伤人员具备熟练的超声波探伤技术。
而且还要求探伤人员了解有关的焊接基本知识，如焊接接头型式，焊接坡口型式、焊接方法和焊接缺陷等。
只有这样，探伤人员才能针对各种不同的焊缝，采用适当的探测方法，从而获得比较正确的探测结果。
第一节 焊接加工及常见缺陷锅炉压力容器及一些钢结构件主要是采用焊接加工成形的。
焊缝内部质量一般利用射线和超声波来检测。
对于焊缝中的裂纹、未熔合等危险性缺陷，超声波探伤比射线更容易发现。
一、焊接加工l.焊接过程常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊和电渣焊等。
焊接过程实际上是一个冶炼和铸造过程，首先利用电能或其他形式的能产生高温使金属熔化，形成熔池，熔融金属在熔池中经过冶金反应后冷却，将两母材牢固地结合在一起。
为了防止空气中的氧、氮进入熔融金属，在焊接过程中通常有一定的保护措施。
手工电弧焊是利用焊条外层药皮高温时分解产生的中性或还原性气体作保护层。
埋焊和电渣焊是利用液体焊剂作保护层。
气体保护焊是利用氩气或二氧化碳等保护气体作保护层。
2.接头形式焊接接头形式主要有对接、角接、搭接和T型接头等几种：如图7.1所示。
在锅炉压力容器中，最常见的是对接，其次是角接和T型接头，搭接少见。
3.坡口形式为保证两母材施焊后能完全熔合，焊前应把接合处的母材加工成一定的形状，这种加工后的形状称为坡西，坡口各部分的名称如图7.2所示。
根据板厚、焊接方法、接头形式和要求不同，可采用不同的坡口形式。
常见对接和角接接头的坡口形式如图7.3所示。
二、焊缝中常见缺陷焊缝中常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等，如图7.4所示。
1.气 孔气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。
产生气孔的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干，焊件表面污物清理不净等。
焊缝超声波探伤原理
焊缝超声波探伤原理
焊缝超声波探伤是利用超声波的传播和相互作用原理来检测和评估焊缝中的缺陷和杂质。
超声波是一种高频机械波，具有传播距离远、穿透性好和对被测材料无损伤的特点。
在焊缝超声波探伤过程中，超声波传播到焊缝区域时，其中的能量会发生转换，一部分能量被反射回传感器，另一部分能量经过焊缝进入焊接材料内部继续传播。
当超声波遇到焊缝中的缺陷或垂直于超声波传播方向的杂质时，会发生反射或散射，这些反射或散射波会被传感器接收并转换成电信号。
根据接收到的电信号，可以分析焊缝中的缺陷类型、大小和位置，以及评估焊缝的质量和可靠性。
常用的超声波探伤方法有脉冲回波法和全景扫查法。
在脉冲回波法中，通过发射短脉冲超声波来激励焊缝区域，接收并记录回波信号。
根据回波信号的时间延迟和振幅变化，可以确定焊缝中的缺陷位置和大小。
全景扫查法是一种全面检测焊缝的方法，可以将焊缝区域划分为多个小区域，逐个扫描并记录每个小区域中的回波信号。
通过综合分析所有小区域的回波信号，可以获得焊缝的完整图像，并对缺陷进行全面评估。
总的来说，焊缝超声波探伤利用超声波在焊缝中传播、反射和散射的特性，通过接收和分析回波信号来检测和评估焊缝的质
量。
这种方法是一种无损检测技术，可以提高焊接质量并确保焊缝的可靠性。
浅谈超声波焊缝探伤
浅谈焊缝超声波探伤之现状及提高检测可靠性的措施关键词：焊缝超声波探伤缺陷目前超声波探伤技术已发展成为无损检测的主要方法之一。
但迄今为止，国内外焊缝探伤的工艺、方法及质量标准的制定，往往注重超声波与缺陷的相互作用，而对评定缺陷的信号参数同缺陷实际危害程度的关系重视不够，所以只要求测比较容易测量的缺陷参数而对难以测量的缺陷参数(如壁厚方向的尺寸)则不作要求。
如从检验标准JBll52—8l、GBll345—89到JB4730—94，只对缺陷的当量、缺陷的指标长度、缺陷的定位有要求，而对缺陷的定性，及缺陷壁厚方向尺寸不作强制要求。
验收标准如蒸规、容规及电锅规、焊规只简单提出了验收内容如裂纹、未熔不允许、条渣气孔按尺大小来计，而不对验收标谁的来由及校据作陈述，探伤人员往往缺乏缺陷危害程度的概念，在实际检验中只是流于常规、机械性的操作及僵化的执行标准，不能对缺陷的三性（定量、定位)很好的加以分析判断，准确确定缺陷的危害程度。
本文将针对目前焊缝探伤中易疏忽的几个问题做一些探讨，以提高焊缝探伤的可靠性。
1.表面和近表面缺陷的漏检问题1.1检出率及危害性Ω取值范围在1.01～1.13，而F的取值一般不小于Ω。
由式（1）和（2）对比可知，对同一条裂纹，表面裂纹的等效尺寸至少是深埋时的两倍。
CVDA还明确规定，当缺陷到自由表面的最短表面的最短距离P1＜0.4H（H为缺陷最大高度）时，则该缺陷简化为αH+P1的表面缺陷。
由上面CVDA对表面近表面、裂纹的等效尺寸计算可知，表面、近表面缺陷危害程度大，探伤人员应倍加关注。
1.2提高表面、近表面缺陷检出率的措施。
1.2.1焊缝表面的加工近年来制订的一些焊缝超声波探伤新标准采用划检验级别的方法。
作为解决焊缝检出概率的重要措施之一。
如我国的GB11345-89中的C级检验，也规定了焊缝余高要磨平。
但磨平的程度未明确规定：JB4730-94标准（压力容器无损检测标准）也提到了对于要求高的焊缝，根据实际需要可将缝余高磨平以利检测。
焊缝超声波检测技术总结知识讲解
一、超声波探伤常见缺陷回波类型显示1、气孔：单个气孔回波高度低，波形稳定，从各个方向探测，反射波大致相同，稍一移动探头就消失。
密集气孔为一族反射波，其波高随气孔的大小而不同，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。
2、夹渣：点状夹渣的回波信号与点状气孔相似。
条状夹渣回波信号多呈锯齿状，反射率低，一般波幅不高，波形常呈树枝状，主峰边上有小峰，探头平移时波幅有变动，从各个方向探测，反射波幅高度不相同。
3、未焊透：在板厚双面焊缝中，未焊透位于焊缝中部，声波在未焊透缺陷表面上类似镜面反射，用单斜探头探测时有漏检的危险。
对于单面探测根部未焊头，类似端角反射。
探头平移时，未焊透波形稳定。
焊缝两侧探伤时，均能得到人致相同的反射波幅。
4、未熔合：当超声波垂直入射到其表面时，回波高度大，当探头平移时，波形较稳定，两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一面探测。
5、裂纹：一般来说，裂纹回波较大，波幅宽，会出现多峰。
探头平移时，反射波连续出现，波幅有变化，探头转动时，波峰有上下错位的现象。
常见的缺陷回波图片常见的缺陷类型图片未熔合、未焊透裂纹气孔二、焊缝探伤中常见的伪缺陷回波6、仪器杂波：在不接探头的情况下，由于仪器性能不良，灵敏度调节过高，荧光屏上出现单峰或者多峰波形，接上探头工作时，此波仔荧光屏上的位置固定不变。
一般情况下，降低灵敏度后，此波即消失。
7、探头杂波：仪器接上探头后，在荧光屏上显示山脉冲波幅很高、很宽的信号，无论探头是否接触好，它都存在且位置不随探头移动而移动，即固定不变。
8、耦合剂反射回波：如果探头的折射角度大，而探伤灵敏度有调得较高，则有一部分能量转换成表面波，这种表面波传播到探头前沿耦合剂堆积处，造成反射信号。
只要探头固定不动，随着耦合剂的流大、波幅慢慢降低，很不稳定，用手擦掉探头前面的耦合剂时，信号就会消失。
9、焊缝表面和沟槽反射波：在多到焊缝表面形成一道道沟槽。
当超声波扫查到沟槽时，会引起沟槽反射。
焊缝超声波探伤缺陷性质的判断
焊缝超声波探伤缺陷性质的判断1．1.陷性质判断的适用范围本方法适用于A型脉冲反射法对焊缝进行超声检测缺陷定性。
对余高磨平的焊缝，焊缝区域内的各种缺陷均可用本方法进行定性，对有余高的焊缝，只能对不包括余高的焊缝区域内的各种缺陷定性。
对缺陷定性用探头应与规定的检测探头相同。
1．缺陷性质判断依据焊缝超声波检测对缺陷定性依据为：（1）工件结构与坡口形式；（2）母材与焊材；（3）焊接方法和焊接工艺；（4）缺陷几何位置；（5）缺陷最大反射回波高度；（6）缺陷定向反射性；（7）缺陷回波静态波形；（8）缺陷回波动态波形。
2．缺陷性质判断程序缺陷性质判断的程序如图1所示，具体程序为：（1）缺陷波高H F在JB4730标准评定线以下时，一般不作记录，也不考虑对其定性。
如操作人员认为有必要的，也可作进一步定性。
（2）缺陷波高H F位于JB4730标准Ⅲ区（含判废线）时，定为线状缺陷或平面状缺陷或多重缺陷。
（3）缺陷波高H F位于JB4730标准Ⅱ区（含定量线）时，当缺陷指示长度△L≤L S时，如A扫描显示一个光圆波可定为点状缺陷，否定为线状或平面状缺陷或多重缺陷，当缺陷指示长度△L＞L S时，可定为线状或平面状缺陷或多重缺陷。
L值为：当板厚6mm≤t＜20mm时L S=t,当板厚t≥20mm时，L S=20mm。
（4）缺陷波高H F位于JB4730标准Ⅰ区（含评定线）时，当缺陷指示长度△L≤L d时，如A扫描显示一个光圆波，可定为点状缺陷或多重缺陷；当缺陷指示长度△L＞L d时可定为线状缺陷或平面状缺陷或多重缺陷。
L d值为：当板厚6mm≤t＜30mm时L d=t，当板厚t≥30mm时，L d=30mm。
（5）定为线状或平面状缺陷或多重缺陷后，再进一步测定缺陷平面和深度位置、缺陷高度、定向反射特性、缺陷倾斜度、静态波形、动态波形，然后结合工件结构、坡口形式、材料、焊接工艺和焊接方法及探头扫查方式，进行综合判断，最终定出缺陷的实际性质。
4-5对焊缝进行超声波探伤并评级
二、缺陷位置的测定（定位）
1.垂直入射法时缺陷定位
Z
f
n
f
2.斜角探伤时缺陷定位
（1）水平调节法（1：n）
n l 直射法探伤（K n ） :l n n 一次反射法探伤 （K n 2 K） : Z Kn Kn l 2 - Kn l Z 直射法探伤（ （ n ） : K n 2 ） : n Z 2 - n Z
、
波幅(dB)
、
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 注：1.母材板厚不同时，取薄板侧厚度值。
评定线（EL） 裂纹等危险缺陷
距离 -波幅曲线图 距离(mm) 2.当焊缝长度不足 9T（Ⅰ级）或 4.5T（Ⅱ级）时，可按比例折算。当折算后的缺陷累 计长度小于单个缺陷指示长度时，以单个缺陷指示长度为准。 Ⅰ-弱信号评定区 Ⅱ-长度评定区 Ⅲ-判废区
波幅均较高 回波高度大，探头平移时，波形稳定。焊缝两侧探伤时 ，反射波幅不同。
五、焊缝质量的评定
等级 板厚 T 1. 原则 反射波幅所在区 域 单个缺陷指示长度 L 多个缺陷累计长度 、 L
2.检验结果等级评定 6~400 Ⅰ 非裂纹缺陷 超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性 最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，根据缺陷的指示长度按表 L＝T/3,最小为 10,最大不超过 在任意 9T 焊缝 最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评为Ⅰ级。 最大反射波幅超过 Ⅰ 6~120 缺陷。当最大反射波幅超过定量线的缺陷应测定其指示 Ⅱ 30 长度范围内 L 不超 的规定予以评级 评定线的缺陷，检 长度，其值小于 10mm时，按 5mm 计，相邻两缺陷各 过T >120~140 L＝T/3, 最大不超过 50 反射波幅位于Ⅰ区的 验者判定为裂纹等 L＝2T/3,最小为 12,最大不超 在任意 4.5T 焊缝 向间距小于 8mm 时，两缺陷指示长度之和作为单个缺 6~120 Ⅲ 非裂纹性缺陷，均评 反射波幅位于Ⅲ 危害性缺陷时，无 Ⅱ Ⅱ 过 40 长度范围内 L 不超 陷的指示长度。 Ⅱ 为Ⅰ级 区的缺陷，无论 过 T 判废线（RL） >120~140 最大不超过 75 论其波幅和尺寸如 Ⅰ Ⅱ 超过Ⅱ级者 超过Ⅱ级者 其指示长度如何 何，均评为Ⅳ级。 定量线（SL） Ⅲ ，均评为Ⅳ级 6~400 Ⅲ 所有缺陷
焊缝超声波探伤
焊缝脚动超声波探伤之阳早格格创做锅炉压力容器战百般钢结构主要采与焊交要领治制.射线探伤战超声波探伤是对付焊缝举止无益检测的主要要领.对付于焊缝中的裂纹、已熔合等里状妨害性缺陷，超声波比射线有更下的检出率.随着新颖科技赶快死少，技能先进.超声仪器数字化，探头品种典型减少，使得超声波检测工艺不妨越收完备，检测技能更为老练.但是寡所周知：超声波探伤经纪为果素对付检测截止效用甚大；工艺性强；故此对付超声波检测人员的素量央供下.检测人员不但是要具备流利的超声波探伤技能，还应相识有闭的焊交基础知识；如焊交交头形式、坡心形式、焊交要领战大概爆收的缺陷目标、本量等.针对付分歧的检测对付象制定相映的探伤工艺，采用符合的探伤要领，进而赢得透彻的检测截止.射线检测限制性：1.辐射效用，正在检测场合附近，防备不当会对付人体制成伤害.2.受脱透力等限制效用，对付薄截里及薄度变更大的被检物检测效验短好.3.里状缺陷受目标效用检出率矮.4.不克不迭提供缺陷的深度疑息.5.需交近被检物体的二里.6.检测周期少，截止反馈缓.设备较超声笨重.成本下.惯例超声波检测不存留对付人体的妨害，它能提供缺陷的深度疑息战检出射线照相简单疏漏的笔直于射线进射目标的里积型缺陷.能立即出截止；与射线检测互补.超声检测限制性：1.由于支配者支配缺面引导检测截止的好别.2.对付支配者的主瞅果素（本领、体味、状态）央供很下.3.定性艰易.4.无直交睹证记录（有些自动化扫查拆置可做永暂性记录）.5.对付小的（但是有大概超目标缺陷）不连绝性沉复检测截止的大概性小.6.对付细糙、形状不准则、小而薄及不均量的整件易以查看.7.需使用耦合剂使波能量正在换能器战被检工件之间灵验传播.超声波的普遍个性：超声波是板滞波（光战X射线是电磁波）.超声波基础上具备与可听见波相共的本量.它们能正在固态、液态大概气态的弹性介量中传播.但是不克不迭正在真空中传播.正在很多圆里，一束超声波类似一束光.背光束一般，超声波不妨从表面被反射；当其脱过二种声速分歧物量的鸿沟时可被合射（真施横波检测基理）；正在边沿处大概正在障碍物周围可被衍射（裂纹测下；端面衍射法基理）.第一节焊交加工及罕睹缺陷一、焊交加工1、焊交要领：有脚工电弧焊、埋弧自动焊、气体呵护焊、电渣焊、气焊（氧气+乙炔）.焊交历程本量上是一个冶炼战铸制历程.利用电能大概其余能量爆收下温熔化金属，产死熔池，熔融金属正在熔池中经冶金反应后热却，将二母材坚韧的分离正在所有，产死焊交交头.焊交历程中，其焊弧温度下达6000℃，相称于太阳表面温度.熔池温度也正在1200℃以上.果局部下温戴去以下问题：易氧化；爆收夹渣；渗进气体（气氛中氧、氮）；爆收应力.为预防有害气体渗进，脚工电弧焊是利用中层药皮下温时领会爆收的气体产死呵护.埋弧焊战电渣焊是利用固体大概液体焊剂动做呵护层.气体呵护焊是利用氩气大概二氧化碳气（惰性气体）做呵护层.2、交头形式：有对付交交头、角交交头、T型交头战拆交（拆交交头正在锅炉压力容器中不允许采与）.对付交交头角交交头T型交头拆交交头3、坡心形式：I型、V型、U型、X型、K型为包管二母材焊交时能真足熔合，焊前将母材加工成一定的坡心形状，使其有好处焊交真施.其形状战各部称呼如下：坡心角度坡心里钝边根部间隙坡心脚段————包管齐熔透，缩小补充量.钝边脚段————包管齐熔透，预防咬边.间隙脚段————包管齐熔透，统制内凸、已焊透.二、焊缝中罕睹缺陷及爆收本果1、焊缝罕睹缺陷：气孔、夹渣、夹钨、内凸、焊瘤、烧脱、已焊透、已熔合、裂纹等.2、缺陷产死及爆收本果：a. 气孔——熔池热却凝固之前去不迭劳出残留气体（一氧化碳、氢气）而产死的空穴.果焊条焊剂烘搞不敷；坡心油污不搞洁；防风不利引导电弧偏偏吹；呵护气体效用做兴等本果所至.b. 夹渣——残留正在焊缝内的溶渣大概非金属夹杂物（氮化物、硅酸盐）.果坡心不搞洁；层间浑渣不洁；焊交电流过小；焊交速度过快；熔池热却过快，熔渣及夹杂物去不迭浮起等本果引导.c. 已焊透——交头部分金属已真足熔透.果焊交电流小；焊速过快；坡心角度小；间隙小；坡心加工不典型；焊偏偏；钝边过大等本果所至.d. 已熔合——补充金属与母材大概补充金属之间已熔合正在所有.果坡心不搞洁；电流小；运条速度快；焊条角度不当（焊偏偏）等本果所至.e. 夹钨——钨熔面下，已熔化并凝固正在焊缝中.果不熔化极氩弧焊极脱降引导.f. 内凸——表面补充不良.果焊条拔出不到位.g. 裂纹——焊交中大概焊交后，正在焊缝大概母材的热效用区局部的漏洞破裂.热裂纹——焊缝金属从液态凝固到固体时爆收的裂纹（晶间裂纹）；果交头中存留矮熔面共晶体，偏偏析；由于焊交工艺不当所至.热裂纹——焊交成形后，几小时以至几天后爆收（延缓裂纹）.爆收本果：相变应力（碳钢热却过快时，爆收马氏体背珠光体、铁素体过度时爆收）；结构应力（热胀热缩的应力、拘束力越下应力越大，那是矮碳钢爆收热裂纹的主要本果.忌强力拆置）战氢坚（氢气效用使资料变坚，壁薄较大时易出现）所至.再热裂纹——再次加热爆收.3、缺陷正在设备服役中的妨害：普遍妨害——气孔；夹渣；内凸（焊缝截里强度降矮，腐蚀后制成脱孔、揭收）宽沉妨害——裂纹；已熔合；已焊透已熔合：里状缺陷，应力集结，易爆收裂纹.已焊透：笔直于焊缝，根部已焊透易腐蚀；有死少裂纹趋势.裂纹：尖钝的里状缺陷，达临界深度即断裂做兴.第二节仄板对付交焊缝超声波探伤焊缝的超声波检测———可用直射声束法大概斜射声束法（无需磨仄余下）举止检测.本量探伤中，超声波正在匀称物量中传播，逢缺陷存留时，产死反射.此时缺陷即可瞅动做新的波源，它收出的波被探头交支，正在荧光屏上被解读.JB/T4730-2005尺度确定缺陷少度的测定是以缺陷波端面正在某一敏捷度（定量线）下，移动探头，该波降至50%时为缺陷指示少度，以此动做判决依据.而此时正是探头核心对付准缺陷边沿时的位子.缺陷越小，缺陷回波越不扰治探头的声场；由扫查法（此时用移动探头测定缺陷少度）测定缺陷尺寸不透彻（适用当量法）.此法测定的不是缺陷尺寸，而是声束宽度.惠更斯本理称：动摇是振荡状态的传播，如果介量是连绝的（匀称介量可连绝传播动摇），那么介量中所有量面的振荡皆将引起相近量面的振荡，相近量面的振荡又会引起较近量面的振荡.果此动摇中所有量面皆不妨瞅做是新的波源.（当探测小于探头晶片尺寸的缺陷时，其指示少度与探头直径相近）一、探伤条件采用1. 根据图纸、合共央供采用典型、尺度（JB/T4730-2005）.决定检测技能等第（A级；B级；C级）2. 频次采用：普遍焊缝的晶粒较细，可采用较下频次；2.5~5.0MHz对付板薄较薄焊缝，采与下频次，普及辨别力.对付薄板焊缝战材量衰减明隐的焊缝，应采与较矮频次探伤，以包管探伤敏捷度.3. K值采用：①使主声束能扫到所有焊缝截里；a. 果素②使声束核心线尽管与主要妨害性缺陷笔直；③包管有脚够的探伤敏捷度.aL0bb. 公式：a+b+L0K≥T（不克不迭谦脚此条件，中间有一主声束扫查不到的菱形天区.那一天区内缺陷大概漏检）；副声速也大概扫到，但是找不到最下波，无法定量.焊缝宽度对付K值采用灵验率.正在条件允许（探伤敏捷度脚够）的情况下，应尽管采与大K值探头.c. 根据工件薄度采用K值：薄工件采与大K值探头，预防近场探伤，普及定位、定量细度.薄工件采与小K值探头，以支缩声程，减小衰减，普及探伤敏捷度.共时还可缩小挨磨宽度.JB/T4730-2005推荐K值d. K值会果工件声速变更（斯涅我定律）战探伤中探头的磨益而爆收变更.所以要时常K值举止校验.变更顺序：声速快，K值变大；探头后里磨益大，K值变大.4. 试块采用：JB/T4730-2005尺度中确定的尺度试块有；CSK-ⅠA；CSKⅡA；CSKⅢA；CSKⅣ.CSK-ⅠA试块用于超声波仪器、探头系统本能校准战检测校准.CSKⅡA；CSKⅢA；CSKⅣ试块用于超声波检测校准.CSKⅡA；CSKⅣ试块的人为反射体为少横孔.少横孔反射波正在表里上与焊缝的光润的直线熔渣相似.共时，利用横孔对付分歧的声束合射角也能得到相等的反射里；但是需要分歧深度对付比孔，切合分歧板薄的焊缝检测.少横孔近场变更顺序，果距离变更，其变更顺序更类似于已焊透.正在少横孔试块上画制直线，测定敏捷度，适用已焊透类缺陷的统制.少横孔变更顺序：（不切合近场）Df1 X23△dB = 10lgDf2 X13CSKⅢA试块的人为反射体为短横孔.短横孔近场变更顺序，果距离变更，其变更顺序似球孔.以此画制直线，敏捷度可灵验的统制面状缺陷.但是此敏捷度对付条状缺陷偏偏宽.对付中薄板检测敏捷度偏偏下.短横孔变更顺序：（不切合近场）Df1 X24△dB = 10lgDf2 X14二种反射体试块果反射体典型分歧，二者敏捷度不相共.反射顺序分歧，直线顺序亦分歧.所统制检测对付象分歧.故二者不得混用.5. 耦合剂：正在超声波直交交触法探伤中，探头战被检物之间不加进符合的耦合剂，探伤是无法完成的.耦合剂不妨是液体、半液体大概粘体.并应具备下列本能：a. 正在本量检测中能提供稳当的声耦合；b. 使被检物表面与探头表面之间潮干，与消二者之间的气氛；c. 使用便当；d. 不会很快天从表面流溢；e. 提供符合的润滑，使探头正在被检物表面易于移动；f. 耦合剂应是匀称的，且不含有固体粒子大概气泡；g. 预防传染，而且不腐蚀、毒性大概妨害，阻挡易焚；h. 正在检测条件下，阻挡易冻结大概汽化；i. 检测后易于扫除.时常使用耦合剂有机油；糨糊；苦油；润滑脂（黄油）；火.机油不利于扫除，还给焊缝返建戴去不利.糨糊更有好处笔直、顶里探伤.耦合剂的另一要害个性是其声阻抗值应介于探头晶片与被检资料声阻抗值之间（Z2=√Z•Z3，薄层介量声阻抗为1二侧介量阻抗几许仄衡值时，声强透射率等于1，超声齐透射）.支配者的技能对付优良的耦合是要害果素，所有历程对付探头施加匀称、牢固压力，有帮于排除气氛泡战赢得匀称的耦合层薄度.6. 探伤里：扫除焊交飞溅、氧化皮、锈蚀、油漆、凸坑（用板滞、化教要领均可）检测表面应仄坦，便于探头扫查移动.表面细糙度≯μm.普遍应挨磨.a. 检测区宽度——焊缝自己加上焊缝二侧各相称于母材薄度30%的一段天区（5~10mm）.b. 探头移动区宽度：（P=2KT）一次反射法检测，应大于大概等于1.25P；直射法检测，应大于大概等于0.75P.c. 母材检测：C级检测有央供（较要害工件大概图纸有央供时）应举止母材检测.仅做记录，不属于母材查支.瞅其是可灵验率斜探头检测截止的分层类缺陷.母材检测央供：①. 2~5MHz直探头，晶片直径10~25mm；②. 检测敏捷度：无缺陷处第二次底波调为屏幕谦刻度的100%；③. 缺陷旗号幅度超出20%时，应标记表记标帜记录.7. 探测目标采用根据工件结构；坡心角度、形式；焊交中大概出现缺陷的目标性以及妨害性缺陷.采用主声束尽管与其笔直的进射目标.B级考验：a.纵背缺陷检测：①.T=8~46mm时，单里单侧（一种K值探头，直射波战一次反射波法）检测；②.T>46~120mm时，单里单侧（一种K值，直射波法）检测.如受几许条件节制，也可正在单里单侧大概单里单侧采与二种K值探头检测.③.T>120~400mm时，单里单侧（二种K值，直射波法）检测.二探头合射角出进≮100 .b. 横背缺陷检测：①.正在焊缝二侧，声束轴线与焊缝核心线夹角10~200做斜仄止探测（正反二个目标）；②.若焊缝磨仄，可正在焊缝及热效用区上做二个目标的扫查；③. 电渣焊易出现人字形横裂纹，可用K1探头以450夹角正在焊缝二侧，做正反二个目标的斜仄止扫查.C级考验：a. 应将焊缝余下磨仄；焊缝二侧的斜探头扫查天区之母材用直探头举止检测；b. T=8~46mm时，单里单侧（二种K值，探头合射角出进≮100，其中一个为450；一次反射法）检测；c. T>46~400mm时，单里单侧（二种K值，探头合射角出进≮100，一次反射波）检测；对付于单侧坡心小于50的窄间隙焊缝，如有大概应减少对付与坡心表面仄止缺陷的灵验检测要领（如串列扫查）；d. 应举止横背缺陷检测.8. 前沿、K值测定a.前沿测定：可正在CSK-IA试块上，利用R50；R100圆弧测定.将探头搁置正在IA试块上，前后移动探头，找到最下波，量出探头前端至试块R100端距离X；此探头前沿尺寸L0=100-X.b. K值测定：①.利用CSK-IA试块上Φ50反射体；前后移动探头，找到最下波，量出探头前沿距试块端部火仄距离L；L+ L0-35K=30②.利用CSK-ⅢA试块上Φ1×6孔，深20mm较好（躲启近场）.找到最下波；量火仄距离L.L+ L0-40K=209. 扫描速度（时基线）安排声程法：屏幕时基线隐现为超声波传播距离（非K值探头用此法）.火仄法：屏幕时基线隐现为探头进射面至反射体投影到检测里的火仄距离.（δ≤20mm时采与此法）深度法：屏幕时基线隐现为反射体距检测里深度距离.（δ>20mm时采与此法）a. 利用CSK-IA试块上，R50、R100共心圆弧安排.正在IA试块上，安排移动探头；屏幕上共时隐现出R50、R100二反射波，找到最下波，波下80%（探头做前后移动，使二反射波下度相共）.按住探头不动，安排脉冲移位战深度旋钮，使R50；R100反射波前沿分别对付准h1；h2（估计得出）.扫描速度即安排完成.. 火仄法： h1= sinβ*50mm ；h2= sinβ*100mm供 h1；h2深度法：h1=cosβ*50mm ；h2=cosβ*100mmb. 利用CSK-ⅢA试块上，Φ1×6孔安排.①.正在ⅢA试块上，选定二倍闭系分歧深度A、B二孔；（A孔深度20mm；B孔深40mm）；移动探头，找到A孔最下波（波下80%）；调脉冲移位旋钮，使A波前沿对付准h1；②.挪动探头，找到B孔最下波，波下80%；B 孔读数为Y；若Y不等于2h1，供二者之间的好X. X=︱2h1-Y ︴③.探头不动.调深度（微调）旋钮，移动B孔至Y±2X.再调脉冲移位旋钮，使B波回至2h1.④. 挪动探头，找到A孔最下波，若正对付h1，即安排完成.可则需沉复上述步调.注：此法受反射体形状、尺寸效用，透彻探伤时需举止建正.A孔B孔X10. 距离——波幅直线的画制a.距离——dB直线：（表格形式数字标注）.b.距离——波幅直线：将反射波幅用毫米（大概%）画正在纸上大概里板上.依据正在对付比试块上一组分歧深度的人为反射体的反射波幅，真测得到一条基准线画制而成.普遍由评比线；定量线；判兴线三条线组成；分三个天区.各线敏捷度依分歧尺度而定.c.距离——波幅直线创制：①. 距离——dB直线创制测定探头进射面、K值；调好扫描速度.将探头置于考验尺度确定试块上，测距表面迩去人为反射体，找到最下波；调删益使波下至80%，记下衰减器读数与孔深度；而后依次测分歧深度孔（深度达将检测最大深度），调删益使得各孔波下达80%，记下此时衰减器dB数，挖进表中即可.②.距离——波幅直线画制测定探头进射面、K值；调好扫描速度.将探头置于考验尺度确定试块上，测距表面迩去人为反射体，找到最下波；调删益使波下至80%，按住探头不动，记下衰减器读数；并将波峰标正在屏幕里板上.删益不动.依次测其余深度孔，并将各孔波峰标正在屏幕里板上；连交各面，即成为该反射体距离—波幅基准线.根据尺度确定各条线敏捷度，调删益（衰减器），屏幕上那条基准线即可变换成所需的三条线中任性一条线.d.距离——波幅直线真用若探伤中创制一缺陷波.找到最下波，按住探头不动.安排删益（衰减器），使该波峰至距离—波幅直线上（此时屏幕上隐现应是定量线SL），读衰减器读数f；估计f与定量线SL好值为△dB.该缺陷波幅应记录为SL±△dB.若时基线按深度法安排，正在时基线上可直交读出缺陷深度H，并估计出火仄距离L.若时基线按火仄法安排，则正在时基线上可直交读出缺陷火仄距离L，并估计出深度H.深度法： L = K HL火仄法： H= Ke.分段画制直线（适用模拟仪器）若被检工件薄度较大，屏幕上正在最大检测距离处距离—波幅直线位子会很矮.扫查历程中的回动摇态变更阻挡易瞅察到，简单引导缺陷漏检.（直线应画制正在屏幕20%下度以上天区）.可采与分段画制办法办理.要领、步调：正在本直线上某一面（中间大概2/3；大概二次波中），调删益，将敏捷度普及10dB（记录此读数）.再按惯例要领依次将后里深度反射体波下标正在屏幕上.本量探伤时，此面之前深度内用删益之前敏捷度探伤；此面之后深度范畴，用删益后普及10dB以去的敏捷度.其余各条线敏捷度亦随之.11. 声能传输耗费好的测定a.声能益坏制成本果：①. 材量衰减耦合情景②. 表面益坏工件表面细糙度直率（工件形状）工件自己效用反射波幅的二个主要果素是：材量衰减战工件表面细糙度及耦合情景制成的表面声能益坏.JB/T4730-2005尺度确定：碳钢战矮合金钢板材的材量衰减，正在频次矮于3MHz、声程不超出200mm时，大概者衰减系数小于0.01dB/mm时，不妨不计.超出上述范畴，正在决定反射波幅时，应试虑材量衰减建正.b.横波材量衰减的测定：①. 创制与受检工件材量相共（近），薄40mm，表面细糙度与对付比试块相共的仄里试块.A 1P 2P40mm②.斜探头按深度1：1安排仪器时基扫描线.③.另采用一只与该探头尺寸、频次、K值相共的斜探头，置于试块上，二探头进射面间距为1P，仪器调为一支一收状态，找到最大反射波，记录其波幅值H1（dB）.④.将二探头推启到距离为2P的位子，找到最大反射波幅，记录其波幅值H2（dB）.⑤.衰减系数α可用下式供出：α=（H1-H2-△）/（S2-S1）S1=40/cosβ+L1S2=80/cosβ+L1L1=L0tanα/tanβ式中：L0——晶片到进射面的距离，简化处理亦可与L1=L0，mm；△——不思量材量衰减时，声程S2、S1大仄里的反射波幅好.（约为6dB）.如与对付比试块的探测里测得波幅出进不超出1dB，则可不思量工件的材量衰减.c. 传输益坏好的测定：①. 斜探头按深度安排时基扫描线.②. 采用另一只与该探头尺寸、频次、K值相共的斜探头，置于对付比试块上，二探头进射面间距为1P，仪器调为一支一收状态，找到最大反射波，记录其波幅值H1（dB）.40mm对付比试块T工件母材③.正在受检工件上（短亨过焊交交头）共样测出交支波最大反射波幅，记录其波幅值H2（dB）.④.传输益坏好△V按下式估计：△V=H1-H2-△1-△2式中：△1——不思量材量衰减时，声程S1 、S2大仄里的反射波幅dB好，可用式20lg（S2/S1）估计得出（dB）.S1——正在对付比试块中的声程，mm.S2——正在工件母材中的声程，mm.△2——试块中声程S1与工件中声程S2的超声材量衰减好值，dB.如试块材量衰减系数小于0.01dB/mm，此项可不予思量.d. 由工件直率制成的表面声能益坏：采与戴直率的对付比试块，试块直率半径为工件半径0.9~1.5倍.通过对付比考查，举止直里补偿.综上所述：工件表面耦合好探伤敏捷度删益总量材量衰减量（最大检测声程）（dB）敏捷度央供（根据真止尺度决定）12. 扫查办法①.锯齿形扫查——细扫查.沿W轨迹前后移动探头，（移动齿距≯晶片直径）并做10~15º安排转化.脚段是创制倾斜缺陷.②.安排、前后扫查——安排扫查可测得缺陷少度；前后扫查可测定缺陷自己下度战深度.③.转角扫查——估计缺陷目标.④.环绕扫查——估计缺陷形状.环绕扫查时，波下稳定，可定为面状缺陷.⑤.仄止、斜仄止扫查——用于查看焊缝及热效用区横背缺陷.（与焊缝轴线成10~45º夹角，）敏捷度普及6dB.⑥.串列扫查——用于薄板窄间隙焊缝大概笔直于表面缺陷检测.多采与K1二个探头串列式扫查.串列扫查回波位子稳定；存留扫查死区.串列扫查锯齿形扫查前后扫查安排扫查转角扫查环绕扫查13. 探伤敏捷度采用a.距离波幅——直线敏捷度按真止尺度确定采用.b.检测横背缺陷时，应将各线敏捷度均普及6dB.c.检测里直率半径R≤W2/4时，距离—波幅直线的画制应正在与检测里直率相共的对付比试块上举止.d.正在一跨距声程内最大传输益坏好大于2dB时应举止补偿.e.扫查敏捷度不矮于最大声程处的评比线敏捷度.14. 缺陷最大波幅测定将探头移至缺陷出现最大反射旗号的位子，测定波幅大小，并决定天区.15. 缺陷位子测定a. 火仄定位法：例：时基线安排为火仄1：n.本量探伤中创制一缺陷，屏幕读数40，该缺陷火仄距离即为n*40mm；埋躲深度为n*40/K.b. 深度定位法：例：时基线安排为深度1：n.本量探伤中创制一缺陷，屏幕读数40，该缺陷埋躲深度为n*40；火仄距离为n*40*K.16. 缺陷指示少度测定a. 当缺陷波惟有一个下面，且位于Ⅱ区及以上时，使波幅降到谦刻度的80%后，用6dB法测少.b. 当缺陷波有多个下面，且位于Ⅱ区及以上时，使波幅降到谦刻度的80%后，用端面6dB法测少.c. 当缺陷波位于Ⅰ区，认为有需要记录时，将探头安排移动，使波幅降到评比线，以此测定少度（千万于敏捷度法）.6dBⅡ区6dB左端面Ο6dB法端面6dB法17. 缺陷评比与记录报告资格人员按尺度评比、出具.18. 缺陷典型辨别战本量估判缺陷本量测定：缺陷本量不但是可利用缺陷反射波幅变更测定（固态波形），还可瞅察其动背波形的变更推定.探头移动时，球状大概细糙表面缺陷的反射波变更缓缓.为考证此类缺陷不但是要使探头沿直线疏通，，而且还需使探头回转改变声束瞄准目标.光润而仄坦的缺陷比裂纹缺陷明隐的爆收前沿陡而宽度窄的反射波.a. 缺陷典型识别的普遍要领：采与多种声束目标做多种扫查，如前后、安排、环绕、转化扫查；通过对付百般超声疑息概括评比举止辨别.①. 面状缺陷回波个性：（气孔、小夹渣等体积性缺陷）回波幅度较小，探头前后、安排，转化扫查时波幅仄滑，由整降下到最大值，又仄滑的低沉至整.环绕扫查时回波下度基本相共.A隐现波幅固态波形最大反射幅度变更（包络线）面反射体回动摇态波形②. 线性缺陷回波个性：（线性条状夹渣、已焊透、已熔合等）有明隐的指示少度，但是阻挡易测出其断里尺寸.探头前后移动.类似面状波形变更.安排移动时，启初波幅仄滑的由整降下到峰值，探头继承移动，波幅基础稳定，大概正在±4dB的范畴内变更，末尾又稳固的低沉到整.波 A隐现幅固态波形最大反射幅度变更（包络线）交近笔直进射时光润大仄里反射体的回动摇态波形③. 体积状缺陷回波个性：（不准则大夹渣）有可测少度战明隐断里尺寸.安排扫查类似线性条状波形变更，固态波形不圆滑；探头前后、安排移动时，回波幅度起伏不准则.那种缺陷正在多目标大概多种声束角度探。
焊缝内部缺陷的超声波探伤和射线探伤
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三.射线探伤
气孔—在底片上多呈圆形或椭圆形黑点，其黑度中心处较大并均匀地向边缘 减小。气孔分布特征有单个的，有密集的，有连续的等。 夹渣——在底片上多呈不同形状的点和条状。点状夹渣呈单独黑点，外观不 太规则并带有棱角，黑度较均匀；条状夹渣呈宽而短的粗线条状，长条 状夹渣，线条较宽，宽度不太一致。 未熔合——坡口未熔合在底片上呈直线状的黑色条纹，位置偏离焊缝中心， 靠近坡口边缘一边的密度较大且直；层间未熔合在底片上呈黑色条纹， 但不很长，有时与非金属夹渣相似。
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焊缝内部缺陷的超声波 探伤和射线探伤
主 讲： 曹 野
指导老师：纪洪广
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一.焊件内常见缺陷 1.气孔：气孔是金属中含有气体的孔洞。气
体是由焊接过程中产生的化学和物理反应引 起的。在常规的焊接中，总会产生一定量的 气体，但通常不能被射线照相所发现。当产 生过多的气体时，就会导致被称为“气孔” 的缺陷产生。
二.超声波探伤
A、B、C型探伤仪示意图
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二.超声波探伤
3.基本原理 超声波通过钢材上表面、缺陷及底面时，均 有部分超声波反射回来，这些超声波各自往 返的路程不同，回到探头的时间不同，在示 波器上将分别显示出反射脉冲，分别称其为 始脉冲、伤脉冲和底脉冲。当钢材中无缺陷 时，则无伤脉冲。
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二.超声波探伤 1.探头选择
①直探头：用来发射和接收纵波，它的波束垂直 于被测工件表面入射。一般用于钢材的探伤。 ②斜探头：通常用直探头加楔块组成，它利用楔 块的不同角度可以进行波型转换，依入射角度 的变化，可以在被测工件中产生纵波、横波和 表面波等。通常所说的斜探头，大多数是特指 横波探头。入射角分为：30°、40°和50°。 斜探头一般用于焊缝的探伤。
薄板铝合金焊缝中缺陷超声波探伤
薄板铝合金焊缝中缺陷超声波探伤摘要：现行国家标准规定超声波探伤薄板铝合金的厚度应大于8 mm，对于厚度小于8 mm的薄板铝合金，超声波探伤始终存在一定的问题。
因此，本文采用K值研究薄板铝合金焊缝中缺陷超声波探伤，以斜探头对铝合金焊缝进行超声波检测，薄板铝合金的厚度为5 mm，同时，对焊缝中检测到的问题进行了相应的试验，确认厚度为小于8mm，因此，可以得出，在薄板铝合金焊缝中使用超声波探伤是可行的。
此外，本文对焊接的定量问题通过自制的特殊铝合金焊接缺陷对比，旨在实现利用薄板铝合金焊缝中利用超声波对缺陷进行研究。
关键词：薄板铝合金焊缝；缺陷超声波；探伤在车辆重量较小的情况下，将薄板铝合金用于车辆中是目前车辆在量产过程中常用的设施。
随着全球经济的不断发展，车辆铝合成为了主流。
相对应钢材来讲，铝合金往往密度较低，同时具有较硬的强度，相比于钢材塑性较强。
因此，铝合金在铸造、锻造和冲压工艺中广泛应用，同时，由于其耐腐蚀性较强以及易回收的特点，已经逐步取代了钢材，成为了市场中常用的钣金材料。
根据对市场材料用量的研究目前，市场已经开始使用铝合金材料并且逐渐淘汰钢材，这种做法不仅能够大大提高车的质量，同时能够将车辆制造业的成本降低30％至40％，将发动机成本降低30％，同时，使用铝合金能够加降低材料中的化学物理对人们的身体健康的影响和环境的损坏。
在薄板铝合金焊缝中缺陷超声波探伤的过程中，利用超声波探伤试验能够将薄板铝合金焊缝中的缺陷进行缺陷，在探伤的过程中，探头的选择以及对比试样的制作十分重要，在探索的过程中，本文选择了K值和短边斜角探头并进行了特殊的对比测试。
1 具体实验内容薄板铝合金焊缝中缺陷超声波探伤原理是在探伤的过程中，将超声波折射在铝合金的薄板中。
若超声波在铝合金板中发生折射现象，这就表明焊缝中存在缺陷。
反之，若超声波在铝合金板中并没有发生折射现象，这就表明焊缝中不存在缺陷。
在超声波探伤的过程中，首先探头应当接收超声波并将超声波显示在荧光屏上，根据反射的弧度、角度以及振幅的大小，判断焊缝中存在缺陷的形状、大小和位置，同时根据以上特点判断该缺陷的等级。
GB11345-89超声波探伤标准
中华人民共和国国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 11345-89Method for manual ultrasonic testing and classificationof testing results for ferritic steel wdlds1 主题内容与适用范围本标准规定了检验焊缝及热影响区缺陷,确定缺陷位置、尺寸和缺陷评定的一般方法及探伤结果的分级方法.本标准适用于母材厚度不小于8mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波检验.本标准不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝;外径小于159mm的钢管对接焊缝;内径小于等于200mm的管座角焊缝及外径小于250mm和内外径之比小于80%的纵向焊缝.2 引用标准ZB Y 344 超声探伤用探头型号命名方法ZB Y 231 超声探伤用探头性能测试方法ZB Y 232 超声探伤用1号标准试块技术条件ZB J 04 001 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法3 术语3.1 简化水平距离l'从探头前沿到缺陷在探伤面上测量的水平距离.3.2 缺陷指示长度△l焊缝超声检验中,按规定的测量方法以探头移动距离测得的缺陷长度.3.3 探头接触面宽度W环缝检验时为探头宽度,纵缝检验为探头长度,见图1.3.4 纵向缺陷大致上平行于焊缝走向的缺陷.3.5 横向缺陷大致上垂直于焊缝走向的缺陷.3.6 几何临界角β'筒形工件检验,折射声束轴线与内壁相切时的折射角.3.7 平行扫查在斜角探伤中,将探头置于焊缝及热影响区表面,使声束指向焊缝方向,并沿焊缝方向移动的扫查方法. 3.8 斜平行扫查在斜角探伤中,使探头与焊缝中心线成一角度,平等于焊缝方向移动的扫查方法.3.9 探伤截面串列扫查探伤时,作为探伤对象的截,一般以焊缝坡口面为探伤截面,见图2.3.10 串列基准线串列扫查时,作为一发一收两探头等间隔移动基准的线.一般设在离探伤截面距离为0.5跨距的位置,见图2.3.11 参考线探伤截面的位置焊后已被盖住,所以施焊前应予先在探伤面上,离焊缝坡口一定距离画出一标记线,该线即为参考线,将作为确定串列基准线的依据,见图3.3.12 横方形串列扫查将发、收一组探头,使其入射点对串列基准线经常保持等距离平行于焊缝移动的扫查方法,见图4.3.13 纵方形串列扫查将发、收一组探头使其入射点对串列基准线经常保持等距离,垂直于焊缝移动的扫查方法,见图4.4 检验人员4.1 从事焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波探伤的基础技术,具有足够的焊缝超声波探伤经验,并掌握一定的材料、焊接基础知识.4.2 焊缝超声检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,并持有相考核组织颁发的等级资格证书,从事相对应考核项目的检验工作.注:一般焊接检验专业考核项目分为板对接焊缝;管件对接焊缝;管座角焊缝;节点焊缝等四种.4.3 超声检验人员的视力应每年检查一次,校正视力不得低于1.0.5 探伤仪、探头及系统性能5.1 探伤仪使用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控制器,其精度为任意相邻12dB误差在±1dB内.步进级每档不大于2dB, 总调节量应大于60dB,水平线性误差不大于1%,垂直线性误差不大于5%.5.2 探头5.2.1 探头应按ZB Y344标准的规定作出标志.5.2.2 晶片的有效面积不应超过500mm2,且任一边长不应大于25mm.5.2.3 声束轴线水平偏离角应不大于2°.5.2.4 探头主声束垂直方向的偏离,不应有明显的双峰,其测试方法见ZB Y231.5.2.5 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偏差应不大于2°(K值偏差不应超过±0.1),前沿距离的偏差应不大于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.5.2.6 当证明确能提高探测结果的准确性和可靠性,或能够较好地解决一般检验时的困难而又确保结果的正确,推荐采用聚焦等特种探头.5.3 系统性能5.3.1 灵敏度余量系统有效灵敏度必须大于评定灵敏度10dB以上.5.3.2 远场分辨力a.直探头:X≥30dB;b.斜探头:Z≥6dB.5.4 探伤仪、探头及系统性能和周期检查5.4.1 探伤仪、探头及系统性能,除灵敏度余量外,均应按ZB J04 001的规定方法进行测试.5.4.2 探伤仪的水平线性和垂直线性,在设备首次使用及每隔3个月应检查一次.5.4.3 斜探头及系统性能,在表1规定的时间内必须检查一次.6 试块6.1 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ZB Y232的规定,该试块主要用于测定探伤仪、探头及系统性能.6.2 对比试块的形状和尺寸见附录B.6.2.1 对比试块采用与被检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检验时,不得出现大于距探测面20mm处的Φ2mm平底孔反射回来的回波幅度1/4的缺陷回波.6.2.2 试块上的标准孔,根据探伤需要,可以采取其他形式布置或添加标准孔,但应注意不应与试块端角和相邻标准孔的反射发生混淆.6.2.3 检验曲面工件时,如探伤面曲率半径R小于等于W2/4时,应采用与探伤面曲率相同的对比试块.反射体的布置可参照对比试块确定,试块宽度应满足式(1):b≥2λ S/De (1)式中 b----试块宽度,mm;λ--波长,mm;S---声程,m;De--声源有效直径,mm6.3 现场检验,为校验灵敏度和时基线,可以采用其他型式的等效试块.7 检验等级7.1 检验等级的分级根据质量要求检验等级分为A、B、C三级,检验的完善程度A级最低,B级一般,C级最高,检验工作的难度系数按A、B、C顺序逐级增高.应按照工件的材质、结构、焊接方法、使用条件及承受载荷的不同,合理的选用检验级别.检验等级应接产品技术条件和有关规定选择或经合同双方协商选定.注:A级难度系数为1;B级为5-6;C级为10-12.本标准给出了三个检验等级的检验条件,为避免焊件的几何形状限制相应等级检验的有效性,设计、工艺人员应考虑超声检验可行性的基础上进行结构设计和工艺安排.7.2 检验等级的检验范围7.2.1 A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验,只对允许扫查到的焊缝截面进行探测.一般不要求作横向缺陷的检验.母材厚度大于50Mm时,不得采用A级检验.7.2.2 B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,对整个焊缝截面进行探测.母材厚度大于100mm时,采用双面双侧检验.受几何条件的限制,可在焊缝的双面半日侧采用两种角度探头进行探伤.条件允许时应作横向缺陷的检验.7.2.3 C级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验.同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验.母材厚度大于100mm时,采用双面侧检验.其他附加要求是:a.对接焊缝余高要磨平,以便探头在焊缝上作平行扫查;b.焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要用直探头作检查;c.焊缝母材厚度大于等于100mm,窄间隙焊缝母材厚度大于等于40mm时,一般要增加串列式扫查,扫查方法见附录C.8 检验准备8.1 探伤面8.1.1 按不同检验等级要求选择探伤面.推荐的探伤面如图5和表2所示.8.1.2 检验区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区域,这个区域最小10mm,最大20mm,见图6.8.1.3 探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他外部杂技.探伤表面应平整光滑,便于探头的自由扫查,其表面粗糙度不应超过6.3μm,必要时应进行打磨:a.采用一次反射法或串列式扫查探伤时,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,mmb.采用直射法探伤时,探头移动区应大于0.75P.8.1.4 去除余高的焊缝,应将余高打磨到与邻近母材平齐.保留余高的焊缝,如焊缝表面有咬边,较大的隆起凹陷等也应进行适当的修磨,并作圆滑过渡以影响检验结果的评定.8.1.5 焊缝检验前,应划好检验区段,标记出检验区段编号.8.2 检验频率检验频率f一般在2-5MHz范围内选择,推荐选用2-2.5MHz公称频率检验.特殊情况下,可选用低于2MHz或高于2.5MHz的检验频率,但必须保证系统灵敏度的要求.8.3 探头角度8.3.1 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主要缺陷来选择.对不同板厚推荐的探头角度和探头数量见表2.8.3.2 串列式扫查,推荐选用公称折射角为45°的两个探头,两个探头实际折射角相差不应超过2°,探头前洞长度相差应小于2mm.为便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺陷,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.8.4 耦合剂8.4.1 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,不应对材料和人体有作用,同时应便于检验后清理.8.4.2 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.8.4.3 在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂.8.5 母材的检查采用C级检验时,斜探头扫查声束通过的母材区域应用直探头作检查,以便探测是否有有探伤结果解释的分层性或其他缺陷存在.该项检查仅作记录,不属于对母材的验收检验.母材检查的规程要点如下:a.方法:接触式脉冲反射法,采用频率2-5MHz的直探头,晶片直径10-25mm;b.灵敏度:将无缺陷处二次底波调节为荧光屏满幅的100%;c.记录:凡缺陷信号幅度超过荧光屏满幅20%的部位,应在工件表面作出标记,并予以记录.9 仪器调整和校验9.1 时基线扫描的调节荧光屏时基线刻度可按比例调节为代表缺陷的水平距离l(简化水平距离l');深度h;或声程S,见图7. 9.1.1 探伤面为平面时,可在对比试块上进行时基线扫描调节,扫描比例依据工件工和选用的探头角度来确定,最大检验范围应调至荧光屏时基线满刻度的2/3以上.9.1.2 探伤面曲率半径R大于W2/4时,可在平面对比试块上或与探伤面曲率相近的曲面对比试块上,进行时基线扫描调节.9.1.3 探伤面曲率半径R小于等于W2/4时,探头楔块应磨成与工件曲面相吻合,在6.2.3条规定的对比试块上作时基线扫描调节.9.2 距离----波幅(DAC)曲线的绘制9.2.1 距离----波幅曲线由选用的仪器、探头系统在对比试块上的实测数据绘制见图8,其绘制方法见附录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Φ3mm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1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).9.2.2 探测横向缺陷时,应将各线灵敏度均提高6dB.9.2.3 探伤面曲率半径R小于等于W2/4时,距离--波幅曲线的绘制应在曲面对比试块上进行.9.2.4 受检工件的表面耦合损失及材质衰减应与试块相同,否则应进行传输损失修整见附录E,在1跨距声程内最大传输损失差在2dB以内可不进行修整.9.2.5 距离--波幅曲线可绘制在坐标纸上也可直接绘制在荧光屏刻度板上,但在整个检验范围内,曲线应处于荧光屏满幅度的20%以上,见图9,如果作不到,可采用分段绘制的方法见图10.9.3 仪器调整的校验9.3.1 每次检验前应在对比试块上,对时基线扫描比例和距离--波幅曲线(灵敏度)进行调节或校验.校验点沙于两点.9.3.2 检验过程中每4h之内或检验工作结束后应对时基线扫描和灵敏度进行校验,校验可在对比试块或其他儿试块上进行.9.3.3 扫描调节校验时,如发现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%(两者取较小值),则扫描比例应重新调整,前次校验后已经记录的缺陷,位置参数应重新测定,并予以更正.9.3.4 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,则仪灵敏度应重新调整,并对前次校验后检查的全部焊缝应重新检验.如校验点的反射波幅比距离--波幅曲线增加20%或2dB以上,仪器灵敏度应重新调整,而前次校验后,已经记录的缺陷,应对缺陷尺寸参数重新测定并予以评定.10 初始检验10.1 一般要求10.1.1 超声检验应在焊缝及探伤表面经外观检查合格并满足8.1.3条的要求后进行.10.1.2 检验前,探伤人员应了解受验工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等情况.10.1.3 探伤灵敏度应不低于评定线灵敏度.10.1.4 扫查速度不应大于150mm/s, 相邻两次探头移动间隔保证至少有探头宽度10%的重叠.10.1.5 对波幅超过评定线的反射波,应根据探头位置、方向、反射波的位置及10.1.2条了解的焊缝情况,判断其是否为缺陷.判断为缺陷的部位应在焊缝表面作出标记.10.2 平板对接焊缝的检验10.2.1 为探测纵向缺陷,斜探头垂直于焊缝中心线在探伤面上,作锯齿型扫查见图11.探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊缝截面及热影响区.在保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.10.2.2 为探测焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查.a. B级检验时,可寅边缘使探头与焊缝中心线成10°-20°作斜平行的扫查(图12);b. C级检验时,可将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查(图13),焊缝母材厚度超过100mm 时,应在焊缝的两面作平行扫查或者采用两种角度探头(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;c. 对电渣焊缝还应增加与焊缝中心线成45°的斜向扫查.10.2.3 为确定缺陷的位置、方向、形状、观察缺陷动态波形或区分缺陷讯号与伪讯号,可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式(图14).10.3 曲面工件对接焊缝的检验10.3.1 探伤面为曲面时,应按6.2.3和9.1.3条的规定选用对比试块,并采用10.2条的方法进行检验,C 级检验时,受工件几何形状限制,横向缺陷探测无法实施时,应在检验记录中予以注明.10.3.2 环缝检验时,对比试块的曲率半径为探伤面曲率半径0.9-1.5倍的对比试块均可采用.探测横向缺陷时按10.3.3条的方法进行.10.3.3 纵缝检验时,对比试块的曲率半径与探伤面曲率半径之差应小于10%.10.3.3.1 根据工件的曲率和材料厚度选择探头角度,并考虑几何临界角的限制,确保声束能扫查到整个焊缝厚度.条件允许时,声束在曲底面的入射角度不应超过70°.10.3.3.2 探头接触面修磨后,应注意探头入射点和折射角或K值的变化,并用曲面试块作实际测定. 10.3.3.3 当R大于W2/4采用平面对比试块调节仪器时,检验中应注意到荧光屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离孤长的差异,必要时应进行修正.10.4 其他结构焊缝的检验10.4.1 一般原则a.尽可能采用平板焊缝检验中已经行之有效的各种方法;b.在选择探伤面和探头时应考虑到检测各种类型缺陷的可能性,并使声束尽可能垂直于该结构焊缝中的主要缺陷.10.4.2 T型接头10.4.2.1 腹板厚度不同时,选用的折射角见表4,斜探头在腹板一侧作直射法和一次反射法探伤见图15位置2.10.4.2.2 采用折射角45°(K1)探头在腹板一侧作直射法和一次反射法探测焊缝及腹板侧热影响区的裂纹(图16).10.4.2.3 为探侧腹板和翼板间未焊透或翼板侧焊缝下层状撕裂等缺陷,可采用直探头(图15位置1)或斜探头(图16位置3)在翼板外侧探伤或采用折射角45°(K1)探头在翼板内侧作一次反射法探伤(图15位置3).10.4.3 角接接头角接接头探伤面及折射角一般按图17和表4选择.10.4.4 管座角焊缝10.4.4.1 根据焊缝结构形式,管座角焊缝的检验有如下五种探侧方法,可选择其中一种或几种方式组合实施检验.探测方式的选择应由合同双方商定,并重点考虑主要探测对象和几何条件的限制(图18、19).a.在接管内壁表面采用直探头探伤(图18位置1);b.在容器内表面用直探头探伤(图19位置1);c.在接管外表面采用斜探头探伤(图19位置2);d.在接管内表面采用斜探头探伤(图18位置3,图19位置3);e.在容器外表面采用斜探头探伤(图18位置2).10.4.4.2 管座角焊缝以直探头检验为主,对直探头扫查不到的区域或结构,缺陷向性不适于采用直探头检验时,可采用斜探头检验,斜探头检验应符合10.4.1条的规定.10.4.5 直探头检验的规程a.推荐采用频率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2√R;b.灵敏度可在与工件同曲率的试块上调节,也可采用计算法或DGS曲线法,以工件底面回波调节.其检验等级评定见表5.11 规定检验11.1 一般要求11.1.1 规定检验只对初始检验中被标记的部位进行检验.11.1.2 探伤灵敏度应调节到评定灵敏度.11.1.3 对所有反射波幅超过定量线的缺陷,均应确定其位置,最大反射波幅所在区域和缺陷指示长度. 11.2 最大反射波幅的测定11.2.1 对判定为缺陷的部位,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,确定波幅所在区域.波幅测定的允许误差为2DB.11.3 位置参数的测定11.3.1 缺陷位置以获得缺陷最大反射波的位置来表示,根据相应的探头位置和反射波在荧光屏上的位置来确定如下全部或部分参数.a.纵坐标L代表缺陷沿焊缝方向的位置.以检验区段编号为标记基准点(即原点)建立坐标.坐标正方向距离L表示缺陷到原点之间的距离见图20;b.深度坐标h代表缺陷位置到探伤面的垂直距离(mm).以缺陷最大反射波位置的深度值表示;c.横坐标q代表缺陷位置离开焊缝中心线的垂直距离,可由缺陷最大反射波位置的水平距离或简化水平距离求得.11.3.2 缺陷的深度和水平距离(或简化水平距离)两数值中的一个可由缺陷最大反射波在荧光屏上的位置直接读出,另一数值可采用计算法、曲线法、作图法或缺陷定位尺求出.11.4 尺寸参数的测定应根据缺陷最大反射波幅确定缺陷当量值Φ或测定缺陷指示长度△l.11.4.1 缺陷当量Φ,用当量平底孔直径表示,主要用于直探头检验,可采用公式计算,DGS曲线,试块对比或当量计算尺确定缺陷当量尺寸.11.4.2 缺陷指示长度△l的测定推荐采用如下二种方法.a.当缺陷反射波只有一个高点时,用降低6dB相对灵敏度法测长见图21;b.在测长扫查过程中,如发现缺陷反射波峰值起伏变化,有多个高点,则以缺陷两端反射波极大值之间探头的移动长度确定为缺陷指示长度,即端点峰值法见图22.12 缺陷评定12.1 超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征,如有怀疑时采取改变探头角度,增加探伤面、观察动态波型、结合结构工艺特征作判定,如对波型不能准确判断时,应辅以其他检验作综合判定.12.2 最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷,其指示长度小于10mm时按5mm计.12.3 相邻两缺陷各向间距小于8mm时,两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度.13 检验结果的等级分类13.1 最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷,根据缺陷指示长度按表6的规定予以评级.13.2 最大反射波幅不超过评定线的缺陷,均应为Ⅰ级.13.3 最大反射波幅超过评定线的缺陷,检验者判定为裂纹等危害性缺陷时,无论其波幅和尺寸如何,均评定为Ⅳ级.13.4 反射波幅位于Ⅰ区的非裂纹性缺陷,均评为Ⅰ级.13.5 反射波幅位于Ⅲ区的缺陷,无论其指示长度如何,均评定为Ⅳ级.13.6 不合格的缺陷,应予返修,返修区域修后,返修部位及补焊受影响的区域,应按原探伤条件进行复验,复探部位的缺陷亦应按12章评定.14 记录与报告14.1 检验记录主要内容:工件名称、编号、焊缝编号、坡口形式、焊缝种类、母材材质、规格、表面情况、探伤方法、检验规程、验收标准、所使用的仪器、探头、耦合剂、试块、扫描比例、探伤灵敏度.所发现的超标缺陷及评定记录,检验人员及检验日期等.反射波幅位于Ⅱ区,其指示长度小于表6的缺陷也应予记录.14.2 检验报告主要内容:工件名称、合同号、编号、探伤方法、探伤部位示意图、检验范围、探伤比例收标准、缺陷情况、返修情况、探伤结论、检验人员及审核人员签字等.14.3 检验记录和报告应至少保存7年.14.4 检验记录和报告的推荐格式见附录F.附录A标准试块的形状和尺寸(补充件)注:尺寸公差±0.1;各边垂直度不大于0.05;C面尺寸基准面,上部各折射角刻度尺寸值见表A1,下部见表A2.附录B对比试块的形状和尺寸(补充件)B1 对比试块的形状和尺寸见表B1.注:①尺寸公差±0.1mm; ②各边垂直度不大于0.1; ③表面粗糙度不大于6.3μm; ④标准孔与加工面的平行度不大于0.05.附录C串列扫查探伤方法(补充件)C1 探伤设备C1.1 超声波探伤仪的工作方式必须具备一发一收工作状态.C1.2 为保证一发一收探头相对于串列基准线经常保持等距离移动,应配备适宜的探头夹具,并适用于横方型及纵方型两种扫查方式.C1.3 推荐采用,频率2-2.5Mhz,公称折射角45°探头,两探头入射点间最短间距应小于20mm.C2 仪器调整C2.1 时基线扫描的调节采用单探头按标准正文9.1 的方法调节,最大探测范围应大于1跨距声程.C2.2 灵敏度调整在工件无缺陷部位,将发、收两探头对向放置,间距为1跨距,找到底面最大反射波见图C1及式C1,调节增益使反射波幅为荧光屏满幅高度的40%,并以此为基准波高.灵敏度分别提高8dB、14dB和20dB代表判废灵敏度、定量灵敏度和评定灵敏度.C3 检验程序C3.1 检验准备a.探伤面对接焊缝的单面双侧;b.串列基准线如发、收两探头实测折射角的平均值为β或K值平均为K.在离参考线(参考线至探伤截面的距离L'-0.5P)的位置标记串列基准线,见图C2及式C2.0.5P=δtgβ (C1)或0.5P=δK (C2)C3.2 初始探伤C3.2.1 探伤灵敏度不低于评定灵敏度.C3.2.2 扫查方式采用横方形或纵方形串列扫查,扫查范围以串列基准线为中心尽可能扫查到整个探伤截面,每个探伤截面应扫查一遍.C3.2.3 标记超过评定线的反射波,被判定为缺陷时,应在焊缝的相应位置作出标记.C3.3 规定探伤C3.3.1 对象只对初始检验标记部位进行探伤.C3.3.2 探伤灵敏度为评定灵敏度.C3.3.3 缺陷位置不同深度的缺陷,其反射波均出现在相当于半跨距声程位置见图C3.缺陷的水平距离和深度分别为:(C3)(C4)C3.3.4 缺陷以射波幅在最大反射波探头位置,以40%线为基准波高测出缺陷反射波的dB数作为缺陷的相对波幅,记为SL±----dB.C3.3.5 缺陷指示长度的测定采用以评定灵敏度为测长灵敏度的绝对灵敏度法测量缺陷指示长度.即进行左右扫查(横方形串列扫查),以波幅超过评定线的探头移动范围作为缺陷指示长度.C4 缺陷评定所有反射波幅度超过评定线的缺陷均应按标准正文第12章的规定予以评定,并按第13章的规定对探伤结果作等级分类.附录D距离----波幅(DAC)曲线的制作(补充件)D1 试件D1.1 采用标准附录B对比试块或其他等效形式试块绘制DAC曲线.D1.2 R小于等于W2/4时,应采用探伤面曲率与工件探伤面曲率相同或相近的对比试块.D2 绘制步骤DAC曲线可绘制在坐标纸上(称DAC曲线),亦可直接绘制在荧光屏前透明的刻度板上(称DAC曲线板).D2.1 DAC曲线的绘制步骤如下:a.将测试范围调整到探伤使用的最大探测范围,并按深度、水平或声程法调整时基线扫描比例;b.根据工件厚度和曲率选择合适的对比试块,选取试块上民探伤深度相同或接近的横孔为第一基准孔,将探头置于试块探伤面声束指向该孔,调节探头位置找到横孔的最高反射波;c.调节"增益"或"衰减器"使该反射幅为荧光屏上某一高度(例如满幅的40%)该波高即为"基准波高",此时,探伤系统的有效灵敏度应比评定灵敏度高10dB;d.调节衰减器,依次探测其他横孔,并找到最大反射波高,分别记录各反射波的相对波幅值(dB);e.以波幅(dB)为纵坐标,以探沿距离(声程、深度或水平距离)为横坐标,将c、d记录数值描绘在坐标纸上;f.将标记各点连成圆滑曲线,并延长到整个探测范围,最近探测点到探距离O点间画水平线,该曲线即为Φ3mm横孔DAC曲线的基准线;g.依据标准正文表3规定的各线灵敏度,在基准线下分别绘出判废线、定量线、评定线,并标记波幅的分区;h.为便于现场探伤校验灵敏度,在测试上述数据的同时,可对现场使用的便携试块上的某一参考反射体进行同样测量,记录其反射波位置和反射波幅(dB)并标记在DAC曲线图上.D2.2 DAC曲线的绘制步骤如下:a.同D2.1a;b.依据工件厚度和曲率选择合适的对比试块,在试块上所有孔深小于等于探测深度的孔中,选取能产生最大反射波幅的横孔为第一基准孔;c.调节"增益"使该孔的反射波为荧光屏满幅高度的80%,将其峰值标记在荧光屏前辅助面板上.依次探测其它横孔,并找到最大反射波 ,地峰值点标记在辅助面板上,如果做分段绘制,可调节衰减器分段绘制曲线;d.将各标记点连成圆滑曲线,并延伸到整个探测范围,该曲线即为Φ3mm横孔DAC曲线基准线;定量灵敏度下,如分别将灵敏度提高或降低6dB,该线将分别代表评定或判废线.(A级检验DAC基准线即为判废线);e.将灵敏度提高(8-50mm提高到10dB,50-300mm提高10dB或8dB),该线表示定量线.在定量灵敏度下,如分别将灵敏度提高或降低6dB,该线将分别代表评定或判废线.(A级检验DAC基准线即为判废线);f.在作上述测试的同时,可对现场使用的便携式试块上的某一参考反射体作同样测,并将其反射波位置和。
4.钢焊缝超声波探伤操作要求
钢焊缝超声波探伤操作要求1、仪器调整(1)聚焦清晰、增益适当、抑制置关。
(2)有标准要求的灵敏度余量。
JB/4730.3-2005第67页3.2.2.3.1款规定在达到工件的最大检测声程时，其灵敏度余量不小于10dB。
(3)深度范围选择适当。
2、入射点至前沿距离lο的测定：（1）在CSK-ⅠA试块上测试;（2）要求误差≤±1mm。
3、K值的测定要求：（1）要求误差≤±0.1mm。
（2）可在CSK-ⅢA试块上进行，计算式：K=(a2-a1)/(h2-h1)。
（3）可以在CSK-ⅠA试块上测定，K=(lο+x-35)/30。
4、扫描线的调节①要求误差≤2%。
②可以在CSK-3Ⅲ试块上进行。
也可以在CSK-ⅠA试块上测定。
③小于20毫米厚的钢板焊缝要求使用水平定位。
大于20毫米的钢板可焊缝以使用水平定位，也可以使用深度定位法，但要求荧光屏的利用不低于满刻度的50%。
5、表面耦合补偿根据实际试板情况，推荐上表面的声能损失一般按3-4dB补偿；下表面的声能损失按4dB补偿。
一次性规定有要求的。
按照一次性规定。
6、距离——dB曲线的绘制①可以绘制距离——dB曲线，也绘制距离——波幅曲线。
②三条线在图上的位置及灵敏度关系要符合标准要求。
③在距离——dB（或波幅）曲线图上需注明参考波幅的高度、是否已计入表面补偿，使用的定位方式及调节比例7、探伤灵敏度的选择及调整。
①要求按距离——dB（或波幅）曲线确定探伤灵敏度，采用分段探伤时，应分段设定探伤灵敏度。
②要求仪器至少要保留10 dB的灵敏度余量。
（为保证仪器有一定的灵敏度余量，绘制距离——dB曲线时，应从最远声程处测起）。
③探伤灵敏度下的灵敏度余量要求记入探伤记录中。
例如：探伤灵敏度ф1×6-9dB，采用分段探伤只要求记录最大声程时探伤灵敏度余量。
8、探伤面的选择；①要求所选探头K值能满足全焊缝扫查：K≥（a+b+lο）/T(薄板使用一次反射波探伤)；式中a—上焊缝宽度的一半；b―下焊缝宽度的一半；l0－探头的前沿距离；T－工件厚度；K－探头的K值.②要求探伤面的准备，满足扫查范围的要求。
焊缝超声波探伤标准
焊缝超声波探伤标准焊接是制造业中常见的一种连接工艺，而焊缝的质量直接关系到焊接件的使用性能和安全性。
为了确保焊缝质量，超声波探伤技术被广泛应用于焊接质量检测中。
本文将介绍焊缝超声波探伤的标准和要点。
一、超声波探伤原理。
超声波探伤是利用超声波在材料中的传播特性来检测材料内部缺陷的一种无损检测技术。
当超声波遇到材料内部的缺陷时，会发生反射、散射或透射，通过对超声波的接收和分析，可以确定材料内部的缺陷类型、位置和大小。
二、焊缝超声波探伤标准。
1. 超声波探伤设备。
进行焊缝超声波探伤时，应选择适当的超声波探伤设备，包括超声波发射探头、接收探头、超声波检测仪器等。
设备的选择应符合相关标准要求，并经过校准和检定。
2. 探伤方法。
焊缝超声波探伤可以采用直接接触法、浸润法或者接触耦合法。
在选择探伤方法时，应根据具体情况和标准要求进行合理选择，并保证探伤过程中与焊缝的充分接触。
3. 探伤参数。
探伤参数包括超声波频率、波束角、增益、脉冲重复频率等。
在进行焊缝超声波探伤时，应根据焊缝的材料、厚度、几何形状等特点，合理选择探伤参数，并进行相应的调节和优化。
4. 探伤结果评定。
根据焊缝超声波探伤的标准，对探伤结果进行评定和判定。
根据探伤结果，判断焊缝内部是否存在缺陷，确定缺陷的类型、位置和大小，并进行相应的等级评定。
5. 报告和记录。
对焊缝超声波探伤的整个过程进行记录和报告，包括探伤设备的选择和校准、探伤方法和参数的选择、探伤结果的评定等内容，确保探伤过程的可追溯性和可复制性。
三、注意事项。
1. 操作人员应具备专业的超声波探伤技术知识和操作技能，严格按照相关标准和要求进行操作。
2. 探伤设备应定期进行维护和保养，确保设备的正常工作状态。
3. 在进行焊缝超声波探伤前，应对焊缝进行清洁和表面处理，保证探伤的准确性和可靠性。
四、结论。
焊缝超声波探伤是一种有效的焊接质量检测方法，对焊接件的质量和安全性具有重要意义。
严格按照相关标准和要求进行焊缝超声波探伤，可以有效地发现焊缝内部的缺陷，保证焊接件的质量和可靠性。
焊缝超声波探伤缺陷分析
焊缝超声波探伤缺陷分析摘要：焊缝的缺陷一般是由冶金和焊接技术两种原因产生。
焊接过程实际上是一个冶炼和浇铸，过程首先利用电能或其他形式的能产生高温使金属熔化，形成熔池，熔融金属在熔池中经过冶金反应冷却，将两个母材牢固结合在一起。
此过程产生的各种缺陷，包括裂纹，气孔，夹渣等，都必须引起足够重视，要认真分析评估,本文重点讨论了超声波探伤过程中的缺陷分析。
关键词：超声波缺陷焊缝Anlysis of Defects on Welding Seam by Ultrasonic TestWang Jia Yi(1，Shang Hai Jiao Tong University2，Siemens V AI metal technology)Abstract:Normally,the defects occuried in the welding seam by metallurgy and welding technology.In Fact, welding is one process ofsmelt and cast,which melt the metal with the electric energy ,then cooling and combine the parts rigid.All the defects,including crack,gas pores and porosity might occuried,and must the analyzed.Keywords: Ultrasonic Defect Weld由于操作相对简单的渗透，磁粉探伤只是对焊缝的表面缺陷比较敏感，而对于焊缝内部是否有缺陷，基本无能为力。
然而焊接质量稍微高一点的场合都必须关注焊缝的内部缺陷，正因为如此，使用超声波探伤检查焊缝内部质量就显得很重要。
超声波探伤是利用超声波在物质中的传播，反射和衰减等物理性来发现缺陷的方法，相对于具有同样检查能力的射线探伤相比，超声波探伤具有灵敏度高，速度快，操作快，对检测员和环境无害。
焊缝的超声波探伤资料讲解
超声波特性
束射特性
反射特性
传播特性
波型转换特性
人们正是利用了超声波的这些特性，发展了超声波探伤技术。
超声波的波型
纵波
波传播方向
空气
固体介质
表面波
横波 板波
超声波声速
材料 钢 水 有机玻璃 铝 铜
纵波声速(m/s) 5900 1400 2720 6260 4700
横波声速(m/s) 3230 -1460 3080 2260
➢ 采用二次波探伤，探测面修整宽度为：
S ≥ 2KT+50 (mm)
➢ 采用一次波探伤，探测面修整宽度为：
S≥KT+50 (mm) 式中: K----探头的K值；
T----工件厚度。
P
P
二次波探伤
一次波探伤
耦合剂的选用
• 耦合剂 ➢ 流动性、粘度、附着力适当，易清洗； ➢ 声阻抗高，透声性好； ➢ 价格便宜; ➢ 对工件无腐蚀，对人无害，不污染环境； ➢ 性能稳定，不易变质，能长期保存。
波动频率 f<20Hz 20Hz≤f≤20KHz 20KHz≤f≤103 MHz f>103 MHz
可闻频率 人耳不可闻 人耳可闻 人耳不可闻 人耳不可闻
超声波探伤用的频率为 0.25MHz～15MHz，金属材料超 声波探伤常用频率为0.5MHz ～ 10MHz，其波长约10mm ～ 0.5mm 。
焊缝的超声波探伤
南京钢铁股份有限公司研究院 Institute of Nanjing Iron & Steel Co., Ltd.
什Hale Waihona Puke 是超声波超声波是声波的一种，是机械振动在弹性介质中传 播而形成的波动，通常以其波动频率 f 和人的可闻频
焊缝超声波检测规程
焊缝超声波检测规程1 目的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，具体根椐结构焊缝而定。
2参考标准JGJ81-2002 建筑钢结构焊接规程GB11345-89 焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T3323-2005 金属熔化焊对接接头射线照相和探伤结果分级JB/T4730.3 承压设备无损检测GB/T2694 输电线路铁塔制造技术条件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，并持有中国机械工程学会无损检测学会(或同等机构)颁发的II级以上资格证书。
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，并配有能连续工作不小于6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50℃～-20℃，或按照仪器说明书的要求进行。
焊缝超声波探伤标准
焊缝超声波探伤标准焊接是金属材料加工中常见的工艺，而焊缝作为焊接的重要部分，其质量直接影响到整体结构的安全性和可靠性。
为了保证焊缝的质量，超声波探伤技术被广泛应用于焊缝的质量检测中。
本文将介绍焊缝超声波探伤的标准，以及其在焊接工艺中的重要性。
首先，焊缝超声波探伤的标准主要包括超声波探伤设备的选择、探头的选择、探伤技术参数的设置等内容。
在选择超声波探伤设备时，需要考虑焊缝的类型、厚度和材料，以及探伤的环境条件等因素，以确保设备的适用性和可靠性。
探头的选择也是至关重要的，不同类型的焊缝需要选择不同频率和形式的探头，以获得更准确的检测结果。
此外，探伤技术参数的设置也需要根据具体的焊缝情况进行调整，包括脉冲重复频率、增益、阈值等参数的设置，以保证探伤的准确性和可靠性。
其次，焊缝超声波探伤在焊接工艺中的重要性不言而喻。
通过超声波探伤技术，可以及时发现焊缝中的各种缺陷，如气孔、夹杂物、裂纹等，从而及时采取措施进行修补或重新焊接，以确保焊缝的质量。
同时，超声波探伤还可以对焊接工艺参数进行优化和调整，以提高焊接质量和效率。
因此，焊缝超声波探伤标准的制定和执行对于保障焊接质量和安全具有重要意义。
总之，焊缝超声波探伤标准是现代焊接工艺中不可或缺的一部分，其准确性和可靠性直接关系到焊接结构的安全性和可靠性。
通过严格执行焊缝超声波探伤标准，可以及时发现和处理焊缝中的各种缺陷，提高焊接质量，确保焊接结构的安全可靠。
因此，各个相关行业和企业都应高度重视焊缝超声波探伤标准的制定和执行，以推动焊接工艺的质量提升和技术进步。
在实际应用中，需要根据具体的焊接项目和要求，结合相关标准和规范，制定适合的焊缝超声波探伤方案，并严格执行，以确保焊接质量和安全。
同时，也需要不断加强对焊缝超声波探伤技术的研究和应用，提高检测的准确性和可靠性，为焊接工艺的发展和提升质量提供技术支持和保障。
综上所述，焊缝超声波探伤标准是焊接工艺中的重要环节，其准确执行对于确保焊接质量和安全具有重要意义。
焊缝超声波探伤缺陷分析
焊缝超声波探伤缺陷分析摘要：在钢轨养护以及检查的过程中，针对钢轨所出现的伤损情况进行探伤是铁路维修与保养工作中的重要内容。
在列车运行过程中，铁路钢轨需要承受来自于列车车轮的荷载，起到使铁路列车在运行过程中按照指定方向前进的作用，因此，若钢轨出现了任何安全问题，对列车运行的安全性和平稳性都会造成极大程度的影响。
钢轨铝热焊焊缝超声探伤利用超声波原理，探头向钢轨内部发射声波，接收声波遇到钢轨内部组织或缺陷反射回波，通过分析回波，得出被检测钢轨焊缝损伤情况。
关键词：钢轨焊缝；超声波探伤一、钢轨焊接的分类及工作原理在许多国家中铁路交通都是被高度重视的一个行业，不同国家间行业上的学术交流也比较频繁，因此国内外在钢轨焊接工艺上所采用的焊接方法都大同小异，其中闪光焊、气压焊、铝热焊和电弧焊是使用最为广泛的四种焊接方式，而在我国使用比较频繁的是前三种焊接方式。
（一）闪光焊闪光焊，又名接触焊，是电阻焊的一种，主要工艺包括焊接端预热以及液压顶锻。
依据不同的闪光特征还能够细分为连续闪光焊和脉冲闪光焊，连续闪光焊的工艺历史更长，其技术体系也更加成熟。
脉冲闪光焊是基于连续闪光技术的缺陷研发出的新型技术，由于使用较少其工艺上尚存在着不足。
虽然这两者在工艺上存在不同之处，其工作原理基本相似，都是先将两根需要焊接钢轨以合理的方式接触后再通以强电流，由于钢轨本身存在一定电阻，在强电流经过时会产生电阻热形成高温，两钢轨接触面受高温形成熔化态，此时再通过外部施加的液压顶锻力完成表面的融合，冷却一定时间后金属结晶，两根钢轨就焊接成了一个整体。
（二）气压焊气压焊，顾名思义，是通过气压设备的使用来完成焊接工艺，其原理同闪光焊类似，在将待焊钢轨贴后进行加热，但其加热方式一般是利用氧-乙炔火焰完成，火焰的热能让两接触面间的区域变为塑性态，周围的金属原子具有足够高的“活化能”后，通过贴合面的液压顶锻来加速原子间的金属键的形成，之后在进行冷却结晶完成焊接。
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第四章焊缝超声波探伤
第四节焊缝超声波探伤缺陷大小的测定
超声波探伤中，缺陷位置确定以后，紧接着就根据缺陷波的高度来确定缺陷的大小。
一、影响缺陷波高度的因素
缺陷回波高度受各种因素的影响，概括起来有以下四个方面：
①与仪器的性能有关，如仪器功率强弱、放大线性的好坏、动态范围大小等都直接影响探测灵敏度及缺陷反射回波的高度；
②与探头性能有关，如探头的型式、尺寸、频率等不同，指向性不同，缺陷反射波也不同；
③与工件本身有关，如工件材质、表面光洁度等不同，缺陷的反射波高度也不同；
④与缺陷本身有关，如缺陷的形状、大小、性质、方向等不同时，缺陷反射波高度也不同。
对前三个因素，探伤时可以加以控制和掌握。
例如，灵敏度可以定得一样；仪器的放大线性、动态范围可挑选好的；同样探头可以固定；材质可以通过表面和衰减补偿等办法加以修正。
而第4个因素即缺陷本身的情况是无法控制的，相反，它正是探伤应予以判断。
而现在要根据缺陷波高来确定缺陷的实际大小是不可能的。
这也是A型脉冲超声波探伤仪定量存在的问题，目前采用的办法是：
小缺陷(小于声束截面的缺陷)用当量法来确定缺陷的当量大小，它不等于缺陷的实际尺寸；
大缺陷(大于声束截面的缺陷)用探头移动法来测量缺陷的指示长度，它并不等于缺陷的实际长度。
二、当量法
把工件上缺陷讯号与试块上同声程人工反射体讯号相比较，与缺陷讯号高度相同的有效反射面的尺寸即被认为是该缺陷的当量，一般用平底孔或横孔直径表示。
求缺陷当量的方法有下列几种：
1. 试块比较法
这是一种原始的方法。
此法比较方便、直观，对仪器性能的要求也不高，但需要做大量的试块，且携带和使用不便，故目前已很少应用。
2. 当量曲线法
为现场使用方便，根据距离、缺陷、波幅三者之间的关系，预先制作距离–波幅曲线供探伤时使用。
曲线的具体制作有下述三种方法：
(1) 根据试块制作
纵波探伤时，在一套不同距离、不同缺陷大小的试块上(例如CS–II)进行实际测定绘制横波探伤时一般使用同一孔径、不同距离的横孔或柱孔制作距离–波幅曲线。
目前，国内外一些焊缝探伤标准大都采用这种方法。
下面以GB11345–89标准中，板厚为8～50mm 横孔为例，具体叙述分贝(dB)–距离曲线、波幅–距离曲线(又称面板曲线)、以及分贝–面板曲线的制作步骤和应用。
a. 分贝–距离曲线的制作步骤和应用
①在制作分贝(dB)–距离曲线之前，首先应进行入射点和折射点的测定，以及时间轴的调节，然后RB–III试块上扫射孔深为10mm的f3横孔，使反射回波达到最高，然后把反射波调至基准高度(一般为40%)，记下此时dB读数A1(假定为40dB)，根据A1和T10在等格坐标纸上作出点(1)；
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从上述三种曲线的制作和应用可以看出，三种曲线各有优缺点。
dB曲线的制作比较方便，但使用较麻烦，须经济查曲线，对仪器的线性要求不高，只要求衰减器精确；
面板曲线制作要求高，且花费时间，但使用十分方便，根据波高可直接看出缺陷的当量和区域。
同时，它对仪器的垂线性要求较高；
dB–面板曲线兼有上述两种曲线的优点，制作和使用都比较方便。
(2) 根据通用的AVG曲线图制作所使用的探头尺寸和频率的距离–波幅曲线
一般情况下，一种探头规格配制一张专用的AVG曲线图。
但使用这种曲线图时，对探头的要求较高。
若探头尺寸和频率不准，将影响探测结果。
For personal use only in study and research; not for commercial use。