无损检测三级复试参考题-超声检测工艺题和综合题解析共122页文档
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要求，也可采用其他形式的扫查
２、横波检测
１）、探头
B.2.1 原则上选用K1斜探头，圆晶片 直径应在13mm～25mm之间，方晶 片面积应不小于200mm2。如有特殊 需要也可选用其他尺寸和K值的探头。 B.2.2 检测频率为2 MHz～5MHz。
２）、对比试块
B.3.1 对比试块用钢板应与被检钢板厚度相同， 声学特性相同或相似。
B.3.2 对比试块上的人工缺陷反射体为V形槽， 角度为60°，槽深为板厚的3%，槽的长度至少 为25mm。 B.3.3 对比试块的尺寸、V形槽位置应符合图B.1 的规定。
B.3.4 对于厚度超过50mm的钢板，要在钢板的 底面加工第二个如B.3.3所述的校准槽。
图B.1 对比试块
３）、基准灵敏度的确定 B.4.1 厚度小于或等于50mm的钢板 B.4.1.1 把探头置于试块有槽的一面，使声束 对准槽的宽边，找出第一个全跨距反射的最大 波幅，调整仪器，使该反射波的最大波幅为满 刻度的80%，在荧光屏上记录下该信号的位置。 B.4.1.2 移动探头，得到第二个全跨距信号， 并找出信号最大反射波幅，记下这一信号幅值 点在荧光屏上的位置，将荧光屏上这两个槽反 射信号幅值点连成一直线，此线即为距离-波 幅曲线。
工艺题1
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，锻件材料号:20MnMo； 超声波检测及验收标准执行 JB/T4730.3-2019《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。
解释：
1、探头： (1)、JB/T4730.3-2019要求：
4.2.2 双晶直探头的公称频率应选用5MHz。 探头晶片面积不小于150mm2；单晶 直探头的公称频率应选用2～5MHz， 探头晶片一般为φ14～φ25mm。 (2)、选择探头2.5P25Z
当被检部位的厚度大于或等于探头 的三倍近场区长度，且探测面与底 面平行时，原则上可采用底波计算 法确定基准灵敏度。对由于几何形 状所限，不能获得底波或壁厚小于 探头的三倍近场区时，可直接采用 CSⅠ标准试块确定基准灵敏度。
(2) 探头2.5P25Z，近场区长度 N=D2/4λ=252/4×2.36≈66.2mm, 3N≈197mm。锻件厚度350mm, 所以可 用底波计算法确定基准灵敏度。
3）、灵敏度校验 4.1.4.2 板厚大于20mm时，应将CBⅡ
试块φ5平底孔第一次反射波高调整
到满刻度的50%作为基准灵敏度。 4.1.4.3 板厚不小于探头的三倍近场区
时，也可取钢板无缺陷完好部位的第
一次底波来校准灵敏度，其结果应与 4.1.4.2的来自求相一致。4）、 扫查方式
a) 探头沿垂直于钢板压延方向， 间距不大于100mm的平行线进行扫查。 在钢板剖口预定线两侧各50mm（当 板厚超过100mm时，以板厚的一半为 准）内应作100%扫查，扫查示意图 见图3； b) 根据合同、技术协议书或图样的
2、检测方向： (1)、JB/T4730.3-2019要求： 4.2.5.2 纵波检测 a) 原则上应从两个相互垂直的方向进行检 测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要 检测方向如图7所示。其他形状的锻件也可 参照执行；
b） 锻件厚度超过400mm时，应从相对两 端面进行100%的扫查。 (2)、检测方向见工艺卡，检测深度350mm,
CBⅡ-6 CBI (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。
JB/T4730.3-2019关于钢板超声检测的解释： １、纵波检测：
1）、探头： 板厚6～20mm, 双晶直探头, 5MHz, 晶片面积不 小于150mm2; >20～40mm, 单晶直探头, 5MHz, φ14～φ20 mm; >40～250mm, 单晶直探头, 2.5MHz, φ20～φ25
mm.
2）、试块 用单直探头检测厚度大于20mm 的钢板时，CBⅡ标准试块应符合 图2和表2的规定。试块厚度应与 被检钢板厚度相近。经合同双方
同意，也可采用双晶直探头进行 检测。
图2 CBⅡ标准试块
表2 CBⅡ标准试块 mm
试块编号 钢板厚度 距离s 试块厚度T CBⅡ-1 >20～40 15 ≥20 CBⅡ-2 >40～60 30 ≥40 CBⅡ-3 >60～100 50 ≥65 CBⅡ-4 >100～160 90 ≥110 CBⅡ-5 >160～200 140 ≥170 CBⅡ-6 >200～250 190 ≥220
检测深度350mm, △dB=20lgPB/Pf=20lg2λX/лDf2=20lg2× 2.36×350/3.14×22≈42dB, 检测深度600mm, △dB=20lgPB/Pf=20lg2λXf2/лDf2XB=20lg 2×2.36×6002/3.14×22×350≈52dB。
也可以使用CSⅠ-4试块校验灵敏度。 检测深度350mm, △dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg350/200 ≈10dB, 检测深度600mm, △dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg600/200 ≈19dB.
4、耦合补偿
试块３ｄＢ或实测，大平底０ｄＢ。
工艺题2
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/T4730.3-2019《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：2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 5.0P30Z
2.5P14×14K1 2.5P20×20K1 2.5P25×25K1 5.0P14×14K1
5.0P20×20K1 5.0P25×25K1 (3)、试块：CBⅡ-1 CBⅡ-2 CBⅡ-3 CBⅡ-4 CBⅡ-5
600mm.
3、试块 (1)、JB/T4730.3-2019要求： 4.2.3.1 单直探头标准试块 采用CSⅠ试块，其形状和尺寸应符合图4和表4的
规定。
表4 CSⅠ标准试块尺寸
mm
试块序号 L
D
CSⅠ-1
50
50
CSⅠ-2
100
60
CSⅠ-3
150
80
CSⅠ-4
200
80
4.2.6.1 单直探头基准灵敏度的确定
２、横波检测
１）、探头
B.2.1 原则上选用K1斜探头，圆晶片 直径应在13mm～25mm之间，方晶 片面积应不小于200mm2。如有特殊 需要也可选用其他尺寸和K值的探头。 B.2.2 检测频率为2 MHz～5MHz。
２）、对比试块
B.3.1 对比试块用钢板应与被检钢板厚度相同， 声学特性相同或相似。
B.3.2 对比试块上的人工缺陷反射体为V形槽， 角度为60°，槽深为板厚的3%，槽的长度至少 为25mm。 B.3.3 对比试块的尺寸、V形槽位置应符合图B.1 的规定。
B.3.4 对于厚度超过50mm的钢板，要在钢板的 底面加工第二个如B.3.3所述的校准槽。
图B.1 对比试块
３）、基准灵敏度的确定 B.4.1 厚度小于或等于50mm的钢板 B.4.1.1 把探头置于试块有槽的一面，使声束 对准槽的宽边，找出第一个全跨距反射的最大 波幅，调整仪器，使该反射波的最大波幅为满 刻度的80%，在荧光屏上记录下该信号的位置。 B.4.1.2 移动探头，得到第二个全跨距信号， 并找出信号最大反射波幅，记下这一信号幅值 点在荧光屏上的位置，将荧光屏上这两个槽反 射信号幅值点连成一直线，此线即为距离-波 幅曲线。
工艺题1
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，锻件材料号:20MnMo； 超声波检测及验收标准执行 JB/T4730.3-2019《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。
解释：
1、探头： (1)、JB/T4730.3-2019要求：
4.2.2 双晶直探头的公称频率应选用5MHz。 探头晶片面积不小于150mm2；单晶 直探头的公称频率应选用2～5MHz， 探头晶片一般为φ14～φ25mm。 (2)、选择探头2.5P25Z
当被检部位的厚度大于或等于探头 的三倍近场区长度，且探测面与底 面平行时，原则上可采用底波计算 法确定基准灵敏度。对由于几何形 状所限，不能获得底波或壁厚小于 探头的三倍近场区时，可直接采用 CSⅠ标准试块确定基准灵敏度。
(2) 探头2.5P25Z，近场区长度 N=D2/4λ=252/4×2.36≈66.2mm, 3N≈197mm。锻件厚度350mm, 所以可 用底波计算法确定基准灵敏度。
3）、灵敏度校验 4.1.4.2 板厚大于20mm时，应将CBⅡ
试块φ5平底孔第一次反射波高调整
到满刻度的50%作为基准灵敏度。 4.1.4.3 板厚不小于探头的三倍近场区
时，也可取钢板无缺陷完好部位的第
一次底波来校准灵敏度，其结果应与 4.1.4.2的来自求相一致。4）、 扫查方式
a) 探头沿垂直于钢板压延方向， 间距不大于100mm的平行线进行扫查。 在钢板剖口预定线两侧各50mm（当 板厚超过100mm时，以板厚的一半为 准）内应作100%扫查，扫查示意图 见图3； b) 根据合同、技术协议书或图样的
2、检测方向： (1)、JB/T4730.3-2019要求： 4.2.5.2 纵波检测 a) 原则上应从两个相互垂直的方向进行检 测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要 检测方向如图7所示。其他形状的锻件也可 参照执行；
b） 锻件厚度超过400mm时，应从相对两 端面进行100%的扫查。 (2)、检测方向见工艺卡，检测深度350mm,
CBⅡ-6 CBI (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。
JB/T4730.3-2019关于钢板超声检测的解释： １、纵波检测：
1）、探头： 板厚6～20mm, 双晶直探头, 5MHz, 晶片面积不 小于150mm2; >20～40mm, 单晶直探头, 5MHz, φ14～φ20 mm; >40～250mm, 单晶直探头, 2.5MHz, φ20～φ25
mm.
2）、试块 用单直探头检测厚度大于20mm 的钢板时，CBⅡ标准试块应符合 图2和表2的规定。试块厚度应与 被检钢板厚度相近。经合同双方
同意，也可采用双晶直探头进行 检测。
图2 CBⅡ标准试块
表2 CBⅡ标准试块 mm
试块编号 钢板厚度 距离s 试块厚度T CBⅡ-1 >20～40 15 ≥20 CBⅡ-2 >40～60 30 ≥40 CBⅡ-3 >60～100 50 ≥65 CBⅡ-4 >100～160 90 ≥110 CBⅡ-5 >160～200 140 ≥170 CBⅡ-6 >200～250 190 ≥220
检测深度350mm, △dB=20lgPB/Pf=20lg2λX/лDf2=20lg2× 2.36×350/3.14×22≈42dB, 检测深度600mm, △dB=20lgPB/Pf=20lg2λXf2/лDf2XB=20lg 2×2.36×6002/3.14×22×350≈52dB。
也可以使用CSⅠ-4试块校验灵敏度。 检测深度350mm, △dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg350/200 ≈10dB, 检测深度600mm, △dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg600/200 ≈19dB.
4、耦合补偿
试块３ｄＢ或实测，大平底０ｄＢ。
工艺题2
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/T4730.3-2019《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：2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 5.0P30Z
2.5P14×14K1 2.5P20×20K1 2.5P25×25K1 5.0P14×14K1
5.0P20×20K1 5.0P25×25K1 (3)、试块：CBⅡ-1 CBⅡ-2 CBⅡ-3 CBⅡ-4 CBⅡ-5
600mm.
3、试块 (1)、JB/T4730.3-2019要求： 4.2.3.1 单直探头标准试块 采用CSⅠ试块，其形状和尺寸应符合图4和表4的
规定。
表4 CSⅠ标准试块尺寸
mm
试块序号 L
D
CSⅠ-1
50
50
CSⅠ-2
100
60
CSⅠ-3
150
80
CSⅠ-4
200
80
4.2.6.1 单直探头基准灵敏度的确定