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。

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：2.5P12Z 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 CBⅡ-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

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。

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

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

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: 1) A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、B5 100%RT+20%UT，或100%UT+20%RT

2) 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

(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

(1)、请确定制造过程中锅筒纵缝和环缝、下降管角焊缝焊接完成后无损检测要求，包括部位、方法、比例以及检测时机，并说明依据或理由。

(2)、下降管角焊缝结构和尺寸如图3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，确定合适的超声检测方法和参数（探头种类、探头参数、检测面），并说明依据或理由。

答；1) 检测方法：接管内壁用 2.5MHz、φ14直探头检测(应使用小尺寸直探头以提高耦合效果)，筒体内外壁分别用2.5MHz、K1和K2斜探头检测。

2) 按JB/T4730.3-2005标准5.1.6.3条，下降管角焊缝应以接管内壁直探头检测为主，主要是有利于检测坡口未熔合和垂直于表面的裂纹类缺陷；在筒体内外壁增加斜探头检测，主要是检测焊缝内缺陷。

(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㏒（P B/P f）-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。