UT焊缝工艺

压力容器焊缝超声波检测工艺规程1 适用范围1.1 本工艺规程适用于母材厚度8~120mm锅炉、钢制压力容器、压力管道及特种设备对接缝的超声检测。

1.2 本工艺不适用于弯头与直管、带颈法兰与直管、回弯头与直管以接焊缝的超声波探伤与评级。

2 引用标准2.1 GB 150 《钢制压力容器》2.2 JB 4730－94 《压力容器无损检测》2.3 JB4126 《超声波检验用钢制试块的制造和控制》2.4 ZBJ04 001《A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》2.5 ZBY230 《A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》2.6 ZBY231 《超声探伤用探头性能测试方法》3 人员要求3.1 从事超声波探伤的检测人员应严格按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》的要求，经培训考核取得特种设备安全监察机构颁发的有效资格证，从事与考核项目及级别相应的无损检测工作。

3.2 应具有丰富的超声波检测经验，掌握一定的材料、焊接基础知识。

3.3 超声波检测人员的视力应每年检查一次，校正视力不低于1.0。

3.4报告编制、审核人资格不低于UTⅡ级，初级人员从事超声波检测辅助工作。

4检测仪器、试块、耦合剂4.1 检测仪器应采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为2.5~5mHz。

仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。

衰减器具有80dB以上连续可调，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB 以内，最大累计误差不超过1dB。

水平线性误差不大于1%。

垂直线性误差不大于5%，在使用过程中，每隔三个月仪器水平线性和垂直线性进行一次测定。

测定方法按ZBY 230规定进行。

4.2 探头4.2.1 斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向不应有明显的双峰。

4.2.2 斜探头每个工作日应在标准试块上校准试块上校准前沿距离、K值和主声速偏离。

4.3 仪器和探头的系统性能在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应大于或等于10dB。

4.3.1 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。

4.3.2 斜探头的远场分辩度应大于或等于6dB。

4.4 试块4.4.1 试块应采用与被检工件相同或近似声学性能的材料制成。

该材料用直探头检测时，不得有大于φ2mm平底孔直径的相当缺陷。

4.4.2 应采用CSK－ⅠA、CSK－Ⅲ试块，在满足灵敏度要求时，现场检测也可采用其它型式的等效试块。

4.4.3 检测曲面工件时，如检测面曲率半径R小于或等于W2/4时（W为探头接触面宽度，环缝检测时为探头宽度，纵缝检测≥时为探头长度，应采用与检测曲率相同的对比试块。

反射孔的位置可参照对比试块确定，试块应满足b≥2λS/Do。

式中：b－试块宽度，mm；S－声程，mm；λ－声波波长，mm；Do－声源有效直径，mm。

4.4.4 耦合剂在检测中应使用具有良好的湿润性能的耦合剂，5 检测设备5.1 检测人员接到任务后，应了解被检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、坡口型式、背面衬垫等情况，按工艺卡要求，正确选择仪器的探头，确定检测方法和扫查方式，做好检测前的必要准备工作。

5.1.1 实施检测前应划好检测区段，标记出检测区段编号，检测面板厚小于或等于46mm时，检测面为单面双侧（采用一次反射法）。

5.1.2 板厚大于46mm时，检测面为双面双侧（采用直射法）。

5.1.3 检测表面应平光滑，探头移动区不应有焊接飞溅、铁屑、油垢及其它杂质。

必要时，应进行打磨使其露出金属光泽。

5.1.4 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，如果表面有咬边、较大隆起或凹陷等也应进行适当的修磨并圆滑过渡。

5.1.5 一次反射法探头移动区应不小于1.25P。

计算式：P=2TK式中：P－跨距，mm；T－母材厚度，mm；K－探头K值。

5.1.6 直射法检测时，探头移动区应不小于0.75P。

5.1.7 检测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，这个区域最小为10mm。

5.2 探头K值的选择斜探头K值选取见表（1），条件允许时，应尽量采用较大K值探头。

推荐应用的斜探头K值表（1）5.3仪器调节5.3.1时基线扫描调节应根据检测对象、母材厚度确定。

5.3.2当板厚小于或等于20mm时，时基线扫描采用水平1：1定位。

5.3.3当板厚大于20mm时，时基线扫描采用深度定位。

5.3.4水平1：1调节方法5.3.4.1 在CSK－ⅠA试块上测出探头前沿距离和K值。

5.3.4.2 把示波屏上的始脉冲先左移约10mm。

5.3.4.3 在CSK－ⅢA试块上，对准深度为d1的φ1×6横孔，找到最高回波A，量出水平距离L1，调节（微调）使A波前沿对准水平刻度L1，并做好标记（可用仪器上标距标出）。

5.3.4.4 探头方向转动180°深度为d2的φ1×6横孔，找到最高回波B（见图2），量出水平距离L2，若B波的读数Y与L2不相符，应算出二者差值X（X：L2－Y），若X为正值，应将B波向大读数移动。

当B、A两孔深度比为2，顺时针转动（微调），将B波调至Y＋2X，若X为负值，应将B波向小读数移至Y＋2X。

5.3.5 深度调节定位方法5.3.5.1 探头分别对准A、B两横孔，见图2所示，反复调节[脉冲移位]、[微调]，使两孔的最高回波分别对准水平刻度值d1和d2即可。

5.3.5.2 时基线扫描调节也可以在CSK－1试块上或其它等效试块上进行，但校验应在同一试块上进行。

5.3.6 距离一波幅曲线5.3.6.1 距离一波幅曲线按所有探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由定量线，判废线和评定线组成。

5.3.6.2 评定线和定量线之间（包括评定线）称为Ⅰ区，定量线判废线之间（包括评定线）称为Ⅱ区，判废线及其以上区域称为Ⅲ区。

不同板厚范围的距离一波幅曲线的灵敏度见表（2）距离－波幅曲线的灵敏度表（2）距离一波幅曲线可绘制在座标纸上也可直接绘制在荧光屏上，但在整个检测范围内，曲线应处于荧光屏满幅度的20%以上。

如果作不到，可采用分段绘制。

6检测UT-Ⅱ级无损检测人员应按检测工艺卡的要求进行具体的超声波检测，UT-Ⅰ级人员应在UT-Ⅱ级人员的协助下工作，并填写超声波检测记录。

6.1 检测复盖率检测时，应尽量扫查到被检对象的整个区域，探头的多次扫查复盖率应大于探头直径宽度的15%。

6.2 探头的移动速度探头的移动速度不应超过150mm/s。

6.3 表面补偿工件的表面耦合材质衰减应与试块相同，否则应按JB 4730－94附录L的规定进行传输损失补偿，在一跨距声程内最大传输损失不超过2Db，可不进行补偿。

6.4 扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。

6.5 母材检测该项检测仅做记录，不属于对母材的验收检测，规程要点如下：a）方法：按触式脉冲反射法，采用频率2.5MHz直探头，晶片直径10~25mm。

b）灵敏度：将无缺陷处第二次底波调至荧光屏满刻度的100%。

c）记录：凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%部位应在工件表面作出标记，并予以记录。

6.6 焊缝检测原则上采用一种K值探头或两种K值探头在焊缝的单面双侧进检测。

母材厚度大于46mm时，采用双面双侧检测；如受几何条件限制，也可在焊缝双面单侧采用两种K值探头进行检测。

6.6.1 扫查方法6.6.1.1 锯齿型扫查斜探头垂直于焊缝中心放置在检测面上，作锯齿型扫查（见图5），探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊缝截面，在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时，还应作100~150左右移动，每次前进的齿距不应超过探头晶片直径。

6.6.1.2 平行和斜平行扫查在焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线成100~200作斜平行扫查。

焊缝余高磨平时，可将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向上的平行扫查。

焊缝母材超过100mm时，应在焊缝的两面作平行扫查或者采用两种K值探头作单面两个方向的平行扫查。

6.6.1.3 为确定缺陷的位置、方向和形状，观察动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，需采用前后、左右、转角、环绕四种基本扫查方式。

初始检测（粗探伤）过程中，发现缺陷时应现场作出标记和记录；在规定检测（精探伤）时，对所有反射波幅超过定量线的缺陷均应确定其位置、最大反射波幅和缺陷当量，并测定缺陷指示长度。

6.7 缺陷指示长度的测定6.7.1 当缺陷反射波只有一个高点，且位于Ⅱ区时，用6dB法测量其指示长度。

6.7.2 当缺陷反射波峰起伏变化，有多个高点且位于Ⅱ区时，应以端点6dB法测量其指示长度。

6.7.3 当缺陷反射波位于Ⅰ区，如认为有必要记录时，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。

6.8 位置参数的测定6.8.1 缺陷位置以获得缺陷最大反射波位置来表示，根据相应探头的位置和反射波在荧光屏上的位置确定如下参数：纵座标L代表缺陷沿焊缝方向的位置，以检测区段编号为标记基准点（原点）建立座标，座标正方向距离I表示缺陷到原点之间的距离。

深度座标H代表缺陷位置到探测面的垂直距离，以缺陷最大反射波位置的深度值表示。

横座标Q代表缺陷位距离焊缝中心线的垂直距离，可由缺陷的最大反射波位置的水平距离求得。

6.9 最大反射波幅A与定量线SL的dB差值，记为SL±dB。

缺陷当量可记为φ1×6±dB。

6.10 复核6.10.1 每次检测前应对扫描线、灵敏度进行复核，遇到下列情况应随时对其进行重新核查：a）校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；b）开路电压波动或者检测者怀疑灵敏度有变化时；c）连续工作4小时以上；d）工作结束时。

6.10.2扫描量程的复核如果距离一波幅曲线上任意一点在扫描线上的偏移超过扫描读数的10%则扫描量程应予以修正，并在检测记录中加以标明。

6.10.3 距离波幅曲线的复核复核时，校核应不少于3点。

如曲线上任何一点的幅度下降2dB，则应对上一次以来所有的检测结果进行复检；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。

7 缺陷的评定7.1 超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷。

如有怀疑时应采取改变探头角度，增加探伤面，观察动态波型，结合结构工艺特征作出判定，如对波型不能准确判断时应辅以其他检测方法综合判定。

7.2 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。

7.3 相邻两缺陷在一直线上，其间距小于其中较小的缺陷长度时，应作一条缺陷处理，以两缺陷之和作为其指示长度。

（不考虑间距）8 焊缝质量等级评定Ⅱ级或Ⅲ级无损检测人员应根据检测结果，按8.1验收标准，对焊缝质量进行等级评定，并填发超声波检测报告。

8.1 验收标准8.1.1 不允许存在下列缺陷：a）反射波幅位于判废线及Ⅲ区的缺陷；b）检测人员判定为裂纹等危害性的缺陷。