板材和管材超声波探伤
超声无损检测 第7章 板材管材超声检测
波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，移动探 头回波此起彼伏。
质量分级
中部区域质量分级
边缘及剖口区域质量分级
钢板横波斜探头检测（非分层类缺陷）
1.探头：频率2Mhz～5Mhz、折射角β=45(K1)、晶片尺寸13mm～25mm。 2.试块: 1）与被检钢板厚度差不超过10%， 人工反射体为60°V形槽， 槽深 为板厚的3%（最大为3mm）,槽 的长度不小于25mm。
2）当板厚小于等于50mm时， 只需在检测面加工一个V形槽； 当板厚大于50mm时，则需要 在检测面、底面各加工一个 V形槽。
3.距离—波幅曲线的确定（47013
4.扫查方式 5.验收标准
7.3 复合板超声检测
7.3.1 复合板中常见缺陷
复合板一般是用扎制、粘接、爆炸、和堆焊等方法，将碳钢或者低合 金钢等基材（母材）与不锈钢、钛、铝、铜等复合层粘合，以提高钢板的 耐腐蚀性。制造中常见的缺陷就是脱层，即复合层与母材结合不良。
缺陷的定量： 测定缺陷面积，NB/T47013.3
缺陷尺寸评定示例
缺陷尺寸的评定及质量分级
3.缺陷性质的估计
分层:
缺陷回波规律性较强，大多位于板厚中间位置，波形陡直，底波明 显下降或消失。
折叠:
当折叠在检测面附近时，底波明显下降，次数减少，甚至消失，始 波加宽；当折叠位于底面且较薄时，很容易与底波混淆，底波会前移， 若扫查速度较快有漏检的可能。
灵敏度低的情况，需采取改善措施。 * 将探头有机玻璃斜楔修磨成与被检管材曲率相近的曲面。 * 使用接触式聚焦探头。
（1）试块的制备和要求：
试块应采用与被检钢管 相同规格、材质、热处理工 艺的钢管制做，人工缺陷为 纵向的矩形槽或60°的V形槽 ，对比槽尺寸按NB/T47013 标准表18。
板材无损探伤作业指导书
板材超声波探伤作业指导书编制：审核：批准：二○二二年三月1. 范围本超声波探伤作业指导书规定了板材超声波探伤的技术要求。
2. 规范性引用文件GB 50017 钢结构设计标准GB 50661 钢结构焊接规范GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范GB/T 29712焊缝无损检测超声检测验收等级NB/T 47013 承压设备无损检测JB/T 3223 焊接材料质量管理规程Q/GDW 11143 输电线路铁塔焊接材料技术规范3. 一般要求3.1人员资格按本标准实施检测的人员，应按GB/T 9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证。
取得超声检测相关工业门类的资格等级证书，并由雇半或其代理对其进行职位专业培训和操作授权。
3.2设备3.2.1仪器性能测试超声检测仪应定期进行性能测试。
仪器性能测试应按JB/T 9712推荐的方法进行。
3.2.2系统性能测试至少在每次检测前，应按JB/T 9214推荐的方法，对超声检测系统工作性能进行测试。
3.2.3探头参数3.2.3.1检测频率检测频率应在2MHz～5MHz范围内，同时应遵照验收等级要求选择合适的频率。
3.2.3.2折射角当检测采用横波且所用技术需要超声从底而反射时，应注意保证声束与底面反射面法线的夹角在35°至70°之间，当使用多个斜探头进行检测时，其中一个探头应符台上述要求，且应保证一个探头的声束尽可能与焊缝熔合面垂直。
3.2.3.3晶片尺寸晶片尺寸选择应与频率和声程有关。
在给定频率下，探头晶片尺寸越小，近场长度和宽度就越小，远场中声束扩散角就越大。
3.2.3.4耦合剂耦含剂应选用适当的液体或糊状物，应具有良好透声性和适宜流动性，不应对检测对象和检测人员有损伤作用，同时应便于检验后清理。
典型的耦合剂为水、机油、甘油和浆糊，耦合剂中可加入适当的“润湿剂”或活性剂以改善耦合性能。
时基范围调节、灵敏度设定和工件检测时应采用相同耦合剂。
板材和管材超声波检测课件
气孔是板材和管材中常见的一种缺陷，超声波检测时，气孔会导致超声波的传播速度减缓，产生回波信号的幅度降低。通过 观察回波信号的特征，可以判断气孔的大小和分布情况。对于较小的气孔，可以采用高频探头进行检测，以提高检测的灵敏 度和精度。
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超声波检测标准与规范
国内外相关标准与规范概览
国内标准
我国已经建立了一套完整的板材和管材超声波检测标准，包 括《金属板材超声波检测方法》、《金属管材超声波检测方 法》等。这些标准规定了检测方法、检测设备、检测程序、 检测结果判定等方面的要求。
国际标准
国际上，ISO、ASTM、EN等组织也制定了相关的板材和管 材超声波检测标准与规范。这些标准与规范在检测原理、检 测设备、检测程序等方面与国内标准基本一致，但在具体操 作细节和判定准则上可能存在差异。
夹杂物的超声波检测
超声波检测可以有效地检测出板材和 管材中的夹杂物缺陷，夹杂物会改变 超声波的传播路径，产生散射和反射 回波，通过观察回波信号的特征，可 以判断夹杂物的性质和大小。
VS
夹杂物是板材和管材中常见的一种缺 陷，超声波检测时，夹杂物会改变超 声波的传播路径，产生散射和反射回 波。通过观察回波信号的特征，可以 判断夹杂物的性质和大小。对于较大 的夹杂物，可以采用低频探头进行检 测，以提高检测的灵敏度和精度。
压力容器检测
用于检测压力容器壳体的 厚度和内部是否存在缺陷， 确保压力容器的安全性能。
建筑钢结构检测
用于检测建筑钢结构的焊 缝和钢材质量，确保建筑 的安全性能。
超声检测理论基础7-9章
第7章板材和管材超声检测1钢板中常见缺陷：分层、折叠和重皮、白点、裂纹2、采用底波多次反射法探伤应满足下面三条件：1.工件的探伤面与底面互相平行，确保产生多次反射。
（如工件加工倾斜就不合适）；2.钢板材质晶粒度必须均匀，保证无缺陷处底面多次反射波次数的稳定。
（各次相同）；3.材质对超声波的衰减要小。
保证反射底波有足够数量，以利探伤观察。
一般碳钢、不锈钢均能满足这些条件3、叠加效应：在钢板检测中值得注意的是：当板厚较薄且板中缺陷较小时，各次底波之前的缺陷波开始几次逐渐升高，然后在逐渐降低。
这种现象是由于不同反射路径声波互相叠加造成的。
在钢板检测中，若出现叠加效应，一般应根据F1来评价缺陷。
只有当板厚δ＜20mm时，才以F2来评价缺陷，这主要是为了减小近场区的影响。
叠加效应条件：a 小缺陷b中心部位 c 一般25mm以下（10-25）mm。
4、一般较为常用的是四次重合法。
液浸法超声波检测中，耦合液体层厚度：4n H＝5. 检测方法：直接接触法，水浸法。
6、表面要求：钢板检测时表面为轧制面，当表面比较粗糙或氧化皮较为严重时，应做适当的处理，如用钢丝刷及打磨等。
一般选取钢板的任意一个轧制面进行检测，如有需要也可选上下两个轧制面进行检测。
7、探头选用探头的频率一般为2.5MHz～5MHz，这是因为钢板的晶粒比较细，较高的频率可以获得较高的分辨力。
一般探头的直径为Φ10mm～Φ30mm，对于较大面积的钢板为提高工作效率可采用较大直径的探头，对于较薄的钢板为减小近场区影响应使用双晶直探头或采用小直径的探头, 探头选用应符合表7.1的要求。
探头的结构形式主要根据板厚来确定。
板厚较大时，常选用单晶直探头。
板厚较薄时可选用双晶直探头，因为双晶直探头主要用于检测厚度6~20mm的钢板。
8、试块选用原则1、板材检测使用的标准试块CBⅠ阶梯试块，适用于板厚小于等于20mm钢板检测；2、板材检测使用的标准试块CBⅡ平底孔试块，适用于板厚大于20mm的钢板检测。
无损检测超声波探伤第7章 板材、管材
B1 F1
B2
50 F2
B1 F1
B2 50
F2
B1 B2
0
5
10
① (F1≥曲线)
0
5
10
② 双晶探头t＜20mm (F1≥50%)
0
5
10
③ (B1＜50%)
2.缺陷的测定 扫查发现缺陷后要测定缺陷的位置、大小，并评估缺陷的性质。 （1）缺陷位置的测定：包括深度位置和平面位置。
根据金属板材的材质不同，常见的金属板材有 钢板（CL5900、CS3230）、铝板（CL6260、CS3080）、 铜板（CL4700、CS2260）……等等。
实际生产中钢板的应用最广，因此这里以钢板 为例来说明板材的超声波探伤。
普通钢板是由钢锭轧制而成。普通钢板包括碳素钢、低合金钢以及奥 氏体钢板、镍及镍合金钢板和双相不锈钢板。
由于钢板加工方式的原因，钢板中的缺陷大多是面积形缺陷。缺陷的 形成一方面是由于材质特性造成，一方面是由于加工工艺造成。
分层、折叠缺陷是在轧制过程中形成，基本都与表面平行。
根据钢板厚度的不同，将钢板分为薄板、中厚板和厚板。
δ<6㎜ 薄板
6≤ δ ≥40㎜ 中厚板
δ >40㎜ 厚板
厚板的探伤常用垂直入射的纵波检测法，又称为垂直检测 法；薄板的探伤常用板波检测法。（详见第五章）
（4）缺陷边界范围和指示长度的测定：
47013标准5.3.6.2规定了缺陷边界的测定方法。 ① 检出缺陷后，应在他的周围继续进行检测，以确定缺陷的范围。 ② 板材＜20㎜用双晶探头确定缺陷的边界范围或只是长度时，探头的 移动方向应与探头的隔声层相垂直，并使缺陷波下降到检测灵敏度条件 下显示屏满刻度的25%，探头中心点即为缺陷的边界点。 ③ 板材厚度20㎜～60㎜用双晶直探头确定缺陷的边界范围时，探头的 移动方向应与探头的隔声层相垂直，并使缺陷波下降到距离波幅曲线， 探头中心点即为缺陷的边界点。 ④ 用单直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时，移动探头使缺陷第 一次波波高下降到距离波幅曲线，探头中心点即为缺陷的边界点。 ⑤ 确定底面第一次反射波波幅低于满屏50%时，探头移动（单探头或双 直探头）使底面第一次反射波升高到显示屏满刻度的50%，此时探头中 心点即为缺陷的边界点。
超声波探伤作业指导书
超声波探伤作业指导书一、适用范围超声检测适用于板材、复合板材、碳钢和低合金钢锻件、管材、棒材、奥氏体不锈钢锻件等承压设备原材料和零部件的检测；也适用于承压设备对接焊接接头、T型焊接接头、角焊缝以及堆焊层等的检测。
二、引用标准JB/T4730.3 承压设备无损检测第三部分：超声检测GB/T12604 无损检测术语三、一般要求1、超声检测人员应具有一定的基础知识和探伤经验。
并经考核取得有关部门认可的资格证书。
2、探伤仪①采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其频率应为1~5MHz。
②仪器至少应在满刻度的75%范围内呈线性显示，垂直线性误差不得大于5%。
③仪器的水平线性、分辨力和衰减器的精度等指标均应复合JB/T 10061的规定。
3、探头①纵波直探头的晶片直径应在10~30mm之间，工作频率1~5MHz，误差不得超过±10%。
②横波斜探头的晶片面积应在100~400mm2之间，K值一般取1~3.③纵波双晶直探头晶片之间的声绝缘必须良好。
4、仪器系统的性能①在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量不得小于10dB。
②仪器与探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。
③仪器与直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。
④直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。
⑤仪器与探头的系统性能应按JB/T 9124和JB/T 10062的规定进行测试。
四、探伤时机及准备工作1、探伤一般应安排在最终热处理后进行。
若因热处理后工件形状不适于超声探伤，也可将探伤安排在热处理前，但热处理后仍应对其进行尽可能完全的探伤。
2、工件在外观检查合格后方可进行超声探伤，所有影响超声探伤的油污及其他附着物应予以清除。
3、探伤面的表面粗糙度Ra为6.3μm。
五、探伤方法1、为确保检测时超声波声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。
复合材料、板材和管材超声波探伤检测方法
7.2 铝及铝合金、钛及钛合金板材超声检测
7.2.1 铝及铝合金板材制造及常见缺陷 板材制造：铝锭→板坯→板材 ； 常见缺陷：气孔、夹杂、微细裂纹、厚板中可能有空腔。
7.2.2 铝及铝合金，钛及钛合金板材检测方法 1）检测方法：与钢板相同 2）探头与扫查方式 直探头、双晶直探头，频率2.5～5MHz； 扫查方式、扫查速度与钢板相同。 3）检测范围和灵敏度 检测范围：根据板厚与钢板相同； 检测灵敏度：基准灵敏度以完好部位B1＝80％满幅。
≤10＜25Ⅳ源自＜150＜100≤10
＜25
Ⅴ
超过Ⅳ级者
注：Ⅳ级钢板主要用于与承压设备有关的支承件和结构件的制造安装。
4.1.8.2 在坡口预定线两侧各50mm（板厚大于100mm时，以 板厚的一半为准）内，缺陷的指示长度大于或等于50mm时， 应评为Ⅴ级。
4.1.8.3 在检测过程中，检测人员如确认钢板中有白点、裂纹 等危害性缺陷存在时，应评为Ⅴ级。
7.1 板材超声波探伤
7.1.6 质量等级判定:按JB/T4730-2005标准4.1.7条规定评定。
等级
单个缺陷 指示长度
mm
单个缺陷 指示面积
cm2
在任一1m×1m检测面 积内存在的缺陷面 积百分比%
以下单个缺陷 指示面积不计
cm2
Ⅰ
＜80
＜25
≤3
＜9
Ⅱ
＜100
＜50
≤5
＜15
Ⅲ
＜120
＜100
40mm以上钢板检测频率为2.5MHz。 晶片直径：Ф14～Ф25mm。 单晶直探头：适用于板厚δ较大的钢板检测； 双晶直探头：适用于板厚δ较薄的钢板检测。
板厚，mm 采用探头 公称频率，MHz
第7章 板材和管材超声检测
Xi' an Polytechnic University
四、检测范围与灵敏度的调整
1. 检测范围的调整
时，应能看到 B10，检测范围调到 300mm 左右。 板厚 30mm 时，应能看到 B 5，检测范围调到 400mm 左右。 板厚 30～80mm 时，可减少底波次数， 但检测范围要保证在 400mm 左右。 板厚 80mm
D 100mm 大直径管：外径 D 100mm 小直径管：外径 从超声的角度分 壁厚t 管外径D 0.2 薄壁管： 厚壁管： 壁厚t 管外径D 0.2
31
Xi' an Polytechnic University
一、管材横波检测技术
1.实现周向横波检测的条件
行于板面。
4
Xi' an Polytechnic University
二、钢板的检测方法
1.钢板的分类
薄板： 6mm，用板波检测法。 中板： 6～40mm 中厚板： 6 mm ，用纵波直探头检测法 。 厚板： 40mm
5
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(1) 直接接触法---采用脉冲反射垂直入射法检测
12
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叠加效应
一般应根据F1来评价缺陷。 当板厚δ<20mm时，才以F2来评价缺陷。
13
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(2) 水浸法 多次重合法：将钢板工件浸入水中，通过调整水层厚度，使得水/钢界面回
cL1 cL1 cL1 2t sin sin 1 cL 2 cS2 cS2 D
复合材料、板材和管材超声波探伤检测方法
c水 钢 H水 n n c钢 4
7.1 板材超声波探伤
7.1.3 探头与扫查方式 1）探头（解释） 频率：2.5～5MHz——40mm以下钢板检测频率为5MHz； 40mm以上钢板检测频率为2.5MHz。 晶片直径：Ф14～Ф25mm。 单晶直探头：适用于板厚δ较大的钢板检测； 双晶直探头：适用于板厚δ较薄的钢板检测。
1) 纵向缺陷探测
4.5.5 灵敏度的确定 4.5.5.1 直接接触法横波基准灵敏度的确定，可直接在对比试样上将内壁人 工V形槽的回波高度调到荧光屏满刻度的80%，再移动探头，找出外壁 人工V形槽的最大回波，在荧光屏上标出，连接两点即为距离-波幅曲线， 作为检测时的基准灵敏度。 4.5.5.2 液浸法基准灵敏度按下述方法确定： a） 水层距离应根据聚焦探头的焦距来确定； b） 调整时，一面用适当的速度转动管子，一面将探头慢慢偏心，使对 比试样管内、外表面人工缺陷所产生的回波幅度均达到荧光屏满刻度的 50%，以此作为基准灵敏度。如不能达到此要求，也可在内、外槽设立 不同的报警电平。 4.5.5.3 扫查灵敏度一般应比基准灵敏度高6dB。 4.5.6验收要求：无缝钢管的判废要求按相应技术文件规定。 4.5.7结果评定：若缺陷回波幅度大于或等于相应的对比试块人工缺陷回波， 则判为不合格。不合格品允许重新处理，处理后仍按本标准进行超声检 测和质量等级评定。
4.1.5.3 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。b) 根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式 的扫查。
7.1 板材超声波探伤
7.1.4 探测范围和灵敏度调整 1）探测范围调整 δ＜30mm：B10； 30mm≤δ≤80mm：B5； ？？ 2）灵敏度调整 CBⅠ块法、 CBⅡ试块、底波法。
超声波探伤作业指导书
超声波探伤作业指导书超声波探伤作业指导书一、适用范围超声检测适用于承压设备原材料和零部件的检测，包括板材、复合板材、碳钢和低合金钢锻件、管材、棒材、奥氏体不锈钢锻件等，也适用于承压设备对接焊接接头、T型焊接接头、角焊缝以及堆焊层等的检测。
二、引用标准本作业指导书引用了XXX第三部分：超声检测和GB/T无损检测术语两个标准。
三、一般要求1、超声检测人员应具备一定的基础知识和探伤经验，并经过有关部门认可的资格考核。
2、探伤仪器应采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，频率应在1~5MHz之间，并且在满刻度的75%范围内呈线性显示，垂直线性误差不得超过5%。
仪器的水平线性、分辨力和衰减器的精度等指标应符合JB/T 的规定。
3、探头应符合以下要求：①纵波直探头的晶片直径应在10~30mm之间，工作频率1~5MHz，误差不得超过±10%。
②横波斜探头的晶片面积应在100~400mm²之间，K值一般取1~3.③纵波双晶直探头晶片之间的声绝缘必须良好。
4、仪器系统的性能应符合以下要求：①在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量不得小于10dB。
②仪器与探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。
③仪器与直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。
④直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。
⑤仪器与探头的系统性能应按JB/T 9124和JB/T 的规定进行测试。
四、探伤时机及准备工作1、探伤一般应安排在最终热处理后进行。
若因热处理后工件形状不适于超声探伤，也可将探伤安排在热处理前，但热处理后仍应对其进行尽可能完全的探伤。
2、工件在外观检查合格后方可进行超声探伤，所有影响超声探伤的油污及其他附着物应予以清除。
3、探伤面的表面粗糙度Ra应为6.3μm。
五、探伤方法1、为确保检测时超声波声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。
管材超声波探伤 II级
解（1）求偏心距
R=21,r=R-t=21-4=17
例2：水浸聚焦探伤Φ 60*8小径管，声透镜曲率半 径r’=36mm,求偏心距x和水层厚度H。
2.2.2探测条件的确定
1）探头；小径管水浸探伤，一般采用聚焦探头，聚焦探头分为 线聚焦和点 聚焦，一般钢管采用线聚焦探头。对于薄壁管，为了提高检测能力，也可以 用点聚焦探头，探头的频率为2.5---5.0MHZ .聚焦探头声透镜的曲率半径r 应符合条件： r=[(c1-c2)/c1]*F
大口径管曲率半径较大， 探头与管壁声耦合较好， 通常采用接触法探伤，批 量较大时也可采用水浸探 伤，采用接触法探伤时， 若管径不太大，为了实现 更好的耦合，需将探头斜 锲磨成与管材表面相吻合 的曲面，也可在探头前加 装与管材吻合良好的滑块， 如图5.30所示。
探头前加装滑块
3.1探测方法的选择
大口径管成型方法很多；如穿孔法.高速挤压法.锻造法和焊接法等。 因此大口径管内缺陷比较复杂，既可能有平行于轴线的径向和周向缺陷； 又可能有垂直于轴线的径向缺陷。不同类型的缺陷需要采用不同的方法
来探测。常用的方法有纵波垂直探伤法，横波周向，轴向探伤法。
1）纵波垂直探伤法；如 图5.31所示，对于与管轴 平行的周向缺陷，一般采
用纵波单直探头或联合双
直探头探伤。当缺陷较小 时，缺陷波F与底波B同时 出现。这时可根据F波的 高度来评价缺陷的当量大
小。当缺陷较大时，底波 B将会消失，这时可用半 波高度法来测定缺陷的面 积大小。
管材中常见缺陷与加工方法有关。无缝钢管中常见的缺陷有裂纹.折 叠.夹层等。焊管中常见缺陷与焊缝类似，一般为裂纹.气孔.夹渣.未 焊透等.锻轧管常见缺陷与锻件类似，一般为裂纹、白点、重皮等。
板材超声波探伤
缺 陷 第 一 次 反 射 波 F 1 ≥50 ％ ； 第 一 次 底 波 B 1 ＜ 100 ％ ， 第 一 次 缺 陷 波 F 1 与 第 一 次 底 波 B 1 之
比 F 1 / B 1 ≥50 ％ ；
③
第 一 次 底 波 B 1 ＜ 50 ％
1.5.2 缺 陷 位 置 测 定 ： 深度位置测定： 可直接从荧光屏上缺陷波与底波相对位置中测出。 平面位置测定：可根据直探头在钢板上位置画出在板材表面的位 置直接确定。最后记录在报告上。 1.5.3 缺 陷 性 质 判 断 ： 结合：波型特点和钢板制造工艺综合判断。 波型特点大致为： ④ 分层或夹层
1.7
钢板横波检验按附录 B 规定要求 非夹层性缺陷
适用范围 探头
K1 2MHz~5MHz 25mm 长 V 形 槽 深 为 板 厚 3 ％ V 形槽的距离－波幅曲线， 按 不 同 板 厚 根 据 B.4 规 定 调 节
人工缺陷 灵敏度
验 收 标 准 按 B.6 规 定 ： 等 于 或 超 过 距 离 － 波 幅 曲 线 信 号 不 合 格 ， 发现分层类缺陷按纵波检测规定处理。
材超声检测工艺中的几个问题31检测灵敏jbt473032005标准414220mm时应将cb一次反射波高调整到为基准灵敏cb标准由下表给出底孔的距离cb120401520cb240603040cb3601005065cb410016090110cb5160200140170cb6200250190220根据jbt473032005标准cb板超声检测人工缺陷确定检测灵敏度范围内不同厚度的钢板检测灵敏60100底孔第一刻度5060mm100mm的鋼板检测灵敏测面的钢板区域检测灵敏度板区域检测灵敏检测厚140mm底孔第一次反射刻度50深度小于90mm检测灵敏度高于回波高度刻度50回波按缺陷刻度50回波按缺陷jbt473032005标准选择不一致导致一块钢板的同一jbt473032005标准cb实际对钢板探伤钢板表面粗糙度一般比试表面粗糙不加表面耦合补2005标准4141通过实测得到检测厚140mm100mm其回波高度平底孔回波度高于90mm深5平底可得不同探测面深度探测面改为钢板另一缺陷的验收结论相反
astm609超声检测标准
ASTM 609 是美国材料和试验协会（ASTM International）发布的一项超声波探伤标准，其中包含了一些超声检测的技术要求和评估标准，主要适用于金属制品的缺陷检测。
ASTM 609 标准的涵盖范围比较广泛，包括了各类常用的金属制品，例如铸件、锻件、铸造金属、板材、管材、焊缝等，可检测的缺陷包括壳片、孔洞、杂质、裂缝、缺陷等。
该标准主要包含如下检测方面的内容：
1. 超声检测设备的选择和校准。
2. 检测样品的准备和表面处理。
3. 检测过程的技术标准，包括探头的选择、放置方向和角度、检测速度等。
4. 检测结果的评价标准，包括缺陷类型、大小、深度、数量和位置等。
5. 检测记录和报告的要求，包括检测数据的记录、缺陷类型和位置的描述、缺陷评价结论等。
在进行ASTM 609 标准的超声检测时，需要进行相关的设备校准和质量控制，确保检测结果的准确性和可靠性。
此外，还需要考虑到检测环境的影响，例如温度、压力和杂质等，以及检测成本和时间。
需要注意的是，ASTM 609 标准是一项国际通用标准，但在具体应用中，对于检测标准的选择和采用应该根据实际情况和具体要求而定。
第五章板材和管材超声波探伤
①工件的探伤面与底面互相平行，确保产 生多次反射。（如工件加工倾斜就不合 适）。
②钢板材质晶粒度必须均匀，保证无缺陷 处底面多次反射波次数的稳定。（各次 相同）。
③材质对超声波的衰减要小。保证反射底 波有足够数量，以利探伤观察。一般碳 钢、
• 不锈钢均能满足这些条件。
• c. 试块上Ф5平底孔垂直于表面，平底 孔底面与表面平行，光滑。
• d. 平底孔距离按JB/T4730-2005标准表 2 CBⅡ标准试块要求。
③底波法：
• δ>3N，可用B1达50%
• 当δ>20mm时也可用B5达50%计，但要 和Ф5平底孔波作试验比较，使灵敏度一 致。
• 五、缺陷判别与测定
B2～B5由实际情况决
定，但B2以上必须出现。
• 2.灵敏度调整
①阶梯试块法：
• δ≤20mm，将与工件等厚度的试块底面第 一次底波高50%满幅再提高10dB。
• ②平底孔试块：
• δ>20mm，试块上Ф5平底孔第一次底波 50%满幅。
• 注意：a. 试块钢板与被探钢材质相近。
•
• b. 试块钢板不得有Ф2当量以上缺陷。
第五章 板材和管材超声波探伤
• 第一节 板材超声波探伤 • 一、板材分类 • 6 ≤ δ ≤ 20mm薄板 • 20mm < δ≤40 mm中板 • δ>40mm厚板
• 二、钢板中常见缺陷 • 存在于内部 • 分层——钢锭中非金属夹杂物，金属氧化
物，硫化物以及夹渣在轧制过程中被轧扁 而形成。
•
• 这些缺陷有的是钢水本身产生，如脱氧时 加脱氧剂造成，或炼钢炉混入钢水中的耐 火材料等，这些缺陷在钢锭中位置没有一 定规律，故出现在钢板中位置也无序。
复合材料、板材和管材超声波探伤检测方法
7.1 板材超声波探伤 3)缺陷定量（用测长法测定指示长度和面 积）：根据JB/T4730-2005标准。
当F1≥50% 或F1/B1≥50% （B1<100% )时， 使 F1达25% 或F1/B1达50% 是探头中心移动的距 离为缺陷的指示长度（以较严重者为准） ，探头 中心轨迹即为缺陷边界。 即B1＜50%时， 使/B1达50% 是探头中心移动 的距离为缺陷的指示长度，探头中心轨迹即为缺 陷边界。
注：Ⅳ级钢板主要用于与承压设备有关的支承件和结构件的制造安装。
4.1.8.2 在坡口预定线两侧各50mm（板厚大于100mm时，以 板厚的一半为准）内，缺陷的指示长度大于或等于50mm时， 应评为Ⅴ级。 4.1.8.3 在检测过程中，检测人员如确认钢板中有白点、裂纹 等危害性缺陷存在时，应评为Ⅴ级。
1）入射点测定可利用试块直角边测； 2）折射角测定可利用圆柱试块靠近近表面Φ1.5横孔或外 表面V形槽测试；
探头入射点与折射角测定
3）利用曲面内外璧槽测试。
r R WS 2RWS cos
2 2 2
t Ws t arccos (1 ) D D WS
简单办法：量出WS和 弧长，利用CAD1∶1， 作图，量出β和前沿， 根据量出的WS 做声程 1∶1定标。
复合材料、板材和管材的超声波探伤
济南三木科仪检测技术有限公司 复合材料、板材、管材、铸锻件、不锈钢 中国高端数字超声解决方案的领军者
中国 ·山东·济南 ·2014
目录
板材超声波探伤 铝及铝合金、钛及钛合金板材超声检测 复合材料超声波探伤 板材自动超声检测 管材超声波探伤
7.1 板材超声波探伤
第5章 板材和管材超声波探伤
第五章板材和管材超声波探伤板材和管材是生产制造锅炉压力容器的重要原材料，一般要求进行超声波探伤。
本章将分别介绍板材(中厚板，复合板和薄板)与管材(小口径管、大口径管)的加工方法、常见缺陷和常用探伤方法。
第一节板材超声波探伤根据板材的材质不同，板材分为钢板、铝板、铜板等。
实际生产中钢板应用最广，因此这里以钢板为例来说明板材的超声波探伤工艺方法。
一、钢板加工及常见缺陷钢板是由板坯轧制而成的，而板坯又是由钢锭轧制或连续浇铸而成的。
钢板中常见缺陷有分层、折迭、白点等。
裂纹少见，如图5.1所示。
分层是板坯中缩孔、夹渣等在轧制过程中来密合而形成的分离层。
分层破坏了钢板的整体连续性，影响钢板承受垂直板面的拉应力作用的强度。
折迭是钢板表面局部形成互相折合的双层金属。
白点是钢板在轧制后冷却过程中氢原子来不及扩散而形成的，白点断裂面呈白色，多出现在厚度大于40mm的钢板中。
由于钢板中的分层、折迭等缺陷是在轧制过程中形成的，因此它们大都平行于板面。
根据钢板的厚度不同，将钢板分为薄板与中厚板。
一般薄板厚度δ<6mm，中厚板δ≥6mm(中板δ=6～40mm，厚板δ>40mm)。
中厚板常用垂直板面入射的纵波探伤法，又称为垂直探伤法，薄板常用板波探伤法。
下面介绍中厚板探伤方法。
二、探伤方法中厚板垂直探侮法的耦合方式有直接接触法和充水耦合法。
采用的探头有单晶直探头、双晶直探头(又称联合双直探头)或聚焦探头。
探伤钢板时，一般采用多次底波反射法，即在示波屏上显示多次底波。
这样不仅可以根据缺陷波来判定缺陷情况，而且可根据底波衰减情况来判定缺陷情况。
只有当板厚很大时才采用一次底波或二次底波法。
一次底波法示波屏上只出现钢板界面回波与一次底波，只计界面回波与底波B1之间的缺陷波。
1.接触法接触法是探头通过薄层耦合剂与工件接触进行探伤。
当探头位于完好区时，示波屏上显示多次等距离的底波，无缺陷波，如图5.2(a)。
当探头位于缺陷较小的区域时，示波屏上缺陷波与底波共存，底波有所下降，如图5.2(b)当探头位子缺陷较大的区域时，示波屏上出现缺陷的多次反射波，底波明显下降或消失，如图5.2(c)。
第5章板材和管材超声波探伤
第5章板材和管材超声波探伤第五章板材和管材超声波探伤第一节板材超声波探伤一、常见缺陷钢板中常见缺陷有分层、折迭、白点等，裂纹少见。
航空规定的薄板：厚度δ≤4㎜，能够用兰姆波检测。
压力容器标准规定的薄板：6㎜≤δ≤20㎜，用双晶探头探测。
二、探伤方法1. 接触法定义：接触法是探头通过薄层偶合剂与工件接触进行探伤。
产生迭加效应条件①薄板②小缺陷③缺陷位于板中心2. 水浸法使水/工件界面的第二回波（界面波）与工件的第n 次底波重合的方法称为多次重合法。
一次重合法：第二次界面波走过4H钢水水C C H C H /2/2/4δ+=∴δδ41≈=钢水C C Hn 次重合法：δn H 41=三、扫查方式全面扫查、列线扫查、边缘扫查、格子扫查四、探测范围和灵敏度调整1.调整一般根据板厚来确定2.灵敏度度调整大平底调节灵敏度优点：不需考虑表面补偿，也不需考虑材质衰减补偿。
灵敏度方法：①对比试块法②计算法=?)lg(40/2lg 202112122f f f f f f f f x x D D P P x D ）（平底孔大平底λπ ③A VG 曲线法五、缺陷的判别JB4730—94确定以下几种情况作为缺陷：1.缺陷第一次反射波F 1≥%502.第一次底波B 1＜100%，第二次缺陷波F 1与第一次底波B 1之比F 1/B 1≥%503.第一次底波B 1＜50%第二节复合材料超声波探伤一、常见缺陷复合材料中常见缺陷是脱层（脱接）二、缺陷的判别1.两种材料声阻抗接近若存在脱接缺陷，则在示波屏上出现缺陷波F 。
2.两种材料声阻抗相差较大☆当两种材料声阻抗相差较大时，即使复合良好也会出现界面回波。
这时缺陷波判别困难，为此长利用试块来比较。
①当从复合材料侧探伤时，若工件复合界面反射波宽度小于试块上的反射波宽度，且工件底波高于试块底波，则复合良好，反之复合不好。
②当从母材侧探伤时若工件中界面反射波低于试块中界面反射波，工件中底波高于试块中底波，则复合良好，反之复合不好。
第7章 板材和管材超声波检测
图7.2 局部液浸法钢板检测
图7.3钢板液浸重合法检测
当耦合液体/钢界面的界面波S第2、3、 4……次反射波分别与钢板的第1、2、 3……次底波一一重合时，称为一次重合法； 当耦合液体/钢界面的第2、3、4……次反 射波分别与钢板的第2、4、6……次底波重 合时，称为二次重合法。一般较为常用的 是四次重合法。
扫查方式：常用的扫查方式有全面扫 查、列线扫查、边缘扫查、格子扫查。 1.全面扫查 探头移动方向沿垂直于钢板压延方向 对钢板做100%的全面积扫查，相邻两次扫 查的覆盖面积一般不小于探头直径的15%， 见图7.4a）。对于要求较高的钢板常采用 这种扫查方式。
图7.4（a）全面扫查
2.列线扫查 在钢板上划出垂直于钢板压延方向的 等间距的平行线（如有需要也可沿平行于 钢板的压延方向进行），一般列线间距不 大于100mm，见图7.4b）。探头沿这些平 行线进行扫查，在发现缺陷时再在缺陷周 围扩大扫查范围，但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。
表7.3 钢板质量分级
7.2复合钢板超声波检测
7.2.1复合钢板的加工及主要缺陷 复合板是由基板和复合层板组成的。基板通常 采用碳钢、低合金钢板或不锈钢板，复合层板通常 采用不锈钢、钛及钛合金、铝及铝合金、镍及镍合 金、铜及铜合金板。复合层板用来提高耐磨、耐腐 蚀等性能，基板用来保证复合板的强度。 基板和复合层板的结合采用轧制法、爆炸复合 法和堆焊法等。 复合板中的缺陷主要是复合层板和基板结合层 界面上的未结合，未结合部分的缺陷呈完全脱开或 不完全脱开状态。超声波检测主要是检测基板和复 合层板结合状态的。
表7.1板材超声波检测探头选用
板厚 ㎜ 6～20 采用探头 公称频率 MHz 5 5 2.5 探头晶片尺寸
板材和管材超声检测
7.3.3 缺陷的判别 1. 两种复合材料声阻抗相近时
（1）母材侧检测： • 复合良好区：基本无界面回波，只有底波B1； • 不完全脱接：在B1前不远处F波出现多次彼连，底波B1降低； • 完全脱接：缺陷回波F较强，底波消失。
（2）复合材料侧检测：
• 复合良好区：基本无界面回波，只有底波B1； • 不完全脱接：底波B1降低，F波多次彼连，并紧随始波T与底
度为满刻度80%。
7.2.3 缺陷的判别与测定
1. 缺陷的判别
根据缺陷波和底波来判别缺陷：
• 缺陷第一次反射波F1 ≥40%。 • 第一次反射波F1＜40%，第一次反射波F1与第一次底波B1之
比F1 / B1 ≥100%。 • 第一次底波B1 ＜5%。
2. 缺陷边界范围或指示长度的测定方法
• 当F1 ≥40% 或 F1 ＜40% 且 F1 / B1 ≥100%时，移动探头（使 用双晶直探头，探头移动方向应与探头的隔声层垂直）使F1 达20% 或 F1 / B1达100%时，探头中心移动距离为缺陷指示长 度，探头中心轨迹为缺陷边界；
粘接不锈钢、钛、铝、铜合金等复合层。 • 制造方法：轧制、爆炸、堆焊等。 • 常见缺陷：脱层（脱接），即复合层与母材在界面处复合不
良。 7.3.2 检测方法 • 检测方法：纵波检测； • 探头：单晶直探头或双晶直探头，探头直径不大于Φ25mm； • 检测频率：2.5～5.0MHz。 • 检测灵敏度：复合板完好区的第一次底波B1调至示波屏满刻
• CBⅡ标准试块法： 板厚＞20mm，采用CBⅡ试块，使 φ5mm平底孔第一次回波达满幅度的 50%作为基准灵敏度。
• 底波法
利用多次底波调整灵敏度。
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• 2.水浸法
• 探头晶片离开钢板一段距离，通过水耦合。
• 在探伤仪荧光屏上将同时出现水层多次反 射和钢板底面多次反射波，如水层厚度控 制不好会互相干扰，不利探伤。
• 探伤时调节水层厚度，使水层波与某次底 波重合。
• 水层厚H和板厚δ关系为：
• H=
n
C水 C钢
n，4 n为重合次数。
①分层或夹层
• 缺陷波形整齐、均匀、陡直、规律性强， 大多处在钢板中心部位，底波明显下降或 消失。
②折迭
• 在探测面附近时不一定直接产生缺陷波， 对底波多次反射波次数。（减少次数，并 使多
• 次反射波位置改变）始波加宽，有时使底 波消失。
• 在底面附近时反射条件变差，使底波位置 前移。（缩短声波路程）
• 常见于锻钢中和厚钢板中。
• 折迭和重皮——存在于表面 钢板表面因局 部折、轧形成的双层金属，
• 基本平行于表面。
• 裂纹——轧制工艺和温度不合适时造成。 存在于钢板表面，偶尔在内部。
• 裂纹较少见，如轧制工艺稳定，这类缺陷 不常见。
• 三、探伤方法
• 1.接触法 • 探头通过耦合层直接与钢板接触，当探头
B2～B5由实际情况决
定，但B2以上必须出现。
• 2.灵敏度调整
①阶梯试块法：
• δ≤20mm，将与工件等厚度的试块底面第 一次底波高50%满幅再提高10dB。
• ②平底孔试块：
• δ>20mm，试块上Ф5平底孔第一次底波 50%满幅。
• 注意：a. 试块钢板与被探钢材质相近。
•
• b. 试块钢板不得有Ф2当量以上缺陷。
• c. 试块上Ф5平底孔垂直于表面，平底孔 底面与表面平行，光滑。
• d. 平底孔距离按JB/T4730-2005标准表 2 CBⅡ标准试块要求。
③底波法：
• δ>3N，可用B1达50%
• 当δ>20mm时也可用B5达50%计，但要 和Ф5平底孔波作试验比较，使灵敏度一 致。
• 五、缺陷判别与测定
位于完好区时，仪器上出现底波多次反射。
• 采用底波多次反射法探伤应满足下面三条 件：
①工件的探伤面与底面互相平行，确保产 生多次反射。（如工件加工倾斜就不合 适）。
②钢板材质晶粒度必须均匀，保证无缺陷 处底面多次反射波次数的稳定。（各次 相同）。
③材质对超声波的衰减要小。保证反射底 波有足够数量，以利探伤观察。一般碳 钢、
• 3.探伤图形分析：
• 图形：当钢板中出现缺陷，则缺陷波出现 在钢板一次波之前，如一次重合法，则缺 陷波
• 在第二次波之前，如二次重合法，则缺陷 亦出现在第二次波之前，第三波为钢板二 次波和水层二次波重合。
• 叠加效应：
• 当缺陷比较小时，缺陷回波从第一次开始 会随着出现的二次、三次波高逐渐增高， 几次以后又逐渐降低，这是由于对同一个 小缺陷会产生不同反射路径且互相迭加后 造成的一种波形动态现象，随探头移动有 所变化。
• 出现这种现象，在中板中较多（即6～ 40mm范围）。
• 利用F1评价缺陷。
• 当δ<20mm时用F2评价缺陷减少近场区影 响。
• 三、探头与扫查方式
• 1.频率2.5～5MHZ
• 晶片直径：Ф14～Ф25mm
• 探头形式：单晶直探头 δ较大，用于 20mm以上钢板检测
•
联合双晶直探头 δ较薄时，盲区小
• 1.缺陷判别按JB/T4730-2005标准要求执行。
• 2.缺陷位置测定：
• 深度位置测定：可直接从荧光屏上缺陷波 与底波相对位置中测出。
• 平面位置测定：可根据直探头在钢板上位 置画出在板材表面的位置直接确定。最后 记录在报告上。
• 3.缺陷性质判断： • 结合：波型特点和钢板制造工艺综合判断。 • 波型特点大致为：
• △对充水直探头的要求：
• ① 为满足多次重合法要求，水层厚度要连 续可调。
• ② 调至不同厚度时，必须保证发射的声束 与钢板表面垂直。
• ③ 充水探头内水套管内径必须大于最大水 层厚度时声束直径。
• ④ 进出水口位置应大于最大水层可调厚度， 且出水口应小于进水口，保证水套充满水。
• ⑤ 探伤时应及时注意排除水中气泡。或采 用消泡剂去除气泡。
•
一般用δ=6-20mm钢板
• 2.扫查方式 根据标准要求，一般可采用 全面扫查，列线扫查、边缘扫查和格子扫 查， 当发现缺陷后应在缺陷周围附近认真 细查测缺陷面积。
•四、探测范围和灵敏度调整
• 1.探测范围调整（扫描线要求有400mm范 围）
• δ≤80mm
B5
400mm范围）
（仪器有
• δ>80mm时
第五章 板材和管材超声波探伤
• 第一节 板材超声波探伤 • 一、板材分类 • 6 ≤ δ ≤ 20mm薄板 • 20mm < δ≤40 mm中板 • δ>40mm厚板
• 二、钢板中常见缺陷 • 存在于内部 • 分层——钢锭中非金属夹杂物，金属氧化
物，硫化物以及夹渣在轧制过程中被轧扁 而形成。
•
• 这些缺陷有的是钢水本身产生，如脱氧时 加脱氧剂造成，或炼钢炉混入钢水中的耐 火材料等，这些缺陷在钢锭中位置没有一 定规律，故出现在钢板中位置也无序。
定。 • （主要测长度即指示长度及面积） • 在板厚方向尺寸标准中未规定测。
• 六、质量等级判定：
• 按JB/T4730-2005标准4.1.7条规定评定。
• JB/T4730-2005标准标准中表3钢板质量分 级表中数据适用于非白点、裂纹等危险缺 陷，即非危险缺陷。
• 分层是以上缺陷轧制而成，大多与钢平行， 且具有固定走向。为平面状缺陷，严重时 形成完全剥离的层状裂纹，对小的点状夹 杂物则形成小的局部分层。
• 白点——存在于内部 钢中氢在加工过程来 不及向外扩散，在钢板成型后，氢原子逐 渐在钢板中的微缺陷（如非金属夹杂物） 旁缓慢地以氢气形式析出，造成氢裂纹。 其断面呈白色故称白点。
③白点
• 波形尖锐活跃，重复性差，底波明显降低， 次数减少，移动探头时回波起伏大，此起 彼落，且在板厚方向对称。
④分散夹杂物：
• 缺陷位置无规律性。 • 缺陷分布有一定范围，呈分散性。 • 缺陷特点：位置不一定，一片片出现，无
序变化，不一定影响底波多次反射次数。
• 4.缺陷定量（用探头移动法测缺陷大小） • 按JB/T4730-2005标准4.1.6条规定方法测