焊接接头超声波检测通用工艺

1 主题内容和适用范围

1.1 本通用工艺规定承压设备对接焊接接头超声波探伤的仪器、探伤人员、试块、操作及验收标准等。

1.2 本通用工艺适用于母材厚度为8～120mm的全熔化焊对接焊接接头的B级超声波探伤。

1.3 本通用工艺不适用于铸钢，奥氏体钢焊缝及外径小于159mm的钢管环向对接焊接接头、内径小于或等于200mm 的管座角焊缝，也不适用于外径小于250mm和内半径与外半径之比小于80%的纵向对接焊接接头超声波探伤。

2 引用标准

JB/T9214-1999 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法

JB/T10061-1999 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件

JB/T10062-1999 超声探伤用探头性能测试方法

JB/T 4730.3-2005 承压设备无损检测

3 检测人员

3.1 从事检测的检验人员必须掌握超声波检测的基础技术，具有足够的焊缝超声波检测经验，并掌握一定的材料、焊接基础知识。

3.2 检测人员必须经过特种设备安全监察部门考试合格后，方可操作，签发报告者必须持有超声波Ⅱ级及以上资格证书。

4 超声仪器及探头

4.1 超声仪器

使用A型显示脉冲反射式探伤仪

4.2 探头

探头推荐按表1选用

表2 采用的斜探头规格

探头型号换能器尺寸（mm）频率（MHZ）

2.5P13×13 13×13 2.5

2.5P9×9 9×9 2.5

5P8×12 8×12 5

4.3 系统性能

4.3.1 检验前应校准探伤系统。

4.3.2 灵敏度余量

系统有效灵敏度余量应大于或等于10dB

5 试块

5.1 试块采用CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA试块。

5.2 板厚为8～120mm时，选用CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA组合；板厚大于120mm时，选用CSK-ⅣA试块，CSK-ⅣA试块尺寸见表7。

5.2.1 检验曲面工件时，如探伤面曲率半径R小于等于W2/4时，（W为探头接触面宽度，环缝检测时为探头宽度，

纵缝检测为探头长度）应采用与探伤面曲率相同和对比试块，反射体的布置可参照对比试块确定，试块宽度应满足下式：

2D S

B λ

≥

式中：b ——试块宽度。 mm

λ——波长 mm S ——声程 mm Do ——声源有效直径 mm

6 检验等级 6.1 平板对接接头：

T ≤46mm 时，采用一次反射法，在焊缝的单面双侧扫查。 T ＞46mm 时，采用双面双侧一次波扫查。 6.2 管座角焊缝

6.2.1在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊接接头结构的主要缺陷。 6.2.2 根据结构形式，管座角焊缝的检测有如下五种检测方式，可选择其中一种或几种方式组合实施检测。检测方式的选择应由合同双方商定，并应考虑主要检测对象和几何条件的限制。

1）在接管内壁采用直探头检测，见图1位置1。

2）在容器内壁采用直探头检测，见图2位置1。在容器内壁采用斜探头检测，见图位置4。 3）在接管外壁采用斜探头检测，见图2位置2。

4）在接管内壁采用斜探头检测，见图1位置3和图2位置3。 5）在容器外壁采用斜探头检测，见图2位置2。

图1 插入式管座角焊缝

图2 安放式管座角焊缝

6.2.3 管座角焊缝以直探头检测为主，必要时应增加斜探头检测的内容。

6.3 当因结构原困无法满足送验要求时，应及时与检验、工艺人员联系，协调处理。

7 操作

7.1 探伤表面：应清除探头移动区的飞溅、锈蚀、油垢及其它污物。

7.2 采用的斜探头K值推荐选用表3所示。

板厚（mm）使用折射角或K值

8～25 K2.5、K3.0

＞25～46 K2.0、K1.5、K1.0

＞46～120 K1或K1.5、K1或K2.0

7.3 探伤面和探头移动区

7.3.1 探测厚度在8～46mm的焊缝探伤面为筒体外壁或内壁焊缝的两侧，探头移动区应大于等于1.25P：

P=2TK（mm）

式中：P——探头移动区

T——被探工件厚度

7.3.2 探测厚度大于46mm的焊缝，探头移动区应大于或等于0.75P。

7.3.3 对于厚板焊缝因结构所限，只能从一面或一侧探伤时，还应增加大K值的探伤，其探头移动区以K值较大者为准。

7.4检验频率

检验频率一般在2～5MHZ范围内选择，对于薄板，推荐使用5MHZ频率探伤。

7.5耦合剂

耦合剂主要选用机油、甘油或化学浆糊，在试块上调节仪器和产品检验时应采用相同的耦合剂。

8 仪器的扫描速度的调整

8.1 当被检板厚小于等于20mm时，推荐用水平法。

8.2 当被检板厚大于20mm时，推荐用深度法。

9 距离一波幅（DAC）曲线的绘制

9.1 焊缝探伤，使用D-A面板曲线法。

9.2 不同厚度、不同试块的灵敏度见表4、5。

9.3 检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。

9.4 探伤时应对表面声能损失与材质衰减进行修正，修正量应计入（DAC）曲线。

9.5 探伤灵敏度：不低于评定线。

表4 距离一波幅曲线的灵敏度

试块型式板厚mm 评定线定量线判废线

CSK-ⅡA

8～46

＞46～120

φ2×40－18dB

φ2×40－14dB

φ2×40－12dB

φ2×40－8dB

φ2×40－4dB

φ2×40＋2dB

CSK-ⅢA

8～15

＞15～46

＞46～120

φ1×6－12dB

φ1×6－9dB

φ1×6－6dB

φ1×6－6dB

φ1×6－3dB

φ1×6

φ1×6＋2dB

φ1×6＋5dB

φ1×6＋10dB

评定线定量线判废线

φ2mm平底孔φ3mm平底孔φ6mm平底孔

10.1 缺陷评定及检验结果的等级分类

10.2 对所有反射波幅达到或超过定量线的缺陷，均应确定其位置、最大反射波幅和缺陷当量。

10.3 缺陷位置测定

缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。

10.4 缺陷最大最大反射波幅的测定

将探头移至出现缺陷最大反射波信号的位置，测定波幅大小，并确定它在距离-波幅曲线中的区域。

10.4 缺陷定量

10.4.1应根据缺陷最大反射波幅确定缺陷指示长度ΔL

10.4.2缺陷指示长度ΔL测定方法

10.4.2.1当缺陷反射波只有一个高点时，且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时，使波幅降到荧光屏满刻度的80%后，用6dB法测量测其指示长度。

10.4.2.2当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时，使波幅降到荧光屏满刻度的80%后，应以端点6dB法测量测其指示长度。

10.4.2.3反射波峰位于Ⅰ区，如认为有必要记录时，可将探头左右移动，使波幅降至评定线，以此测定缺陷指示长度。

11 缺陷评定

11.1 超过评定线的缺陷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，应采取改变探头K值、增加检测面、观察动态波形并结合结构工艺特征作判定，如对波形不能判断时，应辅以其他检测方法作综合判定。11.2 缺陷指示长度小于10mm，按5mm计。