超声检测复试综合题介绍(2012UT3级复证学习资料)
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直探头检测验收标准
试题举例
2、接管锻件如图2所示,焊接前需要用2.5P20Z和 2.5P14×16K1探头对锻件进行检测,请按 JB/T4730.3-2005标准,确定校验反射体(试块 或大平底)、扫查面以及扫查方向,说明理由, 并叙述灵敏度校验方法。
答: (1)直探头:由于2.5P20Z探头近场为42.4mm, 3N=127mm,不能用锻件大平底校验,所以采用 CSⅠ标准试块; 斜探头:采用深度为0.072mm、60°V型槽试块。 (2)扫查面及扫查方向:由于外表面有斜面,所 以圆周面上的扫查宜在内表面进行;两端面中一 个端面的截面厚度仅有12mm,不宜扫查,所以 仅在一个端面扫查,如图所示。
c) 母材厚度大于120mm~400mm时,一般用 两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双 面双侧进行检测。两种探头的折射角相差 应不小于10°。 d) 应进行横向缺陷的检测。检测时,可在 焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心 线成10°~20°作两个方向的斜平行扫查, 见图12。如焊接接头余高磨平,探头应在 焊接接头及热影响区上作两个方向的平行 扫查,见图13。
3、试块 (1)、JB/T4730.3-2005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 试块序号 L D CSⅠ-1 50 50 CSⅠ-2 100 60 CSⅠ-3 150 80 CSⅠ-4 200 80 mm
图1 筒体环缝B1和B2
解答:
(1)焊缝两侧母材区先用直探头检测 (2)在焊缝的双面双侧用两种K值斜探头,即K1和K2 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。
3、按JB/T4730.3-2005标准,焊缝检测时有 哪几种扫查方式?试叙述每种扫查方式的 目的。
C.2 探头 C.2.1 探头公称频率主要为2.5MHz。 C.2.2 探头晶片面积为140 mm2~400mm2。 C.2.3 原则上应采用K1探头,但根据工件几何 形状的不同,也可采用其他的K值探头。
C.3 灵敏度校准试块 为了调整检测灵敏度,可利用被检工件壁厚或 长度上的加工余量部分制作对比试块。在锻件 的内外表面,分别沿轴向和周向加工平行的V 形槽作为标准沟槽。V形槽长度为25mm,深 度为锻件壁厚的1%,角度为60°。也可采用 其他等效的反射体(如边角反射等)。
图5 CSⅡ标准试块
3、双晶直探头基准灵敏度的确定 使用CS Ⅱ试块,依次测试一组不同检测 距离的φ 3平底孔(至少三个)。调节衰 减器,作出双晶直探头的距离-波幅曲线, 并以此作为基准灵敏度。 扫查灵敏度一般不得低于最大检测距离处 的φ 2mm平底孔当量直径。
4、钢锻件超声横波检测 附录C适用于内、外径之比大于或等于80%的 承压设备用环形和筒形锻件的超声横波检测。
3、锻件检测时要特别关注游动回波,请回答: (1)什么是游动回波? (2)说明下列缺陷游动回波的特点: ①体积状缺陷; ②切向裂纹; ③径向裂纹。
答: (1)在圆柱形轴类锻件检测过程中,当探头沿着 锻件的外圆移动时,示波屏上的缺陷波会随着该 缺陷检测声程的变化而游动,这种游动的动态波 形称为游动回波。 (2)体积状缺陷:声程从大→小→大,波高从小 →大→小; 切向裂纹:变化规律与体积状缺陷相同,但反射 波会急剧增大; 径向裂纹:声程从大→小→大,波高从大→接近 于零→大。
◆钢板
JB/T4730.3-2005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.
解答:
有锯齿型扫查、平行和斜平行扫查、45°斜向扫 查以及前后、左右、转角和环绕扫查。 锯齿型扫查用于检测纵向缺陷; 平行和斜平行扫查用于检测横向缺陷; 45°斜向扫查用于检测电渣焊焊缝中的八字裂纹; 前后扫查用于寻找缺陷的最高回波、测量缺陷的 高度; 左右扫查用于寻找缺陷的最高回波、测量缺陷的 长度; 转角扫查用于判别缺陷的方向性; 环绕扫查用于判别缺陷的形状;
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
信号2 级别;Ⅲ级 性质:裂纹 评级理由:波幅位于Ⅰ区,长度大于1/3T, 但波型模式为Ⅲ且方向性较强,应判断为 裂纹,所以评为Ⅲ级。
信号3 级别;Ⅰ级 性质:气孔或夹渣 评级理由:波幅位ຫໍສະໝຸດ BaiduⅡ区,长度小于1/3T, 波型模式为Ⅰ,应判断为点状气孔或夹渣, 所以评为Ⅰ级。
3)、探头K值(角度) 斜探头的K值(角度)选取可参照表18的规定。条件 允许时,应尽量采用较大K值探头。
表18 推荐采用的斜探头K值 板厚T,mm K值 6~25 3.0~2.0(72°~60°) >25~46 2.5~1.5(68°~56°) >46~120 2.0~1.0(60°~45°) >120~400 2.0~1.0(60°~45°)
2)、试块 采用的标准试块为CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、 CSK-ⅢA和CSK-ⅣA。 CSK-ⅠA、CSK-ⅡA和CSK-ⅢA试块适用 壁厚范围为6mm~120mm的焊接接头, CSK-ⅠA和CSK-ⅣA系列试块适用壁厚范 围大于120mm~400mm的焊接接头。在满 足灵敏度要求时,试块上的人工反射体根 据检测需要可采取其他布置形式或添加, 也可采用其他型式的等效试块。
4)、检测频率 检测频率一般为2MHz~5MHz。
5)、母材的检测 对于C级检测,斜探头扫查声束通过的母材区域, 应先用直探头检测,以便检测是否有影响斜探头检 测结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作 记录,不属于对母材的验收检测。母材检测的要点 如下: a) 检测方法:接触式脉冲反射法,采用频率 2MHz~5MHz的直探头,晶片直径10mm~25mm。 b) 检测灵敏度:将无缺陷处第二次底波调节为荧 光屏满刻度的100%。 c) 凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%的部位, 应在工件表面作出标记,并予以记录。
2) B级检测:
a) 母材厚度≥8mm~46mm时,一般用一种K值 探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接 接头的单面双侧进行检测。 b) 母材厚度大于46mm~120mm时,一般用一 种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧 进行检测,如受几何条件限制,也可在焊接接 头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行 检测。
(3)灵敏度校验方法: ①直探头圆周面扫查:用CSⅠ-1、CSⅠ-2和 CSⅠ-3试块做DAC曲线。 ②端面扫查:探测深度500mm,用CSⅠ-4试块校 验灵敏度,需要表面补偿,如2dB。方法是:把 φ2/200的平底孔回波调至80%满屏高度,然后提 高18dB(40lg500/200+2=18dB)。 ③斜探头扫查:用60°V型槽试块做DAC曲线。
b). 母材厚度大于46mm~400mm时,一般用 两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双 面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应 不小于10°。对于单侧坡口角度小于5°的窄 间隙焊缝,如有可能应增加对检测与坡口表 面平行缺陷有效的检测方法。 c). 应进行横向缺陷的检测。检测时,将探头 放在与焊缝及热影响区上作两个方向的平行 扫查,见图13。
4.2.6.1 单直探头基准灵敏度的确定 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、双晶直探头试块 a) 工件检测距离小于45mm时,应采用CSⅡ 标准试块。 b) CSⅡ试块的形状和尺寸应符合图5和表5的 规定。 表5 CSⅡ标准试块尺寸 mm 试块序号 孔径 CSⅡ-1 φ2 CSⅡ-2 φ3 CSⅡ-3 φ4 CSⅡ-4 φ6 检测距离L=5,10,15,20,25,30,35,40,45.
C.4 检测方法 C.4.1 扫查方式 C.4.1.1 扫查方向见图C.1。
C.4.2 基准灵敏度的确定 从锻件外圆面将探头对准内圆面的标准沟槽, 调整增益,使最大反射高度为满刻度的80%, 将该值标在面板上,以其为基准灵敏度;不改 变仪器的调整状态,再移动探头测定外圆面的 标准沟槽,并将最大的反射高度也标在面板上, 将上述两点用直线连接并延长,绘出距离-波 幅曲线,并使之包括全部检测范围。内圆面检 测时基准灵敏度也按上述方法确定,但探头斜 楔应与内圆曲率一致。
超声检测复试综合题介绍
许遵言
2012-5-25
一、主要检测对象
1、焊缝 2、锻件 3、钢板
二、题目类型
1、工艺题 2、解释分析题 3、缺陷评定
三、标准和考题介绍
◆焊缝
JB/T4730.3-2005解释: 1、超声检测技术等级 1). A级检测: A级仅适用于母材厚度≥8mm~46mm的对接 焊接接头。可用一种K值探头采用直射波法和 一次反射波法在对接焊接接头的单面单侧进 行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。
3) C级检测: 采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平,对 焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要 用直探头进行检测,检测方法见5.1.4.4。 a). 母材厚度≥8mm~46mm时,一般用两种K 值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接 接头的单面双侧进行检测。两种探头的折射 角相差应不小于10°,其中一个折射角应为 45°。
4、超声检测时,余高磨平有什么好处?
答:焊缝磨平有利于探头在焊缝表面进行 检测,提高直射波扫查覆盖率;有利于探 头在焊缝上平行扫查,以发现垂直于焊缝 的横向缺陷;而且可以减少因焊缝表面不 规则而产生的表面杂波,提高探测质量。
请对B1焊缝质量予以评级并说明理由。
解答:
评定结果: 信号1 级别;Ⅲ级 性质:未熔合 评级理由:波幅位于Ⅱ区,长度小于1/3T, 但从信号位置和波型模式为Ⅱ来判断应为 未熔合,所以评为Ⅲ级。
6)、距离-波幅曲线的灵敏度选择 a) 壁厚为6mm~120mm的焊接接头, 其距离-波幅曲线灵敏度按表19的规定。 b) 壁厚大于120mm~400mm的焊接接 头,其距离-波幅曲线灵敏度按表20的规 定。 c) 检测横向缺陷时,应将各线灵敏度 均提高6dB。
试题举例
1、筒体环缝B1和B2(图1)焊接后应按 JB/T4730.3-2005标准进行超声检测,检测级别 为C级,请叙述检测的要点并在图1上标注探头和 扫查方向。
综合评定焊缝质量:Ⅲ级。
◆锻件
1、探头: (1)、JB/T4730.3-2005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、检测方向: (1)、JB/T4730.3-2005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。