超声检测复试综合题介绍(2012UT3级复证学习资料)

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。