UT工艺

超声波探伤通用工艺1 总则1 适用范围本工艺适用于公司承接的电站及其他各类钢制锅炉、压力容器及压力管道母材厚度为6mm～400mm全焊透熔化焊对接焊接接头的超声检测对接焊接接头的超声检测和质量等级评定1.2 编制依据1.2.1 《钢制压力容器》 GB1501.2.2 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》劳部发<1996>276号1.2.3 《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发<1999>154号1.2.4 《承压设备无损检测》 JB/T4730—20051.2.5 《管道焊接接头超声波检验技术规程》 DL/T 820-20021.2.6 《电力建设安全工作规程（第一部分：火力发电厂）》 DL5009.1－20021.2.6 《火力发电厂焊接技术规程》 DL/T869-20042 检验人员2.1 超声波探伤工作人员，必须取得国家质量技术监督局无损检测人员资格考核委员会颁发的资格证书，探伤报告必须由Ⅱ级或Ⅱ级以上的超声波探伤人员编写，并由技术负责人或授权签字人签发。

2.2 探伤人员应熟悉本作业指导书的各条规定，并能按规定的探伤工艺熟练地操作。

2.3 探伤人员必须遵守现场安全规程和其它有关规定。

3 准备工作3.1 技术准备3.1.1 根据检验协议及客户提交的《金属试验委托单》了解检测规范、被检工件材质、规格、焊接工艺、热处理工艺等。

3.1.2 确定检验比例、检验数量、检验工作质量等级、受检工件质量验收级别。

检测时机及抽检率的选择等应按法规、产品标准及有关技术文件的要求和原则进行。

3.2 现场情况及现场准备3.2.1 了解被检工件结构、焊接位置、坡口型式、内壁加工情况、对口间隙、焊缝的中心位置和环境情况。

并对现场安全设施及检测环境进行评价。

3.2.2 对焊接接头的表面质量及外形尺寸应进行检查，对有影响检验结果评定的表面形状突变应进行适当的修磨，并做圆滑过渡，内壁加工面应满足超声波检验的要求。

3.2.3 探测面探头移动区应清除飞溅、锈蚀、氧化物及油垢。

必要时，表面应打磨平滑，打磨宽度至少为探头移动范围。

a)采用一次反射法探测时，探头移动区应大于1.25PP=2t tgβ,式中:P—跨距,mm;t—管壁厚度,mm; β—探头折射角,(O)。

b)采用直射法探测时，探头移动区位大于0.75P。

3.3 工艺制订根据本工艺及有关标准规定及现场情况等制订工艺卡，确定探伤仪、试块、探头及扫描比例、探测灵敏度、探测方式等。

以上参数参见具体检验项目的《超声波探伤工艺卡》。

3.4 器材准备及仪器、探头性能的测试选择的器材、调整的具体参数参看《超声波探伤工艺卡》。

3.4.1 探伤仪3.4.1.1 采用A型脉冲反射式超声波探伤仪。

其工作频率范围为0.5MHz～10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。

探伤仪应具有80dB 以上的连续可调衰减器，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%。

3.4.1.2 超声探伤仪和探头的系统的组合性能不低于下列指标:a 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。

b 仪器和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。

c 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。

3.4.1.3 仪器的校准在仪器开始使用时，应对仪器的水平线性和垂直线性进行测定。

在使用过程中，每隔三个月至少应进行一次测定。

3.4.2 探头3.4.2.1探头K值选择推荐采用下表：斜探头的K值（角度）选取可参照下表的规定。

条件允许时，应尽量采用较大K值探头。

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°）3.4.2.2 探头测定a) 斜探头置于标准试块上探测棱边，当反射波幅最大时，探头中心线与被测棱边的夹角应在90°±2°的范围内。

b) 斜探头主声束在垂直方向不应有明显的双峰或多峰。

c) 探头的中心频率允许偏差为±0.5MHZ3.4.2.3 探头的校准在新探头开始使用时,应对探头进行一次全面的校准a) 斜探头使用前，至少应进行前沿距离、折射角、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等的校准。

使用过程中，每个工作日应标准前沿距离、折射角和主声束偏离。

b) 直探头的始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力应每隔一个月检查一次。

3.4.2.4 纵向对接接头检验探头的要求a）纵向对接接头的探头应根据管件的曲率和壁厚选择探头角度，并考虑几何临界角的限制。

条件允许时，声束在曲底面的入射角不应超过70°。

b）探头接触面修磨后，用曲面试块实际测定探头入射点和折射角。

3.4.3 仪器的校验3.4.3.1 每次检测前均应在对比试块或其他等效试块上对扫描线、灵敏度进行校验，校验过程中使用的试块与被检管件的温差不大于15℃。

遇有下述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4h以上时；d) 工作结束时。

3.4.3.2 时基调节校验时，如发现校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的10%，则扫描比例应重新调整，前次校验后已经检验的焊接接头要重新检验。

3.4.3.3 灵敏度校验时，如校验点的反射波幅比距离—波幅曲线降低2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，并应重新检验前次校验后检查的全部焊接接头。

如校验点的反射波幅比距离—波幅曲线增加2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，对前次校验后已经记录的缺陷进行尺寸参数重新测定并予于评定。

3.4.3.4 距离—波幅曲线复核时，校核应不少于3点。

如曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次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。

3.4.3.5 校准、复核和线性检验时，任何影响仪器线性的控制器（如抑制或滤波开关等）都应放在“关”的位置或处于最低水平上。

3.4.3 试块3.4.3.1 标准试块主要用于测定探伤仪、探制作DAC曲线及系统性能。

采用的标准试块为CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA和CSK-ⅣA。

标准试块的尺寸精度应符合要求，并应经计量部门检定合格。

3.4.3.2 对比试块对比试块应选用与被检管材相同或声学性能相近的钢材制作。

对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件的厚度相对应。

如果涉及到两种或两种以上不同厚度部件焊接接头的检测，试块的厚度应由其最大厚度来确定。

a）环向对接接头检验对比试块的曲率半径为检验面曲率半径0.9～1.5倍的试块均可采用。

b）纵向对接接头检验对比试块的曲率半径与检验面曲率半径之差应小于10﹪。

c）当检验曲面曲率半径R＞W2/4，可采用平面对比试块调节仪器。

但检验中应及时修正缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异，修正方法参照GB11345相关章节。

d）当检验面曲率半径R≤W2/4时（W为探头接触面宽度，R、W单位均为mm），应采用与检验面曲率相同或相近的对比试块。

在满足灵敏度要求的条件下，可以采用其他型式的试块，并在报告中注明。

3.4.3.3 携带试块用于校验灵敏度和时基线性，可根据需要选择。

3.4.4 耦合剂3.4.4.1 偶合剂应具有良好的润湿能力和透声性能，且无霉、无腐蚀、易清除。

偶合剂对人体不能有损伤作用。

3.4.4.2 在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂。

4 作业方法及工艺要求4.1 仪器的调整、校验4.1.1 探头参数及性能的测定在CSK-1B试块上测定探头的前沿、折射角、始脉冲占宽和探头分辨力。

4.1.2 时基线扫描的调节4.1.2.1 时基线扫描的调节：时基线刻度可按比例调节为代表脉冲回波的水平距离、深度或声程。

扫描比例依据管件厚度和选用的探头角度来确定，最大检验范围应调至时基线满刻度60%以上。

4.1.2.2 检验面曲率半径R大于W2/4时，应在标准试块或平面对比试块上进行时基线扫描调节。

4.1.2.3 检验面曲率半径R小于等于W2/4时，在规定的对比试块上进行时基线扫描调节。

4.1.3 检验技术等级4.1.3.1 超声检测技术等级选择超声检测技术等级分为A、B、C三个检测级别。

超声检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关标准及设计图样规定。

4.1.3.2 不同检测技术等级的要求4.1.3.2.1 A级仅适用于母材厚度≥8mm～46mm的焊接接头。

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。

4.1.3.2.2 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。

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1。

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2。

4.1.3.2.3 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。

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°。

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2。