超声波探伤(焊缝)工艺

超声波探伤（焊缝）工艺
1 总则
1.1 本工艺适用于钢制锅炉压力容器的母材厚度为 6 ～120mm 的全焊透熔化焊焊缝及其等级评定。

1.2 本工艺不适用于铸钢及奥氏体钢焊缝, 外径小于159mm 的钢管对接焊缝, 内径小于或等于200mm 的管座角焊缝; 也不适用于外径小于250mm 或内外径之比小于80%的纵向对接焊缝。

1.3 依据标准：《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（96版）、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》、TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》和第1、2、3号修改单、JB/T 4730-2005 《承压设备无损检测》。

1.4 人员资格: 焊缝超声检测人员必须持有质量技术监督部门颁发的具有相应项目的有效资格证书; 初级以上在中级的指导下可进行检测操作; 中级以上可出具检测报告。

1.5 焊缝超声检测原则上按本工艺进行, 特殊情况应由检测人员编制工艺, 经超声检验检测责任师和技术负责人审批后方可进行。

国家新标准或规定下达后，应及时修订本工艺。

2 检测准备
2.1 检测人员首先应了解被检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高、表面状况、背面衬垫、沟槽等情况，绘制被检工件展开图。

2.2 检测面
2.2.1 一般采用一种K值探头, 母材厚度小于或等于46mm时, 应用一次反射波(即二次波)在焊缝的单面双侧进行检测; 母材厚度大于46mm时, 应用直射法(即一次波)在焊缝的双面双侧进行检测。

2.2.2 检测区域的宽度为焊缝及其两侧各相当于母材厚度30% 的一段区域且不小于10mm。

2.2.3 探头移动区的确定: 采用一次反射法时, 不小于0.75P(跨距P=2TKmm, T 为母材厚度, K为探头K值)。

2.2.4 清除探头移动区内的飞溅、油垢、锈蚀，并打磨露出金属光泽，必要时进行补焊修磨至平滑，经外观检验合格后方可检测。

2.2.5 探头移动区内的母材应采用频率为2～5MHz、晶片直径为10～25mm的直探头进行检测, 其检测灵敏度为: 将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的100% 。

凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20％的部位，应在工件表面作标记，并予以记录，以利于辩别焊缝缺陷。

2.3 探头K值
根据工件厚度按下表选取
2.4 耦合剂, 要求润湿能力强, 并有足够的粘度, 一般选用机油或化学浆糊, 但标定仪器所用的耦合剂必须与检测用的耦合剂相同。

2.5 试块, 采用标准试块CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA和CS1，CS2。

2.6 设备, 应符合标准中的规定。

2.7 校准, 在基础试块上进行, 校准中应使超声主声束垂直对准反射体的轴线, 以获得稳定的和最大的反射信号。

在探头开始使用时，应按ZBY230的有关规定进行一次全面的性能校准: 对于斜探头应校准前沿距离、Ｋ值、主场束偏离、灵敏度余量和分辩力；对于直探头应校准始脉冲宽度灵敏度余量和分辩力。

在探头使用过程中，每个工作日应对斜探头校准前沿距离、Ｋ值和主声束偏离；每个月应对直探头检查一次。

2.8 复核
2.8.1 复核时机, 每次检测前均应对扫描线灵敏度进行复核, 遇有下述情况时还应随时复核。

a. 校准后的探头、耦合剂和仪器旋钮发生改变时；
b. 开始电压波动或检测者怀疑灵敏度有变化时；
c. 连续工作４小时以上时；
d. 工作结束时。

2.8.2 扫描量程的复核, 如果距离一波幅曲线上任意一点在扫描线上偏移超过扫描读数的 10%, 则扫描量程应予以修正, 并在检测记录中加以标明。

2.8.3 距离一波幅曲线的复核, 应不少于3点, 如曲线上任何一点幅度下降
2dB, 则应对上一次以来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。

2.9 距离一波幅曲线及检测灵敏度的确定。

2.9.1 直探头距离一波幅曲线, 应根据在 CS2试块上测定的数据绘制, 其灵敏度按标准中表 9-5评定线确定。

2.9.2 斜探头距离--波幅曲线, 应根据在CSK-ⅡA试块上测定的数据绘制, 其灵敏度按标准中表 9-3评定线确定。

2.9.3 注意事项: 检测横向缺陷时应将灵敏度提高 6dB; 检测面的曲率半径 R ≤W2/4时, 距离--波幅曲线的绘制应在曲面对比试块上进行;被检工件表面状况及材质与试块不相同时, 应按标准附录 L的规定进行传输损失补偿。

检测
3.1 平板对接焊缝的检测
3.1.1 检测纵向缺陷, 当母材厚度 T≤46mm时, 采用斜探头垂直于焊缝中心线, 在焊缝的单面双侧进行检测; 母材厚度> 46mm时, 采用双面双侧检测, 若受几何条件限制, 则用两种 K值探头在焊缝的双面单侧进行检测; 母材厚度T> 40mm且单侧坡口角度小于 5°时, 应按JB4730-94标准附录 P“串列式检测方法”进行。

扫描方式为锯齿型移动, 并辅以 10-15°左右转动。

3.1.2 检测横向缺陷, 当母材厚度T≤100mm时，采用斜探头与焊缝中心线作平行或成100～200。

斜平行单面扫查；当母材厚度T≥100mm采用双面双侧平行扫查或采用两种K1探头作单面两个方向的平行扫查;必要时亦可用两个K1探头作串列扫查。

对电渣焊缝还应增加与焊缝中心成45。

的扫查。

3.2 曲面工件对接焊缝的检测
3.2.1 检测环缝时, 一般按平板对接焊缝检测方法进行, 若受曲率影响, 应用对比试块校核，其曲率半径应为检测面曲率半径的0.9-1.5倍。

对受几何条件限制无法检测的焊缝应予记录。

3.2.2 检测纵缝时，对比试块的曲率半径与检测面曲率半径之差应小于10％，并注意如下几点：
a.选择K 值，应据工件的曲率、母材厚度、几何临界角综合考虑，确保声束能扫查被检测面。

b.探头接触面修磨后，应用曲率对比试块重新测定其入射点和k 值。

c.当检测面曲率半径R>W2/4且采用平面对比试块调节仪器时，应注意到荧光屏指示的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，必要时应予修正。

3.2.3 当曲率半经R>W2/4，应采用与曲率半径相同的试块。

3.3 管座角焊缝的检测
3.3.1 根据检测面状态选择探头类型和检测方法，使声束尽可能垂直于焊缝中的主要缺陷。

3.3.2 检测一般以直探头为主，其频率、尺寸按本工艺2.2.5 选择，对直探头扫查不到的区域可用斜探头检测。

4 记录
4.1 在展开图上画出有特征（如人孔、接管等）的部件，发现需记录的缺陷，应标示其相对位置。

4.2 缺陷反射波幅在定量线以上时，应用6dB 法或端点6dB 法测定并记录其指示长度，同时记录其最大反射波幅dB值和当量值。

5 评定
5.1 缺陷指示长度小于10mm按5 mm计。

5.2 两缺陷间距小于其中较小缺陷长度应作为一个缺陷，指示长度为两缺陷指示长度之和。

5.3 缺陷等级评定标准《承压设备无损检测》JB/T4730-2005。

6 报告
6.1 检测报告应由具备中级以上资格人员出具，并经两级签审，一式两份（一份存档，一份交用户）。

6.2 检测报告
报告应按《压力容器全面检验报告》项目检验报告《超声波检测报告》之要求。