超声波探伤践操作指导讲义(未删版)

模拟式超声波探伤实践操作指导一、熟悉超声波仪器旋钮及探头、试块⒈超声波仪器面板示意图：CTS-22型CTS-23型CTS-26型⒉超声波仪器主要旋钮的作用：（CTS-22型）1.发射插座2.接收插座3.工作方式选择4.发射强度5.粗调衰减器6.细调衰减器7. 抑制8.增益9.定位游标10.示波管11. 遮光罩12.聚焦13.深度范围14. 深度微调15. 脉冲移位16.电压指示器17.电源开关【工作方式选择】旋钮：选择“单探”、“双探”方式。

“单探”方式有“单探1”其发射强度不可变，“单探2”其发射强度可变的且应于“发射强度”旋钮配合使用，“单探”为一个单探头发收工作状态，探头可任一插入发射或接受插座；“双探”为两个单探头或一个双晶探头的一发一收工作状态，分别插入发射和接受插座。

【发射强度】旋钮：是改变仪器的发射脉冲功率，增大发射强度，可提高仪器灵敏度，但脉冲变宽，分辨率差，一般将“发射强度”旋钮置于较低位置。

【衰减器】旋钮：是调节探伤灵敏度和测量回波振幅，【衰减器】读数越大，灵敏度越低，【衰减器】读数越小，灵敏度越高。

【衰减器】一般分粗调20dB档和细调2dB或0.5dB档。

【增益】旋钮：是改变接受放大器的放大倍数，进而连续改变探伤灵敏度，使用时，将反射波高度精确地调节到某一指定高度，一般将【增益】调至80％处，探伤过程中不能再调整。

【抑制】旋钮：是抑制示波屏上幅度较低的或不必要的杂乱发射波不予显示。

使用“抑制”时，仪器的垂直线性和动态范围将会改变，其作用越大，仪器动态范围越小，从而容易漏检小缺陷，一般不使用抑制。

【深度范围】旋钮：是粗调扫描线所代表的深度范围。

使示波屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。

厚度大的试件，选择数值较大的档级；厚度小的试件，选择数值较小的档级。

【深度微调】旋钮：是精确调整探测范围，可连续改变扫描线的扫描速度，使不同位置的回波按2x 关系连续压缩或扩展。

【脉冲移位】旋钮：使扫描线连扫描线上的回波一起移动，不改变回波间距。

⒊探头：⒋试块CSK-ⅠA、CSK-ⅢA、CSK-ⅡA、CSK-ⅣA试块：CSK-ⅠA试块CSK-ⅢA试块CSK-ⅡA 试块 （L —试块长度，由使用的声程确定） CSK-ⅣA二、准备工作⒈ 准备好测量尺，记录纸等； ⒉ 了解工件材料和焊接方法（单面焊或双面焊、手工焊或自动焊）、坡口型式、测量被检工件规格（厚度）、绘制工件示意图并标明必要的尺寸如下图。

⒊ 选择探头频率、探头型式（直探头或斜探头）、晶片尺寸、探头K 值时，根据被检工件，按JB/T4730.3标准选择。

实践考核时，焊缝超声检测采用频率2.5MHz 的K2斜探头；钢板、锻件的实践考核按照一次性规定只需使用单晶直探头2.5P20、5P20等。

⒋ 记录仪器型号、探头型式、试块型号以及试件编号、工件规格等。

⒌ 耦合剂，如机油、甘油等。

三、对接焊缝超声检测要点：【工作方式选择】旋钮调至“单探1”；【脉冲移位】旋钮找到始波并对准“0”格处；【增益】旋钮调至80％处；【抑制】旋钮至关。

⒈ 探头前沿、K 值测定：⑴ 斜探头前沿测定(找斜探头入射点）将探头置于CSK －ⅠA 试块上前后移动（图1），并保持与试块侧面平行，在显示屏上找到100R 圆弧面的最高反射波后，用尺量出L 距离，则探头前沿L R l -=100（一般测量2～3次，取中间值）。

图1⑵ 折射角β(K 值)测定：将探头置于CSK －ⅠA 试块另一端上（图2）前后移动，并保持与试块侧面平行，在显示屏上找出φ50(有机玻璃) 的最高反射波后，用尺量出 M 距离，则折射角β(K 值)： 3035-+==l M K tg β图2 （根据探头标称K 值K2）⒉ 扫描线调试方法、比例及分贝数记录（以CTS-22型为例）⑴ 水平1:1法 (扫描线刻度代表水平距离)：要点：先将仪器上的【深度范围】旋钮置于50mm 处；当探头晶片尺寸大于等于13×13时，探头置于ⅢA 试块靠10R 圆弧侧（图3）；当探头晶片尺寸小于13×13时，探头置于ⅢA 试块中间（图4）。

图3 图4① 将探头置于CSK －ⅢA 试块的20h 横孔上进行前后移动（图5），并保持与试块侧面平行，找出显示屏上20h 横孔反射波最高点20F 后，探头不能移动，用尺量出L 距离，则孔深20h 处的水平距离为l L L +-=4020。

此时用【深度微调】或【脉冲移位】旋钮调节，将20F 反射波的前沿对准扫描线刻度20L 格处，再将20F 反射波高调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量。

图5② 然后将探头置于40h 横孔上进行前后移动，并保持与试块侧面平行，在显示屏上找出40h 横孔反射波最高点40F 后，探头不能移动，用尺量出L 距离，则孔深40h 处的水平距离l L L +-=4040。

观察40F 反射波前沿位置与40L 格相差值“x ∆”（图6），此时先用【深度微调】旋钮调节，将40F 反射波的前沿进行扩展或压缩（图6-1、图6-2），移到扫描线刻度40L 格处后再移x ∆（即2x ∆），再用【脉冲移位】旋钮调节，将40F 的反射波前沿对准扫描线刻度40L 格处，并将40F 反射波高调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量。

图6-1 F 40反射波前沿位置＜L 40 图6-2 F 40反射波前沿位置＞L 40图6③ 将CSK －ⅢA 试块翻身（图7），分别探测10h 、30h 孔深，确认最高反射波10F 、30F 的前沿是否分别对准显示屏的扫描线刻度10L 、30L 格处，再分别将10F 、30F 反射波高调置满刻度的60％，并分别记录相应的【衰减器】分贝数余量。

如果10F 、30F 的最高反射波前沿不在显示屏的水平刻度10L 、30L 格处，则应重新调试水平比例。

图7⑵ 深度1:1法 (扫描线刻度代表深度)：要点：先将仪器上的【深度范围】旋钮置于250mm 处；当探头晶片尺寸大于13×13时，探头置于ⅢA 试块靠10R 圆弧侧；当探头晶片尺寸小于13×13时，探头置于ⅢA 试块中间。

① 将探头置于CSK －ⅢA 试块的20h 横孔上进行前后移动（图8），并保持与试块侧面平行，找出显示屏上20h 横孔反射波最高点20F 后，探头不能移动，用【深度微调】或【脉冲移位】旋钮调节，将20F 反射波的前沿对准扫描线刻度2格处， 再将20F 反射波高调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量。

图8② 然后将探头置于40h 横孔上进行前后移动，并保持与试块侧面平行，在显示屏上找出40h 横孔反射波最高点40F 后，探头不能移动，观察40F 反射波的前沿位置与 4 格相差值“x ∆”（图9），此时先用【深度微调】旋钮调节，将40F 反射波的前沿进行扩展或压缩（图9-1、图9-2），移到扫描线刻度4格后再移x ∆处（即2x ∆），再用【脉冲移位】旋钮调节，将40F 反射波的前沿对准扫描线刻度4格处，并将40F 反射波高调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量。

图9-1 F 40反射波前沿位置＜h 40 图9-2 F 40反射波前沿位置＞h 40图9③ 将CSK －ⅢA 试块翻身（图10），用同样方法分别探测10h 、30h 、50h ……孔深，确认最高反射波10F 、30F 、50F ……前沿分别对准显示屏的扫描线刻度1、3、5 ……格处，再分别将10F 、30F 、50F ……反射波高调置满刻度的60％，并分别记录相应的【衰减器】分贝数余量。

如果10F 、30F 、50F ……等最高反射波前沿不在显示屏的扫描线刻度1、3、5……等格处，则重新调试深度比例。

图10⑶ 举例：使用CTS —22仪器，探头型号：单斜探头2.5P13×13K2，l =10mm ，试板厚度T=24mm 。

① 将仪器上的【深度范围】旋钮置于250mm 处，用【脉冲移位】旋钮把始波调到“0”格处；② 探头置于CSK －ⅢA 试块的20h 横孔上，并保持与试块侧面平行进行前后移动，找出显示屏上20h 反射波最高点20F 后，按住探头不能移动，用【深度微调】或【脉冲移位】旋钮将20F 反射波前沿调到显示屏的扫描线刻度2格处，再将20F 反射波幅调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量dB=50；③ 将探头置于40h 横孔上，保持与试块侧面平行进行前后移动，找出显示屏上40h 反射波最高点40F 后，按住探头不能移动，观察40F 反射波前沿位置在3.2格处，与4格相差值“x ∆=0.8格”。

此时先用【深度微调】旋钮将40F 反射波前沿调到扫描线刻度4格后，继续将40F 反射波前沿移到4.8格处（即2x ∆），再用【脉冲移位】旋钮将40F 反射波前沿移至扫描线刻度 4 格处。

然后将40F 反射波幅调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量dB=42； ④ 将CSK －ⅢA 试块翻身，探测10h 孔深，确认10F 最高反射波前沿位于扫描线水平刻度1格处，将10F 反射波幅调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量dB=54；⑤ 探测30h 孔深，确认30F 最高反射波前沿位于扫描线刻度3格处，再将30F 反射波幅调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量dB=46；同样方法探测05h 孔深，并确认05F 波的前沿在5格处，使其波幅调置满刻度的60％，记录【衰减器】分贝数余量dB=38。

⑥ 将孔深10、20、30、40、50的分贝数余量填入表内（如表1）。

表1 基准波高60％⒊ 绘制距离—dB 曲线图和探伤灵敏度的确定⑴ 以反射波幅dB 值为纵坐标，以孔深距离为横坐标。

根据表5，在坐标纸上标出评定线、定量线、判废线，标出Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区（图11）。

图11⑵ 探伤灵敏度的确定：探伤灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。

首先确定探测厚度的二次波探测最大深度（即2倍探测厚度）所对应的评定线分贝数。

上例在探测T=24mm 时，表1中的孔深在50mm 时所对应的评定线分贝数为“25 dB ”。

然后将仪器上的【衰减器】余量调至25 dB 时灵敏度就调好了。

⑶ 不同厚度范围的距离-波幅曲线的灵敏度（表2）表2⒋ 扫查方式（平板对接焊缝的检测）试件厚度在8mm ～46mm 时，采用一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。

⑴ 检测扫查区域：探头移动区≥1.25P ，（P =2TK ）（图12）图12⑵ 为检测纵向缺陷，斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上，作锯齿型扫查（图13） ⑶ 为检测焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查（图14）。

图13 图14⑷ 为确定缺陷位置、方向和形状，观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，可采用前后、左右、转角、环绕等四种基本扫查方式（图15）。