超声检测要点

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– 纵波直入射法检测面:原则上应从两个相互垂直的方向进行 检测。并尽可能地检测到锻件的全体积。
• 检测灵敏度
• 底波调节法( x ≥3N) • 试块比较法 • 试块计算法( x ≥3N)
• 缺陷位置和大小的测定 • 缺陷回波的判断
2x D 2 f xj df 40 lg xf d j 20 lg
5. 后处理工序 按要求进行检测后的工件清理以及仪器、探头、试块 的清洁和整理。
6. 检测报告的编写
编写、审查检测报告,检测报告应包括检测条件、检 测结果与评定结论等,检测报告应完整、正确。
Ⅳ 检测工艺卡编制
• 检测工艺卡是实施具体产品检测作业的指导性文件,一般 采用表格、卡片的形式。 • 特种设备检测工艺卡是针对特种设备某一具体产品或产品 上某一部件,依据超声检测通用工艺规程、被检工件的技 术要求和JB/T 4730.3-2005等检测标准而专门制定的有关 技术细节和具体参数的工艺文件。 • 检测工艺卡的一般要求:内容完整,技术方法正确,格式 规范,符合有关标准要求。
b.惠更斯原理,波的叠加、干涉、衍射; c.超声波的传播速度; d.声压、声强、声阻抗的定义及表达式; e.分贝的概念及表达式; f.常用的分贝数值与声压比值的关系。 • 超声波的传播 a.超声波垂直入射到平界面时声强和声压的反射和透射; c.超声波倾斜入射到平界面时的反射、折射和波型转换; 临界角的概念; d.端角反射; e.超声波入射到曲界面的反射和透射; f.超声波的传播衰减和引起衰减的原因。
CS 2 1 t ) 临界 (1 2 Cl 2 D
• 小Leabharlann Baidu径管水浸法检测:
– 偏心距x的选择条件:0.251R≤x≤0.458r
c. 锻件 •常见缺陷:缩孔、缩松、夹杂物、裂纹、折叠、白点。 •缺陷特点:除裂纹外,多数缺陷常常是沿金属流线方向分布。 •检测技术:纵波直入射检测、纵波斜入射检测、横波检测。 • 声束入射面和入射方向选择
实际操作考试操作要点
钢板检测
1. 准备 a. 记录被检件的试件号及规格(400×500×δ )等数据, 注意被检件的规定记录坐标。 b. 选择探头:纵波直探头 、双晶直探头 (JB/T 4730.3-2005 4.1.2中表1) • 选择试块(JB/T 4730.3-2005 4.1.3) CBⅠ δ≤20mm 阶梯平面 CBⅡ δ>20mm Φ5mm平底孔
4. 试块选择:CSK-ⅠA、CSK-ⅢA。 5. 检测区域:按标准5.1.4.1a)规定,其宽度为焊缝加上焊缝两侧的 热影响区 :34+2×20×30%=56mm。 6. 耦合补偿:因工件的表面粗糙度和形状与试块的差异,应实测。 7. 探头移动区域:因采用一次反射波法检测,探头移动区域: W≥1.25P=1.25×2KT=1.25×2×2.5×20=125mm 8. 时基线扫描比例调节:按深度2:1,可使最大检测范围在时基线 满刻度的80%。 9. 距离—波幅曲线绘制:按检测最大范围确定曲线距离,母材厚 度 为20mm,采用一次反射波法检测,所以曲线的最后的一点距离 应超过2T。利用CSK-ⅢA上深度为10mm、20mm、30mm、 40mm、50mm的五个Φ1×6孔绘制曲线。 评定线: Φ1×6-9dB; 定量线: Φ1×6-3dB; 判废线: Φ1×6-5dB
现有一筒体,外径为2600mm,内径为2560mm,筒体 纵向对接焊缝采用埋弧自动焊、双面焊接,坡口为X形,上 焊缝的宽度为34mm ,下焊缝的宽度为30mm ,纵向结构 如图所示。材质为16MnR。工件表面经打磨后,粗糙度达 到Ra<6.3μm。检验要求按JB/T 4730.3-2005标准规定的B 级检测技术,合格级别为1级。
10. 检测灵敏度:Φ1×6-9dB 当采用距离—dB曲线确定检测灵敏度时,仪器衰减(增益) 量应在缺陷的2T距离处评定线所对应的dB值。 采用面板曲线,则检测灵敏度为评定线。 11. 扫查: (1) 扫查方式:垂直于焊缝作锯齿形扫查,辅以前后、左右、转角、 环绕等扫查。 (2) 扫查速度和最大扫查间距:扫查速度不应大于150mm/s,扫查的 最大间距不大于探头直径的85%(扫查覆盖率应大于探头直径的 15%)。 (3) 横向缺陷检测:B级检测规定要求。检测时,应将各线灵敏度提 高6dB。
– 按所用的探头和仪器在试块上实 测的数据绘制而成。 – 该曲线由评定线(EL)、定量线 (SL)和判废线(RL)组成。
– 分区规定。
• 距离—dB曲线的应用
– 了解反射体波高与距离 之间的对应关系; – 调整检测灵敏度:检测 灵敏度不低于评定线; – 比较缺陷大小;
– 确定缺陷所在的区域。
• 检测灵敏度的选择
3. 基本检测技术
• 检测技术分类 a.脉冲反射法与穿透法;
b.接触法与液浸法;
c.纵波、横波、表面波和兰姆波法。 • 各种检测技术的基本原理、特点及适用范围 • 检测条件选择 a.仪器选择;
b.探头选择;
c.耦合剂选用。
• 检测 a.试块准备; b.耦合及表面补偿; c.时基线性调节; d.灵敏度调节; e.基本扫查方式; f.缺陷回波的识别。
• 工艺卡内容: a. 工艺卡编号; b. 产品部分:产品名称和编号,制造、安装或检验编号、特种 设备类别、规格尺寸、材料牌号、热处理状态及表面状态。 c. 检测设备与材料:仪器型号和编号、探头规格参数、试块和 耦合剂等; d. 检测工艺参数:检测方法、检测比例、检测部位、仪器时基 线比例和检测灵敏度调整等; e. 检测技术要求:执行标准、验收级别; f. 检测部位示意图; g. 编制人员(资质级别)、审核人员(资质级别); h. 编制日期。
φ
φ
可供选择的设备和器材(均已检验合格)如下:
1. 超声探伤仪: CTS-22型一台 HS600型一台 2.5P8×8K1.5 2.5P8×8K2
2. 斜探头:
2.5P8×8K1 上述探头的尺寸为:12mm×30mm,探头前沿均为12mm 。
2.5P16×12K1.5
3. 标准试块:
2.5P16×12K2
超声检测知识要点
Ⅰ 理论部分
1. 超声检测的物理基础 • 机械振动和机械波 a.机械振动的概念; b.机械振动的周期、频率的定义及其相互关系;
c.机械波的概念;
d.机械波的产生条件; e.机械波的主要物理量(波速、波长、周期、频率的定义 及其相互关系)。 • 超声波的定义及分类 a.超声波的分类(根据波型、波形、波振动的持续时间等 分类);
– 当量法、测长法、底波高度法。 – 单个缺陷、分散缺陷、密集缺陷。
d. 焊接接头 • 焊接接头:金属熔化焊焊接部位的总称。 • 接头形式及坡口形式 • 常见焊接缺陷:裂纹、孔穴、夹杂、未焊透及未熔合。 • 检测方法和检测条件选择
– 检测技术等级 – 检测面 – 探头K值(角度)的选择:三方面要求
3. 探头选择
(1) 探头K值选择: 为保证探头主声束能扫查到整个焊缝的横截面,K值应满足:
K≥(a/2+b/2+l0)/T=(34/2+30/2+12)/20=2.2
为保证主声束能扫查到筒体内壁,β还应满足: β≤sin-11280/1300=80°
当K为2.5时, β≈68 °<80°,满足要求。
• 圆盘声源声场
a.声轴的概念及圆盘声源声轴上声压分布规律;
b.近场、远场、未扩散区与扩散区的概念及其长度的计算 表达式;
c.声束的指向性概念及其计算。
• 规则反射体的回波声压 a.平底孔的回波声压公式; b.大平底的回波声压公式; c.圆柱曲底面回波声压公式。
2. 设备和器材 • 检测仪及其性能 a.检测仪的基本构成、各单元的作用及工作原理; b.检测仪的分类;
40 30 20 10 0 6 18 30 60 90
Ⅰ级
12 120 板厚
T(mm)
Φ 2×40+1dB 25mm
Φ 2×40-6dB 8mm三个
Φ 2×40-12dB 5mm二个
T=100mm
Ⅱ 实际操作部分
1. 检测技术的选择和操作条件的确定 根据有关标准和被检件的要求,选择适当的超声检测方 法和技术,确定所需仪器、探头、试块的参数及扫查参数。 2. 检测仪器调节
按检测工艺规程的要求,正确地设置仪器状态,熟练地 进行仪器的时基线调节、灵敏度调节、制作距离-波幅曲线; 材质衰减和表面耦合补偿、检测分辨力校验。 3. 检测的执行
按检测工艺规程规定的检测面、扫查方式、扫查速度及 扫查间距进行扫查;
4. 缺陷检测、评定及记录
a.能检出所要求的缺陷; b.按检测要求,正确、熟练地进行缺陷当量尺寸、位置、 指示长度(或面积)、间距测定,并能完整准确记录 检测结果。 c.按标准要求评定缺陷:能根据验收标准与缺陷的评定 结果,对被检工件做出合格与否的正确判定。
因此应选择K2.5探头。 (2) 探头晶片选择: 因筒体外径为2600mm ,外径较大,故可选择晶片尺寸较大的 探头2.5P16×12K2.5。 该探头的W为50mm,W2/4=2500/4,R=2600/2>>W2/4,按 标准5.1.3.4规定,不必使用曲面试块。 若:筒体外径为1000mm ,选择哪个探头?
c.检测仪的主要旋钮及其作用。
• 探头及其性能 a.探头的基本结构及工作原理; b.探头的种类和主要参数; c.探头的主要性能;
• 耦合剂
a.耦合剂的作用; b.常用耦合剂。 • 试块 a.试块的种类和用途; b.常用试块的结构、材质、规格和用途。 • 检测系统的性能 垂直性能、水平性能、灵敏度、分辨率、信噪比。
b. 管材 • 薄壁管:壁厚与管外径之比不大于0.2; • 厚壁管:壁厚与管外径之比大于0.2。 • 管材主要缺陷:
– 无缝钢管:裂纹、折叠、分层、夹杂等; – 锻轧管:裂纹、白点、重皮等;
• 检测方法
– 周向扫查的斜入射横波检测(主要方式) – 沿管材轴线方向的斜入射检测 – 垂直入射检测
• 管材中为纯横波的条件下,声束可到达内壁的前提条件:
• 缺陷评定 a.缺陷位置的测定; b.缺陷定量的方法; c.影响检测结果的因素。 • 其他检测技术简要介绍 a.相控阵检测技术; b.衍射声时(TOFD)技术。
金属制件制造工艺及其缺陷特点,主要检测技术及其实施 a. 板材 • 钢板常见缺陷 –分层、折叠、白点等。分层和折叠缺陷大都平行于板面。 • 检测方法:纵波垂直入射法 • 直接接触法和水浸法 –直接接触法:无缺陷、小缺陷、大缺陷的反射波情况。 –水浸法:多次重合法水层厚度H与钢板δ的关系。 • JB/T 4730-.3-2005 规定 – 检测灵敏度 – 缺陷的判别 – 缺陷位置的测定 – 缺陷定量
增益型探伤仪
• 距离— 面板曲线的绘制 • 扫查方式
0 (mm)
• 缺陷的评定和质量分级
衰减型探伤仪
判废线Φ 1×6+5 母线Φ 1×6 定量线Φ 1×6-3 评定线Φ 1×6+5
JB/T 4730.3-2005 5.1.9
反射波幅位于Ⅱ区的单个缺陷质量分级评定
指示长度 L(mm)
Ⅲ级 Ⅱ级
2/3T 1/3T
2.5P16×12K2.5
上述探头的尺寸为:20mm×50mm,探头前沿均为12mm。
CSK—ⅠA
4. 对比试块: CSK—ⅡA
IIW 试块各一块
CSK—ⅢA 试块各一块
根据上述提供的条件,编制一份超声检测工艺卡。
工艺条件选择分析:
1. 技术检验要求按JB/T 4730.3-2005标准的B级检测技术, B级 检测规定:母材厚度为8~46mm时,采用一种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。 • 检测方法:直接接触,直射波法和一次反射波法, • 检测面:选择筒体外侧。 2. 检测时机:焊后24h后。
– 灵敏度选择与检测方法、被检件壁厚有关。 – 检测横向接头应将各线灵敏度均6dB。 – 工件表面耦合损失和材质衰减与试块不同时应进行传输修正。
• 距离— dB曲线的绘制
– 衰减型探伤仪的绘制 – 增益型探伤仪的绘制
(dB)
评定线Φ 1×6+5 定量线Φ 1×6-3 母线Φ 1×6 判废线Φ 1×6+5
① 斜探头的声束应能扫查到整个检测区截面; ② 斜探头的声束中心线应尽量与该焊缝可能出现的危险性缺陷垂直; ③ 尽量使用一次波判别缺陷,减少误判并保证有足够的检测灵敏度。
– 双面焊焊缝: a b l0 K T
单面焊焊缝:
K
a l0 T
• 扫描速度的调节:声程法、水平法、深度法。
• 距离—波幅曲线
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