无损检测——超声波探伤检测实施细则

无损检测——超声波探伤检测实施细则

1.1超声波检测的目的

检测压力容器和钢结构焊缝的缺陷，并确定缺陷位置、尺寸、缺陷评定的一般方法及检测结果的等级评定。

1.2适用范围

本方法适用于压力容器和钢结构焊缝缺陷的超声检测和检测结果的等级评定。

本方法适用于母材厚度为8～300mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝的超声检测。

本方法不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝；外径＜159mm的钢管对接焊缝；内径≤200mm的管座角焊缝及外径＜250mm和内外径之比＜80%的纵向焊缝检测。

1.3超声波检测依据标准

a.JB4730-94 《压力容器无损检测》

b.GB11345-89 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》

1.4仪器设备

A.探伤仪、探头及系统性能

a.探伤仪

采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为1～5MHz，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，步进级每挡不大于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%。其余指标应符合国家现行有效规范规定。

b. 探头

(1) 超声检测常用探头有单直探头、单斜探头、双晶探头、水浸探头、可变角探头和聚焦探头等。具体划分应符合国家现行有效规范规定。

(2) 晶片有效面积一般不应超过500mm2，且任一边长不应大于25mm。

(3)单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°。主声束垂直方向不应有明显的双峰。

c. 超声探伤仪和探头的系统性能

(1) 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应≥10dB。

(2) 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。

(3) 仪器和直探头组合的始脉冲宽度：对于频率为5MHz的探头，其占宽不得大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，其占宽不得大于15mm。

(4) 直探头的远场分辨力应大于或等于30dB，斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB。

(5)仪器和探头的系统性能应按国家现行有效规范规定进行测试。

B. 试块

a.试块应采用与被检工件相同或近似声学性能的材料制成。该材料用直探头检测时，不得有大于φ2mm平底孔当量直径的缺陷。

b. 校准用反射体可采用长横孔、短横孔、平底孔、线切割槽和V型槽等。校准时探头主声束应与反射面垂直。

c. 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的部件进行熔焊时，试块的厚度应由其平均厚度来确定。

d.试块的制造要求应符合国家现行有效规范规定。

e. 检测曲面工件时，如检测面曲率半径R小于等于W2/4时（W为探头接触面宽度，环缝检测时为探头宽度，纵缝检测时为探头长度），应采用与检测面曲率相同的对比试块。反射体的布置可参照对比试块确定，试块宽度应满足式(4-1)：

b≥2λS/D0……………………………（4-1）

式中：b——试块宽度，mm

λ——波长，mm

S——声程，m

D0——声源有效直径，mm

f. 采用的标准试块为CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-Ⅳ，标准试块的尺寸和形状见JB4730-94图9。

g. 对比试块采用与被检材料相同或声学性能相近的钢材制成。对比试块的尺寸和形状见GB11345-89的附录B。

h. 现场检测时，为检验灵敏度和时基线，也可以采用其它型式的等效试块。

1.5检测准备

A. 检测面

a. 检测一般采用一种K值探头、利用一次反射法在焊缝的单面双侧

对整个焊--缝接头进行检测。当母材厚度大于46mm时，采用双面双侧的直射波检测。对于要求比较高的焊缝，根据实际需要也可将焊缝余高

应进行打磨。

(1) 采用一次反射法或串列式检测时，探头移动区应不小于1.25P：

P=2TK…………………………（5-1）

或P=2Ttgβ………………………（5-2）

式中：P——跨距，mm；

T——母材厚度，mm；

K——探头K值；

β——探头折射角，（°）。

(2) 采用直射法检测时，探头移动区应大于0.75P。

d. 去除余高的焊缝，应将余高打磨到与邻近母材平齐。保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检测结果的评定。

B. 探头K值（角度）

a. 斜探头的K值（角度）选取可参照表5-1的规定。条件允许时，应尽量采用较大K值探头。

表5-1 推荐应用的斜探头K值

b. 串列式扫查，推荐选用两个K1（即公称折射角均为45°）的探头，两探头实际折射角相差不应超过2°，探头前沿长度相差应小于2mm。为便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺陷，可选用两个不同K值的探头，但两个探头K值均应在0.7～1.43（即角度在35°～55°）范围内。

C. 母材的检测

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。母材检测的规程要点如下：

a. 方法：接触式脉冲反射法，采用频率2～5MHz的直探头，晶片直径10～25mm；

b. 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. 记录：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。

1.6距离—波幅（DAC）曲线的绘制

A. 距离—波幅曲线按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而