超声波探伤检测作业指导书

附件附件 3 超声波探超声波探伤检测伤检测作作业业指指导书导书 1 适用范适用范围围 适用于钢结构产品无损检测作业 检测钢结构焊缝的缺陷 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 2 作作业业准准备备 2 1 仪器准备 目前在焊接结构的超声波检测普遍采用 A 型脉冲反射式超声波 探伤仪 探伤仪应配备 80dB 以上连续可调的衰减或增益控制器 步 进级每档不大于 2dB 其精度为任意相邻 12dB 误差在 1dB 内 最大 累积误差不超过 1dB 水平线性误差不大于 1 垂直线性误差不大 于 5 2 2 探头准备 探头频率一般在 2 5MHz 一般选用 2 2 5MHz 公称频率探头 特殊情况下可选用低于 2MHz 或高于 2 5MHz 检验频率 但必须保证 系统灵敏度要求 2 3 探伤区及探伤面准备 在探伤前必须准备好要探伤区的探伤面 检测表面应平整光滑 探头移动区应清理焊接飞溅 铁屑 油垢及其他阻碍声藕合的杂物 检测面一般应进行清理打磨 使钢板露出金属光泽 其表面粗糙度应 不超过 6 3 m 2 4 耦合剂准备选用 焊缝超声波探伤常用耦合剂有机油 甘油 CMC 化学纤维素 浆 糊 润滑脂和水等 一般工程施工常用的为机油 浆糊两类耦合剂 当 工件表面光洁度较差时 选用声阻抗较大的耦合剂甘油可获得较好的 透声性能 2 5 扫描速度调整 扫描速度调节由三种方法 声程比例法 将荧光上时基扫描线 长度调整成声程读数 常用 CSK IA 试块 半圆试块来调整 水平 比例法 将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数 常用 CSK IA 或 CSK A 试块来调整 深度比例法 将荧光上时基扫描线长 度调整成水平距离读数 常用 CSK IA 试块来调整 在焊缝探伤中 角度探伤可用声程定位 但现在焊缝探伤中普遍选用 K 值探头 板厚 小于 20mm 宜用水平比例法 板厚大于 20mm 时宜用深度比例法 2 6 距离 波幅曲线 DAC 的绘制 2 6 1 对于管节点 采用在 CSK ICj 试块上实测的直径 3mm 的横 孔反射波幅数据及表面补偿和曲面复测灵敏度修正数据 对于板节点 则采用在 CSK IDj 型试块实测的直径 3mm 横孔反射波幅数据及表 面补偿数据 2 6 2 DAC 曲线由判废线 RL 定量线 SL 和评定线 EL 组成 3 焊接接头超声检测工艺 3 1 焊接超声检测分为 A B C 三级 A 级检验适用于普通钢结 构 B 级检验适用于压力容器 C 级检验适用于核容器与管道 3 1 1 A 级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行 检验 只对允许扫查到的焊缝界面进行探测 一般不要求做横向缺陷 检测 母材厚度大于 50mm 时不得采用 A 级检验 3 1 2 B 级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧 进行检验 对整个焊缝截面进行检测 母材厚度大于 100mm 时采用 双面双侧检验 受几何条件限制时 可在焊缝的双面单侧采用两种角 度探头进行检测 条件允许时应做横向缺陷的检验 3 1 3 C 级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行 检验 同时需要做两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验 母 材厚度大于 100mm 时 采用双面双侧检验 对接焊缝余高要磨平 以 便探头在焊缝上做平行扫查 焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要 用直探头做检查 焊缝母材厚度大于等于 100mm 时 窄间隙焊缝母 材厚度大于等于 40mm 时 一般要增加窜列式扫查 焊接超声波检测方法项目要求如下表 ABC 检验级别 项目 50 100 100 100 100 探头角度11 或 2122 探伤面11 或 2212 探伤侧12222 窜列扫查000 或 22 母材检验0011 纵向缺陷 探测方向与次数12 或 44 610 横向缺陷 探测方向与次数00 或 40 或 444 3 2 对接焊缝超声检测要求 3 2 1 焊缝超声检测应用斜探头在钢中辐射横波一次反射的一次 波与二次波探伤 当扫描比例调好 在示波屏前用滑标标出一次波与 二次波位置 3 2 2 缺陷波出现位置 3 2 2 1 在一次波前出现的缺陷为焊缝的根部及下部缺陷 3 2 2 2 在一次波后二次波前出现的缺陷为焊缝的中部 上部缺陷 3 2 3 扫查方式为检出缺陷 探头在探伤区内的扫查方式有以下 几种 3 2 3 1 锯齿形扫查同时做 10 15 转动 每次前进齿锯不得超 过探头晶片直径 用以探测和发现缺陷 3 2 3 2 左右扫查与前后扫查 可找到缺陷回波最大值 左右扫查 可确定缺陷焊缝方向的长度 前后扫查可确定缺陷在焊缝中的位置及 深度 3 2 3 3 转角扫查 可推断缺陷方向 3 2 3 4 环绕扫查 可推断缺陷形状 3 2 3 5 平行或斜平行扫查 可检出焊缝及热影响区的横向缺陷 3 2 3 6 窜列式扫查 在厚板焊缝中可检出与探伤面垂直的内部未 焊透 未熔合等内部缺陷 3 2 4 检测方法 3 2 4 1 检查前 探伤人员应了解受检工件的材质 结构 曲率 厚 度 焊接方法 接头种类 坡口形式 焊缝余高及背面衬垫 沟槽等情 况 3 2 4 2 焊接接头外观质量及外形尺寸检查合格后进行超声波探 伤 检测工作应在探伤面经过清理 探伤仪的时基线和探测灵敏度经 过标定 DAC 曲线绘制完毕后进行 3 2 4 3 焊缝的全面检测或抽查比例 应根据 GB50205 和 GB50202 的规定执行 3 2 4 4 探头扫查速度不应大于 150mm s 相邻的两次扫查之间至 少应有探头晶片宽度 10 的重叠 3 2 4 5 以搜索缺陷为目的的手工探头扫查 其探头行走方式应呈 W 形 并有 10 15 的摆动 为确定缺陷的位置 方向 形状 观察 缺陷的动态波形 区别回波信号的需要 应增加前后 左右 转角 环 绕等各种扫查方式 3 2 4 6 圆管相贯节点应根据要求确定检测区域 各种重合杆件隐 蔽焊缝 应在上一道焊接工序检测完完成后才允许进行下一道工序的 焊接和检测 3 2 4 7 焊缝探伤应首先进行初始检测 初始检测采用的探测灵敏 度不低于评定线 在检测中应根据波速超过评定线的各个回波的特征 判断焊缝中有无缺陷以及缺陷性质 危害性大的非体积缺陷 如裂纹 未熔合 危害性小的体积性缺陷 如气孔 夹渣等 3 2 4 8 在初始检测中判断有缺陷的部位 应在焊缝表 面作标记 进一步做规定检测 确定缺陷的实际位量和当量 并对回 波幅度在评定线以上危害性大的焊缝中上部非体积性缺陷以及包括 根部未焊透 回波幅度在定量线以上危害性小的缺陷 测定指示长度 3 2 4 9 测定缺陷指示长度 当缺陷回波只有一个波高点 采用 6dB 测长法 当缺陷回波有多个波高度时 采用断点波高法 3 2 4 10 在检测中 当遇到不能准确判断的回波即对检测结果难 于判定 或对焊接接头质量有怀疑时 很难以其他探伤方法检测 再 作出综合判断 3 2 4 11 对管节点根部未焊透缺陷 应测定缺陷回波幅度 RBJ 1 试块上人工测回波幅度 UF 之间的分贝差值 计作 UF dB 3 2 4 12 当检测空心球焊缝时 应在曲面对比试块上绘制距离一 波幅曲线 若用平面试块 应充分注意到空心曲率对缺陷定位的影响 必要时应进行定位修正 3 2 4 13 RBJ 1 试块柱孔的使用 按下列方法 仪器水平线性调节方法 把探头分别置于试块上 使探头前端距试块断面 20mm 距直径 3mm 的柱孔中心线 10mm 将 两者反射波的前沿分别调节在仪器荧光屏横坐标四格和二格处 再把 探头向试块端面移动 避开直径 3mm 的柱孔 距端面 5mm 端面反 射波的前沿应位于荧光屏横坐标一格处 否则应于校正 仪器探测灵敏度调节方法 把探头置于试块上 使 探头前端距试块直径 3mm 的柱孔中心线 20mm 反射波幅度调到满 幅度的 80 判废灵敏度为柱孔直径 3mm 反射波高 定量灵敏度为 柱孔直径 3mm 反射波高减 6dB 探测灵敏度由检测人员根据需要自 定 3 2 4 14 对于板节点不同焊接接头 对接 搭接 角接 T 接选用 探头折射角应符合下表规定 板厚 mm 对接搭接 角接 T 接 4 1068 71 545 10 2563 5 6845 56 25 5056 63 545 63 5 3 2 4 15 GB50202 规定的钢管接桩焊缝及先张法预应力管桩端 板焊接接头 宜选用适合的探头 对较特殊焊缝温度 采取专用技术 进行快速超声波探伤检测 3 2 4 16 为探测焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平 行扫查 对电渣焊缝应增加与焊缝中心线成 45 的斜向扫查 3 3 T 型接头 角接头及管座角焊缝的超声波检测要求 在选择探伤面和探头时 应考虑到检测各种类型缺陷的可能性 并使声束尽可能垂直于该结构焊缝中的主要缺陷 3 3 1 T 型接头检测方法 3 3 1 1 对腹板厚度不同的 T 型接头 选用不同折射角见下表 1 规定 在腹板一侧做直射法和一次反射法探伤 检出焊缝内缺陷 翼板厚度不小于 10mm 时 折射角为 45 60 腹板厚度与选用的折射角表 1 腹板厚度 mm折射角 25 70 25 5060 50 45 3 3 1 2 采用折射角 45 探头在腹板一侧做直射法和一次反射法 探伤 探测焊缝及腹板侧热影响区的裂纹 3 3 1 3 为探测腹板和翼板间未焊透或翼板侧焊下层状撕裂等缺 陷 可采用直探头或斜探头在翼板外侧探伤或采用折射角 45 探头在 翼板内侧做一次反射法探伤 3 4 角接接头 一般采用斜探头在母材两侧检测 斜探头折射角 按表 1 选择 具体探伤方法可参照 T 型接头超声波探伤方法进行 3 5 管座角焊缝 3 5 1 根据焊缝结构形式 管座角焊缝的检验由如下五种探测方 式 可选其中一种或几种方式组合实施检验 探测方式的选择应由合 同双方商定 并重点考虑主要探测对象和几何条件的限制 3 5 1 1 在接管内壁采用直探头检测 3 5 1 2 在容器内壁采用直探头检测 3 5 1 3 在接管外壁采用斜探头检测 3 5 1 4 在接管内壁采用斜探头检测 3 5 1 5 在容器外壁采用斜探头检测 3 5 2 管座角焊缝以直探头检验为主 推荐采用频率 2 5MHz 直 探头或双晶直探头 探头与工件接触面的尺寸 W 应小于 2R R 为接 触面的曲率半径 对直探头扫查不到的区域或结构 缺陷方向性不适 于采用直探头检验时 可采用斜探头检验 4 材料超声波探材料超声波探伤伤要求要求 4 1 材料在超声波探伤后 应对探伤的材料做标识 对材料的材 料类型 合格状态 并在材料上做全标记 以方便确认探伤和下次返 修方便 4 2 探伤前 钢材表面必须清理干净 再进行超声波探伤 5 设备设备机具配置机具配置 根据超声波探伤的不同可以选择 超声波探伤仪 探头 藕合剂 试块等设备 6 钢钢板板质质量缺陷量缺陷检验检验 6 1 在检测过程中 发现下列三种情况之一者 既作为缺陷 6 1 1 缺陷一次回波波高不小于满核度的 50 6 1 2 当底波波高未达到满核度 而缺陷一次回波波高与底波波 高之比不小于 50 6 1 3 当底波波高小于满核度的 50 6 2 缺陷的边界或指示长度测定应符合下列规定 6 2 1 检出缺陷后 应在它的周围继续进行检测 以确定缺陷的 延伸 6 2 2 双晶直探头移动方向应与探头声波分割而相垂直 并使缺 陷波下降到探测灵敏度条件下满核度的 25 或缺陷一次回波与底波 高之比为 50 此时 探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度 探 头中心点即为缺陷的边界点 两种方法测得的结果以较严重者为准 6 2 3 单直探头移动使缺陷一次回波下降到探测灵敏度下满核度 的 25 或使缺陷一次回波与底波波高之比为 50 缺陷指示长度或 边界同 6 2 中的 6 2 2 条 6 2 4 确定 6 1 中的 6 1 3 条缺陷的边界或指示长度时 移动探头 使底波升高到满核度的 50 缺陷指示长度或边界亦同 6 2 中的 6 2 2 条 6 2 5 当用缺陷二次波和底面二次波评定缺陷时 探测灵敏度应 以相应的二次波来校准 7 缺陷分缺陷分类类和缺陷和缺陷评评定定 7 1 缺陷分类 超声波探伤结果的缺陷探伤结果的缺陷按 四个级别评定 除设计另有规定外 一般一级焊缝 二级合格 二级焊缝 三级合格 在高温和腐蚀性气体作业环境及动力疲劳荷载工况下 二级合格 7 2 缺陷评定 钢板缺陷评定应符合下列规定 7 2 1 一个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度 而 按其指示的面积作为该缺陷的单个指示面积 若单个缺陷的指示长度 小于 40mm 时 可不作记录 7 2 2 多个缺陷其相邻间距小于 100mm 或间距小于相邻小缺陷 的指示长度 取其较大值 时 其各块缺陷面积之和作为单个缺陷指示 面积 7 2 3 指示面积下计的单个钢板缺陷等级评定 或钢板缺陷的评 级下表规定 在钢板周边 50mm 可探测区域内及坡口预定线两侧各 50mm 板厚大于 100mm 时 以板厚的一半为准内 缺陷的指示长度 不小于 50mm 时以及当缺陷被判为白点 裂纹等危害性缺陷时 应评 为 级 钢板缺陷的评级 等 级 单个缺陷指示长度 mm 单个缺陷指示面积 cm2 以单个缺陷指示面积不计 cm2 80 25 9 100 50 15 120 100 25 缺陷大于 级者 8 焊焊接接接接头头复复检检 8 1 按比例抽查的焊接接头有不合格的接头或不合格率为焊缝数 的 2 5 时 应加倍抽查 且应允许不合格部位两侧的焊缝延长线 各增加一处进行扩探 扩探仍有不合格者 则应对该焊工施焊的焊接 部位进行全数检测和质量评定 8 2 经超声波探伤不合格的焊接接头 应