超声检测工艺题解析

1 一 工艺题一 工艺题 1 对一在制高压容器机加工锻造封头进行超声波检测 具体尺寸见下图 锻 件材料牌号 20MnMo 超声波检测及验收标准执行 JB T4730 3 2005 承压设 备无损检测 第 3 部分 超声检测 锻件合格等级按 级验收 2 超超 声声 波波 检检 测测 工工 艺艺 卡卡 令 号RD2005 06试件名称封头 规格 mm 1200厚度 mm 350 材 质20MnMo检测比例100 检测时机机械加工后检测标准JB T4730 3 2005 合格级别 仪器型号CTS 22 探头型号2 5P25Z试块种类大平底 耦合方式直接接触法耦 合 剂浆糊 表面状态Ra 6 3 m表面补偿 dB 0dB 检 测 面应检测方向 1 2应 参考 检测方向 3 4 扫描线调节按深度 1 4 调节扫描线按深度 1 6 调节扫描线 检测灵敏度350 2600 2 灵敏度 调节说明 350mm 处大平底与 2 平底孔回波的分贝差为 42dB 将 350mm 处大 平底的回波调整到基准 波高 再增益 42dB 350mm 处大平底与 600 2 平底孔回波的分贝差为 52dB 将 350mm 处大平底的 回波调整到基准波高 再增益 52dB 在下图中标出检测方向 为参考检测方向 编制 审核 日期 年 月 日 1 4 3 23 3 2 有一块 16MnR 钢板规格为 4200 2700 90mm 用于制作压力容器筒节 下料尺寸为 4000 2700mm 要求进行纵波和横波超声波检测 检测标准为 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 级合格 现有 设备如下 1 仪器设备 CTS 22 型 2 探头 2 5P12Z 2 5P20Z 2 5P30Z 5 0P12Z 5 0P20Z 5 0P30Z 2 5P14 14K1 2 5P20 20K1 2 5P25 25K1 5 0P14 14K1 5 0P20 20K1 5 0P25 25K1 3 试块 CB 1 CB 2 CB 3 CB 4 CB 5 CB 6 CBI 4 耦合剂 水 化学浆糊 机油 请对下列工艺卡进行审核 发现错误的地方请予以纠正并把正确的结果写 在相对应的 订正 空格里 4 超声检测工艺卡超声检测工艺卡 令 号化 600试件名称钢板 规格 mm 4200 2700厚度 mm 90 材 质16MnR检测时机下料前 检测标准JB T4730 3 2005合格级别 级 仪器型号CTS 22表面状态轧制面 0 耦 合 剂化学浆糊或机油 表面补偿 dB 订正 4 或实测 2 5P30Z CB 4 探头 订正 2 5P20Z 试块 订正 CB 3 深度 90mm 5 平底孔反射波调至 80 基准灵敏 度调节订正 深度 50mm 5 平底孔反射波调至 50 75mm 间距平行线扫查 坡口线两侧各 50mm 内作 100 扫查 纵 波 检 测 扫查方式 1 订正 扫查 方式 2 订正 5 0P20 20K1U 型槽试块 探头 订正 2 5P20 20K1 试块 订正 V 型槽试块 1mm1 2 跨距 全跨距 槽深 订正 2 7mm 校验 跨距 订正 1 2 跨距 全跨距 3 2 跨距 200mm 间距平行线扫查 坡口线两侧 50mm 内 100 扫查 横 波 检 测 扫查方式 1 订正 200mm 间距格子线 扫查 扫查 方式 2 订正 无此项要求 坡口预定线检测位置和宽度 50 50 2700 4200 4000 订正 4000 4200 2700 50 50 50 50 编制 审核 日期 年 月 日 5 3 某电站锅炉低再出口集箱 其规格为 D0508 25mm 材料牌号为 10CrMo910 集 箱管子与端盖对接环缝如下图所示 焊接剖口为单面 V 型 焊接方法为手工电弧焊打 底 埋弧自动焊盖面 请按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准 C 级检测 级合格的要求 编制该对接环缝的超声检测工艺卡 并在图上相应部 位标注探头位置 试块与工件表面耦合损失差为 4dB 6 超超 声声 波波 检检 测测 工工 艺艺 卡卡 令 号1000 20试件名称集箱环缝 规格 mm D0508厚度 mm 25 材 质10CrMo910焊接种类手工焊打底 自动焊盖面 检测标准JB T4730 3 2005合格级别C 级检测 级合格 试块种类 CSK A A 或 A A 仪器型号CTS 22 表面状态打磨耦 合 剂浆糊或机油 检测时机焊后 24h检测比例100 探 头直探头斜探头 1斜探头 2 探头型号2 5P14Z2 5P10 12K12 5P10 12 K2 纵向横向纵向横向 检 测 面 焊缝两侧斜探头 扫查区域 焊缝两侧 焊缝及 热影响区 焊缝两侧 焊缝及 热影响区 参考反射体大平底 1 6 1 6 1 6 1 6 表面补偿 dB 04444 扫查灵敏度 评定线 将无缺陷处第二 次底波调节为荧 光屏满刻度的 100 1 6 9dB 1 6 15dB 1 6 9dB 1 6 15dB 定量线 dB 1 6 3dB 1 6 9dB 1 6 3dB 1 6 9dB 判废线 dB 1 6 5dB 1 6 1dB 1 6 5dB 1 6 1dB 编 制 审 核 日 期 检测位置探头的摆放 1 直射波法 K1 探头单面双侧 K2 探头 A 面 B 面扫查不全 2 一次反射波法 A 面 K1 K2 探头 B 面 K1 探头扫查不全 不能采用 K2 探头 7 4 某锻件如图 1 所示 材质 SA387Gr22Cl3 低合金钢 机加工后要求进行超声 检测 执行标准 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 验收标 准 底波降低量 级 其它缺陷 级 请填写以下工艺卡 图 1 锻件示意图 8 超声检测工艺卡 试件名称锻件规格 mm 见图 材 质SA387Gr22Cl3表面状态机加工 检测比例100 检测时机机加工后 检测标准JB T4730 3 2005合格级别 底波降低量 级 其它缺陷 级 仪器型号CTS 22耦 合 剂浆糊 机油 扫 查 面1234 5 探 头2 5P14Z2 5P14Z5P14FG10Z2 5P14 16k1 试 块 CS 或大平底CS 或大平底CS V 形槽试块 耦合补偿 试块 4dB 大平底 0dB 试块 4dB 大平底 0dB 40 灵敏度调节 说明 用 CS 试块制作 DAC 曲线 提高 4dB 扫查 或用 大平底校验 提 高 28dB 用 CS 试块制作 DAC 曲线 提高 4dB 扫查 或用 大平底校验 提 高 33dB 用 CS 2 试 块制作 DAC 曲线 提高 4dB 扫查 在试块外圆 面用内外壁 V 形槽制作 DAC 曲线 扫查灵敏度 2 2 2 DAC 6dB 9 扫查示意图 注 如果使用 2 5P20Z 探头 则 3N 127mm 方向 1 必须使用 CS 试块校验 编制 审核 日期 年 月 日 10 5 有一筒形锻件 尺寸 Di 内径 3800 120mm 长度 2000mm 材料 SA508 要求按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准进行超声检测 验收级别为 级 现有 CTS 22 超声波探伤仪 直探头 2 5P20Z 斜探头 2 5P20 20K1 耦合剂为化学浆糊或机油 请编制工艺卡 超声检测工艺卡超声检测工艺卡 令 号170002试件名称筒形锻件 规格 mm 3800 2000厚度 mm 120 材 质 SA508 检测时机机加工后 检测标准 JB T4730 3 2005 合格级别 级 仪器型号CTS 22表面状态机加工 耦合 剂 化学浆糊或机 油 表面补偿 dB 按实测数据填写 探 头 2 5P20Z试 块 CS 纵 波 检 测 基准 灵敏 度 调节 探头 1 用 CSI 试块制作 DAC 曲线 以此作为基准灵敏度 探头 2 把 CSI 3 试块 2 平底孔回波调至荧光屏刻度的 80 提高 37dB 探测深度为 长度的一半 10 的长度 探 头 2 5P20 20K1试 块 60 V 型槽试块横 波 检 测 槽 深 1 2mm基准灵敏度 从外圆面将探头对准内圆面的标准 沟槽 使最大反射高度为满刻度的 80 11 横波斜探 头 距离 波 幅曲线 制作方法 从锻件外圆面将探头对准内圆面的 V 型槽 调整增益 使最大反射高度为满 刻度的 80 将该值标在面板上 以其为基准灵敏度 不改变仪器的调整状 态 再移动探头测定外圆面的 V 型槽 并将最大的反射高度也标在面板上 将上述两点用直线连接并延长 绘出距离 波幅曲线 并使之包括全部检测 范围 内圆面检测时基准灵敏度也按上述方法确定 但探头斜楔应与内圆曲 率一致 扫查示意图 请将纵波与横波检测的探头位置和扫查方向在图上标出 编制 审核 日期 年 月 日 12 二 综合题二 综合题 1 某压力容器制造厂对一台变换炉进行焊后检测 该炉产品编号 H600 属三类压 力容器 设计压力 6 7MPa 设计温度 330 介质为变换气 CO H2 CO2等 材 料 1 25Cr0 5Mo 结构如图 1 所示 其中 筒体与封头环缝的焊接方法为手工电弧焊封 底 埋弧自动焊盖面 焊缝余高磨平 图 1 变换炉结构示意图 请回答下列问题 1 按法规标准规定对变换炉上的焊缝要进行哪些无损检测 比例各是多少 答 1 A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 100 RT 20 UT 或 100 UT 20 RT 2 D1 D2 D3 100 MT 2 D3 角焊缝结构和尺寸如图 2 所示 要求用直探头和两种 K 值斜探头 从封头两面 检测该焊缝 请填写下列超声波检测工艺卡并在图上注明扫查方向 图 2 D3 角焊缝结构和尺寸示意图 13 超超 声声 波波 检检 测测 工工 艺艺 卡卡 令 号H600试件名称D3 角焊缝 规格 mm Di 内径 417厚度 mm 56 材 质1 25Cr0 5Mo焊接种类手工焊 埋弧自动焊 检测标准JB T4730 3 2005合格级别 级 试块种类 CSK A CSK A 曲面平底孔对比试块 仪器型号CTS 22 表面状态打磨耦 合 剂浆糊或机油 检测时机焊后 24h检测比例100 探 测 面封头外表面封头内表面接管内表面 探 头2 5P20 20K1 K22 5P20 20K1 K22 5P14Z 参考反射体 1 6 1 6 2 平底孔 表面补偿 dB 实测补偿实测补偿实测补偿 扫查灵敏度 评定线 1 6 6 dB 1 6 6 dB 2 平底孔 定量线 1 6 1 6 3 平底孔 判废线 1 6 10 dB 1 6 10 dB 6 平底孔 编 制 审 核 日期 14 3 筒体和封头环缝 B1 B3 如图 3 所示 现要求超声波检测按 JB T4730 3 2005 C 级 进行 请说明检测内容 选用的探头参数以及扫查面 图 3 筒体和封头环缝 B1 B3 示意图 答 1 焊缝两侧母材区先用直探头 2 5P20Z 进行检测 2 在焊缝的双面双侧用两种 K 值 2 5P20 20K1 和 2 5P20 20K2 斜探头进行检测 3 应进行横向缺陷检测 把探头放在焊缝内 外表面上作正反两个方向扫查 并把各 线灵敏度提高 6dB 4 该焊缝结构的斜面对超声波检测有哪些影响 从斜面扫查时 可采用哪些方法确定 缺陷位置 答 1 斜面对检测的影响相当于减小了探头 K 值 因此 应采用较大 K 值的探头进行 检测 2 对缺陷定位时应进行修正 可采用计算法或图表法确定缺陷位置 15 2 某电站锅炉锅筒如图 1 所示 令号 400 50 它的设计压力为 15 8MPa 设计温度 为 348 材料为 13MnNiMoNbR 抗拉强度 Rm 570 700Mpa 尺寸 Di 内径 1800 92mm 其纵缝 下降管角焊缝采用埋弧自动焊 环缝采用手工电弧焊封底 埋 弧自动焊盖面 现有仪器 试块 探头 耦合剂如下 1 仪器 CTS 22 CTS 26 2 试块 CSK A CSK A CSK A 3 探头 2 5P10 10K1 2 5P10 10K1 5 2 5P10 10K2 2 5P20 20K1 2 5P20 20K1 5 2 5P20 20K2 5P20 20K1 5P20 20K1 5 5P20 20K2 2 5P14Z 2 5P20Z 2 5P30Z 4 耦合剂 机油 化学浆糊 图图 1 锅筒示意图锅筒示意图 图图 2 筒体环缝示意图筒体环缝示意图 图图 3 下降管结构尺寸示意图下降管结构尺寸示意图 16 1 请确定制造过程中锅筒纵缝和环缝 下降管角焊缝焊接完成后无损检测要求 包 括部位 方法 比例以及检测时机 并说明依据或理由 检测对象方法比例 包括必检部位 时机依据或理由 UT100 焊后 24h 1 蒸规 82 条 2 Rm 540MPa 环缝 纵缝 RT 25 交叉部位及 UT 发 现的可疑部位 焊后 24h同上 下降管角焊缝RT 或 UT100 焊后 24h 1 蒸规 86 条 2 Rm 540MPa 2 下降管角焊缝结构和尺寸如图 3 所示 请按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准 确定合适的超声检测方法和参数 探头种类 探头参 数 检测面 并说明依据或理由 答 1 检测方法 接管内壁用 2 5MHz 14 直探头检测 应使用小尺寸直探头以提高 耦合效果 筒体内外壁分别用 2 5MHz K1 和 K2 斜探头检测 2 按 JB T4730 3 2005 标准 5 1 6 3 条 下降管角焊缝应以接管内壁直探头检测为 主 主要是有利于检测坡口未熔合和垂直于表面的裂纹类缺陷 在筒体内外壁增加斜 探头检测 主要是检测焊缝内缺陷 3 按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准 用直探头检 测下降管角焊缝 是否可以采用底波调节法校准检测灵敏度 说明理由 如果可 以 试叙述其校准方法 焊缝宽度 50mm 答 1 如果底波声程大于等于探头的 3N 则可采用底波调节法 对 2 5MHz 14 探 头 N 21mm 下降管底波声程为 75mm 大于 3N 所以可以采用底波调节法校准检 测灵敏度 2 按 JB4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准 评定线为 2 平底孔 则检测灵敏度为 2 75 50 10 Bf 20 PB Pf 10 d D 41dB 校准 时把底波高度设置在荧光屏满刻度的 80 提高灵敏度 41dB 即为 2 检测灵敏度 17 4 按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准 C 级要求 填写锅筒对接接头的超声检测工艺卡 18 超超 声声 波波 检检 测测 工工 艺艺 卡卡 令 号400 50试件名称筒体环缝 规格 mm Di 内径 1800厚度 mm 92 材 质13MnNiMoNbR焊接种类手工焊 埋弧自动焊 检测时机焊后 24h检测比例100 试块种类 CSK A CSK A 仪器型号CTS 22 表面状态打磨去除焊缝余高耦 合 剂浆糊或机油 检测标准JB T4730 3 2005 C 级合格级别 级 检测对象纵向缺陷检测横向缺陷检测母材检测 探 测 面A BA BA BA BA 探 头 2 5P20 20 K1 2 5P20 20 K2 2 5P20 20 K1 2 5P20 20K 2 2 5P20Z 参考反射体 1 6 1 6 1 6 1 6 B2 表面补偿 dB 按实测数值按实测数值 增加增加 按实测数值按实测数值 增加增加 按实测数值按实测数值 增加增加 按实测数值按实测数值 增加增加 0 扫查灵敏度 评定线 dB 1 6 6 1 6 6 1 6 12 1 6 12 定量线 dB 1 6 1 6 1 6 6 1 6 6 判废线 dB 1 6 10 1 6 10 1 6 4 1 6 4 灵敏度 调节说明 把无缺陷 处第二次 底波调节 为荧光屏 满刻度的 100 编制 审核 日期 19 3 某加氢反应器如图 1 所示 令号化 610 设计压力 8 82Mpa 设计温度 425 材料 2 25Cr Mo 锻件 尺寸 Di 内径 4400 132mm 其角焊缝采用埋弧自动焊 环 缝采用手工电弧焊封底 埋弧自动焊盖面 反应器筒体 封头和接管内壁都有奥氏体 不锈钢堆焊层 材料为 TP309L TP347 厚度为 6mm 采用埋弧带极堆焊 图图 1 化化 610 加氢反应器示意图加氢反应器示意图 图图 2 堆焊层示意图堆焊层示意图 1 请按有关法规标准确定制造过程中筒体环缝焊接完成后无损检测要求 包括方法 比例以及检测时机 并说明依据或理由 检测对象检测方法检测比例检测时机依据或理由 RT 或 UT 100 焊后 24h容规 环缝 A1 A2 B1 B14 UT 或 RT 20 焊后 24h容规 20 2 筒体锻件的尺寸为 内径 4400mm 厚度 132mm 长度 3200mm 请按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 标准确定其检测方法和工艺参数 包括探头参 数 试块种类和反射体参数 基准灵敏度和调校方法以及扫查方向 答 1 直探头 2 5P20Z 试块 工件或 CS1 试块 反射体 大平底或 2mm 平底孔 基准灵敏度 2mm 平底孔 基准灵敏度调校方法 1 径向检测时 把探头放在外圆周面上 调节仪器 把第 一次底波调至 80 荧光屏高 然后增益 34dB 即为 2mm 平底孔灵敏度 基准灵敏度调校方法 2 用 CS 试块做距离 波幅曲线 扫查方向 外圆周面和两端面 2 斜探头 2 5P20 22K1 试块 60 V 型槽试块 反射体参数 深度 1 32mm 长度 25mm 基准灵敏度及调校方法 从锻件外圆面将探头对准内圆面的 V 型槽 调整增益 使最大反射高度为满刻度的 80 将该值标在面板上 以其为基准灵敏度 不改变仪器的调整状态 再移动 探头测定外圆面的 V 型槽 并将最大的反射高度标在 面板上 将上述两点用直线连接并延长 绘出距离 波 幅曲线 并使之包括全部检测范围 扫查方向 轴向正反两个方向 周向正反两个方向 共进行 4 个方向扫查 21 4 一台飞灰排放罐如图 1 所示 其筒体采用低合金钢 奥氏体不锈钢复合钢板焊接而 成 材质 SA516Gr70 304L 厚度 80 4mm 工作介质为飞灰 氮气 设计压力为 5 8MPa 容器类别 类 图 1 飞灰排放罐 请回答以下问题 1 制造过程中容器筒体纵 环缝要进行哪些无损检测 分别写出检测方法 检测比 例 包括必探部位 和合格级别 答 1 检测方法和比例 100 RT 20 UT 或 100 UT 20 RT 局部检测应包括所 有纵环缝交叉部位 100 MT 2 合格级别 RT 级 UT 级 MT 级 2 复合钢板入厂时要进行超声检测复验 请按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准规定 分别叙述从基板侧和复板侧表面检测的方法 包括探头 灵敏度校验 扫查方式等 答基板侧和复板侧 探头 2 5P20Z 灵敏度校验 将探头置于复合钢板完全结合部位 调节第一次底波高度为荧光屏 满刻度的 80 以此作为基准灵敏度 扫查方式 采用 100 扫查或沿钢板宽度方向 间格为 50mm 的平行线扫查 在坡 口预定线两侧各 50mm 内应作 100 扫查 3 根据 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准规定 复合 钢板可以从基板侧检测 也可以从复板侧检测 试问它们的检测结果是否一致 说 明理由 答 由于复合钢板是以底波消失法来评定缺陷的 而底波是否消失 主要取决于未结 合的面积和声束的横截面积 由于探头声束是扩散的 声束的横截面积随声程增 大而扩大 所以对一个确定的未结合而言 检测的声程越大剩余底波高度就越大 因此 一般而言 复板侧的检测结果严于基板侧的检测结果 22 4 筒体环缝如图 2 所示 制造过程中需进行超声检测 请回答下列问题 图 2 筒体环缝 1 按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准规定 试确定 采用哪个检测技术级别对环缝进行超声检测较合适 说明理由 答 焊缝厚度为 80mm 如果按 C 级检测一般用两种 K 值探头采用直射波法在焊接接 头的双面双侧进行检测 由于焊缝内壁有不锈钢复合层 只能采用单面双侧检测 因此采用 B 级较合适 即使用两种 K 值探头在焊接接头的单面双侧进行检测 2 按 JB T4730 3 2005 承压设备无损检测 第 3 部分 超声检测 标准规定的检测方 法 是否可以通过不锈钢复合层对基材对接焊缝进行超声检测 说明理由 答 不可以 因为 JB T4730 3 2005 标准未规定相应试块与探头 又因奥氏体不锈钢晶 粒较粗 对超声衰减大 另外 奥氏体不锈钢与低合金钢相比 声速和声阻抗都有 差异 这会导致检测时对缺陷定位不准 检测灵敏度降低以及信噪比降低等 所以 无法通过不锈钢复合层对基材对接焊缝进行超声检测检测 3 如果对环缝进行单面双侧 外壁 检测 请问与双面双侧检测相比 其主要的缺 点有哪些 对此如何优化检测方法 答 由于焊缝厚度较大为 80mm 采用直射波检测 因此 主要缺点是在检测面一侧 存在检测盲区 对此可采用高频率 大 K 值 小晶片探头或双晶斜探头对盲区进 行补充检测 23 5 某加氢反应器如图 1 所示 令号 化 609 设计压力 8 82Mpa 设计温度 425 材料 2 1 4Cr Mo 尺寸 Di 内径 4400 132mm 其中纵向焊接接头和角接焊接接头 采用埋弧自动焊 环向对接接头焊缝采用手工电弧焊封底 埋弧自动焊盖面 反应器 筒体 封头和接管内壁都有奥氏体不锈钢堆焊层 材料为 TP309L TP347 厚度为 6mm 采用埋弧带极堆焊工艺进行堆焊 现有检测仪器 试块 探头 耦合剂如下 1 仪器 CTS 22 CTS 26 2 标准试块 CSK A CSK A CSK A CSK IVA 对比试块 T1 型试块 T2 型试块 T3 型试块 包括 a 试块 b 试块 3 斜探头 2 5P10 10K1 2 5P10 10K1 5 2 5P10 10K2 2 5P20 20K1 2 5P20 20K1 5 2 5P20 20K2 5P20 20K1 5P20 20K1 5 5P20 20K2 直探头 2 5P20Z 5 0P20Z 双晶直探头 2 5P14FG3Z 2 5P14FG6Z 纵波双晶斜探头 1 f 2 5MHz 晶片尺寸 5 10 2 焦点深度 3mm 2 f 2 5MHz 晶片尺寸 5 10 2 焦点深度 6mm 4 耦合剂 机油 化学浆糊 图图 1 化化 609 加氢反应器示意图加氢反应器示意图 图图 2 堆焊层示意图堆焊层示意图 图图 3 筒体环缝示意图筒体环缝示