UT实践操作指导[2005年8月

1、UT实践操作指导一、熟悉超声波仪器各旋钮及探头、试块超声波仪器面板示意图：CTS-22型CTS-23型 CTS-26型超声波仪器主要旋钮的作用：（CTS-22型） “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。 “增

2、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。 “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。 “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

3、。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2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。探头：试块CSK-A、CSK-A、CSK-A、CSK-A试块： CSK-A试块 CSK-A试块 CSK-A试块 （L试块长度，由使用的声程确定） CSK-A 二、准备工作 准备好测量尺，记录纸等； 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）、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； 选择探头频率、探头型式（直探头

4、或斜探头）、晶片尺寸、探头K值，如斜探头型号：2.5P13×13K2等；表1： 推荐采用的斜探头K值板厚T mmK值6253.02.0（72°60°）>25462.51.5（68°56°）>461202.01.0（60°45°） 填写仪器型号、探头型式、试块型号以及试件编号、厚度等； 将仪器的“增益”旋钮调至80处，“抑制”旋钮至关。三、探头前沿、K值测定： 斜探头前沿测定(找斜探头入射点）：在CSKA试块上测定（图1）：将探头置于A试块上前后移动，并保持与试块侧面平行，在显示屏上找到圆弧面的最高反射波后，用尺量

5、出距离，则探头前沿（一般测量23次，取中间值）。 图1 折射角(K值)测定：在CSKA试块上测定：将探头置于A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50(有机玻璃) 的最高反射波后，用尺量出 M 距离，则折射角(K值)：图2 （根据探头标称K值K2）四、扫描线调试方法、比例及分贝数记录（以CTS-22型为例） 根据被检工件厚度，确定扫描线的调试方法、比例： 试件厚度T20mm，则采用水平1:1法调试扫描线，此时的深度范围旋钮置于50mm处； 试件厚度T20mm，则采用深度1:1法调试扫描线，此时的深度范围旋钮置于250mm处。 水平1:1法 (扫描线刻度代表水平距离

6、)：先将仪器上的“深度范围”旋钮置于50mm处，用“脉冲移位”旋钮把始波对准“0”格处。方法一：在试块上直接寻找孔的最高反射回波。 在CSKA试块上（图3），将探头置于A试块的横孔上进行前后移动（靠圆弧侧），并保持与试块侧面平行，找出显示屏上横孔反射波最高点后，探头不能移动，用尺量出距离，则孔深处的水平距离为。此时用“深度微调”旋钮调节，将反射波的前沿对准扫描线刻度格处，再将反射波高调置满刻度的60%，记录衰减器分贝数余量。图3 然后将探头置于横孔上进行前后移动（靠圆弧侧），并保持与试块侧面平行，在显示屏上找出横孔反射波最高点后，探头不能移动，用尺量出距离，则孔深处的水平距离。观察反射波前沿位

7、置与格相差值“”（图4），此时先用“深度微调”旋钮调节，将反射波的前沿进行扩展或压缩（图4-1、图4-2），移到扫描线刻度格处后再移（即2），再用“脉冲移位”旋钮调节，将的反射波前沿对准扫描线刻度格处，并将反射波高调置满刻度的60%，记录衰减器分贝数余量。 图4-1 F40反射波前沿位置L40 图4-2 F40反射波前沿位置L40图4 将CSKA试块翻身（图5），分别探测、孔深，确认最高反射波、的前沿是否分别对准显示屏的扫描线刻度、格处，再分别将、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、的最高反射波前沿不在显示屏的水平刻度、格处，则应重新调试水平比例。图5方法二：通

8、过预先计算水平距离在试块上寻找孔的最高反射回波（要求K值正确）。 在CSKA试块上（图6），将探头置于横孔上（靠圆弧侧），并保持与试块侧面平行，计算水平距离（表2），用尺量出距离，使横孔反射波达最高点，用“深度微调”旋钮调节，将反射波的前沿对准扫描线刻度格处，记录反射波高在满刻度的60%时的衰减器分贝数余量。图6 然后将探头置于横孔上（靠圆弧侧），并保持与试块侧面平行，计算水平距离，用尺量出距离，使横孔反射波达最高点，观察反射波前沿位置与格相差值“”（图4），此时先用“深度微调”旋钮调节，将的反射波的前沿进行压缩或扩展，移至2处，再用“脉冲移位”旋钮调节，将的反射波前沿对准扫描线刻度格处，记录

9、反射波高在满刻度的60%时的衰减器分贝数余量。 将CSKA试块翻身（图7），探测、孔深，用尺分别量出、距离，使、横孔反射波达最高点、，确认最高反射波、的前沿是否分别对准扫描线刻度、格处，再分别将、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、的最高反射波前沿不在显示屏的扫描线刻度、格处，则应重新调试水平比例。图7方法三：利用CSK-A试块调试在已知斜探头K值时（K值必须是实测值），利用CSK-A试块进行水平1:1调节： 先计算、圆弧所对应的水平距离、：和。 将斜探头对准、圆弧（图8），并保持与试块侧面平行，使圆弧反射波、达最高波幅，用“深度微调”和“脉冲移位”旋钮配合调试

10、（方法同上），使、反射波分别对准扫描线刻度、（表3）。 图8 表3 深度1:1法 (扫描线刻度代表深度)：先将仪器上的“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。方法一：在试块上直接寻找孔的最高反射回波。 在CSKA试块上（图9），将探头置于A试块的横孔上进行前后移动（靠圆弧侧），并保持与试块侧面平行，找出显示屏上横孔反射波最高点后，探头不能移动，用“深度微调”旋钮调节，将反射波的前沿对准扫描线刻度2格处，并将反射波调置满刻度的60%，记录衰减器分贝数余量。 然后将探头置于横孔上进行前后移动（靠圆弧侧），并保持与试块侧面平行，在显示屏上找出横孔反射波最高点后，探头

11、不能移动，观察反射波的前沿位置与 4 格相差值“”，此时先用“深度微调”旋钮调节，将反射波的前沿进行压缩或扩展，移到扫描线刻度4格后再移处（即2），再用“脉冲移位”旋钮调节，将反射波的前沿对准扫描线刻度4格处，并将反射波幅调置满刻度的60%，记录衰减器分贝数余量。图9 将CSKA试块翻身（图10），再分别探测、孔深，确认最高反射波、 的前沿是否分别对准显示屏的扫描线刻度1、3、5 格处，并使各个最高反射波幅满刻度的60%，并分别记录相应分贝数余量。如果、 、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10方法二：通过预先计算水平距离在试块上寻找孔的最高反射回

12、波（要求K值正确）。 在CSKA试块上（图11），将探头置于横孔上（靠圆弧侧），并保持与试块侧面平行，计算水平距离，用尺量出距离，使横孔反射波达最高点，用“深度微调”旋钮调节，将反射波的前沿进行压缩或扩展，对准扫描线刻度2格处，记录反射波高在满刻度的60%时的衰减器分贝数余量。 然后将探头置于横孔上（靠圆弧侧），并保持与试块侧面平行，计算水平距离，用尺量出距离，使横孔反射波达最高点，观察反射波前沿位置与4格相差值“”（图4），此时先用“深度微调”旋钮调节，将的反射波的前沿进行压缩或扩展，移至2，再用“脉冲移位”旋钮调节，将的反射波前沿对准扫描线刻度4格处，记录反射波高在满刻度的60%时的衰减器

13、分贝数余量。图11 将CSKA试块翻身（图12），探测、孔深，用尺分别量出、距离，使、横孔反射波达最高点、，确认最高反射波、的前沿是否分别对准显示屏的扫描线刻度1、3格处，再分别将、反射波高调置满刻度的60%，并分别记录相应分贝数余量。图12如果、的最高反射波前沿不在显示屏的扫描线刻度1、3格处，则应重新调试水平比例。方法三：利用CSK-A试块调试在已知斜探头K值时（说明：K值必须是实测值），利用CSK-A试块进行深度1:1调节： 先计算、圆弧所对应的深度距离、： 和将斜探头对准、圆弧（图13），并保持与试块侧面平行，使圆弧反射波、达最高波幅，用“深度微调”和“脉冲水平”旋钮配合调试（方法同上

14、），使、分别对准扫描线刻度、（表4）。 图13 表4 举例：使用CTS22仪器，探头型号：单斜探头2.5P13×13K2，=10mm，试板厚度T=18mm。.将仪器上的“深度范围”旋钮置于50mm处，用“脉冲移位”旋钮把始波调到“0”格处；.探头置于CSKA试块的横孔上进行前后移动，保持与试块侧面平行，找出显示屏上 反射波最高点后，探头不能移动，用“深度微调”旋钮将反射波前沿调到显示屏的扫描线刻度4格处（），再将反射波幅调置满刻度的60%，记录衰减器分贝数余量dB=50； .将探头置于横孔上进行前后移动，保持与试块侧面平行，找出显示屏上反射波最高点 后，探头不能移动，观察反射波前沿位

15、置与8格()相差值“=2小格”，此时先用“深度微调”旋钮将反射波前沿调到扫描线刻度8格后再移=2小格（即2），再用“脉冲移位”旋钮将反射波前沿对准扫描线刻度 8 格处。然后将反射波幅调置满刻度的60%，记录衰减器分贝数余量dB=42；.将CSKA试块翻身，探测孔深，确认最高反射波前沿位于扫描线水平刻度2格处（），将反射波幅调置满刻度的60%，记录衰减器分贝数余量dB=54)； .探测孔深，确认最高反射波前沿位于扫描线刻度6格处 ，再将反射波幅调置满刻度的60%，记录衰减器分贝数余量dB=46)。.将、分贝数余量填入表内如表5。 表5 基准波高60% 图14五、绘制距离波幅(dB)曲线图和探伤灵

16、敏度的确定以反射波幅dB值为纵坐标，以孔深距离为横坐标（图14）。根据表5，在坐标纸上标出评定线、定量线、判废线，标出区、区、区。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（以2倍探测厚度即二次波探测最大深度）。如表2中“29 dB”（“衰减器”上的余量值）。不同厚度范围的距离-波幅曲线的灵敏度（表6） 表6六、扫查方式（平板对接焊缝的检测）试件厚度在8mm46mm时，采用一、二次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。 检测扫查区域：探头移动区1.25P，（P=2TK）（图15）图15 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16） 为检测焊

17、缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查（图17）。平行扫查 斜平行扫查图16 图17 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18）。图18七、缺陷定位、定量 缺陷定位： 根据显示屏上出现的（如缺陷）最高反射波幅所对应的扫描线刻度位置，用尺测量是否在焊缝和热影响区宽度内（）以及焊缝厚度内，即是否在焊缝截面内（图19）。 在一次波时，扫描线比例是水平1:1调节，则缺陷深度位置为：扫描线比例是深度1:1调节，则缺陷水平位置为： 在二次波时，扫描线比例是水平1:1调节，则缺陷深度位置为：扫描线比例是深度1:1调节

18、，则缺陷水平位置为：图19 缺陷最大反射回波dB值：将缺陷最大反射波调到基准波高时的“衰减器”上dB余量值。 缺陷长度测定（6dB法）：将缺陷最大反射波调到基准波高60%，再衰减6dB（提高灵敏度6dB），则探头向缺陷一端移动，使缺陷反射波降至基准波高60% 时，即探头的中心为缺陷的一端。再将探头向缺陷的另一端移动，使缺陷反射波降至基准波高60%时，即探头的中心为缺陷的另一端部（图20）。如采用波高降低原来一半，容易将细小的不规则的线形缺陷判为点状连续缺陷。否则，采用端点法测长。图20 缺陷定量： 方法一：缺陷最高反射波时的深度和已降至基准波高dB值，与距离波幅曲线上同深度的基准线dB值比较。

19、即： 1×6（缺陷降至基准波高的dB值 基准线dB值）dB写作：1×6±（ ）dB。如前面举例：在焊缝探伤中，发现3.0格处有一缺陷反射波，采用6dB法测长15mm，其最大波幅在基准波高时的分贝读数为52dB；而在4.8格处发现另一缺陷反射波，采用6dB法测长25mm，其最大波幅在基准波高时的分贝读数为42dB；在5.5格处发现一个点状缺陷反射波，其最大波幅在基准波高时的分贝读数为50dB。这三个缺陷的深度、当量分别是多少以及它们所在区域。缺陷1：处的缺陷深度为（一次波发现），缺陷距探测面15mm。当量为1×6+(52dB-48dB)=1×64

20、dB(分贝数采用插入法)，在区。缺陷2：处的缺陷深度为（二次波发现）， 缺陷距探测面 。当量为1×6+(42dB-44dB)=1×6-2dB（分贝数采用插入法），在区。缺陷3：处的缺陷深度为（二次波发现）， 缺陷距探测面 。当量为1×6+(50dB-43dB)=1×6+7dB（分贝数采用插入法），在区。缺陷1 缺陷2 缺陷3 方法二：缺陷最高反射波时的深度和已降至基准波高dB值，与距离波幅曲线上同深度的评定线或定量线或判废线dB值比较。写作：评定线；定量线；判废线。八、焊缝超声波检测记录 一般概况填写： 短横孔测试数据和定量、判废线测长线不同深度处的波幅

21、值(包括耦合补偿)。 缺陷情况记录： 缺陷示意图：九、钢板探伤1、JB4730-94规定：2、在实践考核时，如没有试块，按“考核一次性规定”要求，扫描线比例调试根据钢板厚度按比例确定，以试件厚度的五次底波来调试扫描线比例；探伤灵敏度确定是以试件第五次底波达50波幅，再衰减-10dB即：50B5-10dB。调试方法如下： 采用单晶直探头，将探头放置试件无缺陷的完好区，按声程（）调试扫描线，使示波屏上显示试件的五次底波。将一次底波B1对准2格处、二次底波B2对准4格处、三次底波B3对准6格处、四次底波B4对准8格处、五次底波B5对准10格处，并使第五次底波B5达50的波幅（图21） 图21 调试方

22、法应根据“深度微调”旋钮和“脉冲移位”旋钮配合调试。先将“深度范围”旋钮置于50mm处，用“脉冲移位”旋钮将始波对准0格处，用“深度微调”旋钮将第一次底波B1调至2格处，观察第五次底波与所需对应的格数相差值，再用“深度微调”旋钮将第五次底波调至2后，再用“脉冲移位”旋钮调至所需对应的10格处（说明：要求仪器的水平线性误差1）。此时的扫描线比例为（）。 扫描线比例调试完后，再衰减-10dB作为探伤灵敏度（即50B5-10dB）。 扫查方式：试件作100扫查，每相邻两次扫查应有10重复扫查面，探头移动速度应0.2m/s。 缺陷测定： 缺陷记录： F150； 当B1100时，F1/B150； B15

23、0。 缺陷定位：缺陷位置的测定包括确定缺陷的深度和平面位置。确定缺陷的深度可根据示波屏上缺陷波所对应的刻度和扫描线比例来确定；确定缺陷平面位置根据发现缺陷的探头位置来确定。也就是在扫查中发现缺陷时，将缺陷最大反射波调到基准波高50%，记录缺陷至探头的距离，并在缺陷周围细探，采用6dB法，以“米”字型确定缺陷面积，同时在试件上标出缺陷平面形状（面积）如图22所示。图22 缺陷定量：采用测长法测定缺陷指示长度和面积。 当F150或F1/B150(B1100)时，将缺陷第一次反射波F1下降到基准波高，移动探头使缺陷第一次反射波F1下降至满刻度的25或使缺陷第一次反射波F1与底面第一次反射波高B1之比

24、为50。此时，探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心即为缺陷的边界点。即：F1=25或F1/B1=50 当B150时，移动探头使底面第一次反射波B1升高到满刻度的50。此时探头中心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。B1=50% 当缺陷尺寸大于声速截面尺寸时，采用6dB法来测定缺陷面积范围。 钢板超声波检测记录 一般概况填写： 缺陷情况记录： 缺陷示意图：十、锻件探伤大平底相对2平底孔的灵敏度调节（当3N）：大平底与平底孔灵敏度的确定缺陷定量材料衰减系数声程衰减 定 量评 定； 扫描线调试： 可在试块上或在锻件上按比例进行（锻件尺寸已知）调试，一般要求第一次底波前沿

25、位置不超过扫描线刻度极限的80，以观察一次底波之后的某些信号。 探伤灵敏度确定：（大平底调节法） 首先，计算同声程的大平底与2平底孔回波分贝差dB。即：2.5P20单直探头 方法一：将探头放置锻件无缺陷的完好区（不考虑材料衰减），用“脉冲移位”旋钮将始波调至0格处，用“深度微调”旋钮和“脉冲移位”旋钮配合调试，使一次底波B1调至5格处，二次底波B2调至10格处，并将一次底波达基准波高50（图23），此时的扫描线比例（/50mm）。调试扫描比例完后，用“衰减器”提高，即大平底，探伤灵敏度调试完毕。在扫查锻件过程中，为发现细小缺陷，可再提高510dB作为扫查灵敏度。图23方法二：将探头放置锻件无缺

26、陷的完好区（不考虑材料衰减），用“脉冲移位”旋钮将始波调至0格处，用“深度微调”旋钮将一次底波B1调至8格处，按扫描线比例（/格数mm）对应相应的格数，并将一次底波达基准波高50（图24）。调试扫描比例完后，用“衰减器”提高灵敏度，即大平底，探伤灵敏度调试完毕。 图24 缺陷测定： 缺陷定位：根据示波屏上缺陷波前沿所对应的格数和扫描线比例，缺陷至探头的距离（图25） 缺陷定量：采用测长法（6dB法）测定缺陷指示长度和面积范围。先将缺陷最大反射波调到基准波高50（图25），记录衰减器分贝数和缺陷至探头的距离，再利用6dB法测定缺陷指示长度和面积大小。并对缺陷进行定量： ，如锻件120mm厚，扫描

27、比例1:1.5，探伤中在5.6格处发现一缺陷，缺陷波达基准波高时的分贝读数为32dB。求此缺陷的当量。，；，按JB4730-94第8.2.9条评定为级。 （图25） 锻件超声波检测记录 一般概况填写： 缺陷情况记录： 缺陷示意图：十一、超声波探伤操作基本步骤 焊缝UT操作基本步骤： 记录试件编号及测量试件规格； 熟练开启仪器和调节各旋钮，将仪器的“增益”旋钮调至80处，“抑制”旋钮至关，“深度范围”旋钮视被检试件厚度选择合适的档级，“工作方式选择”旋钮置于“单探1”发射插座； 测量斜探头前沿、K值，一般各测量23次，取平均值； 根据探伤工件厚度，确定扫描线的调试方法和比例，水平1:1、深度1:1，扫描线调节误差在±1小格内； 记录不同深度处1×6横孔的最大反射波幅在基准波高时的分贝数余量，调节误差在±2dB内，并应考虑表面补偿； 确定探伤灵敏度，以2倍工件厚度的评定线分贝数余量，作为探伤灵敏度； 扫查方法：斜探头作锯齿型、斜平行、平行及前后、左右、转角、环绕扫查； 缺陷定位：水平距离，深度距离 or：； 缺陷测长：采用6dB法； 缺陷定量