300mm厚焊缝工艺题LITI

1、300mm厚焊缝TOFD检测工艺题某锻焊结构柴油加氢反应器，容器技术参数如下:设计压力12.7MPa,设计温度520，介质为油气、氢气，规格为5800mm×300mm ×34500mm，主体材质为2-1/4Cr1Mo1/4V，内壁堆焊不锈钢，环焊缝采用窄间隙埋弧自动焊，U形坡口，焊缝上表面宽度为32mm，焊接热影响区为5mm，焊后进行消应力处理，表面打磨（余高磨平）。现按NB/T 47013.10-2010（JB/T4730.10）衍射时差法超声检测对某条环焊缝进行100%TOFD检测，合格级别为级，试编制该环焊缝的TOFD检测工艺，完成下面的工艺卡。现有设备及规定如下：1

2、、仪器：四通道TOFD检测仪（激发探头的脉冲重复频率为1000，信号平均数值为16）、单通道TOFD检测仪（激发探头的脉冲重复频率为2000，信号平均数值为32）2、探头型号规格：C543-SM(5MHz,6,70°)；C521-SM(10MHz,6,70°)；C561-SM(5MHz,6,60°)； C533-SM(7.5MHz,6,55°)；C534-SM(3.5MHz,9.5,60°)；C550-SM(2.25MHz,12.5,45°)；C514-SM(2.25MHz,12.5,40°)。 3、扫查装置：四通道手动扫查

3、器，带滚轮编码器4、对比试块：300mm厚对比试块，300mm厚模拟试块5、耦合剂：水6、一般规定：声压下降12dB的扩散因子F-12=0.8；钢中纵波声速为5.95mm/s；钢中横波声速为3.2mm/s；楔块中纵波声速2.4mm/s；楔块中横波声速1.4mm/s。41013×452×303003010604.5×604.5×603×4536×704.5×706×806×801001465619300mm环焊缝检测工艺卡委托单位： * 编号： * 被检工件工件名称柴油加氢反应器设备类别III设备规格580

4、0mm×300mm ×34500mm主体材质2-1/4Cr1Mo1/4V工作介质油气、氢气设备状态热处理后坡口型式U型焊接方法窄间隙埋弧自动焊焊缝宽度32mm焊后热处理有检测部位对接接头检测比例100%检测设备设备型号*设备编号*位置传感器型号*耦合剂水试块300mm对比试块及模拟试块扫查装置4通道扫查器工艺参数执行标准/合格级别JB/T 4730.10/I扫查面外表面检测区域外表面：54mm检测温度25表面状态Ra6.3m表面耦合补偿4dB一、非平行扫查TOFD探头及设置通道厚度分区频率晶片尺寸探头编号楔块角度楔块编号探头中心间距楔块对总延迟楔块前沿-12dB声束扩散角时

5、间窗口设置10-4056*70*146.55.6 us8mm52.6-90°29.7us-33.7us240-12056*60*323.35.6 us8mm45.7-90°60.9us-73.3us3120-2253.59.5*60*658.25.6 us8mm°121.2us-139.6us4225-3002.2512.5*45*550.05.6 us8mm°119.7us-142.9us灵敏度设置第1通道：找到对比试块上10、30 mm深度侧孔，将其中较弱衍射波波幅设置为满屏的40%80%第2通道：找到对比试块上60、100 mm深度侧孔，将其中较弱

6、衍射波波幅设置为满屏的40%80%第3通道：找到对比试块上 146、199 mm深度侧孔，将其中较弱衍射波波幅设置为满屏的40%80%第4通道：找到对比试块上 244、281 mm深度侧孔，将其中较弱衍射波波幅设置为满屏的40%80%深度校准第1通道：找到对比试块上 10 mm深度侧孔，误差小于3mm第2通道：找到对比试块上 60 mm深度侧孔，误差小于3mm第3通道：找到对比试块上 146 mm深度侧孔，误差小于3mm第2通道：找到对比试块上 244 mm深度侧孔，误差小于3mm扫查增量2mm平均处理次数16扫查速度125 mm/s位置传感器校准移动 500mm误差 5mm底面盲区(计算值）

7、0.7mm是否需要偏置非平行扫查是 否二、偏置非平行扫查偏置检测通道*偏置量*偏置扫查次数*底面盲区(计算值）*打磨宽度焊缝每侧最小344mm三、扫查面盲区检测扫查面盲区（计算值）11.5mm检测方法爬波法，采用2个5M爬波探头安装于4通道扫查器上，与TOFD非平行扫查同步进行。四、横向缺陷检测检测方法采用K1横波探头沿焊缝方向做正反两个方向平行扫查。检测区域与探头布置图4030054120225辅助检测说明1、内外表面进行100%磁粉检测。2、对于发现的内部可疑部位按照JB/T4730.3进行超声检测复验。编制: * 日期:*审核: * 日期:*工艺卡说明序号参数编制说明1被检工件1、 “工

8、件名称”一栏按题干所述填写“柴油加氢反应器”；2、 “设备类别”一栏，按TSG_R0004-2009_固定式压力容器安全技术监察规程附件A内容应填写“III”；3、 “设备规格”一栏按题干所述填写“5.8m×34.5m×300mm”；4、 “主体材质”一栏按题干所述填写“2-1/4Cr1Mo1/4V”；5、 “工作介质”一栏按题干所述填写“油气、氢气”；6、 “设备状态”一栏按题干所述填写“消应力热处理后”或者“热处理后”；7、 “坡口形式”一栏按题干所述填写“U”；8、 “焊接方法”一栏按题干所述填写“窄间隙埋弧自动焊”或者“自动焊”；9、 “检测区域宽度”一栏，由于已知

9、焊缝宽度32mm，热影响区宽度5mm，根据标准.2条，检测区宽度应为“32+5×2+2×6=54（mm）”；10、 “检测标准”一栏按题干所述填写“NB/T 47013.10-2010”；11、 “表面状态”一栏按题干所述填写“打磨面”；12、 “检测比例”一栏按题干所述填写“100%”；2试块选择对比试块、模拟试块厚度应为工件厚度的0.91.3倍且最大厚度差不大于25mm。对比试块、模拟试块中应满足JB4730.10标准规定。若工件为300mm，则对比、模拟试块厚度为275325mm之间均可。本工艺卡选用与工件壁厚相同（300mm）的对比试块*和模拟试块*。对比试块用于灵

10、敏度设置及深度校准（时间窗口设置），模拟试块用于工艺验证。3灵敏度设置因被检工件壁厚大于50mm(实际为300)，故采用对比试块进行灵敏度设置。设置方法：将某一分层内试块测孔较弱的衍射信号波幅设置为满屏高的40%80%，并在被检工件表面扫查时进行表面耦合补偿（4 dB或适当值）。4扫查增量根据JB/T 4730.10标准中9.3.2条规定，厚度为300的工件，最大扫查增量2.0mm，本工艺选取2.0mm。5扫查速度根据JB/T 4730.10标准中10.2条规定进行计算。由于仪器激发探头的脉冲重复频率为1000，信号平均数值为16，扫查增量值最大值为2，则最大扫查速度:6检测区域根据4730标

11、准“8.1.1.2.1 若焊缝实际热影响区经过测量并记录，检测区域宽度为两侧实际热影响区各加上6mm的范围”。根据PQR，该焊缝的实际热影响区小于等于焊缝熔合线外5mm，故检测区域为焊缝熔合线两侧各11mm的区域。300327深度校准采用对比试块进行校准，使试块中的侧孔实际深度与显示对应，深度校准应保证深度测量误差不大于工件厚度的1或0.5mm（取较大值）:最大为3mm.8位置传感器校准使扫查装置移动一定距离时对检测设备所显示的位移与实际位移进行比较，其误差应小于1。在工艺卡中行走500mm,误差5mm.8盲区扫查面盲区：采用公式计算结果为11.5mm。 底面盲区：通过计算，距离焊缝中心27m

12、m位置处的底面盲区为0.7mm，因此无需偏置扫查。 示意图如右所示。计算过程如下：计算公式为：式中：h为轴偏离底面盲区，H为工件厚度，x为轴偏离值，s=1/2(PCS)27329打磨宽度焊缝每侧最小打磨宽度为330mm（1/2PCS(166)+探头后部区域15mm=344mm），应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。10扫查面准备检测表面应平整，其表面粗糙度Ra值不低于6.3um，一般应进行打磨。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。11探头中心间距根据标准中表1的要求，检测分区数应为4，第1分区检测深度范围为“0-40mm”，第2分区检

13、测深度范围为40-2/5t即“40-120mm”，第3分区检测深度范围为2/5t-3/4t即“120-225mm”，第4分区检测深度范围为3/4t-t即“225-300mm”；根据标准第一分区探头中心距：第二分区探头中心距：第三分区探头中心距：；第四分区探头中心距：.12楔块延迟声束在楔块中的传播时间，此工艺指两楔块的总延迟时间。按照作业指导书规定的方法进行实测。13楔块前沿声束入射点至探头前端的距离。此工艺为单个楔块前沿值。按照作业指导书规定的方法进行实测。14-12dB声束扩散角与主声相差12dB的上、下声束角度，按照作业指导书规定的方法进行实际测量。15时间窗口设置最上分区的时间窗口的起

14、始位置设置为直通波到达接收探头前0.5s以上，最下分区的时间窗口的终止位置设置为底面反射波到达接收探头后0.5s以上；本工艺的覆盖方法为：每下一区向上单向覆盖上一区厚度的25。16偏置量计算过程：根据标准中表1的要求，检测分区数应为4，第1分区检测深度范围为“0-40mm”，第2分区检测深度范围为40-2/5t即“40-120mm”，第3分区检测深度范围为2/5t-3/4t即“120-225mm”，第4分区检测深度范围为3/4t-t即“225-300mm”；根据标准中关于探头标称频率、折射角及晶片直径的要求，4个分区中探头的唯一正确选择如下：A) 第一分区选择型号为C543-SM的探头，探头频

15、率5MHz，晶片尺寸6mm，折射角为70°：探头中心距；楔块中纵波入射角度；楔块中声束扩散角；楔块中上边界角;楔块中下边界角；钢中声束上边界角；钢中声束下边界角；计算焊缝中心线上-12dB声束所在深度：深度（上）；深度（下），取56mm；B) 第二分区选择型号为C561-SM的探头，探头频率5MHz，晶片尺寸6mm，折射角为60°：探头中心距；楔块中纵波入射角度；楔块中声束扩散角；楔块中上边界角;楔块中下边界角；钢中声束上边界角；钢中声束下边界角；计算焊缝中心线上-12dB声束所在深度：深度（上）；深度（下），取157mm；C) 第三分区选择型号为C534-SM的探头，探头频率3.5MHz，晶片尺寸9.5mm，折射角为60°：探头中心距；楔块中纵波入射角度；楔块中声束扩散角；楔块中