焊缝超声波作业指导书

1、超声波探伤作业指导书1 适用范围本作业指导书母材厚度在6mnr200mm勺风力发电机组塔架全熔化焊对接焊接接头的超声检测。2 引用标准NB/承压设备无损检测-第3部分：超声检测NB/承压设备无损检测-第1部分：通用要求GB/T11259-2008超声波检测用钢制对比试块的制作与校验方法JB/T9214-2010A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法JB/T10061-1999«A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件JB/T10062-1999超声波探伤用探头性能测试方法3试验项目及质量要求试验项目：风力发电机塔筒，塔架焊缝6mm-200mmJ部缺陷超声波探伤。质量要求检验等级的分级

2、焊缝质量分级：评定指标根据由缺陷引起的反射波幅（所在区域I区、II区、田区）、单个缺陷指示长度、多个缺陷指示长度L'根据质量要求检验等级分I、H、m三个级，I级最高。焊缝质量等级及缺陷分级如下表所示：探伤比例探伤比例按GB/T19072-2003技术规范要求执行检验区域的选择焊缝的超声波检测应在焊缝及探伤表面经外观检查合格后方可进行，应划好检验区域，标出检验区段编号。检验区由焊接接头检测区宽度焊接接头检测区厚度表征。焊接接头检测宽度应是焊缝本身加上焊缝熔合线两侧各10mm确定。V型坡口对接接头检测区示意图如下：对接接头检测区厚度应为工件厚度加上焊缝余高加检测面（侧）还不能完全覆盖，应增

3、加辅助检测，包括其他无损检测方法。焊接接头检测面的准备探头移动区宽度a、探头移动区域宽度应能满足检测到整个区域。如图所示b、采用一次反射法扫查探伤时，探头移动区应大于等于：“P=2KT或“2Ttan0”，式中：P-跨距，mm；T-母材厚度，mm；K-探头K值；-探头折射角（°）c、采用直射法探伤时，探头移动区域应大于。检测面应清除焊接飞溅、铁屑、油垢、油漆及其它外部杂质，以免影响超声波耦合。检测面表面应平整光滑，检测面与探头楔块底面或保护膜间隙不应大于，其表面粗糙度Ra应小于等于25m去除余高的焊接，应将余高打磨到与临邻近母材平齐。保留余高焊缝，如焊缝表面有咬边，较大的隆起和凹陷等也

4、应进行适当修磨，并做圆滑过渡以免影响检验结果的评定。检测频率与K值的选用焊缝对接接头检验频率：一般在2-5MHZ的范围内选择，特殊情况下，可选用低于2MH2B或高于的检验频率，但必须保证系统灵敏度的要求。频率选定如图所示：K值的选用a、一般情况可参照表中规定选择，在条件允许时，应尽量采用较大K值b、采用一次反射法检测时，K值的选取应尽可能使主声束与检测面向对的底面法线夹角在35°70°之间，当选用两种以上K值探头检测时，应至少有一个探头满足要求。4仪器、试块、耦合剂、探头探伤仪性能采用A型脉冲反射式超声波型探伤仪，其工作频率范围为一10MHz仪器至少在荧光屏满刻度的80%的

5、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，步进级每档不大于2dB,其精度为任意相邻12dB的误差在土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%本公司采用的是TUD9100g声波探伤仪数字式超声波探伤仪TUD910C&要技术参数：检测范围025000mm声速范围40020000m/s、增益范围0dB110dB显示延迟-202+3400仙s、探头零偏02心工作频率15MHz电噪声水平010%探头阻尼100Q、150Q、200Q、500Q、重复频率102000Hz灵敏度余量62dB孰?200mm2平底孔）、分辨力40dB（5P14）线

6、性抑制080%（数字抑制）、垂直线性误差03%水平线性误差0%动态范围32dB脉冲类型方波、脉冲强度多级可调、脉冲宽度自动匹配/501000ns超声波探伤仪操作方法将仪器探头线连接在探伤仪上，使用单探头时，探头线可以直接到仪器顶部任何一个探头插座上。开机启动仪器。按“基本”键进入到基本功能组主菜单，并调节“仪器检测范围等参数在“调校”键，进入到调校功能主菜单。调节“探头类型”、“探头频率”、“探头前沿”、“晶片尺寸”，等参数在校准中调节“材料声速”、探头零偏、一点声程、二点声程，等参数。待各参数调节，调校准确无误后即可进行检测工作。超声波设备的使用与保养超声波设备时用注意事项a、一起关机后必须

7、挺5秒以上方可再次开机，不可重复开关机b、避免强力震动、冲击和强磁场干扰c、不要长期放置于高温、高湿、有腐蚀气体的环境中d、按键操作不宜用力过猛，不宜用沾有油污、泥水的手直接操按键e、仪器出现故障时，不要轻易拆卸，应以设备厂家及时联系超声波设备的保养与维护a、设备使用完毕，应对设备的外表进行清洁，然后放置与室内干燥通风处。b、探头连接接线切忌扭曲重压，在插拨连接线时应抓住插头根部c、为保护设备及电池，每个月至少开机通电，并给电池充电以免设备中重要元件受潮、电池过放电影响电池的使用寿命。d、设备在搬动过程中，应避免摔跌，强烈震动、强烈撞击和雨、雪等淋湿。e、禁止用具有溶解性的物质擦拭设备外壳。试

8、块标准试块应采用与被检工件声学性能相同或相近的材料制成，制作时应确认材质均匀,无杂质，无影响使用的缺陷。标准试块外形加工的平行度，垂直度与尺寸精度均应经过严格检验并符合JB/T7913-1995超声波检测用钢制对比试块的制作与校验方法中的相关规定。本条采用的标准是试块为CSK-IA。a、校验超声波探伤仪的水平线性，垂直线性和动态范围：用25mm<100mnK寸b、调节基线比例和探测范围：用25mnf口100mnR寸c、测定直探头与超声波探伤仪组合的远场区分辨力：用85mm91mm100mm尺寸。d、测定直探头与超声波探伤组合的盲区：用50mm有机玻璃圆弧至两侧的距离5mnf口10mm勺位

9、置测定。e、测定直探头与超声波探伤仪组合的最大穿透能力：用50mm有机玻璃底面的多次反射波测定f、测定斜探头的入射点：用R50，R100圆弧面g、测定斜探头的折射角度或K值：用50mmi£孔测h、测定斜探头的声束偏斜角：用直角棱边测定i、测定斜探头在深度方向的分辨力，用40mm44mm50mm台阶园柱孔。对比试块对比试块的基本要求在不同的标准下选择相应的对比试块，其制作与标准试块的要求保持一致。本条采用的对比试块为csK-na和csK-ma试块。CSK-IA,CSK-HA和CSK-mA试块适用于检测面曲率半径大于等于250mm勺焊接接头超声波检测。CSK-IA,CSK-HA试块试用工

10、件壁厚范围6mm-200mm勺焊接接头对于工件厚度范围在8mm120mm勺焊接接头超声波检测可采用CSK-IHA试块，但应对灵敏度进行适当调整予以CSK-HA试块保持一致。对于不同工件厚度的对接接头进行检测时，试块厚度的悬着应有较大工件厚度确定，扫查灵敏度和质量分级由薄侧工件厚度确定。试块的维护相同型号的试块应有适当的部位编号，以防混淆。试块在使用和搬运过程中注意保护，防止测试面损伤。使用试块应注意清除反射体内的油污和锈蚀。常用沾油布将锈蚀部位抛光，或用适合的去锈剂处理。注意防止试块锈蚀，使用后停放时间较长是，要涂适当的防锈剂。注意防止试块变形，避免火烤，较薄的试块防止重压.耦合剂耦合剂的作用

11、应选用适当的液体或模糊状物作耦合剂。耦合剂应具备有良好透声性和适宜流动性，不应对材料和人体有损伤作用。同时应便于检验后清理。典型耦合剂典型耦合剂为水、机油、甘油和化学浆糊。在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂。耦合剂满足的要求能润湿工件和探头表面，流动性，黏度和附着力适当，不难清洗声阻抗高，透声性能好。来源广，价格便宜。对工件无腐蚀，对人体无害，不污染环境。性能稳定，不易变质，保质期长。探头探头K值选用原则使声束能扫查到整个焊缝截面使声束中心线尽量与主要缺陷垂直保证有足够的检测灵敏度5仪器、探头、曲线的调校仪器与探头的调节垂直线性仪器的垂直线性是指仪器显示屏上的波幅与探头接收的信号之间

12、成正比的程度。垂直线性的好坏影响缺陷定量的精度。垂直线性好坏常以垂直线性误差来判断。垂直线性误差测试步骤1将超声波探伤仪的“抑制”调节到“0”，“衰减器”保留一定余量(30db)2直探头置于CSK-IA试块上，对准25mmi面，并用压块恒定压力3调节仪器室试块上某次底波位于显示屏中间位置，并达到满波幅100%，但不饱和，记为“0”db4调节“衰减器”，每次衰减2db,并记下相应波高，知道底波消失5运用公式计算垂直线性误差，公式如下：D=(|d1|+|d2|)%式中di:实测值与理想值得最大正偏差d2:实测值与理想值得最大负偏差6将说的数值填入下表,衰减量db024681012141618202

13、224反射实绝对波高度测H相对理想波高%10010偏差%注：表中1.绝对H:绝对波高H2 .相对相对波高其计算公式为：实测相对波高二Hi（衰减Adb后波高）/Ho（衰减0db是波高）X100%3 .理想相对波高计算公式：理想相对波高=10-20lg（Hi（衰减Adb后波高）/Ho（衰减0db是波高）x100%水平线性仪器的水平线性是指仪器显示屏上时基线显示的水平刻度与实际声程之间成正比的程度，或者说是显示屏上多次底波等距离的程度。水平线性主要取决扫描锯齿波的线性。水平线性好坏直接影响定位准确性。水平线性的好坏常用水平线性误差来表示。水平线性误差测试1将直探头置于CSK-IA上，对准25m也的大

14、平底面2调“微调”，“水平”，“脉冲位移”旋钮，是显示屏出现五次底波，B1-B5,且是B1前沿对准屏幕基线，B5前沿对准基线。3记录B2,B3,B4与水平刻度基线，的偏差值a2,a3,a44运用公式计算水平线性误差6二|ama"X100%式中：amaxa2,a3,a4中的最大值b一显示屏水平满刻度值衰减器精度调节衰减器精度影响着缺陷定量的准确性，准确测定衰减器精度应采用标准衰减器进行比较，但是现场难以实现，检测人员可以用简易方法，大致测出衰减器的精度。衰减器精度测试1使2平底孔的最大反射波高为适当高度（如：80%,记为H12使同声程的4的平底孔的最大反射波出现在屏幕上，衰减12db,

15、记为H2.3运用公式估算衰减器误差，公式如下：N（db）=20lg（H1/H2）JB/T9214-1999A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法中规定，任意相邻12db误差小于等于1dbo横波探头的校准横波斜探头入射点L0的校准1在CSK-IA试块25mnffi的检测面上涂上耦合剂，然后再R100弧面的圆心附近前后平稳移动，找到圆弧面的最高反射波。用尺测量探头段部至R100端面的距离L,则入射点至探头前端的距离Lo2运用公式L0=100-L计算求得3入射点测量应进行三次，取平均值，误差小于横波斜探头K值的校准a、将探头对准50,孔的圆弧面平稳的前后移动，当主声束扫查至圆弧面且其延长线通过圆

16、心时，找到50,孔的圆弧面的最高反射波，此时测量探头前端部至试块段部距离L'。b、运用公式K=（L'+L0-35）/30计算求得c、不同折射角（K值）选取测量面当折射角为34。66°时，探头放在距50远面处，使用50mm孔进行测定。当折射角为60°75°时，探头放在距50近面处，使用50mm孔进行测定。当折射角为74080°时，探头放在距近面处，使用孔进行测定。基线扫描的确定扫描基线荧光屏时基线刻度可按比例调节为代表缺陷的水平距离1,深度h或声程S。基线扫描的调节根据下列方法调节1探伤面为平面时，可在对比试块上进行时基线扫描调节，扫描比例

17、依据工作厚度和选用的探头角度来确定，最大检验范围应调到时基线满刻度的23以上。2探伤面曲率半径R>W2/4时，可在平面对比试块上或探伤面曲率相近的曲面对比试块上，进行时基线扫描调节。3探伤面曲面半径R&W2/4时，探头楔块应磨成与工件曲面相吻合，按NB麻准要求在对比试块上作时基线扫描调节。距离-波幅曲线（DAC®线）的绘制距离-波幅曲线（DAO线）应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由评定线、定量线和判废线组成。评定线与定量线（包括平定线）为I区，定量线与判废线之间（包含定量线）为R区，判废线及以上区域为田区如下图所示：距离-波幅曲线（DAC®

18、;线）灵敏度选择工件厚度为6mm-200mmj焊接接头，斜探头或直探头检测时，用CSK-HA试块制作距离-波幅曲线（DAC®线）的灵敏度如下表所示：工件厚度为8mm-120miW焊接接头，斜探头检测时，用CSK-IHA试块制作距离-波幅曲线（DACtt线）的灵敏度如下表所示：CSK-HA与CSK-IHA试块之间灵敏度转化距离-波幅曲线（DAC®线）的绘制作DACtt线。依据标准NB/选取试块CSK-HA或者CSK-mA。选择仪器制作DAC®钮，激活DACa线制作功能。依据探伤需要选取试块上深度10mmi勺2X40孔或者1X6孔，双手移动探头找到其最高反射波，调节增

19、益按钮使波高稳定于屏幕80高度，按确定按钮（冻结键），这时就选好了第一点。按照步骤1的方法，依次选择不同深度其他两点的，找到最高波确定各点。中列表分别确定判废线、定量线、评定线。探测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。探伤面曲率半径R小于等于W*WT4时，距离一波幅曲线的绘制应在曲线面对比试块上进行。受检工件的表面耦合损失及材质衰减应与试块相同，否则应进行传输损失修整，在1跨距声程内最大传输损差在2dB以内可不进行修整。仪器调整的校验每次检验前应在对比试块上对时基线扫描比例和距离一波幅曲线灵敏度进行调整或校验。校验点不少于两点。在检验过程中每4h之内检验工作结束后应对时基线扫描和灵敏度进行

20、校验，校验可在对比试块或其他等效试块上进行。扫描调节校验时，如发现校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的10或满刻度5（两者取较小值），则扫描比例应重新调整，前次校验后已经记录的缺点，位置参数应重新测定，并予以更正。灵敏度校验时，如校验点的反射波幅比距离一波幅曲线降低20或2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，而前次校验后，已经记录的缺陷，应对缺陷尺寸参数重新测定并予以评定。6焊缝的检验检验技术等级要求超声波检测技术等级超声波检测的技术等级分为A、B、C级，对于实际检测检测项目，选取A或者B级，一般采用B级超声波检测。超声波检测等级的要求A级检测：适用于工件厚度为6mm-40mml接接

21、头的检测。可用一种折射角（K值）斜探头采用那个直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。如果条件限制，也可以选择双面单侧或者单面单侧进行检测。一般不对横向缺陷进行检测。B级检测:a、B级检测适用于工件厚度6mm-200mm接接头检测b、一般焊接接头进行横向检测c、对于要求进行栓面双侧的焊接接头，如受几何限制只能采用单面双侧检测时，还应补充斜探头作近表面缺陷检测。要求如下表所示：检测面要求检验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、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等情况。平板焊缝扫查纵向焊缝的扫查探测纵向缺陷，斜探头垂直于焊缝中心线放置在探伤面上,作锯齿

22、型扫查。扫查速度不应大于150mmzS,相邻两次探头移动间隔保证至少有探头宽度10的重叠。探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊缝截面及热影响区。在保持垂直焊缝作前后移动的同时，还应作10°15°左右移动。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。为确定缺陷的位置、方向、形状、观察缺陷动态波形或区分缺陷讯号与伪讯号，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式.如下图所示:横向缺陷的扫查检测焊接接头的横向缺陷时,可在焊接接头的两侧边缘时斜探头与焊接接头中心线成不大于10°作两个方向的斜平行扫查如下图所示：如果焊接接头余高磨平，探头应在焊接接头及热影

23、响区上作两个方向的平行扫查，如下图所示：曲面焊缝扫查方法进行检验。受工件几何形状限制，横向缺陷探测无法实施时，应在检验记录中予以注明。环缝检验时，对比试块的曲率半径为探伤面曲率倍的对比试块，均可采用，对比试块的采用。探测横向缺陷时纵缝检验时，对比试块的曲率半径与探伤面曲率半径之差应小于10。根据工件的曲率和材料厚度选择探头角度，并考虑几何临界角的限制，确保声束能扫查到整个焊缝厚度；条件允许时，声束在曲底面的入射角度不应超过70°。探头接触面修磨后，应注意探头入射点和折射点角或K值的变化，并用曲面试块作实际测定。7焊缝的缺陷的评定缺陷的位置缺陷的位置应以获得缺陷的最大长度为准.对所有反

24、射波幅超过定量线的缺陷，均应确定其位置，最大反射波幅所在区域和缺陷指示长度并作记录。缺陷的指示长度当缺陷反射波只有一个高点，且位于R区或者R区以上时，用-6db法（半波高度法）量其指示长度.当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且均位于n区或者n区以上时,应采用断点-6db法量其指示长度.当缺陷最大反射波幅位于区,将探头左右移动,使波幅降到评定线,用评定线绝对灵敏度法测量其指示长度.缺陷定量缺P臼当里，用当量平底孔直径表示，主要用于直探头检验，可采用公式计算，DGSS线，试块对比或当量计算尺确定缺陷当量尺检测时应对反射波幅在评定线或者评定线以上的缺陷进行定量,除了按和确定缺陷的位置、波幅和指示长度外，还应包括对缺陷自身高度，缺陷类型进行可能的估判。缺陷类型确定（定性）缺陷类型度确定应主要考虑焊接方法、缺陷的位置、缺陷的指示长度、自身高度、缺陷波幅、缺陷指向性,再结合缺陷静态波形和动态波形.通常用确定点状缺陷、线状缺陷或面状缺陷。缺陷类型确定的方法缺陷类型确定应按一下顺序依次进行：a、缺陷波幅b、缺陷指向性c、静态波形d、动态波形缺陷的评定超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹,未熔合未焊