《TOFD检测》教案-26.不等厚工件TOFD检测

字数1108总体字数控制在1200-1800字左右（开场白60字左右、知识点/技能点讲解+案例导入字数控制在800-1200左右、知识点应用(职业中的运用)字数控制在100左右、课程小结字数控制在100左右）课程名称TOFD检测法课程负责人齐向前电课程名称不等厚工件TOFD检测案例----海工应用案例学校天津海运职业学院脚本撰写人刁海波电程结构

（以下仅供参考，根据课程特点确定）解说词（字幕）

（要求连贯、完整、口语化；与PPT对应；如有拟插入的视频或动画，要有上下文承接）对应PPT（素材）（（如PPT1、PPT2等，拟插入微课视频的图片务请插入PPT））可提供素材（标注拟插入视频或动画的编号，单独提供给编导)呈现方式（绿幕、实景）备注开场白60同学你好，本讲我们学习一下不等厚工件TOFD检测案例。PPT1本讲内容主要包括五部分：一是案例背景，二是TOFD检测工艺选择，三是工艺参数计算与设置，四是不等厚工件TOFD检测流程，五是关键控制要点。PPT2知识点讲解首先是我们先来看一下案例背景，某高压化工设备封头与筒体连接厚度差较大，筒体厚度30mm，封头厚度50mm，封头外表面采用削边过渡，过渡削边比例1:4，材质Q345R，按照设计要求采用UT+TOFD检测工艺进行检测，TOFD检测标准为NB/T47013，检测等级B级，验收等级Ⅱ级。PPT3接着我们第二部分进入第一个环节，是TOFD检测工艺选择，根据设计文件要求的检测标准，不等厚工件按照NB/T47013标准进行TOFD检测，按NB/T47013标准要求，至少进行两次非平行扫查，和一次偏置非平行扫查，同时按照标准要求，对扫查面盲区及底面盲区进行补充检测，本项目采用UT检测方法对TOFD上下盲区进行补偿检测，对扫查面进行表面磁粉检测，对焊缝横向缺陷进行超声波检测。PPT4-5偏置非平行扫查将聚焦位置放在焊缝融合线边缘，探头分别放置在两侧母材平齐的位置上进行扫查。PPT65第三部分下面我们进行是工艺参数计算与设置，首先是分区设置，依据NB/T47013标准推荐，厚度不超过50mm，单分区声场覆盖即可，采用非平行扫查检测工艺单分区设置。单分区厚度：0-30mm；PPT76其次是各分区探头楔块参数选择，依据NB/T47013标准推荐探头楔块选择如下：非平行扫查1选择：采用5MHz6mm直径探头，60度楔块；非平行扫查2选择：采用5MHz6mm直径探头，70度楔块；偏置非平行扫查3选择：采用5MHz6mm直径探头，70度楔块；PPT87接下来我们对于各分区聚焦深度及PCS计算。如下：首先，非平行扫查1聚焦深度及PCS计算。如下：探头中心间距计算原理示意如图所示，图中探头中心间距为S′+S，h为聚焦深度（20mm），θ（60°）和γ（46°）分别为平面和非平面侧楔块的角度，a为焊缝宽度的一半（10mm）。S’由图的几何关系计算得到，也可采用1:1作图法得到；;本项目通过1:1作图法得到S’=24mm;S=20*tan60=35mm;其中S’及S的宽度需要保证探头楔块完全在削边上，不得压住焊缝，影响检测效果。PPT98接着，我们学习非平行扫查2聚焦深度及PCS计算。如下：探头中心间距计算原理示意如图所示，图中探头中心间距为S′+S，h为聚焦深度（20mm），楔块的角度为70°，如楔块角度为60°，则左侧探头位于削边斜面，不满足要求。由图的几何关系可得：S‘=（20+20）*tan70=110；S=20*tan70=55；PPT109我们再看偏置非平行扫查3聚焦深度及PCS计算。如下：探头中心间距计算原理示意如图所示，图中探头中心间距为S′+S，h为聚焦深度（20mm），楔块的角度为70°，如楔块角度为60°，则左侧探头位于削边斜面，不满足要求。由图的几何关系可得：S‘=（20+20）*tan70=110；S=20*tan70=55；左偏置距离为10mm。PPT110接下来，我们再来看第四个设置，对各分区校准及灵敏度设置，编码器校准，-12dB扩散角测定：非平行扫查1：采用5MHz6mm直径探头，60度楔块。非平行扫查2：采用5MHz6mm直径探头，70度楔块。偏置非平行扫查3：采用5MHz6mm直径探头，70度楔块。用TOFD校准试块、对比试块校准声速、楔块延迟、深度校准与灵敏度设置，确保直通波，底波，一次变形波正常显示，且直通波前端和一次变形波后端保留0.5us宽度以上数据。编码器单独进行校准，要求误差不超过1%，步进设置不大于1mm。探头-12dB扩散角测定采用扩散角测定试块进行测量。由于本工艺为非标准检测工艺，需要根据坡口样式进行试块加工验证，验证工艺合格后方可使用。PPT11PPT12-142我们再来看第五点，对扫查面盲区及底面盲区确定扫查面盲区：采用扫查面盲区试块进行测定；盲区采用超声波检测补偿。底面盲区：由于非标准设置，底面盲区无法进行计算，因此采用直接补偿检测，采用常规超声波检测进行底面盲区补偿检测；PPT1532第四部分是下面，我们来了解压力容器TOFD检测流程，第一步表面准备：清除焊缝两侧油污、铁锈，保证耦合稳定。第二步数据扫查：分三次分别对不等厚工件进行TOFD扫查，采用水作为耦合剂，水泵供水，保证耦合稳定。单个数据长度不能大于2000mm，数据质量需连续观察，保证无数据丢失或灵敏度突变，保证数据采集质量。TOFD探头在削边检测时，确保行进偏移不能太大。第三步缺陷识别与评定：采用TOFD评判软件对数据进行评判，对缺陷信号进行测定，包括深度、高度，长度等信息，对照标准判定等级，出具报告。PPT1643这里是单分区检测典型数据图，要确保数据完整，直通波前和一次变形波后保留足够的检测数据。PPT1754第五部分最后，我们来了解一下关键控制要点，1、第一，扫查时应保证实际扫查路径与拟扫查路径的偏差不超过探头中心间距的10%。2、第二，每次扫查长度不应超过2000mm；;若需对焊缝在长度方向进行分段扫查，,则各段扫查区的重叠范围至少为20mm；;对于环焊缝，,扫查停止位置应越过起始位置至少20mm，建议控制在100mm，本项目由于直径较大，整圈长度大于2米，因此分成两段进行扫查，每段长度约1.5米。第三，3.扫查过程中应密切注意波幅状况，,若发现直通波、底面反射波、材料晶粒噪声或波型转换波的波幅降低12dB以上或怀疑耦合不好时，,应重新扫查整段区域；;若发现直通波满屏或晶粒噪声波幅超过满屏高20%时，,则应降低增益并重新扫查。第四，4、横向缺陷检测采用常规超声波按照NB/T47013.3中B级或C级的要求进行检测。5、第五，由于属于非标准TOFD检测，随着PCS的增大，缺陷深度以及工件厚度的测量偏差随之增大，检测数据分析完缺陷定位定量建议采用常规超声波再次进行深度核实。PPT168-1975本讲小结100小结：本讲以壁厚30对接壁厚50mm不等厚工件检测为例，学习了不等厚工件TOFD检测工艺设置，明确方案原则、参数计算、扫查流程与覆盖验证要点。采用TOFD检测+UT检测的工艺是确保不等厚工件焊缝检测质