超聲檢測工藝題

會(huì)計(jì)學(xué)1超聲檢測工藝題解釋：

1、探頭：

(1)、JB/T4730.3-2005要求：

4.2.2

雙晶直探頭的公稱頻率應(yīng)選用5MHz。探頭晶片面積不小于150mm2；單晶直探頭的公稱頻率應(yīng)選用2～5MHz，探頭晶片一般為φ14～φ25mm。

(2)、選擇探頭2.5P25Z

第1頁/共54頁2、檢測方向：

(1)、JB/T4730.3-2005要求：

4.2.5.2縱波檢測

a)原則上應(yīng)從兩個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行檢測，盡可能地檢測到鍛件的全體積。主要檢測方向如圖7所示。其他形狀的鍛件也可參照執(zhí)行；

b）

鍛件厚度超過400mm時(shí)，應(yīng)從相對兩端面進(jìn)行100%的掃查。

(2)、檢測方向見工藝卡，檢測深度350mm,600mm.

第2頁/共54頁3、試塊

(1)、JB/T4730.3-2005要求：

4.2.3.1單直探頭標(biāo)準(zhǔn)試塊

采用CSⅠ試塊，其形狀和尺寸應(yīng)符合圖4和表4的規(guī)定。

表4CSⅠ標(biāo)準(zhǔn)試塊尺寸

mm試塊序號LDCSⅠ-15050CSⅠ-210060CSⅠ-315080CSⅠ-420080第3頁/共54頁第4頁/共54頁4.2.6.1單直探頭基準(zhǔn)靈敏度的確定

當(dāng)被檢部位的厚度大于或等于探頭的三倍近場區(qū)長度，且探測面與底面平行時(shí)，原則上可采用底波計(jì)算法確定基準(zhǔn)靈敏度。對由于幾何形狀所限，不能獲得底波或壁厚小于探頭的三倍近場區(qū)時(shí)，可直接采用CSⅠ標(biāo)準(zhǔn)試塊確定基準(zhǔn)靈敏度。

第5頁/共54頁(2)探頭2.5P25Z，近場區(qū)長度N=D2/4λ=252/4×2.36≈66.2mm,3N≈197mm。鍛件厚度350mm,所以可用底波計(jì)算法確定基準(zhǔn)靈敏度。

檢測深度350mm,△dB=20lgPB/Pf=20lg2λX/лDf2=20lg2×2.36×350/3.14×22≈42dB,

檢測深度600mm,△dB=20lgPB/Pf=20lg2λXf2/лDf2XB=20lg2×2.36×6002/3.14×22×350≈52dB。

第6頁/共54頁也可以使用CSⅠ-4試塊校驗(yàn)靈敏度。

檢測深度350mm,△dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg350/200≈10dB,

檢測深度600mm,△dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg600/200≈19dB.

4、耦合補(bǔ)償

試塊３ｄＢ或?qū)崪y，大平底０ｄＢ。

第7頁/共54頁第8頁/共54頁第9頁/共54頁工藝題22、有一塊16MnR鋼板規(guī)格為4200×2700×90mm，用于制作壓力容器筒節(jié)，下料尺寸為4000×2700mm，要求進(jìn)行縱波和橫波超聲波檢測，檢測標(biāo)準(zhǔn)為JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測》，Ⅱ級合格?，F(xiàn)有設(shè)備如下：(1)、儀器設(shè)備：CTS-22型(2)、探頭：2.5P12Z2.5P20Z2.5P30Z5.0P12Z5.0P20Z5.0P30Z2.5P14×14K12.5P20×20K12.5P25×25K15.0P14×14K15.0P20×20K15.0P25×25K1(3)、試塊：CBⅡ-1CBⅡ-2CBⅡ-3CBⅡ-4CBⅡ-5CBⅡ-6CBI(4)、耦合劑：水、化學(xué)漿糊、機(jī)油請對下列工藝卡進(jìn)行審核，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的地方請予以糾正并把正確的結(jié)果寫在相對應(yīng)的“訂正”空格里。第10頁/共54頁JB/T4730.3-2005關(guān)于鋼板超聲檢測的解釋：

１、縱波檢測：

1）、探頭：

板厚6～20mm,雙晶直探頭,5MHz,晶片面積不小于150mm2;

>20～40mm,單晶直探頭,5MHz,φ14～φ20mm;

>40～250mm,單晶直探頭,2.5MHz,φ20～φ25mm.

第11頁/共54頁2）、試塊

用單直探頭檢測厚度大于20mm的鋼板時(shí)，CBⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊應(yīng)符合圖2和表2的規(guī)定。試塊厚度應(yīng)與被檢鋼板厚度相近。經(jīng)合同雙方同意，也可采用雙晶直探頭進(jìn)行檢測。

第12頁/共54頁圖2CBⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊

第13頁/共54頁表2CBⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊

mm

試塊編號

鋼板厚度

距離s試塊厚度T

CBⅡ-1>20～4015≥20

CBⅡ-2>40～6030≥40

CBⅡ-3>60～10050≥65

CBⅡ-4>100～16090≥110

CBⅡ-5>160～200140≥170

CBⅡ-6>200～250190≥220

第14頁/共54頁3）、靈敏度校驗(yàn)

4.1.4.2板厚大于20mm時(shí)，應(yīng)將CBⅡ試塊φ5平底孔第一次反射波高調(diào)整到滿刻度的50%作為基準(zhǔn)靈敏度。

4.1.4.3板厚不小于探頭的三倍近場區(qū)時(shí)，也可取鋼板無缺陷完好部位的第一次底波來校準(zhǔn)靈敏度，其結(jié)果應(yīng)與4.1.4.2的要求相一致。

第15頁/共54頁4）、

掃查方式

a)探頭沿垂直于鋼板壓延方向，間距不大于100mm的平行線進(jìn)行掃查。在鋼板剖口預(yù)定線兩側(cè)各50mm（當(dāng)板厚超過100mm時(shí)，以板厚的一半為準(zhǔn)）內(nèi)應(yīng)作100%掃查，掃查示意圖見圖3；

b)根據(jù)合同、技術(shù)協(xié)議書或圖樣的要求，也可采用其他形式的掃查

第16頁/共54頁２、橫波檢測

１）、探頭

B.2.1原則上選用K1斜探頭，圓晶片直徑應(yīng)在13mm～25mm之間，方晶片面積應(yīng)不小于200mm2。如有特殊需要也可選用其他尺寸和K值的探頭。

B.2.2檢測頻率為2MHz～5MHz。

第17頁/共54頁２）、對比試塊

B.3.1對比試塊用鋼板應(yīng)與被檢鋼板厚度相同，聲學(xué)特性相同或相似。

B.3.2對比試塊上的人工缺陷反射體為V形槽，角度為60°，槽深為板厚的3%，槽的長度至少為25mm。

B.3.3對比試塊的尺寸、V形槽位置應(yīng)符合圖B.1的規(guī)定。

B.3.4對于厚度超過50mm的鋼板，要在鋼板的底面加工第二個(gè)如B.3.3所述的校準(zhǔn)槽。

第18頁/共54頁圖B.1對比試塊

第19頁/共54頁３）、基準(zhǔn)靈敏度的確定

B.4.1厚度小于或等于50mm的鋼板

B.4.1.1把探頭置于試塊有槽的一面，使聲束對準(zhǔn)槽的寬邊，找出第一個(gè)全跨距反射的最大波幅，調(diào)整儀器，使該反射波的最大波幅為滿刻度的80%，在熒光屏上記錄下該信號的位置。

B.4.1.2移動(dòng)探頭，得到第二個(gè)全跨距信號，并找出信號最大反射波幅，記下這一信號幅值點(diǎn)在熒光屏上的位置，將熒光屏上這兩個(gè)槽反射信號幅值點(diǎn)連成一直線，此線即為距離-波幅曲線。

第20頁/共54頁B.4.2厚度大于50mm～150mm的鋼板

B.4.2.1將探頭聲束對準(zhǔn)試塊背面的槽，并找出第一個(gè)1/2跨距反射的最大波幅。調(diào)節(jié)儀器，使反射波幅為滿刻度的80%，在熒光屏上記下這個(gè)信號的位置。不改變儀器調(diào)整狀態(tài)，在3/2跨距上重復(fù)該項(xiàng)操作。

B.4.2.2不改變儀器調(diào)整狀態(tài)，把探頭再次置于試塊表面，使波束對準(zhǔn)試塊表面上的槽，并找出全跨距最大反射波的位置。在熒光屏上記下這一幅值點(diǎn)。

B.4.2.3在熒光屏上將B.4.2.1和B.4.2.2所確定的點(diǎn)相連接，此線即為距離-波幅曲線。

第21頁/共54頁B.4.3厚度大于150mm～250mm的鋼板

B.4.3.1把探頭置于試塊表面，使聲束對準(zhǔn)試塊底面上的切槽，并找出第一個(gè)1/2跨距反射的最大幅度位置。調(diào)節(jié)儀器，使這一反射波為熒光屏滿刻度的80%，在熒光屏上記下這個(gè)幅值點(diǎn)。

B.4.3.2不改變儀器的調(diào)整狀態(tài)，把探頭再次置于試塊表面，以全跨距對準(zhǔn)切槽獲得最大反射，在熒光屏上記下這個(gè)幅值點(diǎn)。

B.4.3.3在熒光屏上將B.4.3.1和B.4.3.2所確定的點(diǎn)連成一直線，此線即為距離-波幅曲線

第22頁/共54頁４）、掃查方法

B.5.1在鋼板的軋制面上以垂直和平行于鋼板主要壓延方向的格子線進(jìn)行掃查，格子線中心距為200mm。

第23頁/共54頁第24頁/共54頁第25頁/共54頁工藝題33、某電站鍋爐低再出口集箱，其規(guī)格為D0508×25mm，材料牌號為10CrMo910。集箱管子與端蓋對接環(huán)縫如下圖所示，焊接剖口為單面V型，焊接方法為手工電弧焊打底，埋弧自動(dòng)焊蓋面，請按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)C級檢測Ⅰ級合格的要求，編制該對接環(huán)縫的超聲檢測工藝卡，并在圖上相應(yīng)部位標(biāo)注探頭位置。試塊與工件表面耦合損失差為4dB。第26頁/共54頁第27頁/共54頁JB/T4730.3-2005解釋：

１、超聲檢測技術(shù)等級

1).A級檢測：

A級僅適用于母材厚度≥8mm～46mm的對接焊接接頭?？捎靡环NK值探頭采用直射波法和一次反射波法在對接焊接接頭的單面單側(cè)進(jìn)行檢測。一般不要求進(jìn)行橫向缺陷的檢測。

第28頁/共54頁2)B級檢測：

a)母材厚度≥8mm～46mm時(shí)，一般用一種K值探頭采用直射波法和一次反射波法在對接焊接接頭的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測。

b)母材厚度大于46mm～120mm時(shí)，一般用一種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測，如受幾何條件限制，也可在焊接接頭的雙面單側(cè)或單面雙側(cè)采用兩種K值探頭進(jìn)行檢測。

c)母材厚度大于120mm～400mm時(shí)，一般用兩種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)不小于10°。

d)應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷的檢測。檢測時(shí)，可在焊接接頭兩側(cè)邊緣使探頭與焊接接頭中心線成10°～20°作兩個(gè)方向的斜平行掃查，見圖12。如焊接接頭余高磨平，探頭應(yīng)在焊接接頭及熱影響區(qū)上作兩個(gè)方向的平行掃查，見圖13。

第29頁/共54頁3)C級檢測：

采用C級檢測時(shí)應(yīng)將焊接接頭的余高磨平，對焊接接頭兩側(cè)斜探頭掃查經(jīng)過的母材區(qū)域要用直探頭進(jìn)行檢測，檢測方法見5.1.4.4。

a).母材厚度≥8mm～46mm時(shí)，一般用兩種K值探頭采用直射波法和一次反射波法在焊接接頭的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)不小于10°，其中一個(gè)折射角應(yīng)為45°。

b).母材厚度大于46mm～400mm時(shí)，一般用兩種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)不小于10°。對于單側(cè)坡口角度小于5°的窄間隙焊縫，如有可能應(yīng)增加對檢測與坡口表面平行缺陷有效的檢測方法。

c).應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷的檢測。檢測時(shí)，將探頭放在與焊縫及熱影響區(qū)上作兩個(gè)方向的平行掃查，見圖13。

第30頁/共54頁2）、試塊

采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊為CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA和CSK-ⅣA。

CSK-ⅠA、CSK-ⅡA和CSK-ⅢA試塊適用壁厚范圍為6mm～120mm的焊接接頭，CSK-ⅠA和CSK-ⅣA系列試塊適用壁厚范圍大于120mm～400mm的焊接接頭。在滿足靈敏度要求時(shí)，試塊上的人工反射體根據(jù)檢測需要可采取其他布置形式或添加，也可采用其他型式的等效試塊。

第31頁/共54頁3）、探頭K值（角度）

斜探頭的K值（角度）選取可參照表18的規(guī)定。條件允許時(shí)，應(yīng)盡量采用較大K值探頭。

表18推薦采用的斜探頭K值

板厚T,mmK值

6～253.0～2.0（72°～60°）

>25～462.5～1.5（68°～56°）

>46～1202.0～1.0（60°～45°）

>120～4002.0～1.0（60°～45°）

4）、檢測頻率

檢測頻率一般為2MHz～5MHz。

第32頁/共54頁5)、母材的檢測

對于C級檢測，斜探頭掃查聲束通過的母材區(qū)域，應(yīng)先用直探頭檢測，以便檢測是否有影響斜探頭檢測結(jié)果的分層或其他種類缺陷存在。該項(xiàng)檢測僅作記錄，不屬于對母材的驗(yàn)收檢測。母材檢測的要點(diǎn)如下：

a）

檢測方法：接觸式脈沖反射法，采用頻率2MHz～5MHz的直探頭，晶片直徑10mm～25mm。

b）

檢測靈敏度：將無缺陷處第二次底波調(diào)節(jié)為熒光屏滿刻度的100%。

c）

凡缺陷信號幅度超過熒光屏滿刻度20%的部位，應(yīng)在工件表面作出標(biāo)記，并予以記錄。

第33頁/共54頁6)、距離-波幅曲線的靈敏度選擇

a）

壁厚為6mm～120mm的焊接接頭，其距離-波幅曲線靈敏度按表19的規(guī)定。

b）

壁厚大于120mm～400mm的焊接接頭，其距離-波幅曲線靈敏度按表20的規(guī)定。

c）

檢測橫向缺陷時(shí)，應(yīng)將各線靈敏度均提高6dB。

第34頁/共54頁第35頁/共54頁第36頁/共54頁工藝題44、某鍛件如圖1所示，材質(zhì)SA387Gr22Cl3（低合金鋼），機(jī)加工后要求進(jìn)行超聲檢測，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測》，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：底波降低量Ⅰ級、其它缺陷Ⅱ級。請?zhí)顚懸韵鹿に嚳ǎ?/p>

第37頁/共54頁第38頁/共54頁解釋：

1、鍛件檢測特點(diǎn)：

1)、曲率較大，Φ360mm,Φ515mm;

2)、T=31mm,65mm,108.5mm,165mm.

3)、Φ298/Φ360=0.82,Φ298/Φ515=0.57

4)需要用直探頭，雙晶探頭，斜探頭。

5)2.5P14Z,N≈21mm,3N≈63mm;2.5P20Z,N≈42mm,3N≈126mm

第39頁/共54頁2、雙晶直探頭試塊

a)工件檢測距離小于45mm時(shí)，應(yīng)采用CSⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊。

b)CSⅡ試塊的形狀和尺寸應(yīng)符合圖5和表5的規(guī)定。

表5CSⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊尺寸

mm

試塊序號孔徑

CSⅡ-1φ2

CSⅡ-2φ3

CSⅡ-3φ4

CSⅡ-4φ6

檢測距離L=5,10,15,20,25,30,35,40,45.

第40頁/共54頁圖5CSⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊

第41頁/共54頁3、雙晶直探頭基準(zhǔn)靈敏度的確定

使用CSⅡ試塊，依次測試一組不同檢測距離的φ3平底孔（至少三個(gè)）。調(diào)節(jié)衰減器，作出雙晶直探頭的距離-波幅曲線，并以此作為基準(zhǔn)靈敏度。

掃查靈敏度一般不得低于最大檢測距離處的φ2mm平底孔當(dāng)量直徑。

第42頁/共54頁4、鋼鍛件超聲橫波檢測

附錄Ｃ適用于內(nèi)、外徑之比大于或等于80%的承壓設(shè)備用環(huán)形和筒形鍛件的超聲橫波檢測。

C.2探頭

C.2.1探頭公稱頻率主要為2.5MHz。

C.2.2