超聲波無損檢測級第八部分

超聲波無損檢測級第八部分第一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序超聲檢測通用工藝規(guī)程是根據(jù)相關(guān)法規(guī)、安全技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標準、有關(guān)的技術(shù)文件和JB/T4730.3-2005等相關(guān)檢測標準要求，并針對檢測機構(gòu)的特點和檢測能力而編制的技術(shù)文件。超聲槍測通用工藝規(guī)程應(yīng)涵蓋本單位(制造、安裝或檢驗檢測單位)產(chǎn)品(或檢測對象)的檢測范圍。第二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序超聲檢測通用工藝規(guī)程一般以文字說明為主，檢測對象一般為某類工件，它應(yīng)具有一定的覆蓋性和通用性，至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：

(1)適用范圍:指明該通用工藝規(guī)程適用于哪類工件或哪種產(chǎn)品的焊縫及焊縫類型等。

(2)引用標準、法規(guī):指技術(shù)文件引用的法規(guī)、安全技術(shù)規(guī)范、技術(shù)標準等第三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序(3)檢測人員資格:指對檢測人員的資格要求。

(4)檢測設(shè)備、器材和材料:指超聲檢測用的儀器、探頭、試塊和耦合劑等。主要性能指標有：檢測設(shè)備規(guī)格型號、探頭類型、晶片尺寸和頻率；標準試塊及對比試塊型號名稱；耦合劑型號名稱。

(5)檢測表面制備:指對被檢工件表面的準備方法及要求等。第四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序(6)檢測時機:指不同材料的被檢工件超聲檢測的時間安排等。

(7)檢測工藝和檢測技術(shù):指明進行超聲檢測時可選擇的檢測技術(shù)等級、檢測方法、檢測方向、掃查方式、檢測部位范圍、儀器時基線比例和靈敏度調(diào)整、測定缺陷位置、當量和指示長度的方法等。第五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序(8)檢測結(jié)果的評定和質(zhì)量等級分類:指明檢測結(jié)果評定所依據(jù)的驗收標準或技術(shù)標準以及驗收合格級別等。

(9)檢測記錄、報告和資料存檔:指規(guī)定檢測原始記錄、報告內(nèi)容及格式要求，資料、檔案管理要求，安全管理規(guī)定等。

(10)編制(級別)、審核(級別)和批準人、制定日期:指超聲檢測通用工藝規(guī)程的編制、審核及批準應(yīng)符合相關(guān)法規(guī)或標準的規(guī)定。第六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序特種設(shè)備超聲檢測工藝卡是具體產(chǎn)品檢測作業(yè)的指導(dǎo)性文件，一般用表、卡的形式。它是針對特種設(shè)備某一具體產(chǎn)品或產(chǎn)品上某一部件，依據(jù)超聲檢測通用工藝規(guī)程、被檢工件的技術(shù)要求和JB/T4730.3-2005等檢測標準而專門制定的有關(guān)檢測技術(shù)細節(jié)和具體參數(shù)的工藝文件，凡是工藝卡上沒有規(guī)定的一些共性問題，應(yīng)按通用工藝規(guī)程進行。工藝卡一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：第七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序1)工藝卡編號應(yīng)根據(jù)程序文件的規(guī)定編制。

(2)產(chǎn)品部分產(chǎn)品名稱和編號，制造、安裝或檢驗編號，特種設(shè)備類別、規(guī)格尺寸、材料牌號、熱處理狀態(tài)及表面狀態(tài)。

(3)檢測設(shè)備與材料儀器型號和編號、探頭規(guī)格參數(shù)、試塊和耦合劑等。第八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序(4)檢測工藝參數(shù)檢測方法、檢測比例、檢測部位、儀器時基線比例和檢測靈敏度調(diào)整等。

(5)檢測技術(shù)要求執(zhí)行標準、驗收級別。

(6)檢測部位示意圖。

(7)編制人員(資質(zhì)級別)、審核人員(資質(zhì)級別)。

(8)制定日期。實施超聲檢測的人員應(yīng)按檢測工藝卡進行操作。特種沒備超聲檢測工藝卡的編制、審核應(yīng)符合相關(guān)法規(guī)、安全技術(shù)規(guī)范或技術(shù)標準的規(guī)定。第九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序檢測時機；一般焊縫應(yīng)為“焊接完工后”；對有延遲裂紋傾向的材料，應(yīng)為“焊后至少24h后”；對鍛件應(yīng)為“最終熱處理后”；其他工件可根據(jù)工序安排按實際填寫。對于有再熱裂紋傾向的焊縫在熱處理前、后均應(yīng)進行檢測。電渣焊焊縫晶粒粗大，在正火細化晶粒后進行檢測。第十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序檢測儀器的選擇根據(jù)檢測要求和現(xiàn)場條件選擇，性能穩(wěn)定、重復(fù)性好、可靠性好，注意技術(shù)要求的記錄功能。⑴定位要求高，選擇水平線性誤差小的儀器；（JB/T4730標準要求：≤1％）⑵定量要求高，選擇垂直線性好，衰減器精度高的儀器；（JB/T4730標準要求：≤5％；最大累積誤差≤1dB）⑶對大型工件或粗晶材料工件探傷，可選擇功率大，靈敏度余量高，信噪比高，低頻性能好的儀器。⑷對近表面缺陷檢測要求高時，可選擇盲區(qū)小，近區(qū)分辨好的儀器。⑸室外現(xiàn)場檢測，應(yīng)選擇重量輕、亮度高、抗干擾能力強的便攜式儀器。第十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序探頭的選擇超聲波的發(fā)射和接收都是通過探頭來實現(xiàn)的。檢測前，根據(jù)被檢件的形狀、聲學(xué)特點、技術(shù)要求選擇探頭。探頭選擇包括：探頭的型式、頻率、帶寬、晶片尺寸、斜探頭K值。第十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序1.探頭型式的選擇原則為根據(jù)檢測對象和檢測目的決定：如：焊縫——斜探頭鋼板、鑄件——直探頭鋼管、水浸板材——聚焦探頭（線、點聚集）近表面缺陷——雙晶直探頭表面缺陷——表面波探頭第十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序2.探頭頻率的選擇⑴超聲波檢測靈敏度一般是指檢測最小缺陷的能力，從統(tǒng)計規(guī)律發(fā)現(xiàn)當缺陷大小為λ/2時，可穩(wěn)定地發(fā)現(xiàn)缺陷波，對鋼工件用2.5~5MHZ，λ為：縱波2.36~1.18，橫波1.29~0.65，則縱波可穩(wěn)定檢測缺陷最小值為：0.6~1.2mm之間，橫波可穩(wěn)定檢測缺陷最小值為：0.3~0.6之間。這對壓力容器檢測要求已能滿足。⑵頻率越高，脈沖寬度越小，分辨力越高，有利于區(qū)分相鄰缺陷，缺陷定位精度高。⑶由θ0=arcsin1.22λ/D可知，f↑→λ↓→θ0↓,能量集中，指向性好，發(fā)現(xiàn)小缺陷能力強，但相對搜查區(qū)域較小。粗探不宜使用，精探選用。⑷由N=D2/4λ可知，f↑→N↑，對檢測不利。第十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序⑸由αs=c2Fd3f4可知，頻率高，衰減大，信噪比下降，缺陷難以識別判斷。⑹對于面積狀缺陷，頻率太高會形成顯著的反射指向性，如果超聲波不是近于垂直入射到面狀缺陷表面上，在檢測方向上不會產(chǎn)生足夠大的回波，檢出率將會降低。故對晶粒較細的鑄件、軋制件、焊接件等常采用2.5~5MHZ。對晶粒較粗大的鑄件、奧氏體鋼等，因會出現(xiàn)林狀反射，（由材料中聲阻抗有差異的微小界面作為反射面產(chǎn)生的反射），也和材料噪聲干擾缺陷檢測，故采用較低的0.5~2.5MHZ的頻率比較合適，主要是提高信噪比，減少晶粒反射。此外應(yīng)考慮檢測目的和檢測效果，如從發(fā)現(xiàn)最小缺陷能力方面，可提高頻率，但對大工件因聲程大頻率增加衰減急劇增加。對粗晶材料如降低頻率，且減小晶片尺寸時，則聲束指向性變壞，不利于檢測遠場缺陷，所以應(yīng)綜合考慮。第十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序3.探頭帶寬的選擇探頭發(fā)射的超聲脈沖頻率是有一定帶寬的。寬帶探頭對應(yīng)的脈沖寬度較小，深度分辨力好，盲區(qū)小；但探頭阻尼較大，靈敏度較低；窄帶探頭脈沖較寬，深度分辨力變差，盲區(qū)大，但靈敏度較高，穿透力強。對晶粒粗大的鑄件、A體鋼宜選用寬帶探頭。第十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序4.探頭晶片尺寸的選擇原則：①晶片尺寸要滿足標準要求，如滿足JB/T4730-2005要求，即晶片面積≤500mm2，任一邊長≤25mm。②其次考慮檢測目的，有利于發(fā)現(xiàn)缺陷，如工件較薄，則晶片尺寸可小些，此時N小。鑄件、厚工件則晶片尺寸可大些，N大、θ0小。發(fā)現(xiàn)遠距離缺陷能力強。③考慮檢測面的結(jié)構(gòu)情況如對小型工件，曲率大的工件復(fù)雜形狀工件為便于耦合要用小晶片，對平面工件，晶片可大一些。第十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序5.橫波斜探頭K值的選擇原則：①保證聲束能掃查到整個焊縫截面，對不同工件形狀要具體分析選擇。②盡可能使檢測聲束與缺陷垂直（不同角度、不同K值），在條件許可時，盡量用大K值的探頭。薄工件K值大些，厚工件K值可小些。③根據(jù)檢測對象選K值：如單面焊根部未焊透，選K=0.7-1.5，即在K=0.84-1時檢測靈敏度最高。第十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序耦合劑的選用耦合劑耦合就是實現(xiàn)聲能從探頭向工件的傳遞，它可用探測面上聲強透過率來表示耦合的好壞，聲強透過率高，表示聲耦合好。耦合劑就是加在探頭與檢測面之間的液體薄層。耦合劑的作用在于排除探頭與工件表面之間的空氣，減少探頭與工件表面的摩擦。實際耦合劑聲阻抗在1.5~2.5×106kg/m2.s，而鋼聲阻抗為45×106kg/m2.s。所以靠耦合劑是很難補償曲面和粗糙表面對探測靈敏度的影響。水銀耦合效果最好，聲阻抗為：19.8×106kg/m2.s與鋼接近，但有毒、很貴，故不推薦。第十九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序?qū)︸詈蟿┑囊螅孩賹ぜ砻婧吞筋^表面有足夠浸潤性，并既有流動性，又有附著力強，且易清洗。②聲阻抗大，應(yīng)盡量和被檢工件接近。③對人體無害，對工件無腐蝕作用。④來源廣，價格低廉。⑤性能穩(wěn)定。第二十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序影響耦合劑的主要因素

1.耦合層厚度的影響：在均勻介質(zhì)中：最好：d=n.λ/2.即半波長整數(shù)倍時聲壓透射率為1，幾乎無反射，聲能全部透射。好象耦合層不存在。最不好：d=（2n+1）λ/4.即四分之一波長奇數(shù)倍時，聲壓透射率最低，反射率最高。第二十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序2.表面光潔度的影響由上面均勻介質(zhì)中異質(zhì)薄層對聲波的聲壓反射率表示式可知d→0時，可得r≈0。耦合效果越好。表示工件表面光潔度越光越好，表面粗糙度越差。則d越大耦合越差。但是當表面太光后探頭和工件之間耦合層由于表面張力吸附作用，變成真空使探頭移動困難。同時因真空不能傳播聲波，使耦合變差。一般工件要求粗糙度Ra=6.3μm第二十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序3.耦合劑聲阻抗的影響一般液體耦合劑聲阻抗均比工件聲阻抗小，故對同一探測面（光潔度相同工件材質(zhì)相同）聲阻抗越大的耦合劑，耦合效果越好。第二十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序4.工件表面形狀的影響工件表面形狀不同，耦合效果也不一樣。平面耦合效果最好，凸曲面次之，凹曲面最差。不同曲率半徑的耦合效果也不相同，曲率半徑越大，耦合效果越好?？傊瑢τ谟绊戱詈系那闆r，需要合理的補償。第二十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序檢測設(shè)備的調(diào)整1.時基線調(diào)整時基線顯示范圍足以包含需檢測的深度范圍；時基線刻度與材料中超聲波傳播距離成一定比例。τ：x=1:n注意儀器時基線平日使用≯80％，以便觀察B1后的波形反射。第二十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序2.檢測靈敏度的調(diào)整檢測靈敏度是指在確定的聲程范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。⑴試塊法根據(jù)工件探傷靈敏度要求（鋼板φ5、鍛件φ2）。將探頭對準標準試塊上人工缺陷探測使波高達到某基準波高（如50%高），再根據(jù)工件厚度、要求、調(diào)節(jié)衰減器達到要求的靈敏度，這方法要注意下列幾點：試塊和工件材質(zhì)不同，衰減不同的補償。試塊和工件表面粗糙度不同的補償。試塊反射體聲程和工件檢測靈敏度要求聲程不同引起補償（擴散、材質(zhì)）。試塊反射體和工件檢測靈敏度要求的反射體種類不同引起補償。第二十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一超聲檢測的工藝程序⑵工件底波調(diào)整法要求：①工件底面和探測面平行。②工件底面和探測面形狀相同，且規(guī)則?！鱠B=20lg2λx/πφ2③工件底面和探測面形狀不同。如帶中心孔的軸或筒體外表面或內(nèi)表面探測第二十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一實心圓柱體探傷第二十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一空心圓柱體探傷第二十九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一第6章脈沖反射法超聲檢測通用技術(shù)A△dB=20lg