碳鋼對接焊接接頭超聲檢測

1、碳鋼對接焊接接頭超聲檢測目錄前言31.課程設計任務書42.碳鋼板對接焊接接頭超聲檢測工藝52.1超聲波探傷的方法52.2超聲波檢測儀器和基本設備52.2.1超聲波儀器52.2.2超聲波探頭62.2.3超聲波試塊72.2.4耦合劑的使用72.3超聲波檢測的過程82.3.1檢驗等級的確定82.3.2探頭K值的選擇82.3.3頻率選擇82.3.4晶片尺寸的選擇82.4實時探傷操作82.4.1探傷標準的選擇82.4.2檢驗區(qū)寬度的確定92.4.3探頭移動區(qū)寬度93.碳鋼對接焊縫的超聲波檢測工藝卡104.根據(jù)編制的工藝及工藝卡，進行檢測實驗114.1 探頭測定與儀器的調(diào)節(jié)114.1.1 探頭測試114.

2、2 掃查方式125.碳鋼對接焊縫的超聲波檢測報告13課程設計總結(jié)14參考文獻15前言無損檢測（Non-Destructive Testing,NDT）技術(shù)已成為控制產(chǎn)品質(zhì)量、保證設備安全運行等方面極為重要的技術(shù)手段，在現(xiàn)代航空工業(yè)生產(chǎn)過程中，越來越多地要求對關(guān)鍵部件進行更加有效和準確的檢測。超聲檢測是指用超聲波來檢測材料和工件、并以超聲檢測儀作為顯示方式的一種無損檢測方法。超聲檢測是利用超聲波的眾多特性（如反射和衍射），通過觀察顯示在超聲檢測儀上的有關(guān)超聲波在被檢材料或工件中發(fā)生的傳播變化，來判定被檢材料和工件的內(nèi)部和表面是否存在缺陷，從而在不破壞或不損害被檢材料和工件的情況下，評估其質(zhì)量和使

3、用價值。本次課程設計利用超聲檢測的方法對對接板材焊縫進行檢測。文中針對給定的材質(zhì)：Q235，鋼板厚度：12mm，開坡口手工對接焊接焊縫，通過實驗檢測該焊縫的缺陷，詳細介紹試塊選用，設備調(diào)試，現(xiàn)場探傷中的常見問題及解決方法。還介紹了現(xiàn)場探傷，缺陷定位和長度測量的具體方法，并通過標準對檢測中的缺陷進行了等級評定并得出了檢測工藝卡。在焊縫缺陷檢測中，超聲檢測是目前公認的最有效的常規(guī)無損檢測方法之一，與其它常規(guī)檢測相比具有明顯的優(yōu)勢?；谝陨显?，本文重點研究焊縫內(nèi)部缺陷的超聲波檢測方法，從而對焊接缺陷進行有效的安全評定。1. 課程設計任務書題目：碳鋼對接焊接接頭超聲檢測方法 材質(zhì)：Q235 鋼板厚度

4、:12mm 開坡口手工對接焊接，如圖11. 根據(jù)已給條件，參照超聲波檢測工藝規(guī)程，編制適合上述條件的超聲波檢測工藝；2. 編制已知焊縫超聲波檢測工藝卡；3. 編制超聲波檢測報告；4. 根據(jù)編制的檢測工藝及工藝卡，進行超聲波探傷；通過驗證所編的規(guī)程，工藝卡的合理性和可靠性，如不能正確檢驗缺陷，則對所編規(guī)程進行修改，直到能檢驗出5. 出具超聲波檢測報告；6. 撰寫課程設計。參照標準：GB/T11345-1989，超聲波檢測通用工藝規(guī)程。 圖1-12. 碳鋼板對接焊接接頭超聲檢測工藝2.1超聲波探傷的方法直接接觸法（垂直接觸法 斜角探傷法） 直接接觸法 見圖2-1 斜角探傷法 見圖2-2 a） 無缺

5、陷 b）有缺陷 c）接近板 圖2-1直接接觸法 圖2-2斜角探傷法本次選用的探傷方法為斜角探傷法2.2超聲波檢測儀器和基本設備2.2.1超聲波儀器A型脈沖反射式超聲波探傷儀，其工作頻率范圍為2MHz 5MHz，儀器至少在熒光屏滿刻度的80%范圍內(nèi)呈線性顯示。探傷儀應具有80dB以上的連續(xù)可調(diào)衰減器，步進級每檔不大于2dB，其精度為任意相鄰12dB的誤差在1dB以內(nèi)，最大累計誤差不超過1dB。水平線性誤差不大于1%，每次連續(xù)使用周期開始（或每三個月）應對垂直線性進行評定，誤差不大于5%。本次實驗室探傷儀選用的是TS-800類型。2.2.2超聲波探頭超聲波探頭是用來產(chǎn)生與接收超聲波的器件，是組成檢

6、測系統(tǒng)的最重要的組件之一。超聲波探頭的性能也是直接影響到發(fā)射的超聲波的特性，影響到超聲波的檢測能力。直探頭（縱波探頭）直探頭用于發(fā)射和接收縱波。直探頭主要用于探測晶片正下方與聲束方向垂直的缺陷，其探測深度較大，適用范圍較廣；檢測靈敏度高。斜探頭（橫波探頭） 圖2-3 斜探頭的結(jié)構(gòu)圖斜探頭主要用于探測斜下方不同角度方向的缺陷，其探測深度較小，適用直探頭難以探測的部位；檢測靈敏度較高。其中常用的有橫波斜探頭等。橫波斜探頭是入射角在第一臨界角與第二臨界角之間且折射波為純橫波的探頭，適宜探測與檢測面成一定角度的缺陷，廣泛用于焊縫、管材、鍛件的檢測。橫波斜探頭的標稱方式常用兩種：一種是以橫波折射角來標稱

7、。如=40，45，60等；另一種是以折射角的正切值（）來標稱。=1.0，1.5，2.0，2.5等。本次課程設計選用的是橫波斜探頭2.5P8x12K2.0。2.2.3超聲波試塊本次選用的是CSK-IB試塊其作用是矯正探頭參數(shù)調(diào)掃描速度和探測范圍。以及RB-2（適用于8-100mm板厚）其作用是作DAC（距離-波幅曲線）評級判廢的依據(jù)。標準試塊的材料、熱處理狀態(tài)、表面粗糙度、外形和尺寸要求均有嚴格規(guī)定。材料應易于加工，不易變形和腐蝕，具有良好的聲學性質(zhì)。制作時，應確認材質(zhì)均勻、無雜質(zhì)、無影響使用的缺陷。標準試塊外形加工的平行度、垂直度與尺寸精度均應經(jīng)過嚴格檢驗并符合圖樣要求。尺寸允許公差一般在0.

8、1mm以內(nèi)。檢測面的表面粗糙度一般應優(yōu)于Ra1.6um。試塊中的平底孔應經(jīng)硅橡膠覆型并檢驗其直徑、孔底表面粗糙度、平面度檢驗后，平底孔應清理干燥后進行永久性封堵。對于標準試塊，還應測量其聲學性能。 圖2-4超聲波探傷試塊2.2.4耦合劑的使用為了改善探頭與試件間聲能的傳遞而加在探頭和檢測面之間的液體薄層稱為耦合劑。常用耦合劑有水、甘油、全損耗系統(tǒng)用油、變壓器油、化學漿糊等。本次選用機油作為耦合劑。全損耗系統(tǒng)用油（俗稱機油）和變壓器油的附著力、粘度、潤濕性都較適當，也無腐蝕性，價格不貴，因此是最常用的耦合劑。常用耦合劑有水、甘油、全損耗系統(tǒng)用油、變壓器油、化學漿糊等。本文焊縫檢測也是使用此機油作

9、為耦合劑2.3超聲波檢測的過程2.3.1檢驗等級的確定UT檢測等級分為三個等級：A、B、C此次根據(jù)GB/T11345-1989選用A級-檢驗的完整程度最低，難度系數(shù)最小，適用于普通鋼結(jié)構(gòu)檢驗。2.3.2探頭K值的選擇探頭K值的選擇應從以下三個方面考慮：a. 使聲束能掃查到整個焊縫截面；b. 使聲束中心線盡量與主要危險性缺陷垂直；c. 保證有足夠的探傷靈敏度一般斜探頭K值可根據(jù)工件厚度來選擇，較薄厚度采用較大K值，本次選用12mm厚度板材可選K3.0K2.0探頭,以便避免近場區(qū)探傷，提高定位定量精度。本次取K=2.02.3.3頻率選擇對于板厚較小的焊縫，可采用較高的頻率；一般為2.55.0MHz

10、，本次設計選用2.5MHz頻率。2.3.4晶片尺寸的選擇本次選用的晶片尺寸為8x12mm。2.4實時探傷操作2.4.1探傷標準的選擇表1根據(jù)GB/T11345-1989標準選擇2.4.2檢驗區(qū)寬度的確定 檢驗區(qū)域?qū)挾仁呛缚p本身加上焊縫兩側(cè)各相當于母材厚度30%的一段區(qū)域，這個區(qū)域?qū)挾葹?0-20mm。實際本次檢驗區(qū)域選擇10mm。2.4.3探頭移動區(qū)寬度探頭移動區(qū)寬度為：P2KT+50由于材質(zhì)：Q235，鋼板厚度：12mm，式中K-探頭的K值則P=90 表1探頭移動區(qū)寬度探傷面探傷方法斜探頭折射角1單面雙側(cè)62.53. 碳鋼對接焊縫的超聲波檢測工藝卡 表3-1超聲波檢測工藝卡試件名稱碳鋼焊板材

11、料牌號 Q235試件厚度12mm坡口形式X形焊接方式開坡口手工對接焊接探頭頻率2.5MHz檢驗標準JB/T4730.3-2005檢驗級別B級驗收級別II級儀器型號TS-800探頭型號2.5P13x13K2探頭前沿10mm探頭K值2.0標準試塊CSK-IB對比試塊CSK-IIIA檢測面單側(cè)雙面耦合劑機油表面補償4dB檢測區(qū)域20mm檢測方法橫波斜入射時基線調(diào)節(jié)深度2：1掃查方式鋸齒形掃查和焊縫兩側(cè)斜平行掃查探頭掃查區(qū)域大于110mm最大掃查間距 不大于13mm最大掃查速度不大于150mm/s檢測靈敏度縱向缺陷：評定線 39dB橫向缺陷：評定線 33dB探頭掃查區(qū)域：檢測區(qū)域：編制 年 月 日審核

12、 年 月 日批準 年 月 日4. 根據(jù)編制的工藝及工藝卡，進行檢測實驗4.1 探頭測定與儀器的調(diào)節(jié)4.1.1 探頭測試1）斜探頭入射點的測試斜探頭的入射點是指其主聲束軸線與探測面的交點。入射點至探頭前沿的距離稱為探頭的前沿長度。測定探頭的入射點和前沿長度是為了便于對缺陷定位和測定探頭的K值。將斜探頭放在CSK-IA試塊上，使R100的圓弧面反射回波達到最高時斜楔底圖4-1 用CSK-IA試塊斜探頭入射點的測試面與試塊圓心的重合點就是該探頭的入射點。這時探頭的前沿長度L0為：L0 = R- MR為試塊圓弧的半徑；M為探頭前端部至試塊圓弧面邊緣的距離。2）測定斜探頭K值斜探頭K值是指被探工件中橫波

13、折射角的正切值: K=tgsK值的測定一般常用CSK-IA試塊上的50孔來進行，具體方法是將探頭對準試塊上的50孔，找到最大反射回波，并測出探頭前沿至試塊端面的距離L，則：K=tgs = （L+l0-35）/30 圖4-2用CSK-IA試塊測量探頭K值斜探頭K值的測定，也可以用CSK-IIIA試塊在調(diào)節(jié)儀器掃描線比例時同時進行。具體方法是在測定某一深度的1*6短橫孔時，找到孔的最大反射回波后用入射點至該孔的水平距離除以該孔的深度值，商即為K值?？捎貌煌疃鹊目诇y得數(shù)值反復計算幾次求得平均值，這樣較為精確。4.2 掃查方式在碳鋼板焊縫檢測中常用鋸齒形掃查方式(1) 鋸齒型掃查如圖4-4 探頭以鋸

14、齒的路線進行運動，每次前進的齒距不得超過探頭晶片直徑，間距過大會造成漏檢。為發(fā)現(xiàn)與焊縫成一定角度的傾斜缺陷，探頭在做前后鋸齒運動時，可同時作 1015轉(zhuǎn)動。 圖4-4 鋸齒型掃查 本次選用的掃查方式為鋸齒形掃查 5. 碳鋼對接焊縫的超聲波檢測報告 表5-1超聲波檢測報告焊縫類型 碳鋼對接焊縫 檢測日期2016.6儀器編號5儀器型號TS-800檢測區(qū)域15mm探頭型號斜探頭試塊種類CSK-IB和RB-2板厚12mm距縫中心15mm掃查方式平行掃查檢測方法直接接觸法焊接方法開坡口對接焊接探頭前沿10mm耦合劑機油探頭頻率2.5MHz實測K值1.95材質(zhì)Q23562.5檢測標準GB/T11345-1

15、989焊縫類型V型坡口半角30度探頭K值2.0焊縫寬度20mm檢測比例1：1檢測結(jié)果缺陷返修情況說明1. 本產(chǎn)品質(zhì)量最終評為：符合 不符合2.檢測位置及缺陷情況詳見報告1.本產(chǎn)品返修部位共計 次，其中最高返修次數(shù) 次，返修率 %，一次合格率 %2.返修部位及缺陷情況詳見報告鋼板編號缺陷記錄序號缺陷水平（mm）缺陷所處區(qū)域缺陷波幅（%）缺陷深度123檢測資格年 月 日審核資格年 月 日簽發(fā)資格年 月 日檢測專用章年 月 日課程設計總結(jié)在寫課程設計總結(jié)之前，首先要感謝顧老師的悉心指導，在顧老師的耐心指導下順利完成本周的課程設計。通過本次課程設計我不但鞏固超聲波檢測的理論知識，還提升了我的動手能力。我掌握了對接焊縫的檢測的理論知識，并能夠熟練地進行鋼板對接焊縫的檢測。寫課程設計的過程中我也掌握了超聲波檢測工藝卡的編寫以及超聲波的報告的編寫。這次課設設計給我最大的感受是，學過的東西要及時去鞏固，最好是能運用于實踐。在實踐的過程中不但可以鞏固知識還可以加深對知識的理解。使我很好的掌握對接焊縫的評定并且能過掌握如何對儀器的矯測和使用，本次課程設計我在顧老師的指導和嚴格要求下，我鞏固了超聲波檢測課程的理論知識，并提高了動手能力，這對我們的綜合能力及專業(yè)素養(yǎng)都是一個很大的鍛煉。在此，衷心感謝