第9章 焊接接頭超聲檢測

1、1Xi an Polytechnic University第第9 9章章 焊接接頭超聲檢測焊接接頭超聲檢測主講：王秋萍主講：王秋萍29. 1 焊接加工及常見缺陷焊接加工及常見缺陷u 焊接過程焊接過程 u 接頭形式接頭形式u 坡口形式坡口形式u 常見缺陷常見缺陷Xi an Polytechnic University3一一. . 焊接過程焊接過程1.1.焊接焊接 焊接是指通過加熱或加壓，或者兩者兼用，并且用或不用填充材焊接是指通過加熱或加壓，或者兩者兼用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。料，使工件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。2.2.常用的焊接方法常用的焊接方法 熔焊、壓焊

2、、釬焊或特種焊接等。熔焊、壓焊、釬焊或特種焊接等。 超聲檢測的主要對象是熔焊焊接接頭。超聲檢測的主要對象是熔焊焊接接頭。3.3.焊接過程焊接過程 焊接過程實(shí)際是一個冶煉和鑄造過程，首先利用電能或其他形式焊接過程實(shí)際是一個冶煉和鑄造過程，首先利用電能或其他形式的能量產(chǎn)生高溫使金屬熔化，形成熔池，熔融金屬在熔池中經(jīng)過冶金的能量產(chǎn)生高溫使金屬熔化，形成熔池，熔融金屬在熔池中經(jīng)過冶金反應(yīng)后冷卻，將兩工件牢固地結(jié)合在一起。反應(yīng)后冷卻，將兩工件牢固地結(jié)合在一起。Xi an Polytechnic University4二二. . 接頭形式接頭形式金屬熔化焊焊接部位的總稱叫焊接接頭，簡稱接頭，包括焊縫、金屬

3、熔化焊焊接部位的總稱叫焊接接頭，簡稱接頭，包括焊縫、熱影響區(qū)和鄰近母材等不同部位。熱影響區(qū)和鄰近母材等不同部位。a) a) 對接接頭對接接頭b)b)角接接頭角接接頭c) c) T形接頭形接頭d)d)搭接接頭搭接接頭Xi an Polytechnic University5三三. . 坡口形式坡口形式根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，焊接前將母材焊口邊緣加工并裝配成一定根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，焊接前將母材焊口邊緣加工并裝配成一定的幾何形狀，這種形狀稱為坡口形式。的幾何形狀，這種形狀稱為坡口形式。a) a) I 形形b) b) V 形形c) c) X 形形d) d) U 形形e) e) 單邊單邊V 形形f) f)

4、K 形形Xi an Polytechnic University6Xi an Polytechnic University對接接頭的坡口工藝圖對接接頭的坡口工藝圖7 V形坡口各部分名稱形坡口各部分名稱11表面表面 22背面背面 33坡口角坡口角 44根部面根部面( (鈍邊鈍邊) 5) 5傾斜角傾斜角 66坡口面坡口面 77根部高度根部高度 88根部間隙根部間隙 Xi an Polytechnic University8 V形坡口焊接接頭各部分的名稱形坡口焊接接頭各部分的名稱11焊縫寬度焊縫寬度 22焊道邊縫焊道邊縫 33母材母材 44根部根部 55焊縫金屬焊縫金屬 66余高余高 77熱影響區(qū)熱

5、影響區(qū) 88焊趾焊趾 Xi an Polytechnic University9四四. . 常見焊縫缺陷常見焊縫缺陷Xi an Polytechnic University焊接接頭常見缺陷主要有不連續(xù)性、幾何偏差、冶金不均勻性。焊接接頭常見缺陷主要有不連續(xù)性、幾何偏差、冶金不均勻性。其中不連續(xù)性主要有氣孔、夾渣、未焊透、未熔合及裂紋等。其中不連續(xù)性主要有氣孔、夾渣、未焊透、未熔合及裂紋等。123密集型氣孔密集型氣孔根部裂紋根部裂紋12310Xi an Polytechnic University未熔合：焊縫金屬與母材之間或焊道金屬之間未完全熔化的未熔合：焊縫金屬與母材之間或焊道金屬之間未完全熔

6、化的現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為“未熔合未熔合”。主要分為：側(cè)壁未熔合、層間未熔合，根。主要分為：側(cè)壁未熔合、層間未熔合，根部未熔合。部未熔合。側(cè)壁未融合側(cè)壁未融合1234層間未熔合層間未熔合12311Xi an Polytechnic University未焊透：實(shí)際熔深小于公稱熔深而形成的差異部分稱為未焊透：實(shí)際熔深小于公稱熔深而形成的差異部分稱為“未未焊透焊透”。主要是根部未焊透。主要是根部未焊透。1231234根部未焊透根部未焊透129. 2 鋼制承壓設(shè)備對接焊接接頭的超聲檢測鋼制承壓設(shè)備對接焊接接頭的超聲檢測u 焊接接頭的超聲檢測技術(shù)等級的選擇焊接接頭的超聲檢測技術(shù)等級的選擇u 檢測方法和檢測條

7、件的選擇檢測方法和檢測條件的選擇u 標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊u 超聲檢測儀掃描速度的調(diào)節(jié)超聲檢測儀掃描速度的調(diào)節(jié)u 距離距離- -波幅曲線和靈敏度調(diào)節(jié)波幅曲線和靈敏度調(diào)節(jié)u 掃查方式掃查方式u 缺陷的評定和質(zhì)量分級缺陷的評定和質(zhì)量分級Xi an Polytechnic University131.1.A級檢測級檢測 A 級檢測技術(shù)要求如下：級檢測技術(shù)要求如下：A 級檢測僅適用于母材厚度為級檢測僅適用于母材厚度為 8 84646mm的焊接接頭檢測，一般用一種的焊接接頭檢測，一般用一種K值探頭，可采用直射波法和一值探頭，可采用直射波法和一次反射波法（或稱二次波法）在焊接接頭的單面單側(cè)進(jìn)行檢測。一次反射波法

8、（或稱二次波法）在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。般不要求進(jìn)行橫向缺陷的檢測。 JB/T 4730.3-2005 4730.3-2005承壓設(shè)備無損檢測第承壓設(shè)備無損檢測第3 3部分：超聲檢測部分：超聲檢測中規(guī)定：中規(guī)定：“超聲檢測技術(shù)等級分為超聲檢測技術(shù)等級分為A 、B、C 三個檢測級別。超聲三個檢測級別。超聲檢測技術(shù)等級選擇應(yīng)符合制造、安裝、在用等有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)檢測技術(shù)等級選擇應(yīng)符合制造、安裝、在用等有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定。計(jì)圖樣規(guī)定?！币灰? .焊接接頭的超聲檢測技術(shù)等級的選擇焊接接頭的超聲檢測技術(shù)等級的選擇Xi an Polytechnic Univ

9、ersity14 直射波法：用一次波直接掃查焊縫根部的探傷方法。直射波法：用一次波直接掃查焊縫根部的探傷方法。 Xi an Polytechnic University 一次反射波法：用二次波直接掃查焊縫區(qū)域的探傷方法。一次反射波法：用二次波直接掃查焊縫區(qū)域的探傷方法。 152.2.B級檢測級檢測 B 級檢測技術(shù)要求如下：級檢測技術(shù)要求如下： (1)(1)母材厚度為母材厚度為 8 84646mm時，時，一般用一種一般用一種K值探頭，采用直射值探頭，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。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。Xi an Polytechnic

10、University一次波一次波二次波二次波16 (2) (2)母材厚度為母材厚度為 4646120120mm時，時，一般用一種一般用一種K值探頭，采用直值探頭，采用直射波法在焊縫接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。射波法在焊縫接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。 (3) (3)母材厚度為母材厚度為120120400400mm時，時，一般用兩種一般用兩種K值探頭，采用直值探頭，采用直射波法在焊縫接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)射波法在焊縫接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)不小于不小于10。 (4) (4)為檢測焊接接頭及熱影響區(qū)的橫向缺陷應(yīng)進(jìn)行斜平行掃查。為檢測焊接接頭及熱影響區(qū)的橫向缺陷應(yīng)

11、進(jìn)行斜平行掃查。Xi an Polytechnic University173.3.C級檢測：級檢測：C級檢測技術(shù)要求如下：級檢測技術(shù)要求如下： (1)(1)采用采用C級檢測時應(yīng)將焊接接頭的余高磨平，對接接頭兩側(cè)斜級檢測時應(yīng)將焊接接頭的余高磨平，對接接頭兩側(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。探頭掃查經(jīng)過的母材區(qū)域要用直探頭進(jìn)行檢測。 (2) (2)母材厚度為母材厚度為4646mm時，時，一般用兩種一般用兩種K值探頭，采用直射值探頭，采用直射波法和一次反射波法在焊縫接頭的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的波法和一次反射波法在焊縫接頭的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)不小于折射角相差應(yīng)

12、不小于10，其中一個折射角應(yīng)為，其中一個折射角應(yīng)為45。 (3) (3)母材厚度為母材厚度為 4646400400mm時，時，一般用兩種一般用兩種K值探頭，采用直值探頭，采用直射波法在焊縫接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)射波法在焊縫接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)不小于不小于10。 (4) (4)應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷的檢測。檢測時，將探頭放在焊縫及熱影應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷的檢測。檢測時，將探頭放在焊縫及熱影響區(qū)上作兩個方向的平行掃查。響區(qū)上作兩個方向的平行掃查。Xi an Polytechnic University18二二. .檢測方法和檢測條件的選擇檢測方法和檢測條件的選擇

13、1.1.檢測面的準(zhǔn)備檢測面的準(zhǔn)備 檢測面包括檢測區(qū)和探頭的移動區(qū)。檢測面包括檢測區(qū)和探頭的移動區(qū)。檢測區(qū)的寬度應(yīng)是焊縫本身加上焊縫檢測區(qū)的寬度應(yīng)是焊縫本身加上焊縫兩側(cè)各相當(dāng)于母材厚度兩側(cè)各相當(dāng)于母材厚度30%的一段區(qū)的一段區(qū)域域，min= =5mm，max= =10mm。若若T=15mm，則，則=1530%=4.5mm 5mm。若若T=20mm，則，則=2030%=6mm。若若T=50mm，則，則=5030%=15mm 10mm。Xi an Polytechnic University19跨距：跨距： P=2TK =2x 或或 P=2Ttan =2x 當(dāng)采用一次反射波法檢測時，探頭移動區(qū)域大于

14、或等于當(dāng)采用一次反射波法檢測時，探頭移動區(qū)域大于或等于1.25 P。當(dāng)采用直射法檢測時，探頭移動區(qū)域大于或等于當(dāng)采用直射法檢測時，探頭移動區(qū)域大于或等于0.75P。Xi an Polytechnic UniversityxP202.2.耦合劑的選擇耦合劑的選擇 在焊縫檢測中，常用的耦合劑材料有水、甘油、機(jī)油、變壓器油、在焊縫檢測中，常用的耦合劑材料有水、甘油、機(jī)油、變壓器油、化學(xué)糨糊盒潤滑脂等。化學(xué)糨糊盒潤滑脂等。 (1) (1)在在焊縫自動檢測中，常用水作為耦合劑，這是因?yàn)樗牧鲃有院缚p自動檢測中，常用水作為耦合劑，這是因?yàn)樗牧鲃有院?，傳輸方便，價(jià)格便宜。使用時可加入潤滑劑和防腐劑等。好，

15、傳輸方便，價(jià)格便宜。使用時可加入潤滑劑和防腐劑等。 (2) (2)機(jī)油和變壓器油的附著力、粘度、潤濕性都較合適，也無腐蝕機(jī)油和變壓器油的附著力、粘度、潤濕性都較合適，也無腐蝕性、價(jià)格也不貴，因此是最常用的耦合劑。性、價(jià)格也不貴，因此是最常用的耦合劑。Xi an Polytechnic University21 由于由于A、B級焊縫余高的存在和斜探頭前沿的影響，一次波只能檢測級焊縫余高的存在和斜探頭前沿的影響，一次波只能檢測到焊縫中下部。當(dāng)焊縫寬度較大，若斜探頭的到焊縫中下部。當(dāng)焊縫寬度較大，若斜探頭的K值選擇較小，則一次波無值選擇較小，則一次波無法檢測到焊縫中下部。因此斜探頭法檢測到焊縫中下部

16、。因此斜探頭K值的選擇應(yīng)考慮以下三個方面：值的選擇應(yīng)考慮以下三個方面： 特種設(shè)備焊縫一般晶粒較細(xì)，且超聲波各向同性。因此檢測波型一特種設(shè)備焊縫一般晶粒較細(xì)，且超聲波各向同性。因此檢測波型一般為橫波，頻率為般為橫波，頻率為2.55MHz。 (1) (1)斜探頭的聲束應(yīng)能掃查得到整個檢測區(qū)截面；斜探頭的聲束應(yīng)能掃查得到整個檢測區(qū)截面； (2) (2)斜探頭的聲束中心應(yīng)盡量與該焊縫可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)性缺陷垂直；斜探頭的聲束中心應(yīng)盡量與該焊縫可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)性缺陷垂直； (3) (3)盡量使用一次波判斷缺陷，減少誤判并保證有足夠的檢測靈敏度。盡量使用一次波判斷缺陷，減少誤判并保證有足夠的檢測靈敏度。Xi a

17、n Polytechnic University3.3.探頭頻率和探頭頻率和K值的選擇：值的選擇：22以上的部分二次波只能檢測到以下的部分一次波只能檢測到值斜探頭的探頭的前沿長度下焊縫寬度的一半上焊縫寬度的一半，210201ddKKlbaKbdKlad為保證能檢測到整個檢測區(qū)截面，必須滿足為保證能檢測到整個檢測區(qū)截面，必須滿足: : d1+d2T 所以有所以有: :TlbaK0討論討論: :對于單面焊縫，對于單面焊縫，b b可忽略，此時可忽略，此時: : K(a+l0) /TXi an Polytechnic University用一、二次波單面檢測雙面焊焊縫時聲束覆蓋情況：用一、二次波單面檢

18、測雙面焊焊縫時聲束覆蓋情況：234.4.探頭晶片尺寸的選擇探頭晶片尺寸的選擇 對于板厚較大的焊縫檢測，可使用晶片尺寸較大的探頭。對于板厚較大的焊縫檢測，可使用晶片尺寸較大的探頭。 對于板厚較小的焊縫檢測，應(yīng)選擇晶片尺寸較小的探頭。對于板厚較小的焊縫檢測，應(yīng)選擇晶片尺寸較小的探頭。 (1) (1)由由0=acrsin(/D)可知，可知，D越大，越大，0將越小，波束指向性越好，將越小，波束指向性越好， 超聲能量就會越集中。超聲能量就會越集中。 (2) (2)由由N= =D2/4/4可知，隨著可知，隨著D的增大，的增大，N也將迅速增大。也將迅速增大。 (3) (3)D 越大，輻射的超聲能量也就越大，

19、探頭未擴(kuò)散區(qū)掃查范圍也將越大，輻射的超聲能量也就越大，探頭未擴(kuò)散區(qū)掃查范圍也將 變大，而遠(yuǎn)距離掃查范圍相對就會變小，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷的能力變大，而遠(yuǎn)距離掃查范圍相對就會變小，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷的能力 就會增強(qiáng)。就會增強(qiáng)。Xi an Polytechnic University245.5.母材的檢測母材的檢測a) a) 母材內(nèi)部存在分層可能造成漏檢母材內(nèi)部存在分層可能造成漏檢 因此，對于因此，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的缺探頭檢測，以便檢測是否有影響斜探頭檢測結(jié)果的分層或其

20、他種類的缺陷存在。該項(xiàng)檢測僅作記錄，不屬于對母材的驗(yàn)收檢測。陷存在。該項(xiàng)檢測僅作記錄，不屬于對母材的驗(yàn)收檢測。 Xi an Polytechnic Universityb) b) 母材內(nèi)部存在分層可能造成誤判母材內(nèi)部存在分層可能造成誤判25母材檢測的要點(diǎn)如下：母材檢測的要點(diǎn)如下：(1)(1) 檢測方法：接觸式脈沖反射法，采用頻率檢測方法：接觸式脈沖反射法，采用頻率25MHz的直探頭，晶片的直探頭，晶片 直徑直徑1025mm。(2)(2) 檢測靈敏度：將無缺陷處第二次底波調(diào)節(jié)為示波屏滿刻度的檢測靈敏度：將無缺陷處第二次底波調(diào)節(jié)為示波屏滿刻度的100%。(3)(3) 記錄要求：凡缺陷信號幅度超過示

21、波屏刻度記錄要求：凡缺陷信號幅度超過示波屏刻度20%的部位，應(yīng)在工件的部位，應(yīng)在工件 表面作出標(biāo)記，并予以記錄。表面作出標(biāo)記，并予以記錄。Xi an Polytechnic University26三三. .標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊超聲檢測焊接接頭用的標(biāo)準(zhǔn)試塊可用來校準(zhǔn)系統(tǒng)性能和檢測靈敏度。超聲檢測焊接接頭用的標(biāo)準(zhǔn)試塊可用來校準(zhǔn)系統(tǒng)性能和檢測靈敏度。Xi an Polytechnic UniversityCSK-A試塊試塊適用壁厚范圍為適用壁厚范圍為6120mm的焊接接頭。的焊接接頭。 27Xi an Polytechnic UniversityCSK-A試塊適用壁厚范圍為試塊適用壁厚范圍為6120m

22、m的焊接接頭的焊接接頭 28Xi an Polytechnic UniversityCSK-A試塊試塊適用壁厚范圍為適用壁厚范圍為6120mm的焊接接頭的焊接接頭 29Xi an Polytechnic UniversityCSK-A試塊試塊適用壁厚范圍為適用壁厚范圍為120400mm的焊接接頭的焊接接頭 30表表9-2 CSK-A試塊尺寸試塊尺寸 (mm)CSK-A被檢測工件厚度被檢測工件厚度對比試塊厚度對比試塊厚度T標(biāo)準(zhǔn)孔位置標(biāo)準(zhǔn)孔位置b標(biāo)準(zhǔn)孔直徑標(biāo)準(zhǔn)孔直徑dNo.1120150135T/4、T/26.4（1/4 in）No.2150200175T/4、T/27.9（5/16 in）No.

23、3200250225T/4、T/29.5（3/8 in）No.4250300275T/4、T/211.1（7/16 in）No.5300350325T/4、T/212.7（1/2 in）No.6350400375T/4、T/214.3（9/16 in）31四、超聲檢測儀掃描速度調(diào)節(jié)四、超聲檢測儀掃描速度調(diào)節(jié)Xi an Polytechnic Universityu 聲程調(diào)節(jié)法聲程調(diào)節(jié)法u 水平調(diào)節(jié)法水平調(diào)節(jié)法 u 深度調(diào)節(jié)法深度調(diào)節(jié)法32& 聲程法能使示波屏水平刻度值直接顯示反射體實(shí)際聲程。聲程法能使示波屏水平刻度值直接顯示反射體實(shí)際聲程。 焊縫檢測中常用焊縫檢測中常用CSK-IA和半圓試塊來

24、調(diào)整。和半圓試塊來調(diào)整。1.1.聲程法聲程法Xi an Polytechnic University半圓試塊半圓試塊 利用利用半圓試塊調(diào)整時，探頭對準(zhǔn)半圓試塊調(diào)整時，探頭對準(zhǔn)R50圓弧面，調(diào)節(jié)儀器使圓弧面，調(diào)節(jié)儀器使B1、B2分別對準(zhǔn)水平刻度分別對準(zhǔn)水平刻度0、100，然后調(diào)，然后調(diào) “脈沖移位脈沖移位”使使B1對準(zhǔn)對準(zhǔn)50即可。即可。332.2.水平水平法法 (1)(1) 利用利用CSK-A試塊橫孔反射法：試塊橫孔反射法： 按按:x=1:1調(diào)節(jié)。設(shè)調(diào)節(jié)。設(shè)K=1.5，d1=20mm，d2=60mm，則對應(yīng)的水平刻度分別為：，則對應(yīng)的水平刻度分別為：& 水平法能使示波屏水平刻度值直接顯示反射體

25、的水平投影。焊水平法能使示波屏水平刻度值直接顯示反射體的水平投影。焊縫檢測中常用縫檢測中常用CSK-A、CSK-A、CSK-A和半圓試塊來調(diào)整。和半圓試塊來調(diào)整。Xi an Polytechnic University90605 . 130205 . 12211KdlKdl調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)儀器使深度為調(diào)節(jié)儀器使深度為d1、d2的的1mm6mm橫孔的回波橫孔的回波A、B分別對準(zhǔn)水平刻度分別對準(zhǔn)水平刻度30、90，這時水，這時水平距離掃描速度平距離掃描速度1:1就調(diào)好了。就調(diào)好了。34 (2)(2) CSK-A試塊邊角反射法：試塊邊角反射法： 該方法是利用試塊上邊角和下邊角該方法是利用試塊

26、上邊角和下邊角進(jìn)行定位的一種方法。進(jìn)行定位的一種方法。Xi an Polytechnic University 調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)方法：將探頭放在試塊上前后移將探頭放在試塊上前后移動，找到下邊角最大反射波動，找到下邊角最大反射波H1，同時量出，同時量出水平距離水平距離l1。調(diào)節(jié)儀器使。調(diào)節(jié)儀器使H1 對準(zhǔn)水平刻度對準(zhǔn)水平刻度l1 。然后移動探頭找到上邊角的最大反射波。然后移動探頭找到上邊角的最大反射波H2 ，同時量出水平距離同時量出水平距離l2。調(diào)節(jié)儀器使。調(diào)節(jié)儀器使H2 對準(zhǔn)水平刻度對準(zhǔn)水平刻度l2 。353.3.深度深度法法 利用利用CSK-A試塊橫孔反射法：試塊橫孔反射法： 按按:x=1:1

27、調(diào)節(jié)。設(shè)調(diào)節(jié)。設(shè)d1=40mm，d2=80mm。& 深度法能使示波屏水平刻度值直接顯示反射體的垂直深度。焊深度法能使示波屏水平刻度值直接顯示反射體的垂直深度。焊縫檢測中常用縫檢測中常用CSK-A、CSK-A、CSK-A和半圓試塊來調(diào)整。和半圓試塊來調(diào)整。Xi an Polytechnic University調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)方法：移動探頭使之移動探頭使之分別分別對準(zhǔn)對準(zhǔn)A、B兩個橫孔。反復(fù)調(diào)節(jié)脈沖移位和微調(diào)旋兩個橫孔。反復(fù)調(diào)節(jié)脈沖移位和微調(diào)旋鈕，使兩孔的最高回波分別對準(zhǔn)水平刻鈕，使兩孔的最高回波分別對準(zhǔn)水平刻度度40、80，則深度，則深度1:1就調(diào)好了。就調(diào)好了。361. 1. 距離距離-波幅曲

28、線波幅曲線& 距離距離-波幅曲線是描述波幅曲線是描述某一特定反射體回波高度某一特定反射體回波高度隨距離變化關(guān)系的曲線。隨距離變化關(guān)系的曲線。& 由評定線、定量線和由評定線、定量線和判廢線組成，分三個區(qū)。判廢線組成，分三個區(qū)。& 可在可在CSK-A 、CSK-A 或或CSK-A 試塊上制作。試塊上制作。& 可進(jìn)行靈敏度的調(diào)整和缺陷當(dāng)量尺寸的評定。可進(jìn)行靈敏度的調(diào)整和缺陷當(dāng)量尺寸的評定。Xi an Polytechnic University五五. .距離距離- -波幅曲線的制作和靈敏度調(diào)整波幅曲線的制作和靈敏度調(diào)整372.2.不同壁厚的不同壁厚的距離距離-波幅曲線靈敏度選擇波幅曲線靈敏度選擇CS

29、K-A試塊試塊Xi an Polytechnic University38CSK-A試塊試塊CSK-A試塊試塊Xi an Polytechnic University39Xi an Polytechnic University40Xi an Polytechnic University413. 3. 距離距離-波幅曲線的繪制方法及其應(yīng)用波幅曲線的繪制方法及其應(yīng)用u 距離距離-dB曲線曲線u 面板曲線面板曲線Xi an Polytechnic University42(1)(1) 距離距離-dB曲線的繪制（例：板厚曲線的繪制（例：板厚T=30mm 。）。） 測定探頭入射點(diǎn)和測定探頭入射點(diǎn)和K值，

30、并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)掃描速度值，并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)掃描速度(1:1)(1:1) 測定測定CSK-A試塊不同距離處橫孔的試塊不同距離處橫孔的dB值并填入表格。值并填入表格。Xi an Polytechnic University43Xi an Polytechnic University 利用表中數(shù)據(jù)，以孔深為橫坐標(biāo)，以利用表中數(shù)據(jù)，以孔深為橫坐標(biāo)，以dB值為縱坐標(biāo)繪圖。值為縱坐標(biāo)繪圖。44 2) )調(diào)整檢測靈敏度：調(diào)整檢測靈敏度：標(biāo)準(zhǔn)要求焊接檢測靈敏度不低于評定線。標(biāo)準(zhǔn)要求焊接檢測靈敏度不低于評定線。 距離距離-dB曲線的應(yīng)用曲線的應(yīng)用 1) )了解了解反射體波高與距離之間的對應(yīng)關(guān)系。反射體波高與距離之

31、間的對應(yīng)關(guān)系。 調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)方法：本例中本例中T=30mm，評定線為，評定線為16-9dB，二次波檢測最，二次波檢測最大深度為大深度為60mm。由表中數(shù)據(jù)可得，掃查靈敏度為由表中數(shù)據(jù)可得，掃查靈敏度為29dB，將衰減器調(diào)到，將衰減器調(diào)到29dB即可。即可。Xi an Polytechnic University45 3) ) 比較缺陷大小。比較缺陷大小。 比較方法比較方法：如檢測中發(fā)現(xiàn)兩缺陷，缺陷如檢測中發(fā)現(xiàn)兩缺陷，缺陷1：df1=30mm，波高為，波高為45dB；缺陷缺陷2：df2=50mm，波高為，波高為40dB。 缺陷缺陷1的當(dāng)量為的當(dāng)量為16+45-47=16-2dB， 缺陷缺陷2的當(dāng)

32、量為的當(dāng)量為16+40-41=16-1dB， 由此可得缺陷由此可得缺陷1小于缺陷小于缺陷2。46 4) ) 確定缺陷所處的區(qū)域。確定缺陷所處的區(qū)域。 比較方法比較方法：如檢測中發(fā)現(xiàn)兩缺陷，缺陷如檢測中發(fā)現(xiàn)兩缺陷，缺陷1：df1=20mm，波高為，波高為45dB；缺陷缺陷2：df2=60mm，波高位，波高位40dB。缺陷缺陷1的波高為的波高為45dB47dB，在定量線以下，即在，在定量線以下，即在區(qū)。區(qū)。缺陷缺陷2的當(dāng)量為的當(dāng)量為35dB40dB43dB，在定量線以上判廢線以下，即在，在定量線以上判廢線以下，即在區(qū)。區(qū)。47(3)(3) 面板曲線的繪制面板曲線的繪制 測定探頭入射點(diǎn)和測定探頭入射

33、點(diǎn)和K值，并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)掃描速度值，并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)掃描速度(1:1) 探頭對準(zhǔn)探頭對準(zhǔn)CSK-A試塊上深為試塊上深為10mm處處16橫孔找到回波，調(diào)至滿橫孔找到回波，調(diào)至滿幅的幅的100%，在面板上標(biāo)記波峰對應(yīng)的點(diǎn)，在面板上標(biāo)記波峰對應(yīng)的點(diǎn)，并記下此時的，并記下此時的dB值值N。 固定增益旋鈕和衰減器，分別固定增益旋鈕和衰減器，分別檢測的深度為檢測的深度為20、30、40、50、60mm的的16橫孔橫孔找到回波，在面找到回波，在面板上標(biāo)記相應(yīng)的波峰對應(yīng)的點(diǎn)板上標(biāo)記相應(yīng)的波峰對應(yīng)的點(diǎn)、 、，然后，然后連點(diǎn)成線，得到連點(diǎn)成線，得到一條一條16 參考曲線，即面板曲線參考曲線，即面板曲線。48u 面板

34、曲線的應(yīng)用面板曲線的應(yīng)用1) )調(diào)整靈敏度：調(diào)整靈敏度：若工件厚度在若工件厚度在1546mm范圍內(nèi)，評定線為范圍內(nèi)，評定線為16-9dB，只要在只要在N(如如30dB)的基礎(chǔ)上降低的基礎(chǔ)上降低9dB，即衰減器讀數(shù)為，即衰減器讀數(shù)為21dB，此時靈敏，此時靈敏度調(diào)好。度調(diào)好。492)2)確定缺陷所處區(qū)域：確定缺陷所處區(qū)域：檢測時若缺陷回波低于參考線，則說明缺陷波低檢測時若缺陷回波低于參考線，則說明缺陷波低于評定線，可以不考慮。若缺陷波高于參考線，則用衰減器將缺陷波調(diào)于評定線，可以不考慮。若缺陷波高于參考線，則用衰減器將缺陷波調(diào)至參考線，根據(jù)衰減的至參考線，根據(jù)衰減的dBdB值求出缺陷的當(dāng)量和區(qū)域

35、。值求出缺陷的當(dāng)量和區(qū)域。例如：例如：+4dB，則缺陷當(dāng)量為，則缺陷當(dāng)量為16-9+4= 16-5dB，在，在區(qū)區(qū)。 +8dB，則缺陷當(dāng)量為，則缺陷當(dāng)量為16-9+8= 16-1dB，在，在區(qū)區(qū)。 +16dB，則缺陷當(dāng)量為，則缺陷當(dāng)量為16-9+16= 16+7dB，在，在區(qū)區(qū)。50六六. . 掃查方式掃查方式1. 1. 鋸齒形掃查鋸齒形掃查Xi an Polytechnic University掃查的目的是為了尋找和發(fā)現(xiàn)缺陷。鋸齒形掃查是手工超聲檢測中掃查的目的是為了尋找和發(fā)現(xiàn)缺陷。鋸齒形掃查是手工超聲檢測中最常用的掃查方式，往往作為檢測縱向缺陷的初始掃查方式，速度快，最常用的掃查方式，往往

36、作為檢測縱向缺陷的初始掃查方式，速度快，易于發(fā)現(xiàn)缺陷。作鋸齒形掃查時，斜探頭應(yīng)垂直于焊縫中心線放置在檢易于發(fā)現(xiàn)缺陷。作鋸齒形掃查時，斜探頭應(yīng)垂直于焊縫中心線放置在檢測面上。測面上。 512. 2. 前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)形掃查前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)形掃查Xi an Polytechnic University發(fā)現(xiàn)缺陷后，為觀察缺陷動態(tài)波形和區(qū)分缺陷信號或偽缺陷信號，發(fā)現(xiàn)缺陷后，為觀察缺陷動態(tài)波形和區(qū)分缺陷信號或偽缺陷信號，確定缺陷的位置、方向和形狀，可采用以下四種基本掃查方式。確定缺陷的位置、方向和形狀，可采用以下四種基本掃查方式。 前后與左右掃查前后與左右掃查：當(dāng)用鋸齒形掃查發(fā)現(xiàn)缺陷后，可用前后

37、與左右掃查找：當(dāng)用鋸齒形掃查發(fā)現(xiàn)缺陷后，可用前后與左右掃查找到缺陷的最大回波處，用前后掃查來確定缺陷的水平距離或深度，用左到缺陷的最大回波處，用前后掃查來確定缺陷的水平距離或深度，用左右掃查來確定缺陷沿焊縫方向的長度。右掃查來確定缺陷沿焊縫方向的長度。轉(zhuǎn)角掃查轉(zhuǎn)角掃查：利用轉(zhuǎn)角掃查推斷缺陷的方向。：利用轉(zhuǎn)角掃查推斷缺陷的方向。環(huán)繞掃查環(huán)繞掃查：利用環(huán)繞掃查大致推斷缺陷的形狀。：利用環(huán)繞掃查大致推斷缺陷的形狀。523. 3. 檢測橫向缺陷的掃查方式檢測橫向缺陷的掃查方式Xi an Polytechnic University平行掃查：平行掃查：對于磨平的焊縫，可將斜探頭對于磨平的焊縫，可將斜探頭

38、直接放在焊縫上作平行掃查。直接放在焊縫上作平行掃查。斜平行掃查：斜平行掃查：對于有余高的焊縫可在焊縫對于有余高的焊縫可在焊縫兩側(cè)邊緣，使探頭與焊縫成一定角度兩側(cè)邊緣，使探頭與焊縫成一定角度( (10) )作斜平行掃查。作斜平行掃查。交叉掃查：交叉掃查：對于電渣焊的人字橫裂，可用對于電渣焊的人字橫裂，可用K1斜探頭在焊縫兩側(cè)斜探頭在焊縫兩側(cè)45方向作交叉掃查。方向作交叉掃查。534. 4. 雙探頭掃查方式雙探頭掃查方式Xi an Polytechnic University串列掃查：串列掃查：對厚壁焊縫檢測時，在焊縫的對厚壁焊縫檢測時，在焊縫的一側(cè)，將一發(fā)一收兩個斜探頭同方向一前一側(cè)，將一發(fā)一收

39、兩個斜探頭同方向一前一后放置，作等間隔移動，以檢測垂直檢一后放置，作等間隔移動，以檢測垂直檢測面的缺陷。測面的缺陷。V形掃查：形掃查：對平板對接焊縫檢測時，在焊縫的兩側(cè)各放置一個探頭，兩個對平板對接焊縫檢測時，在焊縫的兩側(cè)各放置一個探頭，兩個探頭一發(fā)一收，作垂直于焊縫中心線的相向移動，以檢測平行于檢測面的探頭一發(fā)一收，作垂直于焊縫中心線的相向移動，以檢測平行于檢測面的缺陷。缺陷。54掃查間距：掃查間距：指相鄰掃查線指相鄰掃查線( (探頭移動的路線探頭移動的路線) )之間的距離之間的距離( (鋸齒掃查為齒距鋸齒掃查為齒距) )。 一般不大于探頭晶片直徑或探頭聲束寬度的一半。一般不大于探頭晶片直徑

40、或探頭聲束寬度的一半。Xi an Polytechnic University交叉掃查：交叉掃查：對平板對接焊縫檢測時，在焊縫的兩側(cè)各放置一個探對平板對接焊縫檢測時，在焊縫的兩側(cè)各放置一個探頭，使兩個探頭的聲束軸線相交于要檢測的部位，兩個探頭一發(fā)頭，使兩個探頭的聲束軸線相交于要檢測的部位，兩個探頭一發(fā)一收，在焊縫兩側(cè)作平行于焊縫中心線的相向移動，以檢測橫向一收，在焊縫兩側(cè)作平行于焊縫中心線的相向移動，以檢測橫向缺陷。缺陷。掃查速度：掃查速度：焊縫手工檢測的掃查速度不應(yīng)大于焊縫手工檢測的掃查速度不應(yīng)大于150mm/s。55七七. . 缺陷的評定和質(zhì)量分級缺陷的評定和質(zhì)量分級Xi an Polyt

41、echnic University1. 1. 缺陷的評定缺陷的評定u 缺陷位置的評定缺陷位置的評定( (水平位置和深度水平位置和深度) )u 缺陷大小的評定缺陷大小的評定( (測長法測長法-6dB法法) )u 缺陷幅度的確定缺陷幅度的確定( (距離距離- -波曲線波曲線) )56Xi an Polytechnic University79 95 16 3 14.9 89 5 57Xi an Polytechnic University操作步驟：操作步驟： 按照按照J(rèn) JB/T 4730.3-2005 4730.3-2005 標(biāo)準(zhǔn)，輸入相應(yīng)的曲線標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)，輸入相應(yīng)的曲線標(biāo)準(zhǔn)。58Xi an P

42、olytechnic University操作步驟：操作步驟： 掃查掃查觀察回波高度觀察回波高度80% 測量測量 記錄數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)59Xi an Polytechnic University操作步驟：操作步驟： 掃查掃查觀察回波高度觀察回波高度80% 測量測量 記錄數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)60Xi an Polytechnic University操作步驟：操作步驟： 掃查掃查觀察回波高度觀察回波高度80% 測量測量 記錄數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)61Xi an Polytechnic University操作步驟：操作步驟： 掃查掃查觀察回波高度觀察回波高度80% 測量測量 記錄數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)62Xi an Polyt

43、echnic University操作步驟：操作步驟： 掃查掃查觀察回波高度觀察回波高度80% 測量測量 記錄數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)63Xi an Polytechnic University(1)J(1)JB/T 4730.3-2005 4730.3-2005 標(biāo)準(zhǔn)將焊接接頭質(zhì)量級別分為標(biāo)準(zhǔn)將焊接接頭質(zhì)量級別分為、 3 3個個等級，其中等級，其中級質(zhì)量最高，級質(zhì)量最高，級質(zhì)量最低。級質(zhì)量最低。mm30mm120903mm9030mm10mm306maxminLTTLTLT時，時，時，mm50mm4001503mm150120maxLTTLT時，時，2.2.質(zhì)量分級質(zhì)量分級mm40mm1206032mm

44、6018mm12mm186maxminLTTLTLT時，時，時，64Xi an Polytechnic University 例例1 1：檢測厚度：檢測厚度T=20mm的對接接頭，發(fā)現(xiàn)的對接接頭，發(fā)現(xiàn)區(qū)有一缺陷波區(qū)有一缺陷波，其指示長度為，其指示長度為 L= =14mm，試根據(jù)試根據(jù)JB/T 4730.3-2005 4730.3-2005 標(biāo)準(zhǔn)評定該焊縫質(zhì)量級別。標(biāo)準(zhǔn)評定該焊縫質(zhì)量級別。 解：解：(1)(1)由已知得：缺陷反射波幅由已知得：缺陷反射波幅位于位于區(qū)。區(qū)。(2)(2)由已知得：缺陷指示長度由已知得：缺陷指示長度L=14=14mm T=20mm(6(6mm,30,30mm) T/3=

45、20/3=6.7/3=20/3=6.7mm10mmL=14mm，不符合，不符合級，應(yīng)考慮級，應(yīng)考慮級級。T=20mm(18(18mm,60,60mm) ，2 2T/3=13.4/3=13.4mmL=14=14mm，不符合不符合級。級。(3)(3)根據(jù)根據(jù)JB/T 4730.3-2005 4730.3-2005 標(biāo)準(zhǔn)，超過標(biāo)準(zhǔn)，超過級者質(zhì)量為級者質(zhì)量為級。級。 所以該焊接接頭質(zhì)量級別為所以該焊接接頭質(zhì)量級別為級。級。65Xi an Polytechnic University例例2 2：檢測：檢測T=45mm的對接接頭，發(fā)現(xiàn)波幅為的對接接頭，發(fā)現(xiàn)波幅為16+2dB、指示長度為、指示長度為12mm

46、 的的條狀缺陷條狀缺陷3個且位于同一直線上，其間距均為個且位于同一直線上，其間距均為7mm，試據(jù)，試據(jù)JB/T 4730.3-20054730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)評定該焊縫質(zhì)量級別。評定該焊縫質(zhì)量級別。 解：解：(1)(1)缺陷反射波幅所處區(qū)域缺陷反射波幅所處區(qū)域 T=45mm，定量線為，定量線為16-3dB，判廢線為，判廢線為16+5dB，該缺陷當(dāng)量為，該缺陷當(dāng)量為16+2dB，位于，位于區(qū)。區(qū)。 (2) (2)缺陷指示長度計(jì)算缺陷指示長度計(jì)算 相鄰缺陷間距均為相鄰缺陷間距均為7mm，小于相鄰缺陷的指示長度，小于相鄰缺陷的指示長度12mm，應(yīng)以缺陷之，應(yīng)以缺陷之 和作為單個缺陷，則缺陷總長

47、度為：和作為單個缺陷，則缺陷總長度為：L=123=36mm。 (3) (3)質(zhì)量評級質(zhì)量評級 由已知得：由已知得：T/3=45/3=15/3=45/3=15mmL，不符合不符合級，級，應(yīng)考慮應(yīng)考慮 級。級。 2 2T/3=30/3=30mmL=3636mm，不符合不符合級，級，故該焊接接頭質(zhì)量級別為故該焊接接頭質(zhì)量級別為級。級。66Xi an Polytechnic University例例3 3：檢測：檢測T =40=40mm的對接接頭，發(fā)現(xiàn)一個缺陷，其當(dāng)量為的對接接頭，發(fā)現(xiàn)一個缺陷，其當(dāng)量為2 240-240-2dB，長為，長為1010mm，試，試評定該焊接接頭的質(zhì)量級別。評定該焊接接頭的質(zhì)量級別。 解：解：(