焊接殼體超聲波探傷檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書

1、QJ/RG21.0-A浙江時(shí)森電氣科技有限公司 2015年8月焊接殼體超聲波探傷檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書DN/QR-18-2015第 1 頁 共 9 頁焊接殼體超聲波探傷檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書編 制陳澤懷20150812校 核標(biāo)準(zhǔn)化審 定李雪夫20150813頁次標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字日 期會(huì) 簽批 準(zhǔn)王福明20150814焊接殼體超聲波探傷檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書1. 適應(yīng)范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于厚度大于或等于8mm的鋁及鋁合金制的GIS焊接殼體全焊透熔化焊對接焊縫對接接頭超聲波檢測，不適用于外徑小于159mm的鋁及鋁合金環(huán)向?qū)咏宇^，也不適用于外徑小于250mm或內(nèi)外徑之比小于或等于80%的縱向?qū)咏宇^的超聲波檢測。

2、厚度6mm的對接接頭探傷方法參考附表2. 超聲波探傷原理 超聲波探傷是利用超聲能透入被測材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件內(nèi)部缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至材料內(nèi)部時(shí)，遇到缺陷與零件底面時(shí)，由于缺陷聲阻抗和零件聲阻抗不同，就分別發(fā)生反射回波來，在螢光屏上形成脈沖波形，探傷人員再根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。3、 引用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9445 無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證GB/T 12604.1 無損檢測術(shù)語 超聲檢測GB/T 23905 無損檢測 超聲檢測用試塊NB/T 47013.3-2015承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測JB/

3、T 4734-2002 鋁制焊接容器4、 檢驗(yàn)人員 在本公司從事焊縫探傷檢測人員，應(yīng)按GB/T 9445或合同各方同意的體系進(jìn)行資格鑒定與認(rèn)證，取得超聲檢測相關(guān)工業(yè)門類的資格等級證書，并由雇主或其代理對其進(jìn)行職位專業(yè)培訓(xùn)和操作授權(quán)。 從事焊縫檢測人員應(yīng)掌握焊縫超聲檢測通用知識，具有足夠的焊縫超聲檢測經(jīng)驗(yàn)，并掌握一定的材料和焊接基礎(chǔ)知識。5、檢測設(shè)備及試塊EPOCH 1000便攜式超聲無損探傷儀5MHz K2.5斜探頭 / 2.5MHz K2.5斜探頭耦合劑：化學(xué)漿糊、機(jī)油等CSK-IA 試塊CSK -IIA-1 試塊(對接焊接接頭對比試塊-1#)6、 超聲波探傷6.1 斜探頭校準(zhǔn) 每次開機(jī)超聲

4、波測試前，均需要對探頭進(jìn)行校準(zhǔn)。斜探頭校準(zhǔn)步驟如下：a） 校準(zhǔn)入射點(diǎn)（探頭前沿）；b） 校準(zhǔn)材料聲速c） 校準(zhǔn)探頭零點(diǎn)d) 校準(zhǔn)探頭角度（K 值）6.1.1校準(zhǔn)入射點(diǎn)（探頭前沿）顯示范圍設(shè)為150mm聲速設(shè)為3080m/s用 CSKIA 試塊或IIW 試塊（又稱荷蘭試塊）測斜探頭零點(diǎn)，按圖1所示，首先將儀器聲速調(diào)節(jié)為 3080m/s，顯示范圍為 150mm，然后開始測試。如圖2所示，將斜探頭放在試塊上并移動(dòng)，使得R100mm的圓弧面的反射體回波達(dá)到最高，用直尺量出探頭前端面距離x，前沿距離L0=（100-x）mm此值即為該探頭的前沿值，R100mm 弧圓心對應(yīng)探頭上的位置即為探頭入射點(diǎn)。聲程B

5、閘門A閘門6.1.2校準(zhǔn)材料聲速 按照5.1.1中所述找到 R100mm的最高反射波，調(diào)節(jié)顯示范圍使得屏幕上能顯示該弧面的二次回波，選擇閘門方式為雙閘門，如圖3所示，調(diào)節(jié) A 閘門與一次回波相交，調(diào)節(jié) B 閘門與二次回波相交，調(diào)節(jié)聲速值使得狀態(tài)行中聲程測量值（S）為 100，此時(shí)得到的聲速值即為該材料的實(shí)際聲速值。6.1.3 校準(zhǔn)探頭零點(diǎn) 保持上面的測量狀態(tài)，將閘門方式改為單閘門，調(diào)節(jié) A 閘門與一次回波相交，調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)使得狀態(tài)行中聲程測量值（S）再次為100，此時(shí)得到的探頭零點(diǎn)值即為該探頭的零點(diǎn)值，如圖4所示。6.1.4 K值（角度）校準(zhǔn)將探頭置于CSK IA鋁試塊上，如圖5所示，對準(zhǔn)50

6、孔，左右移動(dòng)探頭并調(diào)節(jié)增益旋鈕，找出50孔最大回波。測量探頭前沿至試塊端頭距離L，探頭K值按下式計(jì)算：K=（L+L0-35）/30。將此K值與探頭標(biāo)稱值進(jìn)行對比，如果不一致，將測量值輸入設(shè)備。50圖5 K值校準(zhǔn)及計(jì)算6.2 DAC曲線制作（距離波幅曲線）DAC 曲線是用于區(qū)分大小相同，但距離不同的反射體幅度的變化。正常情況下，試件內(nèi)同樣大小，距離不同的反射體，由于材料的衰減，波束的擴(kuò)散而造成波幅的變化。DAC曲線是用圖示方式補(bǔ)償材料衰減，近場影響，波束擴(kuò)散和表面光潔度。正常情況下，在繪制好 DAC 曲線后，不管試件中反射體的位置如何，同樣大小的反射體產(chǎn)生的回波峰值均在同一條曲線上。同樣道理，比

7、試件中反射體較小的反射體產(chǎn)生的回波會(huì)落在該曲線下面，而較大一些的會(huì)落在該曲線上面。 制作DAC曲線時(shí)，采點(diǎn)的深度范圍需覆蓋相應(yīng)的試件厚度，我司一般采用CSK-A-1鋁試塊（鋁及鋁合金對接焊接接頭對比試塊-1#），分別選取5mm，15mm,25mm,35mm處的2*40mm的橫孔制作曲線。6.2.1 調(diào)整顯示范圍 通過翻頁鍵及功能鍵<F1>選擇基本功能組，調(diào)整顯示范圍（選取3倍板厚t，如選取=40mm），使DAC 曲線標(biāo)定制作時(shí)不會(huì)超出該顯示范圍。6.2.2 制作 DAC曲線 a）進(jìn)入DAC 標(biāo)定界面，如圖6所示，將探頭置于對比試塊上，移動(dòng)探頭，找到h=5mm孔的最大波，調(diào)節(jié)增益旋鈕

8、，使回波高度為屏高的80%，使用ADD（增加）按鈕，捕捉當(dāng)前閘門內(nèi)的回波高度，并顯示該測值。b）將探頭置于對比試塊上，移動(dòng)探頭，找到h=15mm孔的最大波，調(diào)節(jié)增益旋鈕，使回波高度為屏高的80%，使用ADD（增加）按鈕，捕捉當(dāng)前閘門內(nèi)的回波高度，并顯示該測值。此時(shí)的兩點(diǎn)連接成一條曲線，如圖7所示。c)將探頭置于對比試塊上，移動(dòng)探頭，找到h=25mm孔的最大波，調(diào)節(jié)增益旋鈕，使回波高度為屏高的80%，使用ADD（增加）按鈕，捕捉當(dāng)前閘門內(nèi)的回波高度，并顯示該測值。此時(shí)三點(diǎn)連接一條的曲線，d）將探頭置于對比試塊上，移動(dòng)探頭，找到h=35mm孔的最大波，調(diào)節(jié)增益旋鈕，使回波高度為屏高的80%，使用A

9、DD（增加）按鈕，捕捉當(dāng)前閘門內(nèi)的回波高度，并顯示該測值。此時(shí)四點(diǎn)連接一條的曲線，作為2孔的母線。d）標(biāo)定點(diǎn)完成后，選擇Done（完成）完成DAC曲線創(chuàng)建過程，并回到DAC檢測模式。6.2.3 調(diào)節(jié)三條偏置曲線的偏置值 通過翻頁鍵及功能鍵<F2>選擇DAC功能組， 按NB/T 47013的檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定調(diào)整三條偏置曲線，2-18，2-12，2-4，即 DAC 評定線、DAC定量線、DAC 判廢線，見表1所示。表1 距離-波幅缺陷靈敏度評定線定量線判廢線2×40mm-18db2×40mm-12db2×40mm-4db6.2.4 繪制好的 DAC曲線 如圖8

10、所示，三條DAC 曲線將屏幕劃分為 1、 2、3 三個(gè)區(qū)域，評定線和定量線之間（含評定線）的區(qū)域?yàn)?區(qū)，定量線和判廢線之間（含定量線）為2區(qū)，判廢線及以上區(qū)域?yàn)?區(qū)?，F(xiàn)場探傷時(shí)這三條DAC 曲線將繪制在屏幕上，操作者可根據(jù)反射體回波高度所在的區(qū)域來直接確定缺陷性質(zhì)。6.2.5 表面粗糙度補(bǔ)償 選擇Basic（基本）> GAIN（增益）鍵，針對不同筒體、不同探頭，進(jìn)行曲面補(bǔ)償。(見表2所示)，按ADD（增加）鍵在增益基礎(chǔ)上增加補(bǔ)償增益。表2 曲面補(bǔ)償值筒體直徑厚度探頭K值晶片尺寸探頭頻率探頭前沿補(bǔ)償值（dB）縱縫補(bǔ)償值（dB）環(huán)縫295112.59*95MHz1254295112.56*8

11、2.5 MHz554450102.59*95MHz1243450102.56*82.5 MHz54352082.59*95MHz124352082.56*82.5 MHz54348062.56*82.5 MHz5436.26 曲線調(diào)整增益 如圖9所示，為了更好的識別波形，我們需要增加實(shí)時(shí)A掃描和DAC曲線的增益，然后再進(jìn)行檢測,選擇TVG>CurveGain（曲線增益）然后通過所選的正步距或負(fù)步距調(diào)整曲線增益。6.2.7 DAC曲線保存 將制作完成的DAC 曲線以及相關(guān)的參數(shù)設(shè)置保存到波形文件中。以便于以后現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)直接調(diào)用。6.3 缺陷長度測量方法 根據(jù)缺陷最大反射波幅確定缺陷當(dāng)量值和

12、測定缺陷指示長度L。缺陷當(dāng)量，用當(dāng)量平底孔直徑表示，試塊對比或當(dāng)量計(jì)算確定缺陷當(dāng)量尺寸。 缺陷指示長度L的測定一般采用如下三種方法：a、當(dāng)缺陷反射波只有一個(gè)高點(diǎn)時(shí)，用降低6dB 相對靈敏度法測長；b 、在測長掃查過程中，如發(fā)現(xiàn)缺陷反射波峰值起伏變化，有多個(gè)高點(diǎn)，則采用端點(diǎn)6db法，c 、當(dāng)缺陷位于區(qū)時(shí)，采用絕對靈敏度法進(jìn)行測量6.3.1 6dB法（半波高度法） 由于波高降低6dB后正好為原來的一半（20lg0.5=-6db），因此6dB法又稱半波高度法。半波高度法的做法是：移動(dòng)探頭找到缺陷的最大反射波（不能達(dá)到飽和）然后沿缺陷方向左右移動(dòng)探頭，當(dāng)缺陷波高降低一半時(shí)，探頭中心線之間距離就是缺陷的

13、指示長度。6dB法的具體做法是：移動(dòng)探頭找到缺陷的最大反射波后，調(diào)節(jié)增益器，使缺陷波高降至評定線波高。然后再用增益器將儀器靈敏度提高6dB，沿缺陷方向移動(dòng)探頭，當(dāng)缺陷波高降至評定線波高時(shí)，探頭中心線之間距離就是缺陷的指示長度，如（圖10）所示。6.3.2 端點(diǎn)6dB法端點(diǎn)6dB法測長的具體做法是：當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷后，探頭沿著缺陷方向左右移動(dòng)，找到缺陷兩端的最大反射波，分別以這兩個(gè)端點(diǎn)反射波高為基準(zhǔn)，繼續(xù)向左、向右移動(dòng)探頭，當(dāng)端點(diǎn)反射波高降低一半時(shí)（或6dB時(shí)），探頭中心線之間的距離即為缺陷的指示長度，如圖11所示。6.3.3當(dāng)缺陷反射波峰位于區(qū)，如認(rèn)為有必要記錄時(shí)，將探頭左右移動(dòng)，將波幅降到評定線，

14、以此測定缺陷的指示長度。 圖10 半波高度法圖11 端點(diǎn)6db法6.4 質(zhì)量分級 對接接頭的缺陷按照表3的分級進(jìn)行，根據(jù)JB/T 4734-2002鋁制壓力容器第 10.6.4.2條，超聲波檢測：要求進(jìn)行局部無損檢測的對接接頭，合格級別不低于級。表3 對接焊接接頭質(zhì)量分級，mm等級板厚T反射波幅所在區(qū)域允許的單個(gè)缺陷指示長度84020408040840104080T/4，最大不超過2084030408060840154080T/3，最大不超過25880超過級者所有缺陷超過級者注：板厚不等的對接焊接接頭，取薄板側(cè)厚度值6.5 檢測準(zhǔn)備6.5.1 檢測面a）檢測區(qū)域的寬度是焊縫本身再加上焊縫兩側(cè)各

15、10mm，見圖12。b）檢測前，應(yīng)清除焊縫移動(dòng)區(qū)域的飛濺、銹蝕及油垢及其它雜質(zhì)，檢測表面應(yīng)平整，便于探頭的掃查，其表面粗糙度應(yīng)小于或等于6.3um，一般應(yīng)進(jìn)行打磨。c）焊接接頭外觀及檢測表面經(jīng)檢查合格后，方可進(jìn)行檢測。d）焊接檢查面一般在焊接后噴砂前進(jìn)行檢驗(yàn)，若已經(jīng)表面噴砂，需在表面涂漆后進(jìn)行檢驗(yàn)。圖12 焊縫探傷掃查區(qū)域圖13 焊縫探傷掃查方法6.5.2 掃查靈敏度a) 掃查靈敏度不應(yīng)低于評定線靈敏度，（此時(shí)在檢測范圍內(nèi)最大聲程處的評定線高度不應(yīng)低于熒光屏滿刻度的20%）。b)檢測和評定橫向缺陷時(shí)，應(yīng)將各線靈敏度均提高6dB。注：超聲波探傷儀工作4h后，須校準(zhǔn)靈敏度。如果靈敏度不合格，必須對

16、前期4h內(nèi)探傷零件進(jìn)行復(fù)測。6.5.3掃查方法a）掃查時(shí)應(yīng)靈活使用波峰記憶功能降低漏檢風(fēng)險(xiǎn)；a）掃查范圍按照圖12所示區(qū)域掃查，掃查時(shí)在焊縫兩側(cè)1.25P（P=2Kt）的區(qū)域涂上耦合劑。b）檢驗(yàn)焊縫縱向缺陷時(shí)，斜探頭應(yīng)垂直于焊縫中心線放置在檢測面上，作鋸齒型掃查，見圖13所示。斜探頭前后移動(dòng)的范圍應(yīng)保證掃查到全部焊接接頭截面，在保持探頭垂直焊縫移動(dòng)的同時(shí)，還應(yīng)作1015度左右的轉(zhuǎn)動(dòng)。c）為觀察缺陷動(dòng)態(tài)波形和區(qū)分缺陷信號及偽缺陷信號，確定缺陷的位置、方向和形狀，可采用前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等四種探頭基本掃查方式，見圖14d）檢測焊接接頭橫向缺陷時(shí)，可在焊縫兩側(cè)邊緣使斜探頭預(yù)焊縫中心線成不大于10

17、°作兩個(gè)方向斜平行掃查，見圖14e） 對于鋁合金對接焊縫采用B級檢測，對于母材厚度為846mm時(shí)，采用一種K值的探頭采用直射波法在對接接頭的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測。f）掃查速度一般不超過150mm/s。斜平行掃查圖14 焊縫探傷探頭掃查方式6.5.4 缺陷定量檢測6.5.4.1 靈敏度應(yīng)調(diào)到定量線靈敏度。6.5.4.2 對所有反射波幅達(dá)到或超過定量線的缺陷，均應(yīng)確定其位置，最大反射波幅和缺陷當(dāng)量。6.5.4.3 缺陷位置測定應(yīng)以獲得缺陷最大反射波的位置為準(zhǔn)。6.5.4.4缺陷最大反射波幅的測定。將探頭移至缺陷出現(xiàn)最大反射波信號的位置，測定波幅大小，并確定其在距離波幅曲線中的區(qū)域。6.5.4

18、.5缺陷定量根據(jù)缺陷最大反射波幅確定缺陷當(dāng)量值和測定缺陷指示長度L。缺陷當(dāng)量，用當(dāng)量孔直徑表示，試塊對比或當(dāng)量計(jì)算確定缺陷當(dāng)量尺寸。缺陷長度的具體的測量方法參照5.3的方法。6.5.5 缺陷評定a）不允許存在下列缺陷：反射波幅位于判廢線及區(qū)的缺陷；檢測人員判定為裂紋等危害性的缺陷；b）缺陷指示長度小于10mm時(shí)按5mm計(jì)。c）相鄰兩缺陷在一直線上，其間距小于其中較小的缺陷長度時(shí)，應(yīng)做為一條缺陷處理，以兩缺陷長度之和作為其指示長度（間距不計(jì)入缺陷長度）。d）最大反射波幅位于區(qū)的缺陷，應(yīng)根據(jù)其指示長度按表3的規(guī)定予以評級。典型缺陷附圖7. 注意事項(xiàng)7.1 探傷時(shí)，如周圍有電磁場的干擾，會(huì)破壞傷波的圖像，