水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備焊接接頭衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)(征求意

1、ICS××.××××××備案號(hào)：DL中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T××××2010水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備焊接接頭衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)Ultrasonic time of flight diffraction technique in welded jointsof hydroelectric or hydraulic engineering steel structure and equipment（征求意見(jiàn)稿）2010××××發(fā)

2、布 2010××××實(shí)施×××××××××××××××× 發(fā)布目 次前言 1范圍1 2規(guī)范性引用文件1 3術(shù)語(yǔ)和定義1 4檢測(cè)人員6 5檢測(cè)系統(tǒng)6 6試塊7 7檢驗(yàn)等級(jí)8 8檢測(cè)準(zhǔn)備8 9檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置和校準(zhǔn)11 10檢測(cè)13 11檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析和解釋13 12對(duì)非平行掃查發(fā)現(xiàn)的相關(guān)顯示的輔助檢測(cè)15 13缺陷評(píng)定16 14檢測(cè)報(bào)告17 附錄A（資料性附錄） 水電水利工程常用非合金鋼、低合金鋼和合金

3、鋼18 附錄B（資料性附錄） 參考試塊19 附錄C（資料性附錄） 對(duì)水電水利工程設(shè)備焊接接頭運(yùn)行檢測(cè)及缺欠監(jiān)測(cè)的特殊要求21 附錄D（資料性附錄） 缺陷深度、高度及表面盲區(qū)高度的計(jì)算23 附錄E（資料性附錄） 焊縫常見(jiàn)缺陷的TOFD圖譜24 附錄F（資料性附錄） 衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)報(bào)告格式26I前 言本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)能科技201014號(hào)“國(guó)家能源局關(guān)于下達(dá)2009年第二批能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制（修）訂計(jì)劃的通知”的要求制定的。衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)作為一種獨(dú)立的無(wú)損檢測(cè)方法，具有環(huán)保、對(duì)人體無(wú)傷害、缺陷檢出率高及缺陷尺寸定量精度高等優(yōu)點(diǎn)，目前該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在許多大型水電站的焊縫檢測(cè)中應(yīng)用。本標(biāo)準(zhǔn)起

4、草過(guò)程中在查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，參考了GB/T 23902-2009無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 超聲衍射聲時(shí)技術(shù)檢測(cè)和評(píng)價(jià)方法，CEN/TS 14751-2004焊接-衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)在焊接檢驗(yàn)中的使用，ASTM 2373-2004采用衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程，NVN-ENV 583-6-2000無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 第六部分:超聲衍射聲時(shí)技術(shù)檢測(cè)和評(píng)價(jià)方法，BS 7706-1993用于缺陷探測(cè)、定位和定量的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)的校準(zhǔn)和設(shè)置指南，NEN 1822-2005衍射時(shí)差法超聲檢驗(yàn)技術(shù)驗(yàn)收規(guī)范，ASME code case 2235-9鍋爐壓力容器案例超聲波代替射線(xiàn)檢驗(yàn)等標(biāo)準(zhǔn)中的

5、部分內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)在參考了國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并結(jié)合水電工程中的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和安全可靠的原則下，明確了水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備焊接接頭衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)的方法及缺陷評(píng)定要求。為工程質(zhì)量檢測(cè)提供完善、可靠的技術(shù)依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)是第一次編寫(xiě)。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E、附錄F均為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)由 負(fù)責(zé)解釋。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：II水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備焊接接頭衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備焊接接頭衍射時(shí)差法

6、超聲檢測(cè)的方法及缺陷評(píng)定要求。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于母材厚度為12mm400mm的工程結(jié)構(gòu)用非合金鋼、低合金鋼及合金鋼（見(jiàn)附錄A）對(duì)接焊接接頭衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)。其它類(lèi)型金屬材料可參照?qǐng)?zhí)行，但應(yīng)充分考慮材料的幾何特性、聲學(xué)特性及檢測(cè)靈敏度的影響。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 699 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T 700 碳素結(jié)構(gòu)鋼GB 713 鍋爐和壓力容器用

7、鋼板GB/T 1591 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB 3531 低溫壓力容器用低合金鋼板GB/T 5216 保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼GB 5310 高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管GB/T 5313 厚度方向性能鋼板GB/T 12604.1 無(wú)損檢測(cè) 術(shù)語(yǔ) 超聲檢測(cè)（GB/T 12604.1-2005，ISO5577:2000，Non-destructive testing-Ultrasonic inspection-Vocabulary，IDT）GB/T 16270 高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用調(diào)質(zhì)鋼板GB/T 18189 壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板GB/T 19799.1 超聲探傷用1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)試塊技術(shù)條件GB/T 20737 無(wú)損檢測(cè) 通

8、用術(shù)語(yǔ)和定義（GB/T 20737-2006，ISO/TS18173:2005，IDT）GB/T 20878 不銹鋼及耐熱鋼化學(xué)成分牌號(hào)GB/T 20933熱軋U型鋼板樁JB/T 10061 A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術(shù)條件3 術(shù)語(yǔ)和定義GB/T12604.1和GB/T20737確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)(Time of Flight Diffraction technique，簡(jiǎn)稱(chēng)TOFD）1是利用缺陷端點(diǎn)的衍射波信號(hào)發(fā)現(xiàn)缺陷和測(cè)定缺陷尺寸的一種超聲檢測(cè)方法，一般使用縱波斜探頭，采用一發(fā)一收模式，見(jiàn)圖1。3.2直通波 lateral wave從發(fā)射探

9、頭沿工件以最短路徑到達(dá)接收探頭的超聲波，見(jiàn)圖1。3.3底面反射波 back wall echo經(jīng)底面反射到接收探頭的超聲波，見(jiàn)圖1。a) 平板工件b) 凸面工件2c）凹面工件圖1 超聲波衍射時(shí)差法示意圖3.4探頭中心間距PCS probe center separation 發(fā)射探頭和接收探頭入射點(diǎn)之間的距離，見(jiàn)圖2。 3.5缺陷上端點(diǎn) upper tip of flaw 距掃查面最近的缺陷端點(diǎn)，見(jiàn)圖2。圖2 缺陷的上、下端點(diǎn)、深度、高度和探頭中心間距3.6缺陷下端點(diǎn) lower tip of flaw 距掃查面最遠(yuǎn)的缺陷端點(diǎn)，見(jiàn)圖2。 3.7缺陷深度 flaw depth缺陷上端點(diǎn)與掃查面間

10、的距離，見(jiàn)圖2中的d1。 3.8缺陷高度 flaw height缺陷上端點(diǎn)與下端點(diǎn)沿缺陷長(zhǎng)度方向在工件厚度方向上的最大投影距離，其中掃查面開(kāi)口缺陷高度指3掃查面到缺陷下端點(diǎn)的距離，底面開(kāi)口缺陷高度指缺陷上端點(diǎn)到底面的距離，見(jiàn)圖2中的h。3.9非平行掃查 non-parallel scan探頭運(yùn)動(dòng)方向與聲束方向成直角的掃查方式。也叫D掃描，見(jiàn)圖3 a）。3.10平行掃查 parallel scan探頭運(yùn)動(dòng)方向與聲束方向平行的掃查方式。也叫B掃描，見(jiàn)圖3 b）。a） 非平行掃查和TOFD檢測(cè)圖像b）平行掃查和TOFD檢測(cè)圖像9c） 偏置非平行掃查1參考線(xiàn)；2探頭移動(dòng)的方向；3發(fā)射探頭； 4接收探頭

11、； 5通過(guò)整個(gè)厚度范圍內(nèi)的傳送時(shí)間； 6直通波； 7缺陷的上尖端； 8缺陷的下尖端； 9底面反射波。圖3 非平行掃查、平行掃查和偏置非平行掃查T(mén)OFD檢測(cè)圖像43.11偏置非平行掃查 setover non-parallel scan在焊縫TOFD檢測(cè)時(shí)，探頭組主聲束的交點(diǎn)偏離焊縫中心線(xiàn)的非平行掃查，見(jiàn)圖3 c）。3.12縱向平行掃查 portrait scan焊縫TOFD檢測(cè)時(shí)，探頭組沿著焊縫方向移動(dòng)的平行掃查，見(jiàn)圖4。圖4縱向平行掃查3.13橫向非平行掃查 landscape prientation焊縫TOFD檢測(cè)時(shí)，探頭組垂直于焊縫方向移動(dòng)的非平行掃查，見(jiàn)圖5。圖5 橫向非平行掃查3.1

12、4A掃描顯示 A-scan signal超聲波信號(hào)的射頻波型顯示圖，一個(gè)軸代表波幅，另一個(gè)軸代表聲波的傳播時(shí)間。3.15TOFD圖像 TOFD imageTOFD數(shù)據(jù)的二維顯示，是將掃查過(guò)程中采集的A掃描信號(hào)連續(xù)拼接而成，一個(gè)軸代表探頭移動(dòng)距離，另一個(gè)軸代表深度，一般用灰度表示A掃描信號(hào)的幅度。3.16坐標(biāo)定義 coordinate definition規(guī)定檢測(cè)起始參考點(diǎn)O點(diǎn)以及X、Y和Z坐標(biāo)的含義，見(jiàn)圖6。5圖6 坐標(biāo)定義O設(shè)定的檢測(cè)起始參考點(diǎn) X沿焊縫長(zhǎng)度方向的坐標(biāo)Y沿焊縫寬度方向的坐標(biāo) Z沿焊縫厚度方向的坐標(biāo)4 檢測(cè)人員按照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行TOFD檢測(cè)、分析圖譜、出具和簽發(fā)報(bào)告的人員，應(yīng)取得電

13、力行業(yè)或中國(guó)無(wú)損檢測(cè)學(xué)會(huì)等頒發(fā)的2級(jí)及以上超聲檢測(cè)技術(shù)資格證書(shū)和TOFD檢測(cè)專(zhuān)項(xiàng)2級(jí)及以上資格證書(shū)。5 檢測(cè)系統(tǒng)5.1 檢測(cè)設(shè)備5.1.1 TOFD檢測(cè)設(shè)備應(yīng)具有線(xiàn)性A-掃描顯示、超聲波發(fā)射、接收、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和記錄、顯示和信號(hào)分析等功能。根據(jù)需要可使用單通道或多通道設(shè)備。5.1.2 設(shè)備性能滿(mǎn)足以下要求：a) A掃描水平線(xiàn)性誤差不大于1，垂直線(xiàn)性誤差不大于5；b) 脈沖接收器帶寬應(yīng)大于等于探頭公稱(chēng)的頻率帶寬；c) 增益應(yīng)在80dB以上，其步進(jìn)級(jí)小于等于1dB，且連續(xù)可調(diào)；d) 數(shù)字采樣率至少為4倍探頭公稱(chēng)頻率，若需對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，采樣率應(yīng)增加到探頭公稱(chēng)頻率的8倍。5.1.3 設(shè)備

14、其余指標(biāo)應(yīng)符合JB/T10061的規(guī)定。5.2 探頭用于TOFD檢測(cè)的超聲探頭應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：a）探頭的波型模式為縱波；b）探頭類(lèi)型可以選用單晶片或相控陣探頭、非聚焦或聚焦探頭；c）探頭對(duì)中兩個(gè)探頭應(yīng)具有相同的中心頻率，公差±20%；d）在信號(hào)峰值下降20dB處測(cè)得的探頭脈沖持續(xù)時(shí)間不得超過(guò)兩個(gè)周期；e）脈沖重復(fù)頻率應(yīng)保證連續(xù)發(fā)射脈沖的聲信號(hào)間無(wú)干擾產(chǎn)生。5.3 掃查裝置6掃查裝置應(yīng)保證掃查時(shí)兩探頭入射點(diǎn)間距相對(duì)穩(wěn)定，且在母材厚度不等或具有一定角度的對(duì)接接頭檢測(cè)時(shí)使探頭與掃查面耦合良好。掃查裝置可以采用動(dòng)力或人工驅(qū)動(dòng)。掃查裝置上應(yīng)安裝位移傳感器。5.4 數(shù)據(jù)采集、記錄和顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)采

15、集、記錄和顯示系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：a）應(yīng)當(dāng)采用自動(dòng)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集裝置，原始數(shù)據(jù)應(yīng)自動(dòng)記錄且不可更改；b）可自動(dòng)形成掃描圖像；c）探頭的位置或超聲波聲束的方向在變化時(shí)應(yīng)自動(dòng)記錄，并與A掃描采樣同步；d）至少應(yīng)記錄和顯示A掃描信號(hào)以及指示波型與其相鄰波型之間相對(duì)位置的信息；e）設(shè)備應(yīng)具有檢測(cè)數(shù)據(jù)的存取功能。6 試塊6.1 校準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)試塊采用GB/T19799.1中的1號(hào)試塊，用于儀器、探頭、系統(tǒng)性能校準(zhǔn)和檢測(cè)校準(zhǔn)。6.2 對(duì)比試塊6.2.1對(duì)比試塊用于掃查靈敏度、缺陷深度值測(cè)量校驗(yàn)和探頭、儀器參數(shù)的校驗(yàn)與設(shè)置。對(duì)比試塊應(yīng)采用與被檢測(cè)工件聲學(xué)性能相同或相近的材料制備，材質(zhì)應(yīng)均勻，采用直探頭檢測(cè)時(shí)

16、，不得有大于或等于2mm平底孔當(dāng)量直徑的缺陷。6.2.2對(duì)比試塊的尺寸應(yīng)滿(mǎn)足探頭對(duì)掃查及數(shù)據(jù)采集需要，具體要求如下：a）掃查面的寬度應(yīng)保證縱向掃查（即平行于橫孔長(zhǎng)軸的掃查）圖譜有效長(zhǎng)度不小于30mm； b）掃查面的長(zhǎng)度應(yīng)不小于2倍PCS值。6.2.3 對(duì)比試塊的厚度應(yīng)為被檢工件厚度的0.91.3倍，且兩者間最大差值不大于25mm。對(duì)比試塊應(yīng)設(shè)置橫通孔，橫通孔的直徑見(jiàn)表1，橫通孔位置滿(mǎn)足以下要求：表1 對(duì)比試塊橫通孔的直徑mm 工件壁厚T2525T75T75 橫通孔直徑 2 3 6a）當(dāng)工件厚度小于75mm時(shí)，見(jiàn)圖7。7圖7 I型對(duì)比試塊b） 當(dāng)工件厚度75mm400 mm時(shí)，應(yīng)在試件厚度方向分

17、區(qū)，分區(qū)數(shù)量符合表2規(guī)定。對(duì)比試塊厚度方向分區(qū)的示例見(jiàn)圖8。圖8 II型對(duì)比試塊6.2.4 檢測(cè)需要時(shí)，也可使用其它型式的參考試塊。參見(jiàn)附錄B。7 檢驗(yàn)等級(jí)7.1檢驗(yàn)等級(jí)的分級(jí)根據(jù)質(zhì)量要求檢驗(yàn)等級(jí)分為A、B兩級(jí)，A級(jí)為普通級(jí)，B級(jí)為優(yōu)化級(jí)。A級(jí)檢驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行單面或雙面掃查，B級(jí)檢驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行雙面掃查。7.2 檢驗(yàn)等級(jí)的檢驗(yàn)范圍7.2.1 A級(jí)檢驗(yàn)適用于母材厚度小于50mm的二類(lèi)焊縫。7.2.2 B級(jí)檢驗(yàn)適用于一類(lèi)焊縫及母材厚度大于等于50mm的二類(lèi)焊縫。8 檢測(cè)準(zhǔn)備8.1 檢測(cè)區(qū)域檢測(cè)區(qū)的寬度應(yīng)是焊縫本身，再加上焊縫兩側(cè)各相當(dāng)于母材厚度30%的一段區(qū)域，這個(gè)區(qū)域最小為5mm，最大為20mm。8.2 掃

18、查面8.2.1 探頭移動(dòng)區(qū)應(yīng)清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其他雜質(zhì)。88.2.2 檢測(cè)表面應(yīng)平整，便于探頭的移動(dòng)，其表面粗糙度Ra值應(yīng)不大于6.3µm。8.2.3 要求去除余高的焊縫，應(yīng)將余高打磨到與鄰近母材平齊；保留余高的焊縫，如果焊縫表面有咬邊、較大的隆起和凹陷等也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈?，并作圓滑過(guò)渡。其它影響信號(hào)采集的因素均應(yīng)消除。8.2.4 平行掃查時(shí)應(yīng)將焊縫余高磨平。8.3厚度方向分區(qū)8.3.1當(dāng)被檢工件厚度小于50mm時(shí)，可不進(jìn)行分區(qū)。8.3.2當(dāng)被檢工件厚度大于等于50mm時(shí)，應(yīng)在厚度方向分成若干區(qū)域采用不同的探頭對(duì)進(jìn)行檢測(cè)，厚度方向的分區(qū)數(shù)量見(jiàn)表2。表2 厚度分區(qū)及檢測(cè)參數(shù)設(shè)置

19、表 厚度Tmm TOFD 分區(qū) 分區(qū)深度覆蓋范圍 中心頻率MHz 主聲束角度晶片尺寸mm 主聲束 聚焦深度H2T/32T/350-100100-200 2T/3 200-300 300-4008.4 探頭選擇探頭選擇應(yīng)保證完全覆蓋檢測(cè)區(qū)域和獲得最佳的檢測(cè)效果。具體要求如下：a）檢測(cè)時(shí)推薦使用非聚焦探頭，需要改善定量分辨力時(shí)宜使用聚焦探頭；b）探頭晶片尺寸、中心頻率和主聲束角度選擇見(jiàn)表2；c）當(dāng)被檢材料晶粒結(jié)構(gòu)有明顯變化時(shí)，為保證足夠的穿透力或提高分辨力宜使用其它頻率的探頭。8.5 PCS值設(shè)置8.5.1非平行掃查時(shí)，不需要分區(qū)的工件檢測(cè)，PCS值設(shè)置為使探頭對(duì)的聲束軸線(xiàn)交點(diǎn)位于工件厚度的2/3

20、處，聲束交叉角約為110°120°；需要分區(qū)的工件檢測(cè)，PCS值設(shè)置為使聲束交叉點(diǎn)位于每個(gè)檢測(cè)區(qū)域厚度方向的2/3處。8.5.2對(duì)于已知缺陷或疑似缺陷部位的掃查，將PCS值設(shè)置為使探頭對(duì)的聲束軸線(xiàn)交點(diǎn)在該部位。8.5.3對(duì)兩側(cè)母材厚度不等的焊縫檢測(cè)應(yīng)根據(jù)兩側(cè)母材厚度分別設(shè)置PCS1值（小間距）和PCS2值（大間 9距）。8.6掃查方式選擇8.6.1 掃查方式一般選用非平行掃查。用于缺陷的快速探測(cè)以及缺陷長(zhǎng)度、缺陷高度和缺陷深度的測(cè)定8.6.2對(duì)已發(fā)現(xiàn)的缺陷需要確定相對(duì)焊縫中心線(xiàn)的偏移量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行平行掃查。8.6.3焊縫寬度較大或焊縫兩側(cè)母材厚度不相等時(shí)應(yīng)進(jìn)行偏置非平行掃查。

21、8.6.4對(duì)兩側(cè)母材厚度不等的焊縫進(jìn)行非平行掃查時(shí)，宜使用單探頭對(duì)進(jìn)行多次掃查，如圖9所示。a）單面掃查時(shí)，應(yīng)分別進(jìn)行PCS1對(duì)中掃差、PCS2對(duì)中和偏置掃差。b）雙面掃查時(shí)，應(yīng)分別進(jìn)行PCS1、PCS2對(duì)中掃查。PCS1對(duì)中掃查 PCS2對(duì)中掃查 PCS2偏置掃查a）非平面?zhèn)葤卟榉绞絇CS1對(duì)中掃查 PCS2對(duì)中掃查 PCS2偏置掃查b）平面?zhèn)葤卟榉绞綀D9 母材厚度不相等的焊縫檢測(cè)掃查方式8.6.5具有橫向裂紋傾向的焊縫應(yīng)增加橫向非平行掃查，對(duì)已發(fā)現(xiàn)的橫向缺陷需要確定缺陷在焊縫長(zhǎng)度方向的位置時(shí)應(yīng)進(jìn)行縱向平行掃查。8.6.6 特殊情況下，也可采用其它合適的掃查方式。8.7表面盲區(qū)8.7.1 T

22、OFD檢測(cè)時(shí)掃查面和底面均存在表面盲區(qū)，盲區(qū)高度的計(jì)算參見(jiàn)附錄C。8.7.2 對(duì)于TOFD檢測(cè)存在的表面盲區(qū)，宜通過(guò)采用窄脈沖寬頻帶探頭、減少PCS值、改變探頭參數(shù)及進(jìn)行雙面掃查等方法來(lái)減小盲區(qū)高度。8.7.3對(duì)于表面盲區(qū)的檢測(cè)宜采用磁粉探傷、渦流探傷或其它有效方法進(jìn)行，檢測(cè)及質(zhì)量評(píng)定應(yīng)執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。8.8標(biāo)識(shí)檢測(cè)前應(yīng)在工件表面上對(duì)掃查起始點(diǎn)和掃查方向予以標(biāo)識(shí)，可在母材上距焊縫中心線(xiàn)一定距離處畫(huà)出 10掃查裝置移動(dòng)的參考線(xiàn)。8.9 耦合劑8.9.1 應(yīng)采用有效且適用于被檢材料的耦合劑。通常使用水、耦合凝膠或軟膏、潤(rùn)滑脂和油。8.9.2 為了改善超聲耦合效果和保護(hù)被檢工件，可以采用環(huán)保潤(rùn)濕

23、劑和防腐劑等添加劑。8.9.3 如果被檢工件溫度低于0，可以采用防凍介質(zhì)。8.9.4 如果被檢工件溫度過(guò)高，應(yīng)該采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的高溫耦合劑。8.9.5 選用的耦合劑應(yīng)在一定的溫度范圍內(nèi)保證能進(jìn)行穩(wěn)定可靠的檢測(cè)。8.9.6 用于檢測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)的耦合劑應(yīng)與實(shí)際檢測(cè)和靈敏度校核所使用的耦合劑相同。8.10 溫度8.10.1采用常規(guī)探頭和耦合劑時(shí)，工件的表面溫度范圍為050。超出該溫度范圍，可采用特殊探頭或耦合劑，但應(yīng)在實(shí)際檢測(cè)溫度下的對(duì)比試塊上進(jìn)行設(shè)置和校準(zhǔn)。8.10.2 檢測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)的溫度和檢測(cè)時(shí)的實(shí)際溫度差應(yīng)控制在20之內(nèi)。超出該溫度范圍，應(yīng)在檢測(cè)實(shí)際溫度下的對(duì)比試塊上進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證其適合性。9

24、檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置和校準(zhǔn)9.1 A掃描時(shí)間窗口設(shè)置9.1.1 檢測(cè)前應(yīng)對(duì)檢測(cè)通道的A掃描時(shí)間窗口進(jìn)行設(shè)置。9.1.2 A掃描時(shí)間窗口至少應(yīng)包含表2中規(guī)定的掃查分區(qū)范圍，同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：a）工件厚度不大于50mm時(shí)，時(shí)間窗口的起始位置應(yīng)設(shè)置為直通波到達(dá)接收探頭前0.5s以上，時(shí)間窗口的終止位置應(yīng)設(shè)置為工件底面的一次波型轉(zhuǎn)換波后0.5s以上。b）工件厚度大于等于50mm時(shí)，需要分區(qū)檢測(cè)。最上區(qū)的時(shí)間窗口的起始位置應(yīng)設(shè)置為直通波到達(dá)接收探頭前0.5s以上，最下區(qū)的時(shí)間窗口的終止位置應(yīng)設(shè)置為底面反射波到達(dá)接收探頭后0.5s以上；各區(qū)的A掃描時(shí)間窗口在厚度方向應(yīng)至少覆蓋相鄰檢測(cè)區(qū)在厚度方向上高度的25。應(yīng)

25、采用對(duì)比試塊驗(yàn)證時(shí)間窗口在厚度方向上的覆蓋性。9.2 深度調(diào)節(jié)9.2.1檢測(cè)前應(yīng)調(diào)節(jié)A掃描時(shí)基線(xiàn)與深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。9.2.2 對(duì)于直通波和底面反射波同時(shí)可見(jiàn)的情況，應(yīng)將其時(shí)間間隔所對(duì)應(yīng)的聲程校準(zhǔn)為已知的工件厚度值。應(yīng)注意A掃描信號(hào)波型中直通波和底面反射波測(cè)量點(diǎn)處相位相反。工件厚度的深度校準(zhǔn)見(jiàn)圖10。9.2.3 對(duì)于直通波或底面反射波不可見(jiàn)或分區(qū)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)采用對(duì)比試塊進(jìn)行深度校準(zhǔn)。9.2.4 深度校準(zhǔn)應(yīng)保證深度測(cè)量誤差不大于工件厚度的1或0.5mm。11T圖10 工件厚度的深度校準(zhǔn)9.3 位移傳感器的校準(zhǔn)9.3.1檢測(cè)前和每工作4個(gè)小時(shí)應(yīng)對(duì)位移傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。9.3.2校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)使掃查裝置移動(dòng)距離

26、不小于500mm，檢測(cè)設(shè)備所顯示的位移與實(shí)際位移的誤差不大于1%。9.4 靈敏度設(shè)置9.4.1 檢測(cè)前應(yīng)在對(duì)比試塊或被檢工件上設(shè)置檢測(cè)靈敏度。9.4.2當(dāng)采用對(duì)比試塊上的衍射體設(shè)置靈敏度時(shí)，應(yīng)將較弱的衍射體信號(hào)波幅設(shè)置為滿(mǎn)屏高的40%80%，并在被檢工件表面掃查時(shí)進(jìn)行表面耦合補(bǔ)償。9.4.3 在被檢工件上設(shè)置靈敏度時(shí)要求如下：a）一般將直通波的波幅設(shè)定到滿(mǎn)屏高的40%80%；b）當(dāng)因工件表面狀況的影響，不能利用直通波校準(zhǔn)時(shí)，可將底面反射波幅設(shè)定為滿(mǎn)屏高以上18dB30dB；c）當(dāng)直通波和底面反射波均不可用時(shí)，可將材料的晶粒噪聲設(shè)定為滿(mǎn)屏高的510作為檢測(cè)靈敏度。9.5 檢測(cè)設(shè)置和校準(zhǔn)的復(fù)核9.

27、5.1 檢測(cè)結(jié)束時(shí)或檢測(cè)過(guò)程中每4小時(shí)應(yīng)對(duì)檢測(cè)設(shè)置進(jìn)行復(fù)核。9.5.2若初始設(shè)置和校準(zhǔn)采用了對(duì)比試塊，應(yīng)在同一試塊上進(jìn)行復(fù)核。若在工件上設(shè)置和校準(zhǔn)，應(yīng)在工件上同一部位進(jìn)行復(fù)核。9.5.3 若復(fù)核時(shí)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)置和校準(zhǔn)的參數(shù)偏離，則按表3的規(guī)定執(zhí)行。表3 偏離和糾正項(xiàng)目靈敏度偏離量 6dB 糾正措施 不需要采取措施，必要時(shí)可通過(guò)軟件糾正 12>6dB深度 偏離0.5mm或板厚的2偏離0.5mm或板厚的25%且不超過(guò)25mm位移>5%或超過(guò)25mm 應(yīng)重新設(shè)置，并重新檢測(cè)上次校準(zhǔn)以來(lái)所檢測(cè)的焊縫 不需要采取措施 應(yīng)重新設(shè)置，并重新檢測(cè)上次校準(zhǔn)以來(lái)所檢測(cè)的焊縫 不需要采取措施 應(yīng)重新設(shè)置，

28、并對(duì)上次校準(zhǔn)以來(lái)所檢測(cè)的位置進(jìn)行修正10 檢測(cè)10.1非平行掃查和偏置非平行掃查時(shí)應(yīng)保證實(shí)際掃查路徑與擬掃查路徑一致，其最大偏差不超過(guò)PCS值的10。10.2掃查速度限于維持超聲耦合的機(jī)械能力和保證全波采集且不丟失數(shù)據(jù)的電子系統(tǒng)能力，最大不得超過(guò)50mm/s，數(shù)據(jù)顯示應(yīng)滿(mǎn)足11.1的要求。10.3分段掃查時(shí)，相鄰段掃查區(qū)的重疊范圍應(yīng)不小于25mm。10.4掃查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)直通波、底面反射波、材料晶粒噪聲或波型轉(zhuǎn)換波的波幅降低12dB以上或懷疑耦合不好時(shí)，應(yīng)重新掃查該段區(qū)域；發(fā)現(xiàn)直通波滿(mǎn)屏或晶粒噪聲波幅超過(guò)滿(mǎn)屏高20時(shí)，則應(yīng)降低增益并重新掃查。11 檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析和解釋11.1 檢測(cè)數(shù)據(jù)的有效性評(píng)

29、定11.1.1分析數(shù)據(jù)之前，應(yīng)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性評(píng)定。11.1.2 數(shù)據(jù)丟失量不得超過(guò)每次掃查數(shù)據(jù)量的5%，且不允許相鄰數(shù)據(jù)連續(xù)丟失。11.1.3 掃查數(shù)據(jù)應(yīng)保證聲束足以覆蓋檢測(cè)區(qū)域，在分段掃查時(shí)其重疊范圍應(yīng)滿(mǎn)足10.3的要求。11.1.4根據(jù)超聲信號(hào)的相位判斷缺陷的上下端點(diǎn)，若因信噪比太小而無(wú)法判斷相位時(shí)，則檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)效。11.1.5 若所獲得數(shù)據(jù)無(wú)效，應(yīng)采取糾正措施，重新進(jìn)行掃查直至數(shù)據(jù)符合要求。11.2 相關(guān)顯示和非相關(guān)顯示的確定11.2.1 對(duì)于有效的TOFD圖像應(yīng)確定是相關(guān)顯示或是非相關(guān)顯示。11.2.2由工件結(jié)構(gòu)或者材料冶金結(jié)構(gòu)的偏差所引起的非相關(guān)顯示，應(yīng)按以下步驟確定：a）

30、查閱加工和焊接文件資料；b）繪制衍射體的坐標(biāo)，提供可顯示出衍射體位置和表面不連續(xù)的橫截面展示圖；c）根據(jù)現(xiàn)有檢測(cè)工藝規(guī)程對(duì)包含衍射體的區(qū)域進(jìn)行驗(yàn)證；d）可輔助使用其它無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行確定。11.2.3 非相關(guān)顯示應(yīng)記錄其位置和TOFD圖像。1311.3 相關(guān)顯示的分類(lèi)11.3.1相關(guān)顯示分為表面開(kāi)口型缺陷顯示、埋藏型缺陷顯示和難以分類(lèi)的顯示。常見(jiàn)焊接缺陷TOFD圖譜參見(jiàn)附錄D。11.3.2表面開(kāi)口型缺陷顯示表面開(kāi)口型缺陷顯示可分為如下三類(lèi)：a）掃查面開(kāi)口型：該類(lèi)型顯示為直通波的減弱、消失或變形，且僅可觀(guān)察到一個(gè)端點(diǎn)（缺陷下端點(diǎn)）產(chǎn)生的細(xì)長(zhǎng)衍射信號(hào)；b）底面開(kāi)口型：該類(lèi)型顯示為底面反射波的減弱、

31、消失、延遲或變形，且僅可觀(guān)察到一個(gè)端點(diǎn)（缺陷上端點(diǎn)）產(chǎn)生的細(xì)長(zhǎng)衍射信號(hào)；c）穿透型：該類(lèi)型顯示為直通波和底面反射波同時(shí)減弱或消失，沿壁厚方向產(chǎn)生多處衍射信號(hào)。 11.3.3埋藏型缺陷顯示埋藏型缺陷顯示一般不影響直通波或底面反射波的信號(hào)。埋藏型缺陷顯示可分為如下三類(lèi)：a）點(diǎn)狀顯示：該類(lèi)型顯示為單個(gè)雙曲線(xiàn)弧狀，且與擬合弧形光標(biāo)重合，無(wú)可測(cè)量長(zhǎng)度和高度； b）細(xì)長(zhǎng)顯示：該類(lèi)型顯示為細(xì)長(zhǎng)狀，無(wú)可測(cè)量高度；c）長(zhǎng)條狀顯示：該類(lèi)型顯示為長(zhǎng)條狀，可見(jiàn)上下兩端產(chǎn)生的衍射信號(hào)，且靠近底面處端點(diǎn)產(chǎn)生的衍射信號(hào)與直通波同相位，靠近掃查面處端點(diǎn)產(chǎn)生的信號(hào)與底面反射波同相位。11.3.4 難以分類(lèi)的顯示對(duì)于難以按照11

32、.3.2和11.3.3進(jìn)行分類(lèi)的顯示，可采用其它檢測(cè)方法進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)和分析。11.4 缺陷位置測(cè)定11.4.1在X軸上的位置：根據(jù)位移傳感器定位系統(tǒng)對(duì)缺陷沿焊縫的位置進(jìn)行定位。11.4.2在Z軸上位置的確定：對(duì)于表面開(kāi)口型缺陷顯示，通常只有上或下端點(diǎn)的衍射波，通過(guò)判斷其端點(diǎn)衍射波與直通波（或底面反射波）的相位關(guān)系確定其上（或下）端點(diǎn)，按附錄C中公式（3）計(jì)算可得其端點(diǎn)深度。11.4.3對(duì)于埋藏型缺陷顯示，其上端點(diǎn)產(chǎn)生的衍射波與直通波反相且與底面反射波同相，通過(guò)測(cè)定缺陷端點(diǎn)的衍射波與直通波間的傳播時(shí)間差t，按附錄C中公式（3）計(jì)算可得缺陷深度。11.5 缺陷尺寸測(cè)量11.5.1缺陷的尺寸由完全

33、包含缺陷的矩形區(qū)域確定。缺陷的尺寸示意圖見(jiàn)圖11。缺陷的長(zhǎng)度（L）為缺陷在掃查方向X軸的顯示長(zhǎng)度，缺陷高度（h）為缺陷在焊縫厚度方向Z軸顯示的尺寸。14圖11 缺陷尺寸示意圖11.5.2 缺陷長(zhǎng)度的測(cè)量缺陷長(zhǎng)度根據(jù)位移傳感器記錄缺陷在X軸的位置確定，確定方法如下：a) 對(duì)于表面開(kāi)口型缺陷顯示，缺陷長(zhǎng)度為直通波或底面反射波中斷部分的長(zhǎng)度；對(duì)于貫穿性缺陷，缺陷長(zhǎng)度為直通波或底面反射波中斷部分長(zhǎng)度較長(zhǎng)者；b) 對(duì)于埋藏缺陷，若顯示的中間部分呈線(xiàn)狀而兩端呈拋物線(xiàn)狀，將與一側(cè)端點(diǎn)擬合的弧形光標(biāo)移動(dòng)到與另一側(cè)端點(diǎn)擬合時(shí)的距離表示缺陷的長(zhǎng)度。11.5.3 缺陷高度的測(cè)量缺陷高度的測(cè)量方法如下：a) 對(duì)于表面

34、開(kāi)口型缺陷顯示，缺陷高度為表面與缺陷上（或下）端點(diǎn)間距離；對(duì)于穿透型，缺陷高度為工件厚度；b) 對(duì)于埋藏型長(zhǎng)條狀缺陷顯示，缺陷高度為在Z軸上缺陷上下端點(diǎn)間的最大距離。測(cè)量時(shí)應(yīng)確保上下端點(diǎn)衍射波相位相反。12 對(duì)非平行掃查發(fā)現(xiàn)的相關(guān)顯示的輔助檢測(cè)12.1平行掃查12.1.1探頭參數(shù)選擇參照表2，PCS值設(shè)置為使探頭對(duì)的聲束軸線(xiàn)交點(diǎn)為非平行掃查發(fā)現(xiàn)的缺陷部位。 12.1.2 數(shù)據(jù)分析和解釋a) 在Y軸上缺陷位置的測(cè)定：顯示的端點(diǎn)距掃查面最近時(shí)探頭對(duì)連線(xiàn)中心距焊縫中心的距離；b) 缺陷在Z軸上的位置和高度的測(cè)量：對(duì)于表面開(kāi)口型缺陷顯示，圖像距掃查面最近處反映的位置和深度；對(duì)于埋藏型缺陷顯示，圖像距掃

35、查面最近處的上下端點(diǎn)所反映的位置為Z軸實(shí)際位置，其距離差值為缺陷的自身高度，但應(yīng)確保衍射波相位相反。平行掃查時(shí)缺陷位置和高度測(cè)量見(jiàn)圖12。15a) b)圖12 平行掃查時(shí)缺陷位置和高度測(cè)量12.2輔助檢測(cè)對(duì)于發(fā)現(xiàn)的表面和內(nèi)部可疑顯示部位可采用其它檢測(cè)方法進(jìn)行輔助檢測(cè)。 13 缺陷評(píng)定13.1不允許存在的缺陷：a）裂紋、未熔合、未焊透等危害性的缺陷； b）表面開(kāi)口缺陷；c）缺陷高度大于表4中h2的缺陷；d）缺陷高度小于等于h2時(shí)，不滿(mǎn)足13.2和表4規(guī)定的缺陷。13.2 單個(gè)點(diǎn)狀缺陷顯示每150mm焊縫長(zhǎng)度內(nèi)個(gè)數(shù)應(yīng)小于等于N，N=1.2T（T以mm為單位計(jì)）。 13.3對(duì)于密集型點(diǎn)狀顯示，按條狀

36、顯示處理。13.4相鄰兩條狀缺陷顯示在X軸方向間距小于其中較大的缺陷長(zhǎng)度且在Z軸方向間距小于其中較大的缺陷高度時(shí)，應(yīng)作為一條缺陷處理，以?xún)扇毕蓍L(zhǎng)度之和作為其單個(gè)缺陷長(zhǎng)度，高度之和作為其單個(gè)缺陷的高度(間距不計(jì)入缺陷尺寸)。單個(gè)條狀缺陷和多個(gè)條狀缺陷總長(zhǎng)的評(píng)定按照表4進(jìn)行。表4 條狀缺陷的評(píng)定1614 檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包括如下內(nèi)容：a）委托單位；b）被檢工件：名稱(chēng)、編號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)、坡口型式、焊接方法和熱處理狀況；c）檢測(cè)設(shè)備：儀器、探頭（探頭種類(lèi)、頻率、角度、晶片尺寸等參數(shù)）、試塊、耦合劑； d）檢測(cè)技術(shù)：探頭布置、檢測(cè)設(shè)置、校準(zhǔn)方法、掃查方式、定位裝置；e）檢測(cè)部位、檢測(cè)區(qū)域及相關(guān)顯示的類(lèi)

37、型、位置、尺寸和分布應(yīng)在草圖上予以標(biāo)明； f）檢測(cè)數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)文件名稱(chēng)、缺陷位置與尺寸及缺陷部位TOFD圖像；g）檢測(cè)結(jié)論；h）檢測(cè)人員和責(zé)任人員簽字及其技術(shù)資格；i）檢測(cè)日期。檢測(cè)報(bào)告格式可參見(jiàn)附錄E。17附錄A （資料性附錄）水電水利工程常用非合金鋼、低合金鋼和合金鋼非合金鋼按主要 特性分類(lèi)按主要質(zhì)量等級(jí)分類(lèi)普通質(zhì)量非合金鋼 a）碳素結(jié)構(gòu)鋼以規(guī)定最低強(qiáng)度為主要特性的非合金鋼GB/T 700中的Q215中B級(jí)，Q275的A、B級(jí)優(yōu)質(zhì)非合金鋼a）碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T 700中除普通質(zhì)量A、B級(jí)鋼以性及模鍛性特殊要求者。 b）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 80、85以外的所有牌號(hào) c）鍋爐壓力容器用鋼 GB 71

38、3中的Q245R低合金鋼按主要 特性分類(lèi)按主要質(zhì)量等級(jí)分類(lèi)普通質(zhì)量低合金鋼 a）一般用途低合金結(jié)構(gòu)鋼可焊接合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345牌號(hào)的A級(jí)鋼優(yōu)質(zhì)低合金鋼a）一般用途低合金結(jié)構(gòu)鋼GB/T 1591中的Q295B、Q345（A級(jí)b）鍋爐壓力容器用低合金鋼 GB 713除Q245以外的所有牌號(hào)特殊質(zhì)量非合金鋼a）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T 699中的65Mn、70Mn、70、75、80、85鋼 b）保證淬火性鋼 GB/T 5216中的45HGB/T 5313中的所有非合金鋼A、B級(jí)，Q235的A、外的所有牌號(hào)及A、B級(jí)規(guī)定冷成型GB/T 699中除65Mn、70Mn、70、75、c）保證厚度方向性能鋼

39、特殊質(zhì)量低合金鋼a）一般用途低合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T 1591中的Q390E、Q345E、Q420和Q460b）鍋爐壓力容器用低合金鋼 GB/T 19189中的12MnNiVR GB 3531中的所有牌號(hào) c）保證厚度方向性能低合金鋼 GB/T 5313中的所有低合金鋼牌號(hào) TMCP低合金結(jié)構(gòu)鋼GB/T 1591中的Q295、鋼以外）和Q390(E級(jí)鋼以外)合金鋼按主要特性分類(lèi)按主要質(zhì)量分類(lèi)優(yōu)質(zhì)合金鋼特殊質(zhì)量合金鋼工程結(jié)構(gòu)用鋼 一般工程結(jié)構(gòu)用合金鋼工程結(jié)構(gòu)用鋼鍋爐和壓力容器用合金鋼（4類(lèi)除外）GB/T 2087中的鐵素體不銹鋼和馬GB/T 19189中的07MnCrMoVR、中的07MnCrMoVDR GB 713中的合金鋼 GB 5310中的合金鋼GB/T 16270 中的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用調(diào)質(zhì)鋼板高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用TMCP鋼氏體不銹鋼可焊接合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB/T 20933Q420bz18附錄B（資料性附錄）參考試塊B.1 平底孔試塊圖B.1給出了平底孔試塊的示例，有5個(gè)平底孔排在一直線(xiàn)上，孔徑相同（1.53mm），