第四節(jié)堆焊層超聲波探傷

第四節(jié)堆焊層超聲波探傷第一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、堆焊層晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.奧氏體晶粒組織晶粒粗大，柱狀結(jié)晶，晶間距離大2.超聲波探傷特點(diǎn)縱波比橫波在柱子狀方向衰減少，出現(xiàn)草狀回波少一些。第二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、探傷方法1.堆焊層內(nèi)缺陷檢測(cè)①探頭：1）縱波雙晶直探頭及雙晶斜探頭，2.5MHZ,K＝2.75（β＝75°），交點(diǎn)深度位于堆焊層與母材結(jié)合部位，有效聲場(chǎng)覆蓋檢測(cè)區(qū)域。第三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五探頭面積≤325mm2，相當(dāng)于Φ18×182）縱波斜探頭，2MHZ～5MHZ，K=1(β=45°)第四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五②試塊堆焊層側(cè)探測(cè)，T1試塊；反射體為Φ2、Φ3和Φ4平底孔，Φ1.5×40橫孔。母材側(cè)探測(cè)，T2試塊；反射體為Φ2、Φ3和Φ4平底孔。Φ1.5×40橫孔△試塊母材和堆焊層□材質(zhì)與工件相同或相近。第五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五③檢測(cè)靈敏度基準(zhǔn)靈敏度：1)雙晶直探頭置T1試塊堆焊層表面，移動(dòng)探頭使Φ3平底孔最大回波達(dá)80%滿幅。第六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2)雙斜探頭置T2試塊堆焊層表面，移動(dòng)探頭使Φ1.5mm長(zhǎng)橫孔最大回波達(dá)80%滿幅。3)縱波斜探頭，在試塊基板一側(cè)移動(dòng)探頭使Φ1.5mm長(zhǎng)橫孔最大回波達(dá)80%滿幅。△掃查靈敏度比上述基準(zhǔn)靈敏度高6dB。第七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五④掃查方式：探頭在工件堆焊層一側(cè)掃查時(shí)，雙晶探頭隔聲層平面應(yīng)平行于堆焊方向，且在堆焊方向和垂直于堆焊方向兩個(gè)互相垂直方向掃查?！骱傅乐g重合區(qū)、起弧、熄弧區(qū)應(yīng)重點(diǎn)檢查。第八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五⑤缺陷測(cè)量發(fā)現(xiàn)缺陷后用試塊比較當(dāng)量大小，用6dB法測(cè)指示長(zhǎng)度。⑥驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)按JB/T4730-2005評(píng)定：存在超過(guò)Ⅱ級(jí)或出現(xiàn)裂紋類等危害性缺陷評(píng)為Ⅲ級(jí)，評(píng)為不合格。第九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.堆焊層與母材間的未結(jié)合缺陷檢測(cè)①探頭：縱波單晶直探頭或雙晶直探頭，f=2MHZ～5MHZ。②試塊：T3試塊。第十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五③檢測(cè)靈敏度1)單晶直探頭：探頭在T3試塊母材（基板）一側(cè)探傷使Φ10mm平底孔回波幅度為80%滿幅。2)雙晶直探頭，探頭在T3試塊堆焊層一側(cè)探傷使Φ10mm平底孔回波幅度為80%滿幅。第十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五掃查靈敏度在此基準(zhǔn)靈敏度基礎(chǔ)提高6dB。④掃查方式縱波單晶直探頭在工件母材側(cè)掃查?？v波雙晶探頭在工件堆焊層側(cè)掃查。第十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五⑤缺陷測(cè)量發(fā)現(xiàn)缺陷用6dB法測(cè)長(zhǎng)和面積。⑥驗(yàn)收按JB/T4730-2005不允許存在缺陷直徑大于第十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五40mm未結(jié)合部位。缺陷直徑小于25mm的未結(jié)合區(qū)評(píng)為Ⅰ級(jí)，允許存在。缺陷直徑在25mm～40mm范圍內(nèi)的未結(jié)合區(qū)評(píng)為Ⅱ級(jí)，是否允許存在根據(jù)檢測(cè)委托確定。第十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.堆焊層下母材熱影響區(qū)再熱裂紋及堆焊層界面缺陷檢測(cè)。①用縱波雙晶直探頭和縱波斜探頭從堆焊層側(cè)檢測(cè)，以T1試塊調(diào)靈敏度。②用縱波斜探頭從母材側(cè)檢測(cè)，用T1長(zhǎng)橫孔調(diào)靈敏度。第十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五③驗(yàn)收：按JB/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)不允許存在超過(guò)Ⅱ級(jí)及發(fā)現(xiàn)裂紋等危害性缺陷。當(dāng)用縱波雙晶斜探頭和縱波斜探頭發(fā)現(xiàn)當(dāng)量小于Φ1.5mm－2dB缺陷，第十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五評(píng)為Ⅰ級(jí)，允許存在。當(dāng)用縱波雙晶斜探頭和縱波斜探頭檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Φ1.5mm－2dB至Φ1.5mm＋2dB缺陷，評(píng)為Ⅱ級(jí)，是否允許根據(jù)檢測(cè)委托確定。第十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.堆焊層厚度測(cè)定儀器：數(shù)字式雙晶探頭測(cè)厚儀試塊：第十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五第十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五探測(cè)：在堆焊層側(cè)測(cè)量校正儀器，工件上在堆焊層側(cè)測(cè)量。第二十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五第五節(jié)奧氏體不銹鋼焊縫超聲波探傷一、組織特點(diǎn)奧氏體柱狀結(jié)晶，晶粒粗大，直徑0.1~0.5mm，長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)10mm。手工焊多道焊，焊縫中多處不均勻。超聲波傳播困難，出現(xiàn)林狀反射晶間反射。第二十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、探測(cè)條件1.波型：縱波2.探頭：窄脈沖聚焦探頭，大晶片斜射縱波，斜探頭[單晶（檢測(cè)深度大的缺陷）和雙晶（檢測(cè)較淺的缺陷）第二十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五縱波斜探頭]?？v波折射角β2=45°必要時(shí)用60°或70°。3.頻率：（目的：提高信噪比）□2.5MHZ第二十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、儀器調(diào)整和探測(cè)1.掃描線比例調(diào)節(jié)①借助直探頭調(diào)掃描線比例用普通探頭對(duì)準(zhǔn)厚40mmⅡW2試塊大平底將B1和B2對(duì)準(zhǔn)4格和8格。換上縱波斜探頭，將R50園弧波B1對(duì)準(zhǔn)5格，即完成聲程1:1。第二十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五②在不銹鋼焊縫專用試塊上利用不同深度橫孔直接將掃描線比例按深度或水平1:1調(diào)節(jié)。第二十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.靈敏度對(duì)板厚T≤50mm的奧氏體不銹鋼焊縫，判廢線Φ2×30－4dB，定量線Φ2×30－12dB，評(píng)定線Φ2×50－18dB。第二十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.探測(cè)方式利用縱波斜射的一次波探測(cè)，因二次波探測(cè)將會(huì)產(chǎn)生波型轉(zhuǎn)換，對(duì)缺陷難于分辨。第二十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.缺陷指示長(zhǎng)度測(cè)量反射波高位于定量線及以上缺陷只有一個(gè)高點(diǎn)時(shí)用6dB法測(cè)指示長(zhǎng)度，有多個(gè)高點(diǎn)時(shí)，用端點(diǎn)6dB法測(cè)指示長(zhǎng)度。反射波高位于Ⅰ區(qū)的缺陷，以評(píng)定線靈敏度采用絕對(duì)靈敏度法測(cè)指示長(zhǎng)度。第二十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.缺陷評(píng)定相鄰兩缺陷小于較小缺陷長(zhǎng)度作為一條缺陷處理，兩缺陷長(zhǎng)度之和作為單個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度。條狀缺陷近似分布在一條直線上，以兩端點(diǎn)距離作為其間距，點(diǎn)狀缺陷以兩缺陷中心距離作為間距，指示長(zhǎng)度小于10mm時(shí)按5mm計(jì)。第二十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五經(jīng)評(píng)定，判斷為裂紋等危害性缺陷和超過(guò)合格級(jí)別允許長(zhǎng)度缺陷不允許存在，反射波高位于Ⅰ區(qū)非裂紋類缺陷及反射波高位于Ⅱ區(qū)且指示長(zhǎng)度L≤T/3第三十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五（最大為10mm），評(píng)為Ⅰ級(jí)允許存在。反射波高位于Ⅱ區(qū)且指示長(zhǎng)度L≤2T/3（最小為12mm,最大為30mm，評(píng)為Ⅱ級(jí)，是否允許根據(jù)探傷委托決定。第三十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五第六節(jié)鋁焊縫超聲波探傷

一、鋁焊縫特點(diǎn)與常見(jiàn)缺陷鋁中縱波聲速比鋼大衰減比鋼小鋁中橫波聲速比鋼小焊縫中缺陷與鋼焊縫相似。第三十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、探測(cè)條件1.探頭：頻率f=2.5MHZ鋁中K值為2.0，也可選用其它K值。2.試塊：Φ2×60長(zhǎng)橫孔試塊。3.耦合劑：機(jī)油、變壓器油、甘油等，不含堿性。第三十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、探測(cè)準(zhǔn)備1.入射點(diǎn)：在鋼制CSK-ⅠA試塊上測(cè)，或在鋼制（或鋁制）半園試塊上測(cè)。2.折射角：在鋁制試塊（JB/T4730-2005）上測(cè)。第三十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.掃描線比例①可在JB/T4730-2005規(guī)定鋁制Φ2×40長(zhǎng)橫孔試塊上調(diào)（按水平中深度調(diào)），為調(diào)準(zhǔn)確。②可在鋼制CSK-ⅠA試塊調(diào)，但調(diào)時(shí)用下式換算：第三十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.探測(cè)方式T<40mm單面雙側(cè)，利用一、二波T≥40mm雙面雙側(cè)。利用一次波，也可利用串列式探傷第三十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.距離——波幅曲線在Φ5橫孔試塊上測(cè)試：評(píng)定線定量線判廢線Φ2-18dBΦ2-12dBΦ2-4dB第三十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五6.掃查掃查靈敏度不低于評(píng)定線檢測(cè)前清除探頭移動(dòng)區(qū)飛濺，銹蝕油垢并打磨平滑，檢測(cè)時(shí)一般不加表面補(bǔ)償。第三十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五四、缺陷測(cè)定與評(píng)級(jí)①定量線及定量線以上缺陷測(cè)定缺陷回波幅度（當(dāng)量及區(qū)域）缺陷位置和指示長(zhǎng)度。②定量線及定量線以上缺陷測(cè)長(zhǎng)方法：第三十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五反射波只有一個(gè)高點(diǎn)，6dB測(cè)指示長(zhǎng)度。反射波有多個(gè)高點(diǎn)用端點(diǎn)6dB法測(cè)指示長(zhǎng)度。指示長(zhǎng)度小于10mm按5mm計(jì)。第四十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五③相鄰兩缺陷在一直線上，間距小于或等于其中較小缺陷指示長(zhǎng)度，把兩個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度之和作一個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度（不考慮間距）。第四十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五④不允許缺陷1)反射波幅位于或超過(guò)判廢線。2)反射波位于判廢線和定量線之間，指示長(zhǎng)度允許值為：第四十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五I級(jí)焊縫：板厚8~40mm時(shí)為≤10mm，板厚>40□mm時(shí)為≤最大不超過(guò)20mm，II級(jí)焊縫：板厚8~40mm時(shí)為≤15mm，板厚>40□mm時(shí)為≤最大不超過(guò)27mm?！?。第四十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3)檢測(cè)人員判為危害性缺陷（可能是裂紋，未熔合或未焊透等）。4)指示長(zhǎng)度超過(guò)Ⅱ級(jí)的焊縫評(píng)為Ⅲ級(jí)，不允許存在，評(píng)為Ⅱ級(jí)焊縫是否允許，根據(jù)探傷委托要求決定。第四十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七節(jié)小徑管對(duì)接焊縫超聲波探傷一、概述小徑管外徑d≥4mm，壁厚t=3~13mm。曲率半徑小，管壁厚度小。焊縫中缺陷：氣孔、夾渣、未焊透、未熔合、裂紋等。探傷特點(diǎn)：大K值，短前沿，一次波探測(cè)根部。第四十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、探測(cè)條件1.儀器較窄始脈沖，始脈沖占寬≤2.5mm。高分辨率?！魿S-1、CS-2、CS-3、CS-4試塊上R5和R6.6圓弧回波橫波分辨率≥6dB。第四十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.探頭①楔塊：探測(cè)面磨成與管外面曲率均合。②晶片：小晶片，常用6×6，8×8mm③頻率：常用5MHZ，管壁厚度大于15mm時(shí)，采用2.5MHZ。第四十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五④K值：壁厚4～8mm時(shí)，采用K=2.5～3.0；壁厚8～15mm時(shí)，采用K=2～2.5；壁厚＞15mm,采用K＝1.5～2.0。⑤前沿長(zhǎng)度L：常用4~6mm。實(shí)際選用時(shí)，壁厚4～8mm，L≤6mm；壁厚8～15mm,L≤8mm；壁厚＞15mm，L≤12mm。⑥探頭型式：平面單晶橫波探頭——靈敏度較低。單晶、雙晶線聚焦探頭——靈敏度高。第四十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.試塊：□對(duì)比試塊GS-1、GS-2、GS-3、GS-4用于測(cè)試儀器和探頭的性能，調(diào)整掃描線比例和探傷靈敏度?！?.耦合劑：機(jī)油、甘油、漿糊等。第四十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、儀器調(diào)整1.掃描線比例：水平1:1，可用Φ2橫孔調(diào)節(jié)。2.靈敏度第五十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五壁厚評(píng)定線定量線判廢線≤8mmΦ2×20-16dBΦ2×20-16dBΦ2×20-10dB>8mm～15mmΦ2×20-16dBΦ2×20-13dBΦ2×20-7dB＞15mmΦ2×20－16dBΦ2×20－10dBΦ2×20－4dB第五十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.探測(cè)面打磨范圍：7-9倍壁厚，實(shí)際50~70mm。當(dāng)壁厚＞15mm時(shí)探頭移動(dòng)距離≥2.5δK(δ為管子壁厚)。第五十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五四、掃查探測(cè)與缺陷判別1.掃查探測(cè)一次波、三次波探焊縫下部和根部，二次波探焊縫上部。一般要求選用的探頭一次波探測(cè)焊縫根部。第五十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.缺陷判別與測(cè)定缺陷判定：當(dāng)壁厚δ≤15mm時(shí)，以缺陷水平距離位置判別缺陷。第五十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

①水平距離<探頭到中心線距離。水平距離>探頭側(cè)熱影響區(qū)到探頭距離。②兩側(cè)探測(cè)均在焊縫中心線水平距離處。③僅一側(cè)探測(cè)在焊縫中心線處為錯(cuò)邊。第五十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五④當(dāng)壁厚＞15mm時(shí)，應(yīng)按中厚板對(duì)接焊縫探傷方法判定缺陷。缺陷指示長(zhǎng)度LS測(cè)定：第五十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五當(dāng)缺陷反射波高位于II區(qū)或II區(qū)以上，反射波只有一個(gè)高點(diǎn)用定量線絕對(duì)靈敏度法測(cè)指示長(zhǎng)度，有多個(gè)高點(diǎn)，用端點(diǎn)6dB法測(cè)指示長(zhǎng)度。當(dāng)缺陷反射波高位于I區(qū)，如有必要測(cè)長(zhǎng)，以評(píng)定線為基準(zhǔn)的絕對(duì)靈敏度測(cè)長(zhǎng)。第五十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五測(cè)長(zhǎng)的指示長(zhǎng)度為沿管子外徑園周長(zhǎng)，其實(shí)際指示長(zhǎng)度LS為L(zhǎng)S=L×（R-H）/R，這里L(fēng)——探頭沿管子外園移動(dòng)距離，R——管子外半徑，H——缺陷離外表面深度。第五十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五缺陷性質(zhì)判斷：①根部未焊透：有端角反射特征，回波較強(qiáng)。從焊縫兩側(cè)均可探到，位于焊縫中心線沿焊縫有一定長(zhǎng)度。第五十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五②未