超聲檢測要點

超聲檢測知識要點Ⅰ理論部分1.超聲檢測的物理基礎機械振動和機械波a.機械振動的概念；b.機械振動的周期、頻率的定義及其相互關系；c.機械波的概念；d.機械波的產(chǎn)生條件；e.機械波的主要物理量（波速、波長、周期、頻率的定義及其相互關系）。超聲波的定義及分類a.超聲波的分類（根據(jù)波型、波形、波振動的持續(xù)時間等分類）；b.惠更斯原理，波的疊加、干涉、衍射；c.超聲波的傳播速度；d.聲壓、聲強、聲阻抗的定義及表達式；e.分貝的概念及表達式；f.常用的分貝數(shù)值與聲壓比值的關系。超聲波的傳播a.超聲波垂直入射到平界面時聲強和聲壓的反射和透射；c.超聲波傾斜入射到平界面時的反射、折射和波型轉換；臨界角的概念；d.端角反射；e.超聲波入射到曲界面的反射和透射；f.超聲波的傳播衰減和引起衰減的原因。圓盤聲源聲場a.聲軸的概念及圓盤聲源聲軸上聲壓分布規(guī)律；b.近場、遠場、未擴散區(qū)與擴散區(qū)的概念及其長度的計算表達式；c.聲束的指向性概念及其計算。規(guī)則反射體的回波聲壓a.平底孔的回波聲壓公式；b.大平底的回波聲壓公式；c.圓柱曲底面回波聲壓公式。2.設備和器材檢測儀及其性能a.檢測儀的基本構成、各單元的作用及工作原理；b.檢測儀的分類；c.檢測儀的主要旋鈕及其作用。探頭及其性能a.探頭的基本結構及工作原理；b.探頭的種類和主要參數(shù)；c.探頭的主要性能；耦合劑a.耦合劑的作用；b.常用耦合劑。試塊a.試塊的種類和用途；b.常用試塊的結構、材質、規(guī)格和用途。檢測系統(tǒng)的性能垂直性能、水平性能、靈敏度、分辨率、信噪比。3.基本檢測技術檢測技術分類a.脈沖反射法與穿透法；b.接觸法與液浸法；c.縱波、橫波、表面波和蘭姆波法。各種檢測技術的基本原理、特點及適用范圍檢測條件選擇a.儀器選擇；b.探頭選擇；c.耦合劑選用。檢測a.試塊準備；b.耦合及表面補償；c.時基線性調(diào)節(jié)；d.靈敏度調(diào)節(jié)；e.基本掃查方式；f.缺陷回波的識別。缺陷評定a.缺陷位置的測定；b.缺陷定量的方法；c.影響檢測結果的因素。其他檢測技術簡要介紹a.相控陣檢測技術；b.衍射聲時（TOFD）技術。金屬制件制造工藝及其缺陷特點，主要檢測技術及其實施a.板材鋼板常見缺陷分層、折疊、白點等。分層和折疊缺陷大都平行于板面。檢測方法：縱波垂直入射法直接接觸法和水浸法直接接觸法：無缺陷、小缺陷、大缺陷的反射波情況。水浸法：多次重合法水層厚度H與鋼板δ的關系。JB/T4730-.3-2005規(guī)定檢測靈敏度缺陷的判別缺陷位置的測定缺陷定量b.管材薄壁管：壁厚與管外徑之比不大于0.2；厚壁管：壁厚與管外徑之比大于0.2。管材主要缺陷：無縫鋼管：裂紋、折疊、分層、夾雜等；鍛軋管：裂紋、白點、重皮等；檢測方法周向掃查的斜入射橫波檢測（主要方式）沿管材軸線方向的斜入射檢測垂直入射檢測管材中為純橫波的條件下，聲束可到達內(nèi)壁的前提條件：小直徑管水浸法檢測：偏心距x的選擇條件：0.251R≤x≤0.458rc.鍛件常見缺陷：縮孔、縮松、夾雜物、裂紋、折疊、白點。缺陷特點：除裂紋外，多數(shù)缺陷常常是沿金屬流線方向分布。檢測技術：縱波直入射檢測、縱波斜入射檢測、橫波檢測。聲束入射面和入射方向選擇縱波直入射法檢測面：原則上應從兩個相互垂直的方向進行檢測。并盡可能地檢測到鍛件的全體積。檢測靈敏度底波調(diào)節(jié)法（x

≥3N）試塊比較法試塊計算法（x≥3N）缺陷位置和大小的測定當量法、測長法、底波高度法。缺陷回波的判斷單個缺陷、分散缺陷、密集缺陷。d.焊接接頭焊接接頭：金屬熔化焊焊接部位的總稱。接頭形式及坡口形式常見焊接缺陷：裂紋、孔穴、夾雜、未焊透及未熔合。檢測方法和檢測條件選擇檢測技術等級檢測面探頭K值（角度）的選擇：三方面要求斜探頭的聲束應能掃查到整個檢測區(qū)截面；斜探頭的聲束中心線應盡量與該焊縫可能出現(xiàn)的危險性缺陷垂直；盡量使用一次波判別缺陷，減少誤判并保證有足夠的檢測靈敏度。雙面焊焊縫：單面焊焊縫：掃描速度的調(diào)節(jié)：聲程法、水平法、深度法。距離—波幅曲線按所用的探頭和儀器在試塊上實測的數(shù)據(jù)繪制而成。該曲線由評定線（EL）、定量線（SL）和判廢線（RL）組成。分區(qū)規(guī)定。距離—dB曲線的應用了解反射體波高與距離之間的對應關系；調(diào)整檢測靈敏度：檢測靈敏度不低于評定線；比較缺陷大??；確定缺陷所在的區(qū)域。檢測靈敏度的選擇靈敏度選擇與檢測方法、被檢件壁厚有關。檢測橫向接頭應將各線靈敏度均6dB。工件表面耦合損失和材質衰減與試塊不同時應進行傳輸修正。距離—dB曲線的繪制衰減型探傷儀的繪制增益型探傷儀的繪制距離—面板曲線的繪制掃查方式缺陷的評定和質量分級JB/T4730.3-20055.1.9反射波幅位于Ⅱ區(qū)的單個缺陷質量分級評定Ⅱ實際操作部分1.檢測技術的選擇和操作條件的確定根據(jù)有關標準和被檢件的要求，選擇適當?shù)某暀z測方法和技術，確定所需儀器、探頭、試塊的參數(shù)及掃查參數(shù)。2.檢測儀器調(diào)節(jié)

按檢測工藝規(guī)程的要求，正確地設置儀器狀態(tài)，熟練地進行儀器的時基線調(diào)節(jié)、靈敏度調(diào)節(jié)、制作距離-波幅曲線；材質衰減和表面耦合補償、檢測分辨力校驗。3.檢測的執(zhí)行

按檢測工藝規(guī)程規(guī)定的檢測面、掃查方式、掃查速度及掃查間距進行掃查；4.缺陷檢測、評定及記錄a.能檢出所要求的缺陷；b.按檢測要求，正確、熟練地進行缺陷當量尺寸、位置、指示長度（或面積）、間距測定，并能完整準確記錄檢測結果。c.按標準要求評定缺陷：能根據(jù)驗收標準與缺陷的評定結果，對被檢工件做出合格與否的正確判定。5.后處理工序按要求進行檢測后的工件清理以及儀器、探頭、試塊的清潔和整理。6.檢測報告的編寫編寫、審查檢測報告，檢測報告應包括檢測條件、檢測結果與評定結論等，檢測報告應完整、正確。Ⅳ檢測工藝卡編制檢測工藝卡是實施具體產(chǎn)品檢測作業(yè)的指導性文件，一般采用表格、卡片的形式。特種設備檢測工藝卡是針對特種設備某一具體產(chǎn)品或產(chǎn)品上某一部件，依據(jù)超聲檢測通用工藝規(guī)程、被檢工件的技術要求和JB/T4730.3-2005等檢測標準而專門制定的有關技術細節(jié)和具體參數(shù)的工藝文件。檢測工藝卡的一般要求：內(nèi)容完整，技術方法正確，格式規(guī)范，符合有關標準要求。工藝卡內(nèi)容：工藝卡編號；產(chǎn)品部分：產(chǎn)品名稱和編號，制造、安裝或檢驗編號、特種設備類別、規(guī)格尺寸、材料牌號、熱處理狀態(tài)及表面狀態(tài)。檢測設備與材料：儀器型號和編號、探頭規(guī)格參數(shù)、試塊和耦合劑等；檢測工藝參數(shù)：檢測方法、檢測比例、檢測部位、儀器時基線比例和檢測靈敏度調(diào)整等；檢測技術要求：執(zhí)行標準、驗收級別；檢測部位示意圖；編制人員（資質級別）、審核人員（資質級別）；編制日期。現(xiàn)有一筒體，外徑為2600mm，內(nèi)徑為2560mm，筒體縱向對接焊縫采用埋弧自動焊、雙面焊接，坡口為X形，上焊縫的寬度為34mm，下焊縫的寬度為30mm

，縱向結構如圖所示。材質為16MnR。工件表面經(jīng)打磨后，粗糙度達到Ra＜6.3μm。檢驗要求按JB/T4730.3-2005標準規(guī)定的B級檢測技術，合格級別為1級。可供選擇的設備和器材（均已檢驗合格）如下：超聲探傷儀：

CTS-22型一臺

HS600型一臺2.斜探頭：

2.5P8×8K12.5P8×8K1.52.5P8×8K2

上述探頭的尺寸為：12mm×30mm，探頭前沿均為12mm

。

2.5P16×12K1.52.5P16×12K22.5P16×12K2.5

上述探頭的尺寸為：20mm×50mm，探頭前沿均為12mm。標準試塊：

CSK—ⅠAIIW試塊各一塊對比試塊：

CSK—ⅡA

CSK—ⅢA

試塊各一塊根據(jù)上述提供的條件，編制一份超聲檢測工藝卡。工藝條件選擇分析：技術檢驗要求按JB/T4730.3-2005標準的B級檢測技術，B級檢測規(guī)定：母材厚度為8～46mm時，采用一種k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進行檢測。檢測方法：直接接觸，直射波法和一次反射波法，檢測面：選擇筒體外側。2.檢測時機：焊后24h后。3.探頭選擇(1)探頭K值選擇：為保證探頭主聲束能掃查到整個焊縫的橫截面，K值應滿足：K≥(a/2+b/2+l0)/T＝(34/2+30/2+12)/20＝2.2為保證主聲束能掃查到筒體內(nèi)壁，β還應滿足：β≤sin-11280/1300＝80°當K為2.5時，β≈68°＜80°，滿足要求。因此應選擇K2.5探頭。(2)探頭晶片選擇：因筒體外徑為2600mm，外徑較大，故可選擇晶片尺寸較大的探頭2.5P16×12K2.5。該探頭的W為50mm，W2/4＝2500/4，R=2600/2＞＞W(wǎng)2/4，按標準5.1.3.4規(guī)定，不必使用曲面試塊。若：筒體外徑為1000mm，選擇哪個探頭？4.試塊選擇：CSK-ⅠA、CSK-ⅢA。5.檢測區(qū)域：按標準5.1.4.1a)規(guī)定，其寬度為焊縫加上焊縫兩側的熱影響區(qū)：34＋2×20×30%＝56mm。6.耦合補償：因工件的表面粗糙度和形狀與試塊的差異，應實測。7.探頭移動區(qū)域：因采用一次反射波法檢測，探頭移動區(qū)域：W≥1.25P＝1.25×2KT＝1.25×2×2.5×20＝125mm8.時基線掃描比例調(diào)節(jié)：按深度2:1，可使最大檢測范圍在時基線滿刻度的80%。9.距離—波幅曲線繪制：按檢測最大范圍確定曲線距離，母材厚度為20mm，采用一次反射波法檢測，所以曲線的最后的一點距離應超過2T。利用CSK-ⅢA上深度為10mm、20mm、30mm、40mm、50mm的五個Φ1×6孔繪制曲線。評定線：Φ1×6－9dB；定量線：Φ1×6－3dB；判廢線：Φ1×6－5dB10.檢測靈敏度：Φ1×6－9dB當采用距離—dB曲線確定檢測靈敏度時，儀器衰減（增益）量應在缺陷的2T距離處評定線所對應的dB值。采用面板曲線，則檢測靈敏度為評定線。11.掃查：掃查方式：垂直于焊縫作鋸齒形掃查，輔以前后、左右、轉角、環(huán)繞等掃查。(2)掃查速度和最大掃查間距：掃查速度不應大于150mm/s，掃查的最大間距不大于探頭直徑的85%（掃查覆蓋率應大于探頭直徑的

15%）。(3)橫向缺陷檢測：B級檢測規(guī)定要求。檢測時，應將各線靈敏度提高6dB。實際操作考試操作要點鋼板檢測1.準備記錄被檢件的試件號及規(guī)格（400×500×δ）等數(shù)據(jù)，注意被檢件的規(guī)定記錄坐標。選擇探頭：縱波直探頭、雙晶直探頭

（JB/T4730.3-20054.1.2中表1）選擇試塊（JB/T4730.3-20054.1.3）

CBⅠδ≤20mm階梯平面

CBⅡδ＞20mmΦ5mm平底孔

2.檢測檢測范圍的調(diào)整（儀器時基線、掃描速度）調(diào)整檢測靈敏度使用試塊調(diào)整檢測靈敏度時，先測定表面耦合補償用試塊法或底波法調(diào)整基準靈敏度

（JB/T4730.3-2005

4.1.4）δ≤20mm：用CBⅠ試塊的與被檢件等厚部位的B1波高調(diào)整到50%滿刻度。δ＞20mm：用CBⅡ試塊Φ5mm平底孔第一次反射波高調(diào)整到50%滿刻度，試塊選用按表2規(guī)定。δ≥3N：用被檢件無缺陷完好部位B1調(diào)整，按表2規(guī)定埋深的Φ5mm平底孔當量計算基準靈敏度

初始掃查按顯示波形進行缺陷判別、測定并標記（JB/T4730.3-2005

4.1.6）缺陷的判定：三種情況F1≥50%B1＜