《管子管板角焊縫相控陣超聲檢測》

團體標準

T/CPASEXXXXX—2022

管子管板角接接頭相控陣超聲檢測

Phasedarrayultrasonictestingtechnology

fortubetotubeSheetfilletjoints

（征求意見稿）

2022-XX-XX發(fā)布2022-XX-XX實施

中國特種設備安全與節(jié)能促進會發(fā)布

I

目錄

前言（略）...............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1范圍.........................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................................................................................1

3術語和定義.............................................................................................................................................1

4基本要求.................................................................................................................................................3

4.1檢測人員.......................................................................................................................................3

4.2檢測設備.......................................................................................................................................3

4.3檢測探頭.......................................................................................................................................4

4.4檢測試塊.......................................................................................................................................4

4.5耦合劑...........................................................................................................................................4

4.6對角接接頭設計、制造、檢驗要求............................................................................................4

5工藝準備.................................................................................................................................................5

5.1檢測工藝參數(shù)選擇.......................................................................................................................5

5.2檢測系統(tǒng)校準...............................................................................................................................5

5.3檢測工藝鑒定試驗.......................................................................................................................5

6檢測前的檢查和檢測時機選擇.............................................................................................................6

6.1檢測前對工件的檢查...................................................................................................................6

6.2檢測時機.......................................................................................................................................6

7數(shù)據(jù)采集過程.........................................................................................................................................6

8數(shù)據(jù)判讀.................................................................................................................................................7

9焊縫質(zhì)量評定與分級.............................................................................................................................7

9.1角接接頭質(zhì)量評定準則與焊喉尺寸測量方法............................................................................7

9.2質(zhì)量等級評定..............................................................................................................................8

10檢測記錄和報告...................................................................................................................................8

附錄A（規(guī)范性附錄）換熱器管子管板角接接頭類型、結(jié)構(gòu)與特征參數(shù)..........................................9

附錄B（規(guī)范性附錄）換熱器管子管板角接接頭相控陣超聲檢測校準試塊....................................10

附錄C（規(guī)范性附錄）換熱器管子管板角接接頭相控陣超聲檢測焊喉尺寸測量方法....................11

附錄D（資料性附錄）對管子管板角接接頭結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和外形的要求................................15

附錄E（資料性附錄）管子管板角接接頭相控陣超聲檢測記錄表格................................................16

附錄F（資料性附錄）管子管板角接接頭相控陣超聲檢測報告表格................................................17

II

管子管板角接接頭相控陣超聲檢測

1范圍

本標準規(guī)定了管子管板角接接頭相控陣超聲檢測的方法和技術要求，工藝參數(shù)及焊縫質(zhì)量評級。

本標準適用于管殼式換熱器、反應器、空冷器、廢熱鍋爐、急冷器等（以下通稱換熱器）管子管板

角接接頭檢測，包括制造階段的在制產(chǎn)品的檢測，以及使用階段的在役設備的檢測。

適用的換熱管的規(guī)格尺寸：內(nèi)徑19-74mm，厚度2-8mm。對角接接頭的結(jié)構(gòu)要求包括：管子端面

不得低于管板；坡口深度不得小于1mm且坡口深度+焊腳高度不小于管子壁厚的1.2倍；焊后管子端面

不得全部熔化，管內(nèi)壁不得明顯變形。用于制作焊接接頭的金屬材料為碳素鋼、低合金鋼、奧氏體不銹

鋼、鎳及鎳合金、鈦及鈦合金、銅及銅合金等。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T29302無損檢測儀器相控陣超聲檢測系統(tǒng)的性能與檢驗

GB/T32563無損檢測超聲檢測相控陣超聲檢測方法

NB/T47013.1承壓設備無損檢測第1部分：通用要求

NB/T47013.3承壓設備無損檢測第3部分：超聲檢測

NB/T47013.15承壓設備無損檢測第15部分：相控陣超聲檢測

JB/T11731無損檢測超聲相控陣探頭通用技術條件

JB/T11779無損檢測儀器相控陣超聲檢測儀技術條件

3術語和定義

GB/T32563規(guī)定的名詞術語，以及下列術語和定義適用于本標準。

3.1

Q類角接接頭Q-filletjoint

管子伸出管板長度x≥0mm，坡口深度z+焊腳高度x1≥1.2t（t為管子壁厚）的角接接頭，其結(jié)構(gòu)、

特征參數(shù)及取值范圍見附錄A。該類角接接頭容易形成較大焊喉，有利于提高焊接合格率；焊后管子內(nèi)

壁沒有熔化和變形，有利于相控陣檢測掃查。

1

3.2

D類角接接頭D-filletjoint

管子伸出管板長度x＜0mm，管子端面低于管板的角接接頭，其結(jié)構(gòu)、特征參數(shù)及取值范圍見附錄

A。該類角接接頭形成的焊喉較小，對焊接合格率不利；焊后管子端面和內(nèi)壁熔化，對相控陣檢測掃查

不利。

3.3

焊喉尺寸δweldingthroatsizeδ

角焊縫剖面上阻隔管程和殼程間泄漏的焊縫金屬的最小厚度，是相控陣檢測評級的關鍵參量，其測

量與取值見附錄A，從相控陣圖譜上測量的方法見附錄C。

3.4

圓形缺陷sphericalflaw

模型為一個球，包括長寬比不大于3的氣孔、夾渣和夾鎢等缺陷。圓形缺陷影響焊喉尺寸的主要參

數(shù)是直徑，其直徑按缺陷波幅當量測量結(jié)果為準。

3.5

條形缺陷stripflaw

模型為一個細長的圓柱，包括長寬比大于3的氣孔、夾渣和夾鎢等缺陷。條形缺陷影響焊喉尺寸的

主要參數(shù)是高度，其高度以圖譜上指針測量的結(jié)果為準。

3.6

根部缺陷rootflaw

位置在焊縫根部的缺陷，包括根部咬邊、根部未焊透、根部未熔合。根部缺陷影響焊喉尺寸的主要

參數(shù)是缺陷上端點位置。

3.7

時間增益修正（TCG）timecorrectedgain

對同一角度上不同聲程處相同尺寸反射體的回波進行增益修正，使之達到相同幅值。

3.8

D型顯示D-display

管子管板角接接頭剖開后的焊縫端面投影，圖中橫坐標表示水平距離，縱坐標表示深度（見圖1）。

3.9

G型顯示G-display

2

通過映射原理形成的管子管板角接接頭整圈焊縫俯視平面的投影，采用極坐標標注（見圖2）。

圖1管子管板角焊縫角焊縫的D型顯示圖2管子管板角焊縫角焊縫的G型顯示

4基本要求

4.1檢測人員

4.1.1從事管子管板角接接頭相控陣超聲檢測的人員，應按照國家的相關規(guī)定取得相應檢測資格。持有

相控陣超聲檢測Ⅰ級及以上資格證書的人方可實施掃查操作，持有相控陣超聲Ⅱ級資格證書的人方可進

行數(shù)據(jù)評定和檢測報告編制。

4.1.2從事管子管板角接接頭相控陣超聲檢測操作的人員應經(jīng)過管子管板角接接頭相控陣超聲儀器系統(tǒng)

和掃查系統(tǒng)操作的專門培訓，了解換熱器的基本結(jié)構(gòu)、管子管板角接接頭的類別、型式和特點，同時熟

悉本規(guī)范的有關規(guī)定。

4.1.3從事管子管板角接接頭相控陣超聲檢測數(shù)據(jù)評定的人員應經(jīng)過管子管板角接接頭相控陣超聲數(shù)據(jù)

評定的專門培訓，了解換熱器的基本結(jié)構(gòu)和有關設計、制造知識，管子管板角接接頭的類別、型式和特

點，掌握超聲向不同方向投射生成的B/C/D/G掃描圖的關聯(lián)關系，以及圖像分析技能和測量技能，同

時熟悉本規(guī)范的各項規(guī)定。

4.2檢測設備

4.2.1管子管板角接接頭相控陣超聲檢測儀器應滿足的有關產(chǎn)品標準規(guī)定，有產(chǎn)品合格證。應在管子管

板角接接頭校準試塊和模擬試件上對儀器進行測試，證明其性能滿足管子管板角接接頭檢測要求。

4.2.2管子管板角接接頭相控陣超聲檢測掃查器應保證掃查過程轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，耦合良好；采集數(shù)據(jù)時轉(zhuǎn)動

一圈的角度范圍應＞360°，以保證圖譜中所采集數(shù)據(jù)終點能覆蓋起點。

3

4.2.3管子管板角接接頭相控陣超聲檢測系統(tǒng)應能顯示A、B、C掃描圖。為提高數(shù)據(jù)評定效率，準確對

缺陷定位、定量和定性，建議配置專用離線分析軟件。離線軟件應具備顯示疊加焊縫坡口的D掃描圖，

以及顯示缺陷周向方位的G掃描圖等功能。

4.3檢測探頭

4.3.1用于管子管板角接接頭相控陣超聲探頭應滿足有關產(chǎn)品標準規(guī)定。應對探頭進行測試，證明其性

能指標滿足檢測要求。

4.3.2探頭孔徑應能保證線掃描采集信號范圍覆蓋角接接頭從焊腳到根部的全部，另加3mm。

4.3.3探頭楔塊曲率應與管子內(nèi)徑匹配，其高度應能保證有效探測聲程大于管子壁厚+焊縫寬度+3mm。

4.3.4采用水浸法檢測時，水層厚度應保證有效探測聲程大于管子壁厚+焊縫寬度+3mm。

4.4檢測試塊

4.4.1管子管板角接接頭相控陣超聲檢測試塊包括校準試塊和模擬試件。

4.4.2專用校準試塊見附錄B，其形狀為圓筒形，其內(nèi)徑等于管子內(nèi)徑，在試塊上代表焊縫根部位置和

焊縫表面熔合線位置加工直徑φ1mm平底孔，用于增益設置、位置校準和探測范圍標定。只要能保證

增益設置、位置校準和聲程標定的正確性，允許使用其他形狀的校準試塊。

4.4.3模擬試件采用焊接方法制作，其外形尺寸、材質(zhì)、焊接坡口型式、焊接工藝應與實際工件一致，

應在試件中設計若干缺陷，可以是焊接缺陷，也可以是機加工缺陷。模擬試件的用途是進行工藝鑒定，

內(nèi)容包括掃查系統(tǒng)有效性鑒定、工藝有效性鑒定、檢測靈敏度和測量精度鑒定、人員操作技能鑒定等。

4.5耦合劑

4.5.1當使用凝膠作為耦合劑時，應保證其無毒，對工件沒有腐蝕。

4.5.2當用水作為耦合劑時，應采取措施防止腐蝕發(fā)生，例如添加防銹劑，或檢測后立即清理干凈。

4.5.3允許使用其他類型的耦合劑，例如機油、化學漿糊等。

4.6對角接接頭設計、制造、檢驗要求

4.6.1管子管板角接接頭的焊接應嚴格執(zhí)行有關標準和工藝文件規(guī)定，焊接完成的角接接頭的形狀、尺

寸和外形應滿足本標準附錄A和附錄D的有關要求。

4.6.2管子管板角接接頭焊接完成后，制造方應對焊縫外觀進行檢查，測量焊腳高度尺寸并作記錄，對

出現(xiàn)塌腰、焊腳高度不夠的焊縫應采取補焊措施，以避免對焊喉尺寸造成不利影響。

4.6.3對檢測時已無法進行焊縫外觀檢查的產(chǎn)品（例如空冷器），制造方應向檢測方提供角接接頭外觀檢

4

查報告。報告中應描述角接接頭外形檢驗情況，對塌腰、焊腳高度不夠的修理情況，并給出焊腳高度、

焊縫寬度的測量數(shù)據(jù)，以及外觀檢查合格的結(jié)論。

5工藝準備

5.1檢測工藝參數(shù)選擇

5.1.1從管子內(nèi)壁掃查焊縫是最有利的檢測位置，這樣不僅聲束容易覆蓋焊縫全體積，而且探測距離近，

靈敏度和信噪比高，衰減小，干擾信號少。

5.1.2采用0°波束垂直入射是最有利的檢測角度，該角度與焊縫深度方向的面積型缺陷（裂紋和未熔合）

垂直，從而能夠保證對各種缺陷的高檢出率。另一方面，從該角度檢測能夠精確測量出焊喉尺寸，以及

裂紋、未熔合、未焊透等缺陷的高度。

5.1.3根據(jù)工件的型式、材質(zhì)、規(guī)格尺寸，垂直入射的管子管板角接接頭相控陣超聲檢測的工藝參數(shù)選

擇可參考表1。

表1垂直入射的管子管板角接接頭相控陣超聲檢測推薦的工藝參數(shù)

探測聲程掃描頻率晶片間距波束傾斜角聚焦深度激發(fā)孔徑

（mm）方式（MHz）（mm）度（°）（mm）（晶片數(shù)）

探測范圍的

6～20線掃描4～100.3～1.004～12

0.7～1倍

5.1.4當有必要時，可以增加軸向傾斜掃查或周向傾斜掃查。用于傾斜掃查的探頭尺寸較大，結(jié)構(gòu)較復

雜，有時會因角接接頭結(jié)構(gòu)和規(guī)格尺寸的限制而無法實施檢測。另一方面，傾斜掃查時，影響信號質(zhì)量

和圖像質(zhì)量的因素較多，檢測工藝參數(shù)的選擇比較復雜，需要通過工藝鑒定試驗確定工藝參數(shù)。

5.2檢測系統(tǒng)校準

5.2.1管子管板角接接頭實施檢測前應在校準試塊上進行系統(tǒng)校準，包括增益設置、位置校準和探測范

圍標定。

5.2.2校準時應按所選擇的工藝進行參數(shù)設置，在校準試塊上采集到代表根部位置和焊縫熔合線位置的

標準反射體的信號，確認軸向位置正確，探測聲程適當，并有足夠高的回波聲壓（≥70%）和信噪比

（≥9dB）。當不同位置反射體聲壓差異較大時，可通過改變頻率或聚焦深度加以調(diào)整，并允許用TCG

功能進行增益補償。

5.3檢測工藝鑒定試驗

對特殊結(jié)構(gòu)工件或重要工件，檢測前應進行工藝鑒定試驗。如果用戶要求，一般工件也可以進行工

5

藝鑒定試驗。相控陣工藝鑒定試驗一般應在模擬試件上進行，按照擬定的工藝參數(shù)進行系統(tǒng)參數(shù)設置和

校準，然后進行相控陣檢測。相控陣超聲的檢測結(jié)果可以與棒陽極X射線檢測結(jié)果進行比對驗證，也

可通過解剖進行驗證。

6檢測前的檢查和檢測時機選擇

6.1檢測前對工件的檢查

6.1.1檢測前應對待檢的換熱器的管子管板角接接頭外觀進行檢查，合格后方可進行檢測。

6.1.2對角接接頭被遮擋的換熱器產(chǎn)品（例如空冷器），應對照制造方提供的角接接頭外觀檢驗報告對管

箱和管子管板角接接頭外觀進行檢查復核。復核項目至少包括：

（1）管箱變形情況，以及絲堵孔與管孔對中情況。管箱尺寸應符合設計圖紙要求，應無明顯焊接

變形，絲堵孔與管子應保證對中，對掃查器前端的插入和轉(zhuǎn)動不形成障礙。

（2）管子內(nèi)徑尺寸和內(nèi)表面質(zhì)量。內(nèi)徑偏差應在標準允許范圍內(nèi)，管子內(nèi)壁的飛濺，銹蝕和雜物

應采取措施去除，以保證掃查器前端能順利放入管子內(nèi)部。

（3）管子伸出長度和管端面熔化情況。管子伸出管板長度應一致，管子端面應沒有熔化痕跡。

（4）角接接頭的焊腳高度、寬度、焊縫成形情況。角接接頭焊腳高度不得小于圖紙規(guī)定，焊縫外

形應呈30°-45°直線，允許稍稍凸起，不得有嚴重塌腰。

對發(fā)現(xiàn)的問題應作記錄，并通知制造方及時處理。

6.2檢測時機

檢測應在焊接完成，外觀檢查合格后進行。對有延遲裂紋傾向的材料，檢測至少應延遲到焊接完成

24h后進行。

7數(shù)據(jù)采集過程

7.1表面處理。

7.2施加耦合劑。

7.3電動掃查：

（1）插入前端，檢查放置情況，軸向?qū)χ星闆r是否正常，端面基準是否對齊。

（2）開啟按鈕，實施旋轉(zhuǎn)掃查，同時通過儀器屏幕監(jiān)視數(shù)據(jù)采集情況。

（3）數(shù)據(jù)保存。

6

（4）取出掃查器，前端回轉(zhuǎn)到原位。

（5）轉(zhuǎn)入下一個管頭檢測。

7.4手動掃查：

（1）插入前端，撐住管壁，探頭自動就位。

（2）手搖一圈，完成檢測，數(shù)據(jù)保存。

（3）在認為需要的位置停頓、觀察，中間數(shù)據(jù)保存。

（4）轉(zhuǎn)入下一個管頭檢測。

8數(shù)據(jù)判讀

8.1一般不允許利用相控陣儀器屏幕進行數(shù)據(jù)判讀和檢測結(jié)果評定。應使用電腦屏幕進行數(shù)據(jù)判讀，通

過專用軟件進行觀察、測量和分析，以其結(jié)果作為檢測結(jié)論。

8.2為保證整圈焊縫信號的全采集，在B、C掃描圖上，應能看到首部特征信號在尾部重現(xiàn)；在G掃描

圖上，應能看到起點與終點的信號重疊。

8.3連續(xù)采集的圖譜中不應出現(xiàn)數(shù)據(jù)連續(xù)丟失，圖譜上丟失數(shù)據(jù)的單個長度應不超過該焊縫長度的1%，

丟失數(shù)據(jù)的總長度應不超過該焊縫長度的2%。

9焊縫質(zhì)量評定與分級

9.1角接接頭質(zhì)量評定準則與焊喉尺寸測量方法

9.1.1相控陣檢測的目的是避免焊接接頭處出現(xiàn)泄漏通道，足夠大的焊喉尺寸可降低使用中發(fā)生泄漏的

概率，因此換熱器角接接頭相控陣檢測的質(zhì)量評定準則是：以焊喉尺寸δ與管子壁厚t的比值評定角接

接頭質(zhì)量優(yōu)劣和級別高低。

9.1.2焊喉尺寸與角接接頭結(jié)構(gòu)尺寸和缺陷情況有關。角接接頭結(jié)構(gòu)尺寸和缺陷對焊喉的影響見附錄A

的圖A.1、圖A.2和圖A.3。從相控陣檢測圖譜上測量無缺陷處的焊喉尺寸方法見附錄C的圖C.1、圖

C.2和圖C.4；測量有缺陷處的焊喉尺寸方法見附錄C的圖C.3和圖C.5。

9.1.3管子管板角接接頭的根部缺陷、條形缺陷、圓形缺陷的高度測量方法：對根部缺陷，應測量缺陷

上端點的位置，以此點作為計算焊喉尺寸的起點。對圓形缺陷和條形缺陷，應測量缺陷在焊縫中的位置，

以及缺陷的直徑或高度最大值，以此值計算焊喉尺寸。

7

9.2質(zhì)量等級評定

9.2.1管子管板角接接頭的質(zhì)量等級分為I級、II級、Ⅲ級、Ⅳ級。質(zhì)量最高等級是I級。

9.2.2根據(jù)焊喉尺寸δ與管子壁厚t的比值評定管子管板角接接頭的質(zhì)量等級，有關分級規(guī)定如下（無裂

紋情況下）：

δ≥1.2t，I級；

1.0t≤δ＜1.2t，II級；

0.7t≤δ＜1.0t，Ⅲ級；

δ＜0.7t，Ⅳ級。

9.2.3當檢測人員判斷存在裂紋時，可直接評定該角接接頭為不合格。

9.2.4合格級別由產(chǎn)品設計方或采購方?jīng)Q定，一般應不低于II級。

10檢測記錄和報告

10.1檢測記錄格式見附錄E。

10.2檢測報告格式見附錄F。

8

附錄A

（規(guī)范性附錄）

換熱器管子管板角接接頭類型、結(jié)構(gòu)與特征參數(shù)

A.1管子管板角接接頭類型、結(jié)構(gòu)、特征參數(shù)及其取值范圍見表A.1

表A.1管子管板角接接頭類型、結(jié)構(gòu)、特征參數(shù)及其取值范圍

特征參數(shù)及其取

類別與特點結(jié)構(gòu)示意圖

值范圍/mm

Q類角接接頭：通過設計較Di=19～74

深坡口z和較大焊角x1，可t=2～8

z=0.5t～1.5t

以得到較大焊喉δ，有利于

x≥0

提高接頭合格率；焊接時管

x1=0～t

端面不熔化，管內(nèi)壁不變

z+x1≥1.2t

形，有利于相控陣掃查。

w=z～z+3

D類角接接頭。由于坡口z

Di=19～74

不大于管壁t，且無法設計

t=2～5

焊腳x1，導致焊喉δ較小，x=-t/2～0

對焊接合格率不利；如果管x1=0～2

端面過低，管內(nèi)壁熔化，相z=t

控陣掃查困難，無法覆蓋。w=z+t+2

A.2焊喉尺寸δ在無缺陷處和有缺陷處的測量與取值見圖A.1-圖A.3。

ΔΔΔΔ

圖A.1Q類接頭無缺陷處焊喉尺寸δ（δ=Δ）圖A.2Q類接頭有缺陷處焊喉尺寸δ（δ=Δ-F）

ΔΔ

圖A.3D類接頭焊喉尺寸，無缺陷處δ（δ=Δ）和有缺陷處δ（δ=Δ-F）

9

附錄B

（規(guī)范性附錄）

換熱器管子管板角接接頭相控陣超聲檢測校準試塊

B.1校準試塊的用途

管子管板角接接頭相控陣校準試塊的用途：一是增益設置，二是位置校準，三是探測范圍標定。

B.2校準試塊的形狀材質(zhì)及結(jié)構(gòu)尺寸

B.2.1典型的校準試塊設計成一圓筒形，其形狀結(jié)構(gòu)見圖B.1，采用機加工方法制作。

B.2.2校準試塊材質(zhì)應與實際工件材質(zhì)相同。當兩種材質(zhì)的聲速和衰減系數(shù)高度接近時，也可代用。

B.2.3試塊上的人工缺陷為平底孔，其直徑為1mm。當需要提高或降低檢測靈敏度時，孔的直徑可由合

同雙方商定。

B.2.4在試塊上對應于工件的焊縫根部位置上和坡口熔合線位置加工4個平底孔。

B.2.5圖B.1(a)為管子規(guī)格φ25×2.5mm，坡口深度2.5mm，管子伸出管板3mm的角接接頭的校準試

塊，試塊上4個平底孔尺寸均為φ1mm。

B.2.6圖B.1(b)為平底孔與焊縫的相對位置示意圖。要求孔的平底分別位于焊縫表面熔合線處，以及焊

縫根部。

A-A

圖B.1管子管板角接接頭φ25×2.5相控陣檢測校準試塊

B.3只要能滿足增益設置、位置校準、探測范圍標定的要求，允許使用其他形狀的校準試塊。

B.4當采用角度線掃描時，應采用球孔作為標準反射體，球孔直徑按照平底孔直徑當量換算得到。

10

附錄C

（規(guī)范性附錄）

換熱器管子管板角接接頭相控陣超聲檢測焊喉尺寸測量方法

C.1換熱器管子管板角接接頭的外形輪廓對超聲信號產(chǎn)生影響，進而影響到焊喉的測量。因此規(guī)定了兩

種測量焊喉尺寸的方法，分別適用于檢測不同結(jié)構(gòu)焊縫得到不同特征信號的圖譜。

C.2第一種測量方法A及其適用的角焊縫外形輪廓

第一種測量方法A適用于管子伸出管板較長，角焊縫焊腳低于管端面，管端面沒有熔化，根部信

號和焊腳信號均明顯可見的圖譜：沿平行于管子外壁方向測量焊縫根部信號和焊腳信號之間距離，得到

焊喉尺寸δ，測量方法見示例圖C.1-圖C.3。

對無內(nèi)部缺陷的角接接頭，以及僅存在根部缺陷（焊縫熔深不足根部或未焊透）的角接接頭，應選

擇適當部位，按圖C.1和圖C.2所示方法測量和計算：分別測量根部信號深度XG與焊腳信號深度XJ，

兩者相減為焊喉尺寸δ,即δ=Δ=XG-XJ。

對有內(nèi)部缺陷的角接接頭，應按圖C.3所示方法測量和計算，分別測量根部信號深度XG、焊腳信

號深度XJ、缺陷上端點Fs、缺陷下端點Fx，焊喉尺寸δ=Δ-F=（XG-XJ）-（Fx-Fs）

A類（根部信號與焊腳信號可見）焊縫中無缺陷處的焊喉尺寸測量與計算

注釋：①定位基準點（管口面）=0mm②焊角信號（距管口面距離）=1.0mm

③管板面（根據(jù)圖紙標注尺寸）④根部信號（距管口面距離）=6.1mm

⑤焊喉

焊喉尺寸δ⑤=Δ=根部信號④-焊腳信號②=6.1-1.0=5.1mm

圖C.1測量A類焊喉尺寸示例1

11

A類（根部信號與焊腳信號可見）焊縫中存在熔深不足（根部未焊透）的焊喉尺寸測量與計算

注釋：①定位基準點（管口面）=0mm②焊腳信號（距管口面距離）=2.0mm

③管板面（根據(jù)圖紙標注尺寸）④根部信號（距管口面距離）=3.9mm

⑤焊喉

焊喉尺寸δ⑤=Δ=根部信號④-焊腳信號②=3.9-2.0=1.9mm

圖C.2測量A類焊喉尺寸示例2

A類（根部信號與焊腳信號可見）焊縫中氣孔處的焊喉尺寸測量與計算

注釋：①定位基準點（管口面）=0mm②焊腳信號（距管口面距離）=1.5mm

③管板面（根據(jù)圖紙標注尺寸）④根部信號（距管口面距離）=5.7mm

⑤缺陷上端點（距管口面距離）=3.0mm⑥缺陷下端點（距管口面距離）=3.9mm

⑦焊喉

焊喉尺寸δ⑦=Δ-F=（根部信號④-焊腳信號②）-（缺陷下端點⑥-缺陷上端點⑤）

=（5.7-1.5）-（3.9-3.0）=3.3mm

圖C.3測量A類焊喉尺寸示例3

12

C.3第二種測量方法B

第二種測量方法適用于管子與管板齊平或管子伸出管板較少，管端面被熔化，根部信號明顯，而焊

腳信號不可見的圖譜：沿平行于管子外壁方向測量管端面與焊縫根部信號之間距離，得到焊喉尺寸δ，

測量方法見示例圖C.4-圖C.5。

對無內(nèi)部缺陷的角接接頭，用管端面位置取代焊腳信號作為測量基準面，見圖C.4。在圖譜中選擇

適當部位，分別用相控陣指針測量根部信號XG，用掃查器前端的定位裝置標記管端面位置XD，兩者相

減為焊喉高度δ，即δ=Δ=XG-XD。

對有內(nèi)部缺陷的角接接頭，用掃查器前端的定位裝置標記管端面位置XD，用相控陣指針測量根部

信號XG，以及缺陷上端點Fs和下端點Fx，然后計算焊喉尺寸δ=Δ-F=（XG-XD）-（Fx-Fs），測量方

法如圖C.5所示。

對空冷器角接接頭，由于管箱阻擋，掃查器前端的定位裝置無法使用，此時可用插尺測量管端面位

置XD，與相控陣指針測量根部信號XG兩者相減，即為焊喉高度δ，即δ=XG-XD。

B類（根部信號可見，管端面被熔化，焊腳信號不可見）焊縫中無缺陷處的焊喉尺寸測量與計算

注釋：①定位基準點（管口面）=0mm②管端面（距管口面距離）=0mm

③管板面（根據(jù)圖紙標注尺寸）④根部信號（距管口面距離）=5.8mm

⑤焊喉

焊喉尺寸δ⑤=Δ=根部信號④-管端面②=（5.8-0）=5.8mm

圖C.4測量B類焊喉尺寸示例1

13

B類（根部信號可見，管端面被熔化，焊腳信號不可見）焊縫中氣孔處的焊喉尺寸測量與計算

注釋：①定位基準點（管口面）=0mm②管端面（距管口面距離）=0mm

③管板面（根據(jù)圖紙標注尺寸）④根部信號（距管口面距離）=5.8mm

⑤缺陷上端點（距管口面距離）=3.4mm⑥缺陷下端點（距管口面距離）=4.5mm

⑦焊喉

焊喉尺寸δ⑦=Δ-F（根部信號④-管端面②）-（缺陷下端點⑥-缺陷上端點⑤）

=（5.8-0）-（4.5-3.4）=4.7mm

圖C.5測量B類焊喉尺寸示例2

14

附錄D

（資料性附錄）

對管子管板角接接頭結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和外形的要求

D.1管子管板角接接頭結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和外形對相控陣檢測和焊縫質(zhì)量評級影響很大，為保證檢測順

利實施，同時保證角焊縫獲得足夠大的焊喉，設計單位和制造單位應重視管子管板角接接頭的結(jié)構(gòu)、形

狀、尺寸和外形。

D.2為避免不合理的角接接頭的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和外形影響相控陣檢測和結(jié)果評定，進一步提高檢測

合格率，對管子管板角接接頭結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和外形提出以下要求：

D.2.1D類接頭形成的焊喉偏小，建議盡量采用能形成較大焊喉的Q類角接接頭。當采用Q類角接接頭

時，建議適當增大管子伸出管板長度，采用較深坡口和適當高度的焊腳（例如對管壁厚度為t的角接接

頭，管子伸出管板長度不小于1.5t，焊腳高度不小于t，坡口深度不小于t）。

D.2.2管子管板角接接頭坡口宜采用較大寬度，焊后形成寬度較大的焊縫。角焊縫外表面成型角度以30°

為宜，最大不得超過45°。

D.2.3應保證焊接后管子端面保持完好，不被熔化，管子內(nèi)壁不發(fā)生熔化或明顯變形，鐵水或焊渣不得

進入管內(nèi)。

D.2.4同一管板上的管子伸出管板長度應一致，偏差不大于0.3mm。

D.2.6角焊縫余高應呈直線，不得有焊瘤且不得有塌腰。如出現(xiàn)焊瘤，應打磨消除；如有塌腰應進行補

焊。

D.2.7焊縫不得有咬邊，如出現(xiàn)咬邊，應打磨或補焊消除。

D2.8合格和不合格角焊縫外觀圖示見圖D1和D2。

圖D1焊腳高度和焊縫塌腰影響焊喉的圖示圖D2焊縫外形合格與不合格的圖示

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附錄E

（資料性附錄）

管子管板角接接頭相控陣超聲檢測記錄表格

操作指導書編號：

相控陣檢測原始記錄（首頁）

原始記錄編號：

委托單位檢測標準Q/ZTCY-J-02-2021

檢件名稱檢件編號管子規(guī)格φ×mm

管子材質(zhì)坡口深度mm焊腳高度mm

管子伸出長度mm焊縫寬度mm焊接方法

熱處理情況檢測時機焊后小時焊縫表面狀態(tài)

檢測數(shù)量檢測比例%合格級別

儀器型號/編號探頭型號/編號楔塊型號/編號

校準試塊模擬試塊耦合劑

檢測面波型掃查覆蓋角度

掃查方式機械掃查步進電子掃描方式

一次激發(fā)陣元數(shù)電子掃描步進聲束角度

檢測靈敏度聚焦深度表面補償

缺陷的記錄與評定

焊縫焊喉下端焊喉上端測點的缺陷高度最小焊喉評定

序號備注

編號點（mm）點（mm）鐘點位（mm）尺寸（mm）級別

1、焊喉上端點和下端點的深度值測量以管口平面為0點；

2、無缺陷的角接接頭測量焊喉最小的點，給出焊喉尺寸，并給出測量位置的鐘點位；

3、有缺陷的角接接頭測量對焊喉尺寸影響最大缺陷的高度以及該點的焊喉尺寸，并給出測點的鐘點

位。

檢測（級別）：審核（級別）：

日期：日期：

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附錄F