超声波探伤仪操作作业规程.doc

质检部
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作 业 指 导 书
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名称： 超声波探伤仪操作规程
版本号：C 章修改状态：00
1  合用范畴
本作业指引书合用于母材厚度不不大于8mm铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波检查。
    不合用于铸钢及奥氏体不锈钢焊接，外径不大于159mm钢管对接焊缝，  内径不大于等于200mm管座角焊缝及外径不大于250mm和内径不大于80％纵向焊缝。
2  引用原则
   JB4730-《承压设备无损检测》
   GBll345-89《钢焊缝手工超声波探伤办法和探伤成果分级法》
   GB50205-《钢构造工程施工质量验收规范》
3  实验项目及质量规定
3.1  实验项目：内部缺陷超声波探伤。
3.2  质量规定
3.2.1  检查级别分级
依照质量规定检查级别分A、B、C三级，检查完善限度A级最低，B级普通，C级最高。检查工作难度系数按A、B、C顺序逐级增高，应按照工种2材质、构造、焊接办法，使用条件及承受荷载不同，合理选用检查级别。检查级别应按产品技术条件和关于规定选取或经合同双方协商选定。
3.2.2  焊缝质量级别及缺陷分级
表3.2.2
焊缝质量级别
内部缺陷
超声波探伤
评估级别
检查级别
探伤比例
一级
Ⅱ
B级
100%
二级
Ⅲ
B级
20%

3.2.3  探伤比例计数办法
探伤比例计数办法应按如下原则拟定：
①对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算比例，且探伤长度不应不大于200mm，当焊缝长度局限性200mm时，应对整条焊缝进行探伤；
②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件焊缝条数计算比例，探伤长度应不不大于200mm，并应不少于l条焊缝。
3.2.4  检查区域选取
3.2.4.1  超声波检测应在焊缝及探伤表面经外观检查合格后方可进行，应划好检查区域，标出检查区段编号。
3.2.4.2  检查区域宽度应是焊缝自身再加上焊缝两侧各相称于母材厚度30％普通区哉，这区域最小10mm，最大20m。
3.2.4.3  接头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他外部杂质。探伤区域表面应平整光滑，便于探头自由扫查，其表面粗糙度不应超过6.3um，必要时进行打磨。a、采用一次反射法或串列式扫查探伤时，探头移动区应不不大于2.5δk，(其中，δ为板厚，k为探头值)；b、采用直射法探伤时，探头移动区域应不不大于1.5δk。
3.2.4.4  去除余高焊接，应将余高打磨到与临邻近母材平齐。保存余高焊缝，如焊缝表面有咬边，较大隆起和凹陷等也应进行恰当修磨，并做圆滑过渡以免影响检查成果评估。
3.2.5  检查频率
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检查频率f普通在2-5MHZ范畴内选取，推荐选用2—2.5MHZ区称频率检查，特殊状况下，可选用低于2MHZ区或高于2.5MHZ检查频率，但必要保证系统敏捷度规定。
3.2.6  检查级别，探伤面及使用k值(折射角)  见表3.2.6
表3.2.6
检查级别
板厚mm
探伤面
探伤法
使用折射角或k值
A
≤25
单面单侧
直射法及一次性反射法
70°(k2.5、k2.o)
70°或60°(k2.5、k2.o、k1.5)
B
>25—50
单面双侧或双面单侧
直射法
45°或60°;45°和60°，45°和70°并用(k1.o或k1.5， (k1.o和k1..5，k1．0和k2．O并用)
C
>50—100 ／ >100 ／
双面双侧
直射法
45°和60°并用(k1．0和k1．5或k2．O)

4  仪器、试块、耦合剂、探头
4.1  仪器CTS-4020数字超声波探伤仪
4.2  试块
CSK-IA    试块
CSK-ⅡA   试块
4.3  耦合剂
应选用恰当液体或模糊状物作耦合剂。耦合剂应具备有良好透声性和适当流动性，不应对材料和人体有损伤作用。同步应便于检查后清理。典型耦合剂为水、机油、甘油和浆糊。在试块上调节仪器和产品检查应采用相似耦合剂。
4.4  探头：斜探头、直探头
5  仪器调节校验
5.1  基线扫描调节
荧光屏时基线刻度可按比例调节为代表缺陷水平距离ι，深度h或声程S。
5.1.1  探伤面为平面时，可在对比试块上进行时基线扫描调节，扫描比例根据工作厚度和选用探头角度来拟定，最大检查范畴应调届时基线满刻度2／3以上。
5.1.2  探伤面曲率半径R不不大于W2／4时，可在平面对比试块上或探伤面曲率相近曲面对比试块上，进行时基线扫描调节。
5.1.3  探伤面曲面半径R不大于等于W2／4时，探头楔块应磨成与工件曲面相吻合，按GBll345-89第6.2.3条在对比试块上作时基线扫描调节。
5.2  距离一波幅(DAC)曲线绘制  
5.2.1  距离一波幅曲线由选用仪器、探头系统在对比试块上实测数据绘制，曲线由判废线、定量线、评估线构成，不同验收级别各线敏捷度见表5.2.1  表中DAC是以上φ2mm原则反射体绘制距离一波副曲线，即DAC基准线。评估线以上定量线如下为I区，定量线至判废线如下Ⅱ区，判废线及以上区域为Ⅲ区(判废区) 。
距离——波幅曲线敏捷度
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表5.2.1
级别
板厚mm
DAC
判废线
定量线
评估线
A
8—46
DAC-4dB
DAC-12dB
DAC-18dB
B
>46-120
DAC+2dB
DAC-8dB
DAC-14dB
C
>46-120
DAC
DAC-6dB
DAC-12dB

5.2.2  探测横向缺陷时，应将各线敏捷度均提高6dB。
5.2.3  探伤面曲率半径R不大于等于W2／4时，距离一波幅曲线绘制应在曲线面对比试块上进行。
5.2.4  受检工件表面耦合损失及材质衰减应与试块相似，否则应进行传播损失修整，在1跨距声程内最大传播损差在2dB以内可不进行修整。
5.2.5  距离一波幅曲线可绘制在坐标纸上，也可直接绘制在荧光屏刻板上。
5.3  仪器调节校验
5.3.1  每次检查前应在对比试块上，对时基线扫描比例和距离一波幅曲线<敏捷度>进行调节或校验。校验点不少于两点。
5.3.2  在检查过程中每4h之内检查工作结束后应对时基线扫描和敏捷度进行校验，校验可在对比试块或其她等效试块上进行。
5.3.3  扫描调节校验时，如发现校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数10％或满刻度5％(两者取较小值)，则扫描比例应重新调节，前次校验后已经记录缺陷，位置参数应重新测定，并予以改正。
5.3.4  敏捷度校验时，如校验点反射波幅比距离一波幅曲线减少20％或2dB以上，则仪器敏捷度应重新调节，而前次校验后，已经记录缺陷，应对缺陷尺寸参数重新测定并予以评估。
6  初始检查
6.1  普通规定
6.1.1  超声检查应在焊缝及探伤表面经外观检查合格并满足GBll345-89第8.1.3条规定后方可进行。
6.1.2  检查前，探伤人员应理解受检工件材质、构造、曲率、厚度、焊接办法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等状况。    
6.1.3  探伤敏捷度应不低于评估线敏捷度。
6.1.4  扫查速度不应不不大于150mm／S，相邻两次探头移动间隔保证至少有探头宽度10％重叠。
6.1.5  对波幅超过评估线反射波，应依照探头位置、方向、反射波位置及6.1.2条理解焊缝状况，判断其与否为缺陷。判断缺陷部位在焊缝表面作出标记。
6.2  平板对接焊缝检查  
6.2.1  为探测纵向缺陷，斜探头垂直于焊缝中心线放置在探伤面上，作锯齿型扫查。探头先后移动范畴应保证扫查到所有焊缝截面及热影响区。在保持垂直焊缝作先后移动同步，还应作10°～15°左右移动。
6.2.2  为探测焊缝及热影响区横向缺陷应进行平行和斜平行扫查。B级检查时，可在焊缝两侧边沿使探头与焊缝中心线成10°～20°斜平行扫查。C级检查时，可将探头放在焊缝及热影响区上作两方向平行扫查，焊缝母材厚度超过lOOmm时，应在焊缝两面作平行扫查或者采用两种角度探头(45°和60°或45°和70°并用)作单位两个方向平行扫查，亦可用两个45°探头作串列式平行扫查。对电渣焊缝还应增长与焊缝中心线45°斜想向扫查。
6.2.3  为拟定缺陷位置、方向、形状、观测缺陷动态波形或区别缺陷讯号与伪讯号，可采用先后、左右、转角、环绕等四种
探头基本扫查方式。
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6.3  曲面工作对接焊缝检查
6.3.1  探伤面为曲面时，按规定选用对比试块，并采用6.2条办法进行检查。C级检查时，受工件几何形状限制，横向缺陷探测无法实行时，应在检查记录中予以注明。
6.3.2  环缝检查时，对比试块曲率半径为探伤面曲率0.9-1.5倍对比试块，均可采用，对比试块采用。探测横向缺陷时按6.3.3条办法进行。
6.3.3  纵缝检查时，对比试块曲率半径与探伤面曲率半径之差应不大于10％。
6.3.3.1  依照工件曲率和材料厚度选取探头角度，并考虑几何临界角限制，保证声束能扫查到整个焊缝厚度；条件容许时，声束在曲底面入射角度不应超过70°。
6.3.3.2  探头接触面修磨后，应注意探头入射点和折射点角或K值变化，并用曲面试块作实际测定。
6.3.3.3  当R不不大于W2／4采用平面对比试块调节仪器，检查中应注意到荧光屏批示缺陷深度或水平距离与缺陷实际径向埋藏深度或水平距离弧长差别，必要时应进行修正。
6.4  其他构造焊缝检查
尽量采用平板焊缝检查中已经行之有效各种办法。在选取探伤面和探头时应考虑到检测各种类型缺陷也许性，并使声束尽量垂直于该构造焊缝中重要缺陷。
7  规定检查
7.1  普通规定
7.1.1  规定检查只对初始检查中被标记部位进行检查。
7.1.2  对所有反射波幅超过定量线缺陷，均应拟定其位置，最大反射波幅所在区域和缺陷批示长度。
表7.1.2
              检查级别
敏捷度
评估敏捷度
定量敏捷度
判废敏捷度
A
Φ3
Φ4
Φ6
B
Φ2
Φ3
Φ6
C
Φ2
Φ3
Φ4

7.1.3  探伤敏捷度应调节到评估敏捷度，见表7.1.2直探头检查级别评估。
7.2  最大反射波幅测定
7.2.1  对鉴定缺陷部位，采用6.2.3条探头扫查方式，增长探伤面、变化探头折射角度进行探测，测出最大反射波幅并与距离一波幅曲线作比较，拟定波幅所在区域，波幅测定容许误差为2dB。
7.2.2  最大反射波幅A与定量线SLdB差值记为SL±——dB
7.3  位置参数测定
7.3.1  缺陷位置以获得缺陷最大反射波位置来表达，依照相应探头位置和反射波在荧光屏上位置来拟定如下所有或某些参数。
a、纵坐标L代表缺陷沿焊缝方向位置。以检查区段编号为标证基准点(即原点) 建立坐标。坐标正方向距离上表达缺陷到原点距离。
b、深度坐标h代表缺陷位置到探伤面垂直距离(mm)，以缺陷最大反射波位置深度值表达。
c、横坐标q代表缺陷位置离开焊缝中心线垂直距离，可由缺陷最大反射波位置水平距离或简化水平距离求得。
7.3.2  缺陷深度和水平距离(或简化水平距离)两数值中一种可由缺陷最大反射波在荧光屏上位置直接读出，另一种数值
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可采用计算法、曲线法、作图法或缺陷定位尺求出。
7.4  尺寸参数测定
     应依照缺陷最大反射波幅拟定缺陷当量值Φ或测定缺陷批示长度Δι。
7.4.1  缺陷当量Φ，用当量平底孔直径表达，重要用于直探头检查，可采用公式计算，DGS曲线，试块对比或当量计算尺拟定缺陷当量尺寸。
7.4.2  缺陷批示长度Δι测定推荐采用如下二种办法
a、当缺陷反射波只有一种高点时，用减少6dB相对敏捷度法测长。
b、在测长扫查过程中，如发现缺陷反射波峰值起伏变化，有各种高点，则采用端点峰值法，即缺陷两端反射波极大值之间探头移动长度拟定为缺陷批示长度。
8.1  缺陷评估
8.1.1  超过评估线信号应注意其与否具备裂纹等危害性缺陷特性，如有怀疑时应采用变化探头角度、增长探伤面、观测动态波型、结合构造工艺特性作鉴定，如对波型不能精确判断时，应辅以其她检查作综合鉴定。
8.1.2  最大反射波幅位于Ⅱ区缺陷，其批示长度不大于10mm时按5mm计。
8.1.3  相邻两缺陷各向间距不大于8mm时，两缺陷批示长度之和作为单个缺陷批示长度。
8.2  检查成果级别分类
8.2.1  最大反射波幅位于Ⅱ区缺陷，依照缺陷批示长度按表8.2.1规定，予以评级。
缺陷级别分类
表8.2.1
检查级别
板厚mm
评估级别
I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
A
8-50
2/3δ；最小12
3/4δ：最小12
δ；最小20
超过Ⅲ级者表中δ为坡口加工侧母材板厚，母材板厚不同步，以较薄侧板厚为准。管座角焊缝δ为焊缝截面中心线高度。
B
8-300
1/3δ，最小10，最大30
2/3δ，最小12，最大50
3/4δ，最小16，最大75
C
8-300
δ/3，最小10，最大20
δ/2，最小10，最大30
2/3δ，最小12，
最大50

8.2.2  最大反射波幅不超过评估线缺陷，均评为I级。
8.2.3  最大反射波幅超过评估线缺陷，检查者鉴定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何，均评估为Ⅳ级。
8.2.4  反射波幅位于I区非裂纹性缺陷，均评估为I级。
8.2.5  反射波幅位于Ⅲ区缺陷，无论其批示长度如何，均评估为Ⅳ级。
8.2.6  不合格缺陷，应于返修，返修区域修补后，返修部位及补焊受影响区域，应按原探伤条件进行复验、复探部位缺陷亦应按8.1条评估。
9  记录与报告
9.1  检查记录重要内容涉及：工件名称、编号、焊缝编号，坡口形式、焊缝种类、母材材质、规格、表面状况、探伤办法、
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检查规程、验收原则，所使用仪器、探头、耦合剂、试块、扫描比例、探伤敏捷度。所发现超标缺陷及评估记录，检查人员及检查日期等，反射波幅位于Ⅱ区，其批示长度不大于表8.2.1缺陷也应于记录。
9.2  检查报告重要内容涉及：工件名称、合同号、编号、探伤办法、探伤部位示意图、检查范畴、探伤比例验收原则、缺陷状况、返修状况、探伤结论、检查人员及审核人员签字等。
9.3  检查记录和报告至少保存7年。
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