52 超声检测3051123第二部分Word格式文档下载.docx
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4dB的范围内变化，最后又平滑地下降到零。
图H.2表示声束接近垂直入射时，由光滑的大平面反射体所产生的波型模式Ⅱ。
图H.2接近垂直入射时光滑大平面反射体的回波动态波形
H.1.3波型模式Ⅲ
H.1.3.1波形模式Ⅲa
探头在各个不同的位置检测缺陷时，荧光屏上均呈一个参差不齐的回波。
探头移动时，回波幅度显示很不规则的起伏态（±
6dB）。
图H.3表示声束接近垂直入射，由不规则的大反射体所产生的波形Ⅲa。
图H.3接近垂直入射时不规则大反射体的回波动态波形
H.1.3.2波型模式Ⅲb
探头在各个不同的位置检测缺陷时，荧光屏上显示脉冲包络呈钟形的一系列连续信号（有很多小波峰）。
探头移动时，每个小波峰也在脉冲包络中移动，波幅由零逐渐升到最大值，然后波幅又下降到零，信号波幅起伏较大（±
图H.4表示声束倾斜入射时，由不规则大反射体所产生的动态波形Ⅲb。
图H.4倾斜入射时不规则大反射体的回波动态波形
H.1.4波形模式Ⅳ
探头在各个不同的位置检测缺陷时，荧光屏上显示一群密集信号（在荧光屏时基线上有时可分辨，有时无法分辨），探头移动时，信号时起时伏。
如能分辨，则可发现每个单独信号均显示波形Ⅰ的特征。
图H.5表示由密集形缺陷所产生的反射动态波形Ⅳ。
图H.5多重缺陷的回波动态波形
H.2回波动态波形的区分
如要分清波形Ⅰ和Ⅱ，声程距离较大时就要特别仔细，因为平台式动态波形可能很难发现，除非反射体很大。
当距离超过200mm时，应对反射体标出衰减20dB的边界点，再将其间距和20dB声束宽度相比较，进行区分。
另外，探头在有曲率的表面扫查时也要特别注意，因为回波动态波形有可能明显改变。
图H.6和图H.7所示两例即说明此点。
在图H.6中，点反射体所显示的回波动态特征与波形Ⅱ相似，而不像波形Ⅰ。
在图H.7中，反射体的反射特征为波形Ⅲa，而在平表面上则为波形Ⅲb。
图H.6曲表面对点反射体回波动态特性的影响
图H.7曲表面对平面状反射体回波动态特性的影响
附录I
缺陷测高方法
（一）
采用超声端点衍射波法测定缺陷自身高度
I.1范围
本附录规定了采用端点衍射波法测定缺陷自身高度的超声检测方法。
I.2检测人员
按本附录进行检测的人员，应接受一定时间的有关端点衍射波法测定缺陷自身高度的培训。
并掌握一定的断裂力学和焊接基础知识。
掌握端点衍射波的传播特性，对检测中可能出现的问题能作出正确的分析、判断和处理。
I.3一般要求
I.3.1端点衍射波法测定应采用直射波法，如确有困难也可用一次反射回波法。
I.3.2灵敏度应根据需要确定，但应使噪声回波高度不超过荧光屏满刻度的20%。
I.3.3原则上应选K1，2.5MHz～5MHz探头为宜。
双探头测高时，两只探头K值与楔块内纵波声程应相同。
I.3.4聚焦斜探头的声束宽度与声束范围等主要技术参数，均应满足所探测缺陷的要求。
I.4端点衍射波测定方法
I.4.1端点衍射波法
该方法主要根据缺陷端点反射波来辨认衍射回波，并通过缺陷两端点衍射回波之间的延迟时间差值来确定缺陷自身高度。
见图I.1。
图I.1端点衍射回波法测缺陷自身高度
I.4.2测定程序
I.4.2.1在CSK-ⅠA、CSK-ⅢA试块上精确校正时基线。
I.4.2.2进行距离修正，见图I.2。
水平修正值：
ΔL1=R·
sinβ……………………………（I.1）
深度修正值：
ΔH1=R·
cosβ……………………………（I.2）
图I.2距离修正
I.4.2.3测定方法
I.4.2.3.1开口缺陷
a）探测面与缺陷不在同一面时，见图I.3。
a）b）
图I.3探测面与开口缺陷不在同一面时测高方法
1）将探头置于表面开口背侧，声束轴线对准角镜，记录反射回波高度为荧光屏80%时的
ΔC,见图I.3a）。
2）提高灵敏度15dB～25dB，探头沿缺陷伸展方法扫查，当声束轴线完全离开缺陷端点的
第一个峰值回波，即是端点衍射波。
记录端点距探测面距离ΔDW，见图I.3b）。
3）按式（I.3）求出缺陷自身高度ΔH
ΔH=ΔC-ΔDW………………………………………（I.3）
b）探测面与缺陷在同一面时，见图I.4。
图I.4探测面与开口缺陷在同一侧时测高方法
按（I.4）式计算缺陷自身高度：
ΔH=ΔDW…………………………………（I.4）
I.4.2.3.2焊接接头内部缺陷
a）单斜探头对焊接接头内部垂直缺陷测高
探头置于任一探测面，前后缓慢移动探头扫查缺陷，当发现缺陷的上下端点反射波时，再微动探头使缺陷的上端点前和下端点后毗邻出现如图I.1所示的上下端点衍射回波，记录回波位置，按式（I.5）计算缺陷高度。
ΔH=ΔDW下-ΔDW上………………………………（I.5）
b）单斜探头对焊接接头内部倾斜缺陷测高，如图I.5所示。
在探测A、B端点时，使用探头缓慢移动扫查缺陷，在发现A点和B点衍射回波时，精确测量探头移动距离L1，然后再将探头移到对应侧，用以上相同方法测得L2。
图I.5单斜探头对焊接接头内部倾斜缺陷测高方法
如果L1和L2移动的距离是对称的。
这可解释为垂直缺陷。
原则上L1>
L2或者是L2>
L1，则是倾斜缺陷。
缺陷的倾角θ可按下式（I.6）计算：
θ=tan-1［（L－ΔHtanβ）/ΔH］……………………（I.6）
倾斜缺陷按式（I.7）计算其倾斜长度AB:
AB=［（L－ΔH·
tanβ）2＋ΔH2］1/2……………………（I.7）
式中：
AB——缺陷倾斜长度，mm；
ΔH——缺陷倾斜高度，mm；
tanβ——斜探头折射角正切值；
L（L1或L2）——探头从B点移动至A点的距离，mm。
c）双斜探头“V”形串接法测高。
在缺陷距探测面较深或者是端点衍射信号被端点部的散射波所淹没无法识别时，可选双斜探头V型串接法进行测高（见图I.6）。
图I.6双斜探头V型串接法缺陷测高方法
操作步骤如下：
1）选择两只相同型号的球晶片聚焦斜探头（或常规探头），且K值相同。
2）用单斜探头确认缺陷的上下端点距探测面的深度。
端点衍射波的识别见I.4。
3）将探头（探头1）置于缺陷上端点位置，另一只探头（探头2）置于缺陷的另一侧与之相对称的位置，把仪器转换成一发一收工作状态，将反射波幅调至荧光屏的80%。
4）移动探头2，使端点反射波幅度至荧光屏的80%时，固定探头2，移动探头1扫寻端点反射波。
该信号波幅达到最高或其前方出现新的最高反射波时，固定探头1的位置，再次移动探头2，扫寻上端点衍射回波，如此轮流移动两只探头直到最终确认缺陷端点衍射波为止。
测定缺陷端点衍射波的时间延迟（时间差值）即可获得缺陷上端点距探测面的深度ΔDW上。
5）依此轮流移动两只探头，按上述相同方法扫寻缺陷下端点衍射波。
即可获得缺陷下端点距探测面的深度ΔDW下。
按式（I.8）计算缺陷高度：
ΔH=ΔDW下-ΔDW上……………………………（I.7）
I.5注意事项
I.5.1读取缺陷端点衍射回波幅度应为荧光屏纵轴满刻度10%以上的峰值位置。
I.5.2为了保证测高精度，测试值记读小数点后一位数。
I.5.3在记录缺陷高度时，应将仪器闸门确定在端点衍射回波峰值上。
附录J
缺陷测高方法
（二）
采用超声端部最大回波法测定缺陷自身高度
J.1范围
本附录规定了采用端部最大回波法测定缺陷自身高度的超声检测方法。
J.2检测人员
按本附录进行检测的人员，应接受一定时间的有关端部最大回波法测定缺陷自身高度的培训。
掌握端部最大回波法的特点，对检测中可能出现的问题能作出正确的分析、判断的处理。
J.3一般要求
J.3.1端部最大回波法测定应采用直射波法，如确有困难也可用一次反射回波法。
J.3.2灵敏度应根据需要确定，但应使噪声回波高度不超过荧光屏满刻度的20%。
J.3.3原则上应选K1，2.5MHz～5MHz探头为宜。
J.3.4聚焦斜探头的声束宽度与声束范围等主要技术参数，均应满足所探测缺陷的要求。
J.4测定方法
J.4.1测定程序
使探头沿缺陷延伸方向扫查，为保证不漏过缺陷端点，应尽可能多地从几个方向或用其他声束角度进行重复测量。
对大平面或体积状缺陷，应沿长度方向在几个位置作测定。
在测定缺陷高度时，应在相对垂直于缺陷长度的方向进行前后扫查。
由于缺陷端部的形状不同，扫查时应适当转动探头，以便能清晰地测出端部回波，当存在多个杂乱波峰时，应把能确定出缺陷最大自身高度的回波确定为缺陷端部回波，如图J.1所示。
测定时应以缺陷两端的峰值回波A和A1作为基点。
基点原则上是以端部回波波高为荧光屏满幅度50%时的回波前沿值的位置为准（参见图J.2）。
注：
当端部回波达到最大是即可测出缺陷的两边A和A1。
图J.1用端部最大波幅法测缺陷自身高度
图J.2端部回波声程读数
J.4.2测定
a）内部缺陷：
如图J.3a）所示，探头前后扫查，探头相应于探头前后位置缺陷的上下端部回波，按式（J.1）求出缺陷高度J。
也可用深度1∶1调整时基线，直接测定。
ΔH=（W2-W1）cosθ………………………………（J.1）
W1和W2分别为缺陷上、下端部峰值回波处距入射点的声程,θ为折射角。
a）b）
图J.3缺陷高度的测定方法
b）表面开口缺陷：
如图J.3b）所示，探测出缺陷端部的峰回波，按式（J.2）和式（J.3）式求出缺陷高度ΔH。
缺陷开口处与探伤面在同一侧时［见图J.3b）右半图］
ΔH=Wcosθ…………………………（J.2）
式中W为缺陷端部峰值回波处距探头入射点的声程，θ为折射角。
缺陷在探测面的对面时[见图J.3b）左半图]
ΔH=（t-W）cosθ………………………（J.3）
式中W为缺陷端部峰值回波处距探头入射点的声程，θ为折射角，t为壁厚。
J.5注意事项
J.5.1检测横向缺陷时，由于成群的横向缺陷造成超声束散射，使检测复杂化，此时应打磨掉有碍缺陷辨认的部位后，再增加X射线检测。
J.5.2对于气孔、夹渣等体积状缺陷，由于尺寸增加时回波高度的增加却很小，比较复杂。
如确有需要，对这些缺陷应增加X射线复检。
附录K
缺陷测高方法（三）
采用6dB法测定缺陷自身高度
K.1范围
本附录规定了采用6dB法测定缺陷自身高度的超声波检测方法。
K.2检测人员
按本附录进行检测的人员，应接受一定时间的有关6dB法测定缺陷自身高度的培训。
并掌握一定的断裂力学和焊接基础知识；
掌握6dB法的特点，对检测中可能出现的问题能作出正确的分析、判断和处理。
K.3一般要求
K.3.16dB法测定应采用直射波法，如确有困难也可用一次反射回波法。
K.3.2灵敏度应根据需要确定，但应使噪声回波高度不超过荧光屏满刻度的20%。
K.3.3原则上应选K1，2.5MHz～5MHz探头为宜。
K.3.4聚焦斜探头的声束宽度与声束范围等主要技术参数，均应满足所探测缺陷的要求。
K.4测定方法
K.4.1测定程序
使探头垂直与焊接接头方向扫查，沿缺陷在高度方向的伸展观察回波包络线的形态。
若缺陷的端部回波比较明显，则以端部最大回波处作为6dB法的起始点；
若缺陷回波只有单峰，且变化比较明显，则以最大回波处作为起始点；
若回波高度变化很小，可将回波迅速降落前的半波高值，作为6dB法测高的起始点。
见图K.1中的A和A1点。
图K.1用6dB法测缺陷自身高度
K.4.2测定
将回波高度的选定值调到满屏高的80%～100%，移动声束使之偏离缺陷边缘，直至回波高度降低6dB。
根据已知的探头入射点位置，声束角度和声程长度，标出缺陷的边缘位置。
K.4.2.1内部缺陷
缺陷自身高度：
ΔH=（W2-W1）·
cosθ…………………………（K.1）
W1和W2分别为缺陷上、下边缘位置至入射点的声程，θ为折射角。
K.4.2.2表面开口缺陷
a）当缺陷开口处在检测面一侧时
ΔH=W·
cosθ……………………………（K.2）
式中W为缺陷下边缘位置至入射点的声程，θ为折射角。
b）当缺陷开口处在检测面另一侧时
ΔH=t-W·
cosθ…………………………（K.3）
t——壁厚，mm；
W——缺陷上边缘位置至入射点的声程，mm；
θ——折射角，（°
）。
附录L
缺陷类型识别和性质估判
L.1缺陷类型识别
L.1.1缺陷类型识别的一般方法
宜采用一种或一种以上声束方向作多种扫查，包括前后、左右、转动和环绕扫查等，通过对各种超声信息进行综合评定来进行缺陷类型识别。
L.1.2点状缺陷
L.1.2.1概述
点状缺陷是指气孔和小夹渣等小缺陷，大多属体积性缺陷。
L.1.2.2点状缺陷回波特征
回波幅度较小，探头左右、前后扫查时均显示动态波形Ⅰ，转动扫查时情况相同。
对缺陷作环绕扫查时，从不同方向、用不同声束角度探测，进行声程差修正后，回波高度基本相同。
L.1.3线性缺陷
L.1.3.1概述
有明显的指示长度，但不易测出其断面尺寸。
线性夹渣、线性未焊透或线性未熔合均属这类缺陷。
这类缺陷在长度上也可能是间断的，如链状夹渣、断续未焊透和断续未熔合等。
L.1.3.2回波特征
探头对准这类缺陷前后扫查时一般显示波形Ⅰ的特征，左右扫查则显示波形Ⅱ，或者有点象波形Ⅲa。
转动和环绕扫查时，回波高度在与缺陷平面相垂直方向两侧迅速降落。
只要信号不能明显断开较大距离，则表明缺陷基本连续。
若缺陷断面大致为圆柱形，只要声束垂直于缺陷的纵轴，作声轴距离修正后，回波高度变化较小。
若缺陷断面为平面状，从不同方向、用不同角度探测时，回波高度在与缺陷平面相垂直方向有明显降落。
断续的缺陷在长度方向上波高包络有明显降落，应在明显断开的位置附近作转动和环绕扫查，如观察到在垂直方向附近波高迅速降落，且无明显的二次回波，则证明缺陷是断续的。
L.1.4体积状缺陷
L.1.4.1概述
这种缺陷有可测长度和明显断面尺寸，如不规则或球形的大夹渣。
L.1.4.2回波特征
左右扫查一般显示动态波形Ⅱ或Ⅲa，前后扫查显示波形Ⅲa或Ⅲb。
转动扫查时，若声束垂直于缺陷纵轴，所显示的波形颇似波形Ⅲb，一般可观察到最高回波。
环绕扫查时，在缺陷轴线的垂直方向两侧，回波高度有不规则的变化。
这种缺陷在方向变动较大，或更换多种声束角度时，仍能被探测到，但回波高度有不规则变化。
L.1.5平面状缺陷
L.1.5.1概述
这种缺陷有长度和明显的自身高度。
表面既有光滑的，也有粗糙的。
如裂纹、面状未熔合或面状未焊透等。
L.1.5.2回波特征
左右、前后扫查时显示回波动态波形Ⅱ或Ⅲa、Ⅲb。
对表面光滑的缺陷作转动和环绕扫查时，在与缺陷平面相垂直方向的两侧，回波高度迅速降落。
对表面粗糙的缺陷作转动扫查时，显示动态波形Ⅲb的特征，而作环绕扫查时，在与缺陷平面相垂直方向两侧回波高度的变化均不规则。
由于缺陷相对于波束的取向及其表面粗糙度不同，通常回波幅度变化很大。
L.1.6多重缺陷
L.1.6.1概述
这是一群相隔距离很近的缺陷，用超声波无法单独定位、定量。
如密集气孔或再热裂纹等。
L.1.6.2回波特征
作左右、前后扫查时，由各个反射体产生的回波在时基线上出现位置不同，次序也不规则。
每个单独的信号显示波形Ⅰ的特征。
根据回波的不规则性，可将此类缺陷与有多个反射面的裂纹区分开来。
通过转动和环绕扫查，可大致了解密集缺陷的性质是球形还是平面型点状反射体。
从不同方向、用不同角度测出的回波高度的平均量值，若反射有明显方向性，这就表明是一群平面型点状反射体。
L.2缺陷性质估判
L.2.1缺陷性质估判依据
a）工件结构与坡口形式；
b）母材与焊材；
c）焊接方法和焊接工艺；
d）缺陷几何位置；
e）缺陷最大反射回波高度；
f）缺陷定向反射特性；
g）缺陷回波静态波形；
h）缺陷回波动态波形。
L.2.2缺陷性质估判程序
a）反射波幅低于评定线或按本部分判断为合格的缺陷原则上不予定性。
b）对于超标缺陷，首先应进行缺陷类型识别，对于可判断为点状的缺陷一般不予定性。
c）对于判定为线状、体积状、面状或多重的缺陷，应进一步测定和参考缺陷平面、深度位置、缺陷高度、缺陷各向反射特性、缺陷取向、缺陷波形、动态波形、回波包络线和扫查方法等参数，同时结合工件结构、坡口形式、材料特性、焊接工艺和焊接方法进行综合判断，尽可能定出缺陷的实际性质。
缺陷类型的识别和性质估判与缺陷定位、定量一般应同时进行，也可单独进行。
附录M
（资料性附录）
钛制承压设备对接焊接接头超声检测和质量分级
M.1范围
M.1.1本附录采用A型脉冲反射式超声波探伤仪以单斜探头接触法为主进行检测并对检测结果进行分级。
M.1.2本附录适用于厚度大于或等于8mm的钛制承压设备对接焊接接头超声检测。
M.1.3本附录不适用于外径小于159mm的钛制承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头，内径小于或等于200mm的管座角焊缝，也不适用于外径小于250mm或内外径之比小于80%的纵向焊接接头检测。
M.2对比试块
M.2.1对比试块材质应与被检钛板性能相同或相近，经超声检测后不得有大于或等于φ2mm平底孔当量直径以上的缺陷存在。
M.2.2对比试块制作应符合3.5的要求。
M.2.3对比试块尺寸、形状见表M.1和图M.1。
图M.1对比试块形状
表M.1对比试块尺寸mm
试块编号
试块长度L
试块厚度T
试块的测定范围
1
300
25
8～40
2
500
50
>
40～80
M.3检测准备
M.3.1检测面
a）检测前，应清除探头移动区域影响声束传播的飞溅、锈蚀、油垢等。
表面粗糙时，应打磨平滑，以保持良好的声学接触。
b）焊接接头外观及检测表面经检查合格后，方可进行检测。
M.3.2探头的选择
一般应使用频率为2.5MHz、K2的斜探头。
如有必要，也可选用其他参数的探头。
M.3.3距离－波幅曲线的制作
距离－波幅曲线应在对比试块上实测绘制，由定量线、判废线和评定线组成，参见图M.2。
距离－波幅曲线的灵敏度见表M.2。
图M.2距离—波幅曲线
表M.2距离-波幅曲线的灵敏度
评定线
定量线
判废线
φ2mm-18dB
φ2mm-12dB
φ2mm-4dB
M.3.4扫查灵敏度
扫查灵敏度不低于评定线。
M.4扫查方法
扫查方法应按照5.1.5的规定，检测范围应按照5.1.4的规定。
M.5缺陷定量
位于定量线或定量线以上的缺陷应进行幅度和指示长度的测定。
M.5.1缺陷指示长度的测定按5.1.6的方法进行。
a）当反射波只有一个高点时，用6dB法测定其指示长度。
b）当反射波有多个高点时，用端点6dB法测定其指示长度。
M.5.2缺陷指示长度小于10mm的缺陷按5mm计。
M.5.3对缺陷回波高度介于评定线和定量线之间的缺陷，若认为有必要记录时，也可采用上述方法进行幅度和指示长度的测定。
M.6质量分级
对接焊接接头质量分级按表M.3的规定进行。
表M.3对接焊接接头质量分级mm
等级
板厚T
反射波幅所在区域
单个缺陷指示长度L
Ⅰ
<
8
非裂纹类缺陷
Ⅱ
≤10
40
≤T/4，最大不超过20
≤13
≤T/3，最大不超过27
Ⅲ
≤20
≤T/2，最大不超过40
Ⅳ
≥8
超过Ⅲ级者
所有缺陷
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
裂纹等危害性缺陷
板厚不等的对接焊接接头，取薄板侧厚度值。
附录N
奥氏体不锈钢对接焊接接头超声检测和质量分级
N.1范围
N.1.1本附录规定了厚度10mm～50mm奥氏体不锈钢对接焊接接头的超声波检测方法和质量分级。
N.1.2本附录不适用于铸钢焊接接头、外径小于159mm的奥氏体不锈钢制承压设备环向对接焊接接头、内径小于或等于200mm的管座角焊缝的超声检测，也不适用于外径小于250mm或内外径之比小于80%的纵向焊接接头超声检测。
N.2检测人员
按本附录进行检测的人员，应接受一定时间的有关奥氏体不锈钢对接焊接接头超声检测方法的培训。
并掌握一定的材料和焊接基础知识，对奥氏体不锈钢的焊接、固熔处理和稳定化处理等有一定了解；
对检测中可能出现的问题能作出正确的分析、判断和处理。
N.3探头、仪器及组合性能
N.3.1探头
本附录
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