超声波检测程序.docx
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超声波检测程序
超声波检测程序
1.范围.
2.参考文献
3.人员资格
4.概念
5.装置
.标准试块
.大体校准试块
.耦合计
.探伤仪
.探头
6.探伤准备
.探伤方式的选择
.灵敏度对比试块的选择
.频率选择
.探伤级别的选择
.探伤时间
.焊缝表面的打磨
.探测面的打磨
.母材探伤
7.探伤仪的调整
.斜探头探测装置的调整
.直探头探测装置的调整
.串列式探测装置的调整
8.探伤
.探头选择
.扫查面和探伤方式
.探伤覆盖
.探头运动的移动
.回波高度的测定
.缺点指示长度的测定
9.验收标准
10.记录
1.范围
本程序包括了用A型探伤仪依照脉冲回波技术手工检测全焊透船体焊缝和材料的实施
2.参考文献
a）ABS船体焊缝无损探伤导则。
b）ASTME164焊缝的超声波接触式探测推荐实施
c）JISZ2344脉冲回波法检测金属的超声波检测通用规范。
d）JISZ2345超声波检测标准试块。
e）JISZ3060钢焊缝的超声波检测方式。
3.人员资格.
实施检测的人员须依照SNT-TC-IA推荐实施的知足ASNT或CCS规则的NDT人员鉴定程序并取得相应资格的人员。
4.概念
本标准顶用到的主要术语概念如下：
（1）斜角技术
利用超声波斜的传送到检测工件的检测表面来搜寻缺点的一种技术。
（2）折射角
探头入射点在检测表面的法线与超声波入射在检测表面所形成的折射波行进方向所形成的夹角。
（3）A型扫描
以阴极射线管显示矩形关系配置于从探头提供的接收脉冲和超声波传播时间关系的一种形式。
（4）声程距离
超声波束在试件中从入射点到反射源通过的单程距离，在串列式扫查和交叉扫查中，由通过试件的超声波束的半程距离来表示。
（5）标准刻度板
划分回波高度标记线的刻度板。
（6）接触方式
探头直接与试件接触来实施缺点检测的一种方式。
（7）耦合剂
为了传递发射超声波从探头到被检工件在探头和检测表面之间填充一些清洁的介质。
（8）轴的十字点
在双探头技术中（看图1），一发一收通过的超声波束中心轴的点。
图1.检测断面串列式参考线和串列式参考线轴的十字点。
（9）迟到波
在抵达进程中由于不同进程或路途中振动模式的改变和像这种原因引发的从相同源来的回波迟到。
（10）检测水平
为评价一个缺点回波而规定的回波高度水平。
（11）距离波幅特征曲线
曲线指示回波高度或发射脉冲的高度依照声程距离而改变。
（12）回波
从被检工件的不持续区域放射回来的接受脉冲。
（13）回波高度
在图样的回波高度，以刻度的%或用dB表示。
（14）缺点回波
由工件内部缺点或在被检工件的表面，或由装配特性显示的超声波不持续性所引发的回波
（15）增益
接受回的电压放大程度，也称作灵敏度品级。
（16）缺点指示长度
从探头的移动距离评估一个缺点的外观的长度。
（17）检测断面
断面垂直与扫查表面包括轴的十字点的核心和实际的缺点检测，当移动发射和接收探头以便它们等于串列式参考线在串列式扫查的时间。
剖口面应取作为工件的工剖口的时间。
（18）横向矩形扫查
通过平行于焊缝线移动探头在斜面检测的固按时间移动固定距离的一种扫查方式。
图2.横向矩形扫查，方形扫查
（a）横向矩形扫查（b）方形扫查
（19）接近距离的极限值
这意味着在检测表面从斜探头的入射点到探头的顶端探头能接近焊缝的距离的极限值。
（20）线性放大
输入对输出成正比的程度。
（21）时基线形
沿着阴极射线管或液晶显示屏的横轴多次底面回波距离相等的程度。
（22）回波高度划分线
按区域划分评价缺点回波高度的线，一般是由几个距离波幅特征曲线组成。
（23）焊缝表面纵向扫查（长度扫查）
按斜角探伤的时间来实施的扫查方式。
将探头放在焊缝上，焊缝的增强已经去向，热影响区，成立超声波束朝向焊缝线的方向，在焊缝线的方向上移动探头（看图3）
图3.焊缝线上的扫查
（24）测量范围
在超声波探伤仪的横向轴上声速路径给出的最大距离。
（25）入射点之间的最小距离
当排列两个斜探头一前一后朝向相同的方向让两个探头尽可能接近时两个入射点之间的距离。
图4.入射点之间的最小距离。
（26）直角技术
通过利用超声波垂直于被检工件检测表面来搜寻缺点的技术。
（27）摆动扫查、围绕扫查
在斜角探伤时，为了让超声波的方向朝缺点改变，探头向以缺点为中心朝向中心点移动进行的一种扫查方式。
图5.转动扫查和围绕扫查
（28）浆糊
浆糊是喜欢的耦合剂
（29）探头到缺点的距离
在检测表面上从斜探头的入射点到缺点测出的距离。
（30）探头到焊缝距离
在检测表面从斜探头的入射点到焊缝的参考线的距离（看图6）。
图6.探头到焊缝的距离
（31）探头入射点
当利用斜探头时，超声波束中心的入射点。
（32）脉冲
一组瞬时波，围绕那些波或振动没有其他的声波或振动，是电能脉冲。
（33）脉冲回波技术
通过直接用超声脉冲在被检工件表面进入被检工件，来搜寻内部缺点，材料质量的一种技术。
（34）脉冲宽度
一个发射脉冲的期间，指出此刻阳极射线管荧光屏上发射脉冲的横向宽度，也称作“脉冲能量”。
（35）阻塞
在接收器已经接收发射脉冲后的刹时灵敏度降低或缺少灵敏度。
（36）参考试块（大体校正试块）
用作规定试样的试块和作为探伤仪的灵敏度调节的标准，大多数钢材料或相似于试样的材料制成缩写符号RB或BCB。
（37）抑制
相对于探伤仪控制回波或噪声不大于某一高度，也称作“抑制”。
（38）区间
通过显示在校正刻度板上的回波高度范围，并通过回波高度来估量缺点尺寸。
（39）迟到波
出此刻检测范围恍如是缺点波的回波，当在被检工件中超声波衰减时，回波出现超级长的距离，恍如它是短的距离，由于高的脉冲重复频率。
因此也称作“草状波“。
（40）分辨率
从探头来的两个靠近的但不同距离的缺点回波在阴极射线管上能区别的能力。
（41）转动扫查
在斜探头检测时，为了让超声波束朝焊缝线改变，拿探头的入射点作为中心转动探头而实施的一种扫查方式。
（42）在焊缝临近的母材金属上扫查
在斜探头技术时遵循实施的一种扫查方式。
在斜探头检测时仅利用一个探头在两边扫查的一种方便的方式。
放探头对焊缝线成必然的角度，让这种运动平行于焊缝线（看图7）。
图7.在焊缝临近的母材金属上扫查。
（43）扫查不能实施的区域
部件，超声波束不能达到的检测断面的地方，出此刻表面因为探头接近极限长度及入射点间的最小距离被限止。
这种部件被称为“扫描不能实行的区域”，在串列式扫查时，它遵行试样两边的临近是扫描不能实行的区域（看图8）。
图8.扫查不能实行的区域
（44）边壁回波
从边表面反射的回波
（45）跨距
在检测表面上从斜探头的入射点到1跨距的距离被称作为1跨距。
和缩写为1S。
探头到焊缝距离，探头到缺点距离和一样的被定量地指示作为，和诸如此类（看图9）。
图9.跨距点，跨距
（46）跨距点
斜探头探测时，超声波束由检测表面反射的点或检测面对边的表面反射的点。
由检测面对面地表面反射的超声波束的点称作为跨距点和对检测表面和再一次抵达检测表面的点称作为1跨距（看图9）。
（47）方形扫查
在斜探头检测时，在一个选定的距离移动探头与焊缝线成直角的扫描方式（看图2）。
（48）标注孔
当实施增益调节时，用作标注反射源的一个孔有形状和尺寸，和在参考试块上制作和标准化。
（49）标准试块折射角
用标准试块A1或标准试块A3测定的折射角。
（50）跨骑扫查
放每一个探头在焊缝线双侧的扫查方式（双探头技术的一种）和让这些探头为了检测诸如横向裂纹。
在同时移动和在斜探头检测时对着焊缝线垂直方向移动。
图10.跨骑扫查
（51）串列式比较线
在焊接完成后因为检测面的位置不能被知道先于焊接在搜索表面。
在剖口情况下离剖口面固定距离上标记的线。
当在决定串列式比较线时此线组成基础（看图11）。
图11.串列式比较线
（52）串列式参考线
当探头在串列式搜索移动时组成基础的线。
通常这条线被提供在离检测面跨距的地方（看图1）。
（53）串列式搜索法
在斜探头探伤时为了检测垂直于扫查面的缺点两个探头一前一后排列用一个探头作为发射探头，另一个探头作为接收探头实施的缺点扫查方式（看图1）。
（54）检测频率
超声波检测利用的频率，通常地利用到15MHz。
（55）时基线
阳极射线管的横轴。
（56）超声波
20KHZ以上的声波，当它能在肯定方向以集中成锐角传送能量时，超声波被用作检测缺点。
（57）超声波范围
几乎不出现缺点回波及衰减相对低的区域。
（58）V形扫查
这种扫查方式意味着一收一发两个探头被彼此放置在对面距离一跨距距离及超声波束在试样中以字母V形传播的一种方式。
（59）楔块
安装在探头前面形状似楔的合成树脂用作收发超声波与检测表面成一角度。
（60）锯齿形扫查
在斜探头检测时通过平行于焊缝线移动探头来回移动扫查并或多或少的移动扫查而实施的一种扫查方式（看图12）。
图12.锯齿形扫查。
5.设备
标准试块（STB）
利用STB-A1和STB-A3规定在5.1.1和。
1）STB-A1
STB-A1用作测定声速入射点控制扫描范围及STB折射角的测定（看图13）。
图13.STB-A1的外形。
2）STB-A3用作测定声速入射点控制扫描范围及STB折射角的测定（看图14）。
STB-A3可用在标称频率4或5MHZ的斜探头和8×9或10×10mm公称尺寸的探头，提供250mm内的探测范围。
图14.STB-A3的外形
大体校准试块（BCB）
1）美国船检局的大体校准试块（ABS-BCB）。
大体校准试块被用作控制灵敏度（看图15）。
焊缝接头厚度大体校准试块
T≤25mm20mm或T
50mm≥T＞25mm40mm或T
100mm≥T＞50mm80mm或T
标准试块要求：
1.材料与产品相同及热处置，材料要检测过。
2.传导扫描的表面要磨光。
部件要检测过。
3.利用斜探头时长度要足以允许最小两个半跨距（1个V字路径）的声速。
4.校准反射孔要钻平行于搜寻表面。
5.校准反射孔为1.2mm直径38mm深。
耦合剂
象油或CMC溶液（浆糊）用作为耦合剂，有时候水可以被用在平的表面。
探伤仪
5.4.1探伤仪必备的功能：
1）利用的探伤仪必需是A型脉冲回波型超声波探伤仪。
2）无论是单摆仍是双摆都能被利用。
3）探伤仪应至少具有2（）和5MHZ两种可操作频率。
4）增益控制器应不大于每档2dB及整个控制量不小于50dB。
5）在指示器上检出的缺点形状应是清楚的以便乃至门外缺点应不妨碍工作。
回波升起的部体和头部应显著地清楚和容易看见。
6）刻度板能进入用回波高度刻度线和是易于附着于或进一步肯定，测量误差由于平行应是小的。
7）闸门范围应能在20%到100的范围内，在指示器的刻度板上任意的调整和应附着用声或光的报警功能。
8）能持续调节拾取那些有关于时间轴和垂直轴有可能会运动在利用期内，应附着锁紧功能。
5.4.2探伤仪必需的性能。
1）垂直线形应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定，应是在屏幕满刻度高的±5%范围内。
2）水平线性应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定，应是在接近点±5%范围内。
3）波幅的控制线性应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定，和是在下述范围内。
建立的指示在满屏的%
控制dB改变
指示限制满屏的%
80%
-6dB
32to48%
80%
-12dB
16to24%
40%
+6dB
64to96%
20%
+12dB
64to96%
4）除
（1）特别规定，探头线的标准长度应是2米。
5.4.3探伤仪的性能查对
探伤仪应按照5.4.2给定的项目查对，应开始使历时及每3个月。
核查结果不知足规定的性能时，探伤仪不能利用。
探头
5.5.1探头所需的功能
1）探头被探伤仪利用。
2）为了便于声速入射点的测量，应附加斜探头的两边1mm距离的指导刻度。
制作者的名词和制作号应同时被标记上。
3）斜探头的公称尺寸应象表1给定的作为规范。
提供的探头的公称探头尺寸用作串列式探伤的除外。
4）直探头的换能器应是圆形的，它的公称直径按表2给定。
表1.斜探头的公称频率和传感器的公称尺寸。
公称频率（MHz）
传感器的公称尺寸（mm）
2
8x9,20x20,20x22
4-5
8x9,10x10,20x20,20x22
表2.直探头的公称尺寸。
公称频率（MHz）
传感器的公称尺寸（mm）
1,2
10,,20,24,28,30
4,5
10,20,28
5.5.2斜探头需要的性能
1）接近极限距离：
接近极限距离应在表3给出的数值之内。
用作串列式探伤提供的5MHZ的探头入射点之间的最小距离不大于20mm。
表3.接近极限距离
换能器的公称尺寸（mm）
公称折射角（'）
接近极限距离（mm）
20x20
20x22
45
25
60
30
70
30
8x9
10x10
45
15
60
18
70
18
2）折射角的公称值应是45°，60°或70°中的任一种。
公称折射角和标准折射角间的差应在+2°，在普通温度时（10到30℃），在串列式检查时，公称折射角应是45°或70°及对收发探头每一个的标准折射角的差不该大于2°。
5.5.3直探头需要的性能
在JISZ2345中规定了校准试块STB被利用。
当成立STB的回波高度，通过结合探伤仪以刻度板的值得50%被利用，且提高30dB是灵敏噪声的回波高度或诸如此类不大于指示器刻度值的10%。
6.缺点检测的准备
检测方式的选择
焊缝的缺点检测应按1个探头斜角技术，超声波束必需垂直面向焊缝线的方向，除非有特别的规定。
直探头技术，串列式缺点检测方式，倾斜平行扫查，在焊缝线上的扫查或跨骑式扫查应应用于那些用一个斜探头技术是困宝贵地方或特别规定的地方，在那里比用一个斜探头技术在检测缺点方面更适宜。
串列式缺点检测方式应应用于垂直于检测面的或全熔透的焊缝的剖口面未熔合及在剖口面的根部未熔透。
提供这种缺点检测不该用于小于20mm的焊缝。
大体校准试块的选择。
美国船检局-大体校准试块（图15）被应用。
频率的选择
在斜探头检测时利用的频率应依照表4规定。
而且，在直探头检测缺点时利用的频率应依照表5规定。
但是，频率较低于表4或表5的规定值可用作超声波衰减显著的试块的缺点检测。
表4.用作斜探头检测缺点的公称频率。
板厚（mm）
公称频率（MHZ）
T≤40
5或4
T＞40
4或2
检测级别的选择
检测级别应依照检测缺点的目的来选择。
检测缺点的时间
规定焊缝需进行焊后热处置的，缺点检测应在最终热处置完成以后实施。
焊缝表面的修整。
焊缝增强的形状对检测结果有影响的，焊缝应充分地修整。
扫查表面的修整。
在焊缝检测的进程中，探头接触的表面应消除刻痕，消除油漆，焊接飞溅，污垢，其他外来物或探头与扫查表面密切接触的允许的过份的粗糙。
母材的缺点检测
在斜探头检测缺点时超声波束通过的工件母材作为规则应先通过直探头探伤及妨碍探伤的缺点应记录。
此时灵敏度要在无缺点区域调节，以便第一次底面反射是满屏高的80%。
在板厚小于等于40mm以上时利用的探头应是4-5MHZ，10-20mmΦ。
在板厚大于40mm时利用2-4MHZ，20-28mmΦ直径的探头。
7.探伤仪的调整
斜探头检测器的调整
7.1.1探头入射点的测定
用STB-A1和STB-A3测定1mm。
7.1.2测量范围的调整
测量范围应不小于利用的声束路径及需要的最小范围。
调整通过利用STB-A1或STB-A3来控制到精度±1%。
7.1.3STB折射角的测量
用STB-A1或STB-A3以°的单位测量。
7.1.4划分回波高度曲线的准备
7.1.5区域划分的决定。
1）在前的条款中，准备划分回波高度曲线中，离开最低线至少第2条或更高位置的一条曲线应被选作波幅拒绝标准线（ARL），这条线应取作为灵敏度控制参考线。
作为一条规则ARL线应在用来评价缺点回波的声速路径范围内和在40%的回波高度以上。
划分回波高度低于ARL线6dB的曲线应被取作为忽略不计。
标准线（DRL）看图18
2）回波高度区域划分
由ARL线和DRL线划分的区域被指定给出在表6。
表6.回波高度区域划分
回波高度范围
回波高度区域
DRL线及以下
I
DRL线以上到ARL
II
ARL线以上
III
7.1.6灵敏度校正
在试样表面粗糙及超声波的入射被阻碍的情况下，要检测的表面是曲的及依照材料的质量衰减与校准试块比较是显著的。
用ABS-BCB调整灵敏度时，找出灵敏度校正量的方式，灵敏度校正量由下述给定的方式找出。
1）连接探伤用的探头及有一样形状的探头到探伤仪上，以一样方式调整要利用的测量范围作为扫查方式的应用。
2）通过象在图19（a）规定在ABS-BCB表面排列探头调整之间的距离取得最大的发射脉冲，让这个最大的发射脉冲是80%及读出增益V1（dB）。
3）依照相同的顺序按图19（b）规定在实际试样表面排列使最大发射脉冲是80%，读出增益V2（dB）。
4）试样和ABS-BCB二者的声速路径是不一致的，读出在ABS-BCB按图19（c）规定声速路径v2的值及由内插法假设V2的值。
5）拿|V1-V2|的值作为灵敏度的修正值。
6）已经取得的灵敏度的修正量是不大于2dB，不需要灵敏度修正。
图19.找出灵敏度的修正。
a,ABS-BCB;b,试样;
c,灵敏度的修正值
7.1.7工作灵敏度的控制
引导增益控制以便ABS-BCB的校正孔德回波高度与ARL线一致及然后加上灵敏度修正量到上面取得工作灵敏度。
7.1.8调整探伤仪的检测时间。
入射点，STB折射角，测量范围和工作灵敏度在检测前要控制，这些参数在每四小时工作要检测一次。
直探头检测仪器的调整
7.2.1测量范围的调整
1）按标准区分回波高度的曲线应利用实际利用的探头来准备及在刻度板上进入。
但是，在利用的声速路径不大于50mm或10mm的公称直径和利用的声速路径不大于20mm，区分回波高度的曲线是不要准备的。
2）在准备区分回波高度曲线时，探头应放在图20给出的位置，及每一个最大回波高度的峰值位置应给出一条区分回波高度的曲线（看图21）
图20区分回波高度的曲线准备的探头的位置
3）从这条区分回波高曲线的在高度上差6dB的很多于2条区分回波高度曲线应被准备（看图21）。
图21.区分回波高度曲线准备的例子。
7.2.3区间区分的肯定
区间区分应按7.1.5图22给定的肯定。
图22.区间区分的例子
7.2.4灵敏度的修正
试样表面粗糙及超声波的入射被阻止的情况，检测表面是曲面及按材质衰减与校正试块比较是显著的。
7.2.5工作灵敏度控制
实施增益控制以便ABS-BCB的校正孔的图波高度与ARL线一致及然后加灵敏度的校正量与它即取得工作灵敏度。
7.2.6探伤仪的调整与查对时间
测量范围和工作灵敏度应在刚开始工作时实施和每工作四小时为了进行查对而实施。
串列式检查仪器的调整
7.3.1测量范围的调整
在调整测量范围以后，以便声速路径对应于试样接近一跨距依照单摆头方式通过利用STB-A1或STB-A3，实施对试样扫查及标记，通过由标记取得的最大回波的回波路径相一致。
7.3.2区分回波高度的曲线的准备
按图23给出的在探伤仪的刻度板上初步地提供区分回波高度的曲线。
拿刻度板的40%的高度的线作为DRL线，而且，拿这根线高6dB的线作为ARL线。
7.3.3区域区分的肯定
按7.1.5图23给出的肯定区域区分。
图23.区分回波高度和区域区分的曲线的例子。
7.3.4工作灵敏度的控制
1）板厚大于20mm及小于40mm的情况下，通过V-扫查对试样的超声波声区域实施增益控制以便回波高度与DRL线相一致，工作灵敏度通过提高16dB取得。
2）板厚大于40mm及小于75mm的情况下，通过V-扫查对试样的超声波声区域实施增益控制以便回波高度与DRL线相一致，参考灵敏度通过提高10dB取得。
3）板厚大于75mm的情况下，通过V-扫查对试样的超声波声区域实施增益控制以便回波高度与DRL线相一致，参考灵敏度通过提高14dB取得。
当要检测的板厚范围是从表面到4/t时，工作灵敏度应低于参考灵敏度4dB。
当要检测的板厚范围是从表面到4/t到2/t时，工作灵敏度应低于参考灵敏度2dB。
当要检测的板厚范围是从2/t到背表面时，工作灵敏度应是参考灵敏度。
7.3.5探伤仪的调整及校核时间
入射点，STB折射角，测量范围和工作灵敏度应在开始工作时被实施和每工作4小时后进行校核实施。
8.缺点检测
探头的选择
作为规则利用的摆头应按表7选择
表7.探头的公称折射角
板厚（mm）
使用的探头的公称折射角（度）
8to40
70°
40to60
70°and60°
超过60
联合使用60°和45°或
联合使用70°和45°
扫查表面和检测缺点方式
1）扫查表面的选择和缺点检测方式的选择。
作为规则扫查表面和缺点检测方式的选择。
表8.扫查表面和缺点检测方式。
接头形状
板厚
（mm）
扫查表面
缺陷检测方法
对接接头
100
单面两侧
一次反射法
＞100
双面两侧
直射法
T型接头
角接头
≤60
单面单侧
直射法及一次反射法
＞60
双面单侧
直射法
图24.表面及侧面
2
2）缺点检测方式
缺点检查应实施以便超声波束方向将很多于2个方向以便避免由于缺点的倾斜而漏检。
缺点如图25到29所示：
图25.板厚不大于100mm的对接焊缝的缺点检测。
图26.板厚大于100mm的对接焊缝的缺点检测。
图27.板厚不大于60mm的T型焊缝和角焊缝的缺点检测。
图28.板厚大于60mm的T型焊缝和角焊缝的缺点检测。
图29.横向缺点的缺点检测
为了检测可能出此刻焊缝中的横向缺点，探头应与焊缝轴成15°的角度及平行于焊缝长度移动。
对于表面磨平的焊缝，探头放在焊缝表面即1/2焊缝轴与声束平行向着焊缝的方向移动。
缺点检测覆盖
在扫查表面上通过移动探头检测的体积以便扫查到整个检测体积，探头每次通过应重迭垂直于扫
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