焊接壳体超声波探伤检验作业指导书.doc

焊接壳体超声波探伤检验作业指导书DN/QR-18-20152015 年 8 月浙 江 时 森 电 气 科 技 有 限 公 司 焊接壳体超声波探伤检验作业指导书第 1 页 共 8 页焊接壳体超声波探伤检验作业指导书1. 适应范围本作业指导书适用于厚度大于或等于 8mm 的铝及铝合金制的 GIS 焊接壳体全焊透熔化焊对接焊缝对接接头超声波检测，不适用于外径小于 159mm 的铝及铝合金环向对接接头，也不适用于外径小于 250mm或内外径之比小于或等于 80%的纵向对接接头的超声波检测厚度 6mm 的对接接头探伤方法参考附表2. 超声波探伤原理超声波探伤是利用超声能透入被测材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件内部缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至材料内部时，遇到缺陷与零件底面时，由于缺陷声阻抗和零件声阻抗不同，就分别发生反射回波来，在萤光屏上形成脉冲波形，探伤人员再根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小3、 引用标准GB/T 9445 《无损检测人员资格鉴定与认证 》GB/T 12604.1 《无损检测术语 超声检测》GB/T 23905 《无损检测 超声检测用试块 》NB/T 47013.3-2015《承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测》JB/T 4734-2002 《铝制焊接容器》4、 检验人员在本公司从事焊缝探伤检测人员，应按 GB/T 9445 或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，取得超声检测相关工业门类的资格等级证书，并由雇主或其代理对其进行职位专业培训和操作授权。

从事焊缝检测人员应掌握焊缝超声检测通用知识，具有足够的焊缝超声检测经验，并掌握一定的材料和焊接基础知识5、检测设备及试块EPOCH 1000 便携式超声无损探伤仪5MHz K2.5 斜探头 / 2.5MHz K2.5 斜探头耦合剂：化学浆糊、机油等CSK-IA 试块CSK -IIA-1 试块 (对接焊接接头对比试块-1#)编 制 陈泽怀 20150812校 核标准化审 定 李雪夫 20150813页次 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 会 签 批 准 王福明 20150814焊接壳体超声波探伤检验作业指导书第 2 页 共 8 页6、超声波探伤6.1 斜探头校准每次开机超声波测试前，均需要对探头进行校准斜探头校准步骤如下：a） 校准入射点（探头前沿）；b） 校准材料声速c） 校准探头零点d) 校准探头角度（K 值）6.1.1 校准入射点（探头前沿）用 CSK－IA 试块或 IIW 试块（又称荷兰试块）测斜探头零点，按图 1 所示，首先将仪器声速调节为 3080m/s，显示范围为 150mm，然后开始测试如图 2 所示，将斜探头放在试块上并移动，使得 R100mm 的圆弧面的反射体回波达到最高，用直尺量出探头前端面距离 x，前沿距离 L0=（100-x）mm 此值即为该探头的前沿值， R100mm 弧圆心对应探头上的位置即为探头入射点。

显示范围设为 150mm声速设为3080m/sA 闸门B 闸门声程焊接壳体超声波探伤检验作业指导书第 3 页 共 8 页6.1.2 校准材料声速 按照 5.1.1 中所述找到 R100mm 的最高反射波，调节显示范围使得屏幕上能显示该弧面的二次回波，选择闸门方式为双闸门，如图 3 所示，调节 A 闸门与一次回波相交，调节 B 闸门与二次回波相交，调节声速值使得状态行中声程测量值（S）为 100，此时得到的声速值即为该材料的实际声速值6.1.3 校准探头零点 保持上面的测量状态，将闸门方式改为单闸门，调节 A 闸门与一次回波相交，调节探头零点使得状态行中声程测量值（S）再次为 100，此时得到的探头零点值即为该探头的零点值，如图 4 所示6.1.4 K 值（角度）校准将探头置于 CSK IA 铝试块上，如图 5 所示，对准 φ50 孔，左右移动探头并调节增益旋钮，找出φ50 孔最大回波测量探头前沿至试块端头距离 L，探头 K 值按下式计算：K=（L+L0-35）/30将此 K值与探头标称值进行对比，如果不一致，将测量值输入设备图 5 K 值校准及计算6.2 DAC 曲线制作（距离—波幅曲线）DAC 曲线是用于区分大小相同，但距离不同的反射体幅度的变化。

正常情况下，试件内同样大小，距离不同的反射体，由于材料的衰减，波束的扩散而造成波幅的变化DAC 曲线是用图示方式补偿材料衰减，近场影响，波束扩散和表面光洁度正常情况下，在绘制好 DAC 曲线后，不管试件中反射体的位置如何，同样大小的反射体产生的回波峰值均在同一条曲线上同样道理，比试件中反射体较小的反射体产生的回波会落在该曲线下面，而较大一些的会落在该曲线上面制作 DAC 曲线时，采点的深度范围需覆盖相应的试件厚度，我司一般采用 CSK-ⅡA-1 铝试块（铝及铝合金对接焊接接头对比试块-1#），分别选取 5mm，15mm,25mm,35mm 处的 Φ2*40mm 的横孔制作曲线6.2.1 调整显示范围 通过翻页键及功能键选择基本功能组，调整显示范围（选取 3 倍板厚 t，如选取=40mm ），使DAC 曲线标定制作时不会超出该显示范围6.2.2 制作 DAC 曲线 a）进入 DAC 标定界面，如图 6 所示，将探头置于对比试块上，移动探头，找到 h=5mm 孔的最大波，调节增益旋钮，使回波高度为屏高的 80%，使用 ADD（增加）按钮，捕捉当前闸门内的回波高度，并显示该测值b）将探头置于对比试块上，移动探头，找到 h=15mm 孔的最大波，调节增益旋钮，使回波高度为屏高的80%，使用 ADD（增加）按钮，捕捉当前闸门内的回波高度，并显示该测值。

此时的两点连接成一条曲线，如图 7 所示c)将探头置于对比试块上，移动探头，找到 h=25mm 孔的最大波，调节增益旋钮，使回波高度为屏高的80%，使用 ADD（增加）按钮，捕捉当前闸门内的回波高度，并显示该测值此时三点连接一条的曲线，Φ50焊接壳体超声波探伤检验作业指导书第 4 页 共 8 页d）将探头置于对比试块上，移动探头，找到 h=35mm 孔的最大波，调节增益旋钮，使回波高度为屏高的80%，使用 ADD（增加）按钮，捕捉当前闸门内的回波高度，并显示该测值此时四点连接一条的曲线，作为 Φ2 孔的母线d）标定点完成后，选择 Done（完成）完成 DAC 曲线创建过程，并回到 DAC 检测模式6.2.3 调节三条偏置曲线的偏置值 通过翻页键及功能键选择 DAC 功能组， 按 NB/T 47013 的检测标准规定调整三条偏置曲线，Φ2-18， Φ2-12，Φ2-4 ，即 DAC 评定线、DAC 定量线、 DAC 判废线，见表 1 所示表 1 距离-波幅缺陷灵敏度评定线 定量线 判废线Φ2×40mm-18db Φ2×40mm-12db Φ2×40mm-4db6.2.4 绘制好的 DAC 曲线如图 8 所示，三条 DAC 曲线将屏幕划分为 1、 2、3 三个区域，评定线和定量线之间（含评定线）的区域为 1 区，定量线和判废线之间（含定量线）为 2 区，判废线及以上区域为 3 区。

现场探伤时这三条 DAC 曲线将绘制在屏幕上，操作者可根据反射体回波高度所在的区域来直接确定缺陷性质6.2.5 表面粗糙度补偿 选择 Basic（基本）> GAIN（增益）键，针对不同筒体、不同探头，进行曲面补偿 (见表 2 所示)，焊接壳体超声波探伤检验作业指导书第 5 页 共 8 页按 ADD（增加）键在增益基础上增加补偿增益表 2 曲面补偿值筒体直径 厚度 探头 K 值 晶片尺寸 探头频率 探头前沿 补偿值（dB）纵缝 补偿值（dB）环缝Φ295 11 2.5 9*9 5MHz 12 5 4Φ295 11 2.5 6*8 2.5 MHz 5 5 4Φ450 10 2.5 9*9 5MHz 12 4 3Φ450 10 2.5 6*8 2.5 MHz 5 4 3Φ520 8 2.5 9*9 5MHz 12 4 3Φ520 8 2.5 6*8 2.5 MHz 5 4 3Φ480 6 2.5 6*8 2.5 MHz 5 4 36.26 曲线调整增益如图 9 所示，为了更好的识别波形，我们需要增加实时 A 扫描和 DAC 曲线的增益，然后再进行检测,选择 TVG>CurveGain（曲线增益）然后通过所选的正步距或负步距调整曲线增益。

6.2.7 DAC 曲线保存 将制作完成的 DAC 曲线以及相关的参数设置保存到波形文件中以便于以后现场应用时直接调用6.3 缺陷长度测量方法根据缺陷最大反射波幅确定缺陷当量值 Ф 和测定缺陷指示长度 ΔL缺陷当量 Ф，用当量平底孔直径表示，试块对比或当量计算确定缺陷当量尺寸缺陷指示长度 ΔL 的测定一般采用如下三种方法：a、当缺陷反射波只有一个高点时，用降低 6dB 相对灵敏度法测长；b 、在测长扫查过程中，如发现缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，则采用端点 6db 法，c 、当缺陷位于Ⅰ区时，采用绝对灵敏度法进行测量6.3.1 6dB 法（半波高度法）由于波高降低 6dB 后正好为原来的一半（ 20lg0.5=-6db），因此 6dB 法又称半波高度法半波高度法的做法是：移动探头找到缺陷的最大反射波（不能达到饱和）然后沿缺陷方向左右移动探头，当缺陷波高降低一半时，探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度6dB 法的具体做法是：移动探头找到缺陷的最大反射波后，调节增益器，使缺陷波高降至评定线波高然后再用增益器将仪器灵敏度提高 6dB，沿缺陷方向移动探头，当缺陷波高降至评定线波高时，探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度，如（图 10）所示。

6.3.2 端点 6dB 法端点 6dB 法测长的具体做法是：当发现缺陷后，探头沿着缺陷方向左右移动，找到缺陷两端的最大反射波，分别以这两个端点反射波高为基准，继续向左、向右移动探头，当端点反射波高降低一半时（或 6dB 时），探头中心线之间的距离即为缺陷的指示长度，如图 11 所示6.3.3 当缺陷反射波峰位于Ⅰ区，如认为有必要记录时，将探头左右移动，将波幅降到评定线，以此测定缺陷的指示长度 焊接壳体超声波探伤检验作业指导书第 6 页 共 8 页图 10 半波高度法 图 11 端点 6db 法6.4 质量分级对接接头的缺陷按照表 3 的分级进行，根据 JB/T 4734-2002《铝制压力容器》第 10.6.4.2 条，超声波检测：要求进行局部无损检测的对接接头，合格级别不低于Ⅱ级表 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 允许的单个缺陷指示长度8～40 ≤20＞40～80 Ⅰ ≤408～40 ≤10Ⅰ＞40～80 Ⅱ ≤T/4，最大不超过 208～40 ≤30＞40～80 Ⅰ ≤608～40 ≤15Ⅱ＞40～80 Ⅱ ≤T/3，最大不超过 25Ⅱ 超过Ⅱ级者Ⅲ 所有缺陷Ⅲ 8～80Ⅰ 超过Ⅱ级者注：板厚不等的对接焊接接头，取薄板侧厚度值6.5 检测准备6.5.1 检测面a）检测区域的宽度是焊缝本身再加上焊缝两侧各 10mm，见图 12。

b）检测前，应清除焊缝移动区域的飞溅、锈蚀及油垢及其它杂质，检测表面应平整，便于探头的扫查，其表面粗糙度应小于或等于 6.3um，一般应进行打磨c）焊接接头外观及检测表面经检查合格后，方可进行检测d）焊接检查面一般在焊接后喷砂前进行检验，若已经表面喷砂，需在表面涂漆后进行检验图 12 焊缝探伤扫查区域 图 13 焊缝探伤扫查方法6.5.2 扫查灵敏度a) 扫查灵敏度不应低于评定线灵敏度，（此时在检测范围内最大声程处的评定线高度不应低于荧光屏满刻度的 20%）b)检测和评定横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高 6dB注：超声波探伤仪工作 4h 后，须校准灵敏度如果灵敏度不合格，必须对前期 4h 内探伤。