C11超声检测.doc

修改状态 0 超声检测工艺守则 页 次 1/13 1 范围 本工艺守则根据引用文件规定如下 承压设备采用A型脉冲反射式超声波探伤仪检测工件缺陷的超声波检测方法和质量分级要求。 适用于金属材料制承压设备用原材料、零部件和焊接接头的超声检测。 采用超声直（斜）射法检测内部缺陷。不同检测对象相应的超声厚度检测范围见表1。 表1 不同检测对象相应的超声厚度检测范围 超声检测对象 适用的厚度范围mm 碳素钢、低合金钢、镍及镍合金板材 母材为6～250 碳钢、低合金钢锻件 厚度≤1000 不锈钢、镍及镍合金复合板材 基板厚度≥6 全熔化焊钢对接焊接接头 母材厚度为6～400 奥氏体不锈钢对接焊接接头 母材厚度为10～50 2 编制依据和引用标准 JB/T4730－2005 承压设备无损检测 JB/T7913－1995 超声波检测用钢制对比试快的制作与校验方法 JB/T9214－1999 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法 JB/T10061－1999 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件 JB/T10062－1999 超声波探伤用探头性能测试方法 JB/T10063－1999 超声波探伤用1号标准试块技术条件 国家质量监督检验检疫总局 国质国检字【2003】248号文 特种设备无损检测人员考核与监督管理办法 3 检测人员 3.1 从事承压设备的原材料、零部件、焊接接头与承压设备有关的支撑件和结构件超声检测的人员，应按照特种设备无损检测人员考核与监督管理规则的要求取得相应的检测资格。 3.2 超声检测人员资格分为Ⅲ（高）级、Ⅱ（中）级、Ⅰ（初）级。取得不同无损检测资格级别的人员，只能从事与该资格级别相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。 4 检测设备 4.1 超声检测设备均应具有产品合格证书或合格的证明文件。 4.2 探伤仪、探头和系统性能 修改状态 0 超声检测工艺守则 页 次 2/13 4.2.1 探伤仪 采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为0.5MHz～10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB的误差在1dB以内，最大累计误差不超过1dB。水平线性误差不大于1。垂直线性误差不大于5。每隔3个月至少对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测定，测定方法按JB/T10061的规定。 4.2.2 探头 4.2.2.1 新购探头应有探头性能参数说明书，新探头使用前应进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等主要参数的测定。测定应按JB/T10062的有关规定进行，并满足其要求。 4.2.2.2 晶片面积一般不应大于500mm2，且任一边长原则上不打于25mm。 4.2.2.3 单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2O，主声束垂直方向不应有明显的双峰。 4.2.3 超声探伤仪和探头的系统性能 4.2.3.1使用仪器斜探头系统，检测前应测定前沿距离、K值和主声束偏离，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。 4.2.3.2使用仪器直探头系统，检测前应测定始脉宽度、灵敏度余量和分辨力，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。 4.2.3.3 检测过程中仪器和探头系统的复核 遇有以下情况应对系统进行复核 a 校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时； b 检测人员怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时； c 工作结束时； d 连续工作4h以上时。 4.2.3.4 检测结束前仪器和探头系统的复核 a 每次检测结束前，应对扫描量程进行复核。如果任意一点在扫描线上的偏移超过扫描线读数的10,则扫描量程应重新调整，并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检； b 每次检测结束前，应对扫查灵敏度进行复核。一般对距离波幅曲线的校核不应少于3点。如曲线上任意一点幅度下降2dB，则应对上一次复核以来所有检测部位进行复检；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。 4.2.3.3 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。 4.2.3.4 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于10。 4.2.3.5 仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm； 对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。 修改状态 0 超声检测工艺守则 页 次 3/13 4.2.3.6 直探头的远场分辨率应不小于30 dB，斜探头的远场分辨率应不小于6dB。 4.2.3.7 仪器和探头系统性能应按JB/T9214和JB/T10062的规定进行测试。 4.3 试块 4.3.1 标准试块 4.3.1.1 标准试块是指本部分规定的用于仪器探头系统性能校准和检测校准试块，本部分采用的标准试块有 a 钢板用标准试块CBI、CBII； b 锻件用标准试块CSI、CSII、CSIII； c 焊接接头用标准试块CSK-IA、CSK-IIA、CSK-IIIA、CSK-IVA。 4.3.1.2 标准试块应采用与被检工件声学性能相同或近似的材料制成，该材料用直探头检测时，不得有大于或等于Ф2mm平底孔当量直径的缺陷。 4.3.1.3 标准试块尺寸精度应符合JB/T4730.32005的要求，并应经计量部门检定合格。 4.3.1.4 标准试块的其他制造要求应符合JB/T10063和JB/T7913的规定。 4.3.2 对比试块 4.3.2.1 对比试块是指用于检测校准的试块。 4.3.2.2 对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特性，试块厚度应与被检工件的厚度相对应。如果涉及到两种或两种以上不同厚度部件焊接接头的检测，试块的厚度应由其最大厚度来确定。 4.3.2.3 对比试块发射体的形状、尺寸和数量应符合JB/T4730.32005的规定。 5 检测表面制备 5.1 确定检测表面应保证工件被检部分均能得到充分检查。 5.2 被检测的原材料、零部件、焊接接头等表面质量应经外观检测合格。所影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物等都应予以清除，其表面粗糙度应符合检测要求。表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性，否则应做适当的处理。 6 检测时机 6.1 钢锻件超声检测原则上应安排在热处理之后，孔、台等结构机加工前进行，检测面的表面粗糙度Ra≤6.3m。 6.2 奥氏体钢锻件超声检测原则上应在最终热处理后、粗加工前进行超声检测。检测表面的表面粗糙度Ra≤6.3m。检测面应无无氧化皮、漆皮、污物等。 6.3 焊接接头的超声检测应安排在焊接工序完成之后进行。对于有延迟裂纹倾向的材料，超声检测应根 据要求至少在焊接完成24h后进行。 6.4 对于其他超声检测的检测时机应按相关法规、标准及有关技术文件的规定。 修改状态 0 超声检测工艺守则 页 次 4/13 7 检测工艺 7.1 承压设备用钢板超声检测 7.1.1 范围 本条适用于板厚为6mm～250mm的碳素钢、低合金钢制承压设备用钢板的超声检测。 奥氏体钢板材、镍及镍合金板材以及双相不锈钢板材的超声检测也可参照本章执行。 7.1.2 探头选用 7.1.2.1 探头选用按表2规定进行 表2承压设备用板材超声检测探头选用 板厚，mm 采用探头 公称频率，MHz 探头晶片尺寸 6～20 双晶直探头 5 晶片面积不小于150mm2 20～40 单晶直探头 5 Ф14mm～Ф20mm 40～250 单晶直探头 2.5 Ф20mm～Ф25mm 7.1.3 标准试块 7.1.3.1 用双晶直探头检测厚度不大于20mm的钢板时，应采用CBI标准试块。 7.1.3.2 用单直探头检测厚度大于20mm的钢板时，CBII标准试块应符合表3的规定。试块厚度应与被检钢板厚度相近。如经合同双方协商同意，也可采用双晶直探头进行检测。 表3 CBII标准试块 试块编号 被检钢板厚度 检测面到平底孔的距离S 试块厚度T CBII-1 20～40 15 ≥20 CBII-2 40～60 30 ≥40 CBII-3 60～100 50 ≥65 CBII-4 100～160 90 ≥110 CBII-5 160～200 140 ≥170 CBII-6 200～250 190 ≥220 7.1.4 基准灵敏度 7.1.4.1 板厚不大于20mm时，用CBI试块将工件等厚部位第一次底波高度调整到满刻度的50％，再提高10dB作为基准灵敏度。 7.1.4.2 钢板厚度大于20mm时，应将CBII试块Ф5平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50％作为基准灵敏度。 7.1.4.3 板厚不小于探头的3倍近场区时，也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度，其结果应与7.1.4.2的要求相一致。 7.1.5 检测方法 修改状态 0 超声检测工艺守则 页 次 5/13 7.1.5.1 检测面 可选钢板的任一轧制表面进行检测。若检测人员认为需要或设计上有要求时，也可选钢板的上、下两轧制表面分别进行检测。 7.1.5.2 耦合方式 耦合方式可采用直接接触法或液浸法 7.1.5.3 扫查方式 a 探头沿垂直于钢板压延方向，间距不大于100mm的平行线进行扫查。在钢板剖口预定线两侧各50mm（当板厚超过100mm时，以板厚的一半为准）内应作100％扫查； b 根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式的扫查。 7.1.6 缺陷的测定与记录 7.1.6.1 在检测过程中，发现下列三种情况之一即作为缺陷 a 缺陷第一次反射波（F1）波高大于或等于满刻度的50％，即F1≥50％； B 当底面第一次反射波（B1）波高未达到满刻度，此时，缺陷第一次反射波（F1）波高与底面第一次反射波（B1）波高之比大于或等于50％，即B146～120 2.0～1.0（600～450） 120～400 2.0～1.0（600～450） 7.5.6 检测频率 检测频率一般为2MHz～5MHz。 7.5.7 距离波幅曲线的绘制 7.5.7.1 距离波幅曲线应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由评定线、定量线和判废线组成。评定线与定量线之间（包括评定线）为I区，定量线与判废线之间（包括定量线）为II区，判废线及其以上区域为III区。如果距离波幅曲线绘制在荧光屏上，则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的20％。 7.5.7.2 距离波幅曲线的灵敏度选择 a 壁厚为6mm～120mm的焊接接头，其距离波幅曲线灵敏度按表7的规定。 b 壁厚为120mm～400mm的焊接接头，其距离波幅曲线灵敏度按表8的规定。 c 检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。 d 检测面曲率半径R≤W2/4时，距离波幅曲线的绘制应在与检测面曲率相同的对比试块上进行。 e 扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。 修改状态 0 超声检测工艺守则 页 次 11/13 表7 距离波幅曲线的灵敏度 试块型式 板厚，mm 评定线 定量线 判废线 CSK-IIA 6～46 46～120 Ф240-18dB Ф240-14dB Ф240-12dB Ф240-8dB Ф240-4dB Ф2402dB CSK-IIIA 8～15 15～46 46～120 Ф16-12dB Ф16-9dB Ф16-6dB Ф16-6dB Ф16-3dB Ф16dB Ф162dB Ф165dB Ф1610dB 表8 距离波幅曲线的灵敏度 试块型式 板厚，mm 评定线 定量线 判废线 CSK-IVA 120～400 Фd-16dB Фd-10dB Фd 注d为横孔直径 8 质量分级 8.1 承压设备用钢板质量分级 8.1.1 钢板质量分级见表9。 表9 钢板质量分级 等级 单个缺陷 指示长度mm 单个缺陷 指示面积cm2 在任一1m1m检测面积 内存在的缺陷面积百分比％ 以下单个缺陷指示面积不计cm2 I 14～20 20～26 26 注本表仅适用于声程大于近场区长度的缺陷 8.2.2 单个缺陷的质量分级见表11。 表11 单个缺陷的质量分级 等 级 I II III IV V 缺陷当量直径 ≤Ф4 Ф40dB～8dB Ф48dB～12dB Ф412dB～16dB Ф416dB 8.2.3 缺陷密集区质量分级见表12。 表12 密集区缺陷质量分级 等 级 I II III IV V 密集区缺陷占检测总面积的百分比，％ 0 0～5 5～10 10～20 20 8.2.4 当缺陷被检测人员判定为危害性缺陷时，锻件的质量等级为V级。 8.3 承压设备用奥氏体钢锻件质量分级 8.3.1 单直探头检测的质量分级见表13。 表13 单直探头检测的质量分级 工件公称厚度 ≤80 80～200 200～300 300～600 600 工件质量等级 I II I II I II I II I II 缺陷当量直径Ф或因缺陷引起底波降低后的幅度 ≤Ф3 Ф3 ≤Ф6 Ф6 ≤Ф10 Ф10 ≤Ф13 Ф13 ≤5 120～400 L＝T/3，最大不超过50 II 6～120 II L＝2T/3，最小为12，最大不超过40 在任意4.5T焊缝长度范围内L’不超过T 120～400 最大不超过75 III 6～400 II 超过II级者 超过II级者 III 所有缺陷 I、II、III 裂纹等危害性缺陷 注1母材板厚不同时，取薄板侧厚度值。 注2当焊缝长度不足9T（I级）或4.5TII级时，可按比例折算。当折算后的缺陷累计长度小于单个缺陷指示长度时，以单个缺陷指示长度为准。 9.2 超声检测报告至少应包括下述内容 a 委托单位； b 被检工件名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况； c 检测设备探伤仪、探头、试块； d 检测规范技术等级、探头K值、探头频率、检测面和检测灵敏度； e 检测部位及缺陷类型、尺寸、位置和分布应在草图上予以标明，如有因几何形状限制而检测不到的部位，也应加以说明； f 检测结果及质量分级、检测标准名称和验收等级； g 检测人员和责任人员签字及其技术资格； h 检测日期。 编制 审核 批准