δ=12钢板对接焊接超声波探伤工艺
4-1制定δ=12mm平板对接焊缝的超声波探伤工艺 (1)
下次任务 项目四：焊缝和钢板的超声波探伤
班 级
四川化工职业技术学院焊接技术及自动化专业 《焊接检验》课程工作任务书
课时 课时 学号 项目负责人 28 学时 6 学时
任务 2：测试超声波探伤仪的性能；
成员名单 学习内容 8-2 超声波探伤设备简介 1.各组学生利用课余时间学习超声波探伤设备说明书； 学习要求 2.熟悉 JB/T4730-2005 中超声波探伤仪标准； 3.提出学习中遇到的问题； 4.学生互评学习结果。 超声波探伤仪的性能包括哪些？ 1.资料学习：8-2 超声波探伤设备简介，JB/T4730-2005 中超声波探伤设 备标准； 2.学习超声波探伤设备说明书； 3.认识超声波探伤设备； 4.进行超声波探伤仪性能测试，并写出测试报告。 交流展示 注意事项 学生操作、老师演示、讨论总结 1.爱护超声波探伤设备，轻拿轻放； 2.防止试块坠落伤人。 1.学习体会 2.发现问题和改进方案 3.提交超声波探伤仪测试报告 教师评价 同学评价 完成时间 本人签名
引导问题
学习步骤
工作总结
工作评价
2.能在弹性介质中传播
（1）纵波（L）
（2）横波（S） 质点振动方向与波的传播方向互相平行的波动，当弹性 介质受到交变拉压应力时产生纵波，介质质点疏密相间 （3）表面波（R） 质点振动方向与波的传播方向互相垂直的波动，当弹性 ，又称为疏密波或压缩波。固体、液体和气体中均可传 介质受到交变剪切应力时产生横波，介质发生切变变形 （4）板波 播纵波 ，又称为切变波。 沿介质表面传播的波动称为表面波。当弹性介质表面 横波只能在固体中传播。液体和气体不能传播横波或 受到交变张力作用时，介质表面质点作椭圆运动，长 当弹性介质表面受到交变张力作用，且板厚和波长相当 具有横波分量的其它类型的波。 轴垂直于声波传播方向，短轴平行于声波传播方向。 时，传播的波动称为板波。 表面波可看成是纵波和横波的合成，因此，表面 声速：纵波＞横波＞表面波 波和横波一样只能在固体中传播。 当f和v相同时，波长关系：纵波＞横波＞表面波 表面波一般的传播深度为1～2λ，主要用于探测 分辨力（波长越小越好）：表面波＞横波＞纵波 表面和近表面缺陷，以及测定表面裂纹的深度。
超声波探伤(焊缝)工艺
超声波探伤（焊缝）工艺1 总则1.1 本工艺适用于钢制锅炉压力容器的母材厚度为 6 ～120mm 的全焊透熔化焊焊缝及其等级评定。
1.2 本工艺不适用于铸钢及奥氏体钢焊缝, 外径小于159mm 的钢管对接焊缝, 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%的纵向对接焊缝。
1.3 依据标准：《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（96版）、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》、TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》和第1、2、3号修改单、JB/T 4730-2005 《承压设备无损检测》。
1.4 人员资格: 焊缝超声检测人员必须持有质量技术监督部门颁发的具有相应项目的有效资格证书; 初级以上在中级的指导下可进行检测操作; 中级以上可出具检测报告。
1.5 焊缝超声检测原则上按本工艺进行, 特殊情况应由检测人员编制工艺, 经超声检验检测责任师和技术负责人审批后方可进行。
国家新标准或规定下达后，应及时修订本工艺。
2 检测准备2.1 检测人员首先应了解被检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高、表面状况、背面衬垫、沟槽等情况，绘制被检工件展开图。
2.2 检测面2.2.1 一般采用一种K值探头, 母材厚度小于或等于46mm时, 应用一次反射波(即二次波)在焊缝的单面双侧进行检测; 母材厚度大于46mm时, 应用直射法(即一次波)在焊缝的双面双侧进行检测。
2.2.2 检测区域的宽度为焊缝及其两侧各相当于母材厚度30% 的一段区域且不小于10mm。
2.2.3 探头移动区的确定: 采用一次反射法时, 不小于0.75P(跨距P=2TKmm, T 为母材厚度, K为探头K值)。
2.2.4 清除探头移动区内的飞溅、油垢、锈蚀，并打磨露出金属光泽，必要时进行补焊修磨至平滑，经外观检验合格后方可检测。
2.2.5 探头移动区内的母材应采用频率为2～5MHz、晶片直径为10～25mm的直探头进行检测, 其检测灵敏度为: 将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的100% 。
焊缝超声波探伤
焊缝手动超声波探伤锅炉压力容器和各种钢结构主要采用焊接方法制造。
射线探伤和超声波探伤是对焊缝进行无损检测的主要方法。
对于焊缝中的裂纹、未熔合等面状危害性缺陷，超声波比射线有更高的检出率。
随着现代科技快速发展，技术进步。
超声仪器数字化，探头品种类型增加，使得超声波检测工艺可以更加完善，检测技术更为成熟。
但众所周知：超声波探伤中人为因素对检测结果影响甚大；工艺性强；故此对超声波检测人员的素质要求高。
检测人员不仅要具备熟练的超声波探伤技术，还应了解有关的焊接基本知识；如焊接接头形式、坡口形式、焊接方法和可能产生的缺陷方向、性质等。
针对不同的检测对象制定相应的探伤工艺，选用合适的探伤方法，从而获得正确的检测结果。
射线检测局限性：1.辐射影响，在检测场地附近，防护不当会对人体造成伤害。
2.受穿透力等局限影响，对厚截面及厚度变化大的被检物检测效果不好。
3.面状缺陷受方向影响检出率低。
4.不能提供缺陷的深度信息。
5.需接近被检物体的两面。
6.检测周期长，结果反馈慢。
设备较超声笨重。
成本高。
常规超声波检测不存在对人体的危害，它能提供缺陷的深度信息和检出射线照相容易疏漏的垂直于射线入射方向的面积型缺陷。
能即时出结果；与射线检测互补。
超声检测局限性：1.由于操作者操作误差导致检测结果的差异。
2.对操作者的主观因素（能力、经验、状态）要求很高。
3.定性困难。
4.无直接见证记录（有些自动化扫查装置可作永久性记录）。
5.对小的（但有可能超标的缺陷）不连续性重复检测结果的可能性小。
6.对粗糙、形状不规则、小而薄及不均质的零件难以检查。
7.需使用耦合剂使波能量在换能器和被检工件之间有效传播。
超声波的一般特性：超声波是机械波（光和X射线是电磁波）。
超声波基本上具有与可闻声波相同的性质。
它们能在固态、液态或气态的弹性介质中传播。
但不能在真空中传播。
在很多方面，一束超声波类似一束光。
向光束一样，超声波可以从表面被反射；当其穿过两种声速不同物质的边界时可被折射（实施横波检测基理）；在边缘处或在障碍物周围可被衍射（裂纹测高；端点衍射法基理）。
焊缝超声波探伤作业指导书
有限责任公司钢结构焊缝超声波探伤作业指导书编号:HHR/ZD-02编制：现场检测室审批：年月日钢结构焊缝超声波探伤指导书1、适用范围本指导书适用于一般工业与钢结构焊缝超声波探伤的检测。
2、依据标准GB/T11345—1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》。
GB/T50621—2010《钢结构现场检测技术标准》。
JG/T203—2007《钢结构超声波探伤及质量分级法》。
GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》。
3、仪器设备和人员的要求3。
1 钢结构检测所用的仪器、设备和量具应有产品合格证、计量检定机构出具的有效期内的检定（校准）证书，仪器设备的精度应满足检测项目的要求。
检测所用检测试剂应标明生产日期和有效期，并应具有产品合格证和使用说明书。
3.2 检测人员应经过培训取得上岗资格;从事钢结构无损检测的人员应按现行国家标准《无损检测人员资格鉴定与认证》GB/T 9445进行相应级别的培训、考核，并持有相应考核机构颁发的资格证书。
3.3 从事焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波探伤的基本技术，具有足够的焊缝超声波探伤经验，并掌握一定的材料、焊接基础知识。
3。
4 焊缝超声检测人员应按有关规程或技术条件的规定经严格的培训和考核，并持有相应考试组织颁发的等级资格证书，从事相对考核项目的检验工作。
注:一般焊接检验专业考核项目分为板对接焊缝；管件对接焊缝；管座角焊缝；节点焊缝等四种。
3.5 取得不同无损检测方法的各技术等级人员不得从事于该方法和技术等级以外的无损检测工作。
3.6 现场检测工作应由两名或两名以上检测人员承担.3。
7 超声检验人员的视力应每年检查一次，校正视力不得低于1。
0。
4、检测钢结构焊缝超声波探伤时，基本要求4.1 现场调查宜包括下列工作内容：1 收集被检测钢结构的设计图纸、设计文件、设计变更、施工记录、施工验收和工程地质勘察报告等资料；2 调查被检测钢结构现状，环境条件，使用期间是否已进行过检测或维修加固情况以及用途与荷载等变更情况;3 向有关人员进行调查；4 进一步明确委托的检测目的和具体要求;4.2 检测项目应根据现场调查情况确定，并应制定相应的检测方案.检测方案宜包括下列主要内容：1 概况，主要包括设计依据、结构形式、建筑面积、总层数,设计、施工及监理单位，建造年代等;2 检测目的或委托方的检测要求;3 检测依据，主要包括检测所依据的标准及有关的技术资料等；4 检测项目和选用的检测方法以及检测数量；5 检测人员和仪器设备情况；6 检测工作进度计划;7 所需要委托方与检测单位的配合工作；8 检测中的安全措施；9 检测中的环境措施。
钢焊缝超声波探伤操作要求资料
钢焊缝超声波探伤操作要求1、仪器调整(1)聚焦清晰、增益适当、抑制置关。
(2)有标准要求的灵敏度余量。
JB/4730.3-2005第67页3.2.2.3.1款规定在达到工件的最大检测声程时，其灵敏度余量不小于10dB。
(3)深度范围选择适当。
2、入射点至前沿距离lο的测定：（1）在CSK-ⅠA试块上测试;（2）要求误差≤±1mm。
3、K值的测定要求：（1）要求误差≤±0.1mm。
（2）可在CSK-ⅢA试块上进行，计算式：K=(a2-a1)/(h2-h1)。
（3）可以在CSK-ⅠA试块上测定，K=(lο+x-35)/30。
4、扫描线的调节①要求误差≤2%。
②可以在CSK-3Ⅲ试块上进行。
也可以在CSK-ⅠA试块上测定。
③小于20毫米厚的钢板焊缝要求使用水平定位。
大于20毫米的钢板可焊缝以使用水平定位，也可以使用深度定位法，但要求荧光屏的利用不低于满刻度的50%。
5、表面耦合补偿根据实际试板情况，推荐上表面的声能损失一般按3-4dB补偿；下表面的声能损失按4dB补偿。
一次性规定有要求的。
按照一次性规定。
6、距离——dB曲线的绘制①可以绘制距离——dB曲线，也绘制距离——波幅曲线。
②三条线在图上的位置及灵敏度关系要符合标准要求。
③在距离——dB（或波幅）曲线图上需注明参考波幅的高度、是否已计入表面补偿，使用的定位方式及调节比例7、探伤灵敏度的选择及调整。
①要求按距离——dB（或波幅）曲线确定探伤灵敏度，采用分段探伤时，应分段设定探伤灵敏度。
②要求仪器至少要保留10 dB的灵敏度余量。
（为保证仪器有一定的灵敏度余量，绘制距离——dB曲线时，应从最远声程处测起）。
③探伤灵敏度下的灵敏度余量要求记入探伤记录中。
例如：探伤灵敏度ф1×6-9dB，采用分段探伤只要求记录最大声程时探伤灵敏度余量。
8、探伤面的选择；①要求所选探头K值能满足全焊缝扫查：K≥（a+b+lο）/T(薄板使用一次反射波探伤)；式中a—上焊缝宽度的一半；b―下焊缝宽度的一半；l0－探头的前沿距离；T－工件厚度；K－探头的K值.②要求探伤面的准备，满足扫查范围的要求。
对接焊接接头超声波检测工艺规程
对接焊接接头超声波检测工艺规程对接焊接接头超声波检测工艺规程1. 0目的及适用范围1.1目的为保证钢接接头的超声波检测工作质量，提供准确可靠的检测数据，特制定本规程。
1.2适用范围1.2.1本规程规定了承压设备焊接接头的超声波检测和缺陷等级评定；1.2.2本规程适用于：a)母材厚度为6mm~400mm全熔化焊对接焊接接着的超声波检测； b) 管座角焊缝的超声波检测；1.2.3本规程不适用于：a)铸钢等粗晶材料对接接头的超声波检测；b)外径＜Φ159mm的焊接接头、内径≤Φ200mm的管座角焊缝的超声波检测；c)外径＜Φ250mm或内外径之比小于80%的纵向对接焊接接头的超声波检测。
2.0编制依据2.1本程序依据JB/T4730-2005.3《承压设备无损检测》编制；2.2本程序参照GB11345-1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和结果分级》编制；3.0检测设备和材料3.1 本工艺规程选定的设备为：数字式A型脉冲接触式超声波检测仪；3.2 为保证超声波检测结果的可靠，超声波检测仪及超声波检测要进行定期校验，必要时可进行随机校验；3.2.1 超声波检测仪和超声波检测用探头的校验方法可依照《数字式超声波检测仪、探头性能测试》程序进行；3.2.2 超声波检测仪和超声波检测用探头的校验的评定标准为： a).水平线性误差值ΔL≯1%；b). 垂直线性误差Δd≯5%；c). 动态范围＞26dB。
且保证在达到所检试件最大声程时，其有效灵敏度余量≮10dB；d). 盲区＜7mm；e).分辨力F：⑴.直（纵波）探头的分辨力F1≤6mm；⑵.斜（横波）探头的分辨力F2≤6mm。
3.3超声波检测仪和超声波检测用探头的校验周期可依照《数字式超声波检测仪、探头性能测试》程序的要求进行；3.4探头的选用见表1：表1：推荐采用的斜（横波）探头3.5试块试块是超声波检测仪器校准的基准，也是缺陷评定参考基准。
试块的选用必须满足JB/T4730—2005.3标准的要求。
钢结构工程中钢板对接焊缝的超声波检测
贾朝宏 新 疆昌吉州产品质量检验所 新疆 昌吉 ８ ３ １ １ ０ ０
【 摘 要 １近年 来在建筑工程 中，钢结构工程越 来越 多，钢结构焊接 的质 量情况直接影响 着构件的质量 ，而超 声波探伤是无损检 测中应 用比较普遍 的探测 内部缺 陷的方 法。本 文阐述超声 波探伤检测在钢结构焊接 中的应用。钢结构具有 自重轻、抗震性能好 、工业化程度 高等优点， 已广泛应用 于 工业厂房 、体 育场馆等工业及 民用建筑。 国家质 量技 术监督部 门也 开始 了对钢结构制造安装的监督 管理 。新疆 昌吉州质检 所于 ２ ０ ０ ２年开展钢结构 焊缝超 声波检测 ，积 累了一定的经验 。焊缝 内 部质 量的优劣是保证结构整体质 量的根 本，必须进行相应等级的焊缝质 量检 测。 【 关键词 】建筑 钢结构 超声波 检测
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｇ４ ４ １ ． ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １ ０ ０ ９ ． ４ ０ ６ ７ （ ２ ０ １ ４ ） １ ７ － ２ ４ ４ ． ０ １
一
、
超声 波探伤 的基本原理
探伤仪按信号的显示方式不 同，可分为 Ａ 、 Ｂ 、ｃ型三种 ，即人们通 常所说的 Ａ超 、Ｂ超 、ｃ超。焊缝超声波探伤采用 Ａ超。焊缝探伤主要 采用斜探头横波探伤 ，斜探头使声束斜 向入射 ， 根据在始脉冲与底脉冲 之 间是否存在探伤脉冲来判断焊缝 中的缺 陷。当发现焊缝 中存在缺陷后 ， 根据探头在试件上的位置以及缺陷回波 的位置和在显示屏上高度 ，由此 可确定焊缝的缺陷位置和大小。
３ ． 回 波 分 析
Hale Waihona Puke 二 、检 测前 的 准 备
１ ． 探 测 面 的修 整
钢结构对接焊缝的超声波探伤
用 Ｂ级检 验 ， 以这里 只介 绍 这 种检 验方 法 。Ｂ 所
１ 了解 对接 焊 缝 的评定 等 级 、 验等 级 检 母 材厚度 ＞１０ｒｎ ， 用双面双侧检验 。受几 ０ ＇ 时 采 ｔ ｌ ｌ 和探伤 例 匕
何条件的 限制 可在 焊 缝 的双 面 单侧 采 用两 种角
在钢 结构 的钢 板 对接 焊缝 中一 般 要 求全 焊 度 探头进行 探 伤 。条 件允 许 时应 做 横 向缺 陷 的 检验。对 于探 伤 比例一 级 焊缝 为 １０ 二 级 焊 ０ ％， 缝为 ２ ％。探 伤 比例 的计数 方法 是 ： ０ 对于工厂 制 作的焊缝 应按照每 条焊缝 计算 百分 比， 且探伤 长
这里需 要指出 的是 ， 实 际的探 伤 中有很多 检测 在
人员 误 以为对 于 工厂 制 作 的二 级 焊缝 应 按 照焊 缝的条数 计 算 探 伤 比例 ， 种认 识 是 错误 的 ， 这 对 于工厂制作 的二级 焊 缝 每条 焊 缝 都 应该 进行 检
狈 只不过应 对每条焊缝按 照长度 的 ２ ％进行探 、， ０ ０
钢结构 工程 中探伤 的唯一 手段 ， 当我 们对缺 陷的
判断不准确 时 ， 以借 助射线探 伤 的方 法予 以确 可
定。对于一级 和 二 级对 接 焊 缝 的超 声 波探 伤 应 首先 明确焊缝的评定 等级 、 检验 等级 和探伤 比例 的规定 。一级 焊缝的评定等 级为 Ｉ级 ， Ｉ 二级焊 缝 的评定等级 为 Ｉ 级 ， 就是说 一 级 焊缝 Ⅱ级 合 Ｉ Ｉ 也
钢 结构 对接 焊缝 的 超 声波 探伤
陶 伟
（ 天津市大港区城建建筑材料试验室， 天津 ３０７ ） ０２０ 摘 要： 介绍 了钢结构钢板 对接焊缝 的超声波探 伤的基 本知识。主要 包括 ： 焊缝 的评定等 级、 检验等级、 探伤 比例的规定、 设备 的选择和调试 、 探伤手法、 陷判断等。 缺
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检测设备 探头型号
பைடு நூலகம்
检测面
双面检测
扫查 方式
单探头 斜平行 扫查
探头K值
2.5
检测规范 表面补偿 检测区域 技术等级 检测结果 及质量等级 检验员 责任人 A级 30dB
扫描 线调节 探头移动区
声程1：1 l=
检测 灵敏度 检查比例
高 100%
附加说明：1.UT操作人员必须持有UT-Ⅱ级资格 证 2.返修部位的UT仍按本工艺卡执行 日期
平板对接焊缝 φ2800*δ12 焊后24h 焊缝 仪器种类
工件编号 焊接方法 检测标准 表面要求 A型脉冲反射式 2.5B6x6K3
01 CO2气保焊 JB/T4730-2005
材质 坡口形式 检验宽度
Q235B V型 17.2mm
清除表面飞溅、粗糙度Ra≤6.3μm 仪器 型号 试块 种类 PXUT320C CSK-ⅠA 仪器编号 耦合剂 机油
4.超声波的衰减
（1）散射 f↑，晶粒越大，散射越多。 （2）吸收 固体少，液体少。 （3）扩散 距离越大，扩散↑。
（二）超声波探伤设备简介
1.探头（换能器） (1)探头的种类 ①直探头 发射和吸收纵波。 ②斜探头 发躰和吸收横波。 ③水浸聚焦探头 ④双晶探头 (2)探头的主要参数 ①折射角γ或探头K值； ②前沿长度 ③声轴偏离角
（一）超声波的产生及其性质
20~20000HZ，人耳能听到，称为声波；大于20000HZ，称 为超声波；小于20HZ，称为次声波。
1.超声波的产生与接收
（1）产生方法 机械法、热学法、电动力法、压电法 （2）压电法 ①压电效应 正压电效应：变形→电荷 逆压电效应：电荷→变形 ②发射与接收 发射：电振荡→变形（拉伸或压缩）→超声波 接收：变形→电荷（高频电压）→探伤仪
2.超声波探伤仪
(1)分类
A型：缺陷的波幅显示 B型：缺陷俯视图像显示 缺陷显示方式 C型：缺陷侧视图 3 D型：缺陷三维图像显示
波的连续
脉冲波 连续波 调频波
3.试块
(1)标准试块 由法定机构对材质，形状，尺寸和性 能等做出规定和鉴定的试块称为标准 试块。我国规定：SCK-IB为探伤标 准试块。 (2)对比试块（参考试块）
(2)能在弹性介质中传播 ①波型 a.纵波（L） 振动方向与传播方向相同，能在固、液、气中传播。 b.横波（S） 振动方向垂直于传播方向，只能在固体中传播。 c.表面波（R） d.板波 ②声速 声速：纵波＞横波＞表面波 当f和v相同时，波长关系：纵波＞横波＞表面波 分辨力（波长越小越好）：表面波＞横波＞纵波 (3)异质介面上的透射、反射、折射和波型转换 （4）具有穿透性和衰减性 4
③频率 ④角度或K值 薄件宜大K值，厚件宜小K值。
低频率：粗糙表面、粗 晶材料及厚大工件 ，晶粒细小和薄壁工件 高频率：表面粗糙度低
3.各种焊接接头的探伤 （1）锯齿形扫查 （2）基本扫查 转角扫查、环绕扫查、左右扫 查、前后扫查 （3）平行扫查 （4）斜平行扫查
（5）双探头扫查
工件名称 规格 检测时间 检测项目
2.超声波的主要参数
（1）C、f、T、λ F=1/T C=λ/T （2）声压（P） 垂直作用于单位面积上的压力 声压＝变化压强-静压 声压决定于声波的高度 （3）声强（I） 表示超声波的能量 （4）声阻抗（Z） Z＝ρC
3.超声波的性质
（1）有良好的指向性 ①直线性 ②束射性 a.能量集中在2θ以内的锥形区域内 半扩散角 λ↓和D↑则θ↓，指向性好，能量越集中。 b.近场区与远场区（声压轴向分布不均匀） 近场长度 c.不同横截面上声压分布不同 d.波阵面不同 未扩散区：平面 扩散区：球面
（三） 超声波探伤的基本方法
1.直接接触法 （1）垂直入射法（纵波法） （2）斜角探伤法（横波法） （3）影响探伤波形的因素 ①耦合剂的影响 耦合剂声阻抗与工件越接近，则透过率愈好；耦合剂厚度为波长1/2整数倍时反 射波最大。 ②工件的影响 ③缺陷的影响 位置、形状（反射波：平面＞柱面＞ 球面）、大小、方向和内含物。 2.液浸法
（四）焊缝的超声波探伤
1.焊缝超声波探伤的一般程序 （1）编写委托检验书 （2）确定参加检验的人员 （3）检验员探伤前的准备 （4）现场粗探伤 （5）现场精探伤 （6）评定焊接缺陷 2.焊缝直接接触法超声波探伤 （1）检验等级的确定 A：K＝1 B：K＝5~6 C：K＝10~12 （2）探伤面及探伤方法的确定 表面粗糙度不大于6.3µm （3）探头的选择 ①探头形式 焊缝通常选用斜探头 大晶片：大厚度工件或粗晶材料 ②晶片尺寸 小晶片：较薄工作或表面曲率大的工件