铁路桥梁钢结构焊缝超声波探伤实施细则

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钢构作业指导书

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铁路桥梁钢结构焊缝超声波探伤实施细则

1. 目的

为使测试人员在做建筑钢结构焊缝超声波探伤时有章可循，并使其操作合乎规范。2. 适用范围

适用于母材厚度为10～80mm的碳素钢和低合金钢的钢板对接、T型接头、角接头焊缝。

3. 检测依据

TB10212-2009铁路钢桥制造规范

GB/T11345-2013焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定

4．检验方法概述

超声波探伤法的原理是利用超声波探伤仪换能器发射的脉冲超声波，通过良好的耦合方式使超声波入射至被检工件内，超声波在工件内传播遇到异质界面产生反射，反射波被换能器所接收并传至超声波探伤仪示波器。通过试块或工件底面作为反射体调节时基线以确定缺陷反射回波的位置，调整检测灵敏度以确定缺陷的当量大小。

5．人员要求

所有从事超声波探伤的检验员应通过有关部门组织的超声波探伤培训、考试并取得相应的执业资格证书，Ⅰ级检验员具有现场操作资格，但必须在Ⅱ级或Ⅲ级人员的指导或监督下进行，Ⅱ级或Ⅲ级人员可以编制超声波探伤工艺规程和工艺卡以及签发审核检验报告。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。

6．检测器材

6.1超声波探伤仪：采用数字A型脉冲反射式超声波探伤仪，频率范围为0.5-10MHz，且实时采样频率不应小于40MHz；衰减器精度为任意相邻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%。

6.2探头：晶片面积一般不应大于500mm2，且任一边长原则上不大于25mm；单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°；主声束垂直方向上不应有明显双峰；折射角的实测值与公称

值的偏差应不大于2°(K值偏差不应超过士0. 1)，前沿距离的偏差应不大于1mm。

6.3仪器和探头系统性能：系统有效灵敏度必须大于评定灵敏度10dB以上；直探头远场分辨力≥30dB，斜探头远场分辨力＞6dB；

6.4试块

6.4.1标准试块: CSK-ⅠA、 CSK-ⅠB 该试块主要用于测定探伤仪、探头及系统性能，调校探头K值、前沿，调整时基线比例。

6.4.2对比试块: RB-1、RB-2、RB-3该系列试块主要用于探测范围为10～80mm的距离波幅曲线制作，调整检测灵敏度。

6.4.3铁路钢桥制造专用柱孔标准试块:用于贴角焊缝超声波探伤调整时基线比例也及距离波幅曲线制作，调整检测灵敏度等。

6.5耦合剂

6.5. 1 应选用适当的液体或糊状物作为耦合剂，耦合剂应具有良好透声性和适宜流动性，不应对材料和人体有损伤作用，同时应便于检验后清理。

6.5.2 典型的藕合剂为水、机油、甘油和浆糊，耦合剂中可加人适量的“润湿剂”或活性剂以便改善藕合性能。

6.5.3 在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合

7. 工作程序

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7.1检测准备

7.1.1测试前可由项目负责人或有关人员前往现场踏勘，了解现场基本情况(操作环境\工件材质\焊接方法\结构类型等)以及检测数量；

7.1.2接收委托单，进行委托审核及检测可行性分析；

7.1.3选择合理的探伤工艺;

7.1.4调校仪器,制作距离波幅曲线;

7.2现场检测

7.2.1清理及打磨探头扫查区域;

7.2.2涂刷耦合剂;

7.2.3初步扫查,观察回波信号,对于评定线以上的缺陷回波在焊缝相应位置作出标记;

7.2.4精确扫查,对初步扫查已经判定的缺陷进行定位、定量的精确测量，必要时可以接合焊接工艺进行缺陷定性。

7.3记录与报告

7.3.1填写设备使用记录;

7.3.2以单条焊缝为单位记录焊缝缺陷;

7.3.3书面通知委托方检测结果及数量;

7.3.4编写检测报告.

8.检测技术要求

8.1超声波探伤时机应在焊后24h且外观检查合格后进行。当设计无要求时，箱型杆件棱角焊缝探伤的最小效厚度为（t为水平板厚度，以mm计）；当有设计要求时，按设计要求执行。

8.2超声波焊缝内部质量分级按表1执行

表1

8.3焊缝超声波探伤范围及检验等级按表2执行

表2

8.4 对于母材厚度大于30mm(不等厚对接时，按薄板计)的主要杆件受拉的横向、纵向对接缝

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除按表2的规定进行超声探伤外，还应按接头数量的10%（不少于一个焊接接头）增加检验等级为C级、质量等级为I级的超声波检验。此时焊缝余高应磨平，使用的探头折射角应有一个为45°，探伤范围为焊缝两端各500mm，焊缝长度大于1500mm，中部加探500mm。

9.一般规定

9.1探伤面按不同检验等级要求选择探伤面。推荐的探伤面（如图1）和表5所示。

图1 检测面和侧

9.2 检验区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区域，

这个区域最小10 mm,最大20 mm（见图2）

图2 检验区域

9.3探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他外部杂质。探伤表面应平整光滑，便于探头的自由扫查，其表面粗糙度不应超过6.3μm，必要时应进行打磨。

a)采用一次反射法或串列式扫查探伤时，探头移动区应大于1.25 P,

P=2δ·K =2δ·tgβ

式中: P-—跨距(mm); δ -一母材厚度(mm)

b) 采用直射法探伤时，探头移动区应大于7.5P

9.4去除余高的焊缝，应将余高打磨到与邻近母材平齐。保留余高的焊缝，如焊缝表面有咬边，较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检验结果的评定。9.5 探伤面曲率半径R小于等于W2/4 时，距离一波幅曲线的绘制应在曲面对比试块上进行。

9.6 受检工件的表面耦合损失及材质衰减应与试块相同，否则应进行传输损失修整,在1跨距声程内最大传输损失差在2 dB以内可不进行修整。

9.7 检验前，探伤人员应了解受检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等情况。

9.8探伤灵敏度应不低于评定线灵敏度，探测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。

9.9 扫查速度不应大于150 mm/s，相邻两次探头移动间隔保证至少有探头宽度10%的重叠

10.平板对接焊缝的检验

10.1.适用范围

本条适用于母材厚度10～80mm的对接焊缝。

本条不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝、外径小于159 mm的钢管对接焊缝及外径小于250mm和内外径之比小于80%的纵向焊缝。

10.2 选择探头

10.2.1 斜探头的折射角月或K值应依据材料厚度，焊缝坡口型式及预期探测的主要缺陷种类来选择。对不同板厚推荐的探头角度和探头数量见表1, 对不同板厚及探头移动空间推荐的探伤方法和探伤面见表2

10.2.2 串列式扫查，推荐选用公称折射角均为45o的两个探头，两个探头实际折射角相差不应超过2o,探头前沿长度相差应小于2 mm。为便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺陷，亦可选