超声检测工艺题与综合题解析

(2) 探头 探头2.5P25Z，近场区长度 ， N=D2/4λ=252/4×2.36≈66.2mm, λ × ≈ 3N≈197mm。锻件厚度 ≈ 。锻件厚度350mm, 所以可 用底波计算法确定基准灵敏度。 用底波计算法确定基准灵敏度。 检测深度350mm, 检测深度 △dB=20lgPB/Pf=20lg2λX/лDf2=20lg2× λX/лD =20lg2× 2.36×350/3.14×22≈42dB, × × 检测深度600mm, 检测深度 △dB=20lgPB/Pf=20lg2λXf2/лDf2XB=20lg λX 2×2.36×6002/3.14×22×350≈52dB。 × × ≈ 。
工艺题2 工艺题2
2、有一块16MnR钢板规格为 、有一块 钢板规格为4200×2700×90mm，用于制作压力 钢板规格为 × × ， 容器筒节，下料尺寸为4000×2700mm，要求进行纵波和横波超声 容器筒节，下料尺寸为 × ， 波检测，检测标准为JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测 第3部 波检测，检测标准为 《 部 超声检测》 级合格。现有设备如下： 分：超声检测》，Ⅱ级合格。现有设备如下： (1)、仪器设备：CTS-22型 、仪器设备： 型 (2)、探头：2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 、探头： 5.0P30Z 2.5P14× 2.5P14×14K1 2.5P20×20K1 2.5P25×25K1 2.5P20× 2.5P25× 5.0P14×14K1 × 5.0P20×20K1 5.0P25×25K1 × × (3)、试块：CBⅡ-1 CBⅡ-2 CBⅡ-3 CBⅡ-4 CBⅡ-5 、试块： Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ CBⅡ-6 CBI Ⅱ (4)、耦合剂：水、化学浆糊、机油 、耦合剂： 化学浆糊、 请对下列工艺卡进行审核， 请对下列工艺卡进行审核，发现错误的地方请予以纠正并把正确的 结果写在相对应的“订正”空格里。 结果写在相对应的“订正”空格里。
２、横波检测 ）、探头 １）、探头 B.2.1 原则上选用 斜探头，圆晶 原则上选用K1斜探头 斜探头， 片直径应在13mm～25mm之间， 之间， 片直径应在 ～ 之间 2。如 方晶片面积应不小于200mm 方晶片面积应不小于 有特殊需要也可选用其他尺寸和K 有特殊需要也可选用其他尺寸和 值的探头。 值的探头。 B.2.2 检测频率为 MHz～5MHz。 检测频率为2 ～ 。
B.4.2 厚度大于 厚度大于50mm～150mm的钢板 ～ 的钢板 B.4.2.1 将探头声束对准试块背面的槽，并找出 将探头声束对准试块背面的槽， 第一个1/2跨距反射的最大波幅 调节仪器， 跨距反射的最大波幅。 第一个 跨距反射的最大波幅。调节仪器，使 反射波幅为满刻度的80%，在荧光屏上记下这 反射波幅为满刻度的 ， 个信号的位置。不改变仪器调整状态， 个信号的位置。不改变仪器调整状态，在3/2跨 跨 距上重复该项操作。 距上重复该项操作。 B.4.2.2 不改变仪器调整状态，把探头再次置于 不改变仪器调整状态， 试块表面，使波束对准试块表面上的槽， 试块表面，使波束对准试块表面上的槽，并找 出全跨距最大反射波的位置。 出全跨距最大反射波的位置。在荧光屏上记下 这一幅值点。 这一幅值点。 B.4.2.3 在荧光屏上将 在荧光屏上将B.4.2.1和B.4.2.2所确定的 和 所确定的 点相连接，此线即为距离-波幅曲线 波幅曲线。 点相连接，此线即为距离 波幅曲线。
超声检测工艺题 与综合题解析
许遵言
上海锅炉厂有限公司
工艺题1 工艺题 1、对一在制高压容器机加工锻造 、 封头进行超声波检测， 封头进行超声波检测，具体尺寸 见下图，锻件材料牌号:20MnMo； 见下图，锻件材料牌号 ； 超声波检测及验收标准执行 JB/T4730.3-2005《承压设备无 《 部分： 损检测 第3部分：超声检测》； 部分 超声检测》 锻件合格等级按Ⅱ级验收。 锻件合格等级按于钢板超声检测的解释： 关于钢板超声检测的解释： 关于钢板超声检测的解释 纵波检测： １、纵波检测： 1）、探头： ）、探头 ）、探头： 板厚6～ 双晶直探头, 板厚 ～20mm, 双晶直探头 5MHz, 晶片面积不小于 150mm2; >20～40mm, 单晶直探头 5MHz, φ14～φ20 mm; 单晶直探头, ～ ～ >40～250mm, 单晶直探头 2.5MHz, φ20～φ25 mm. 单晶直探头, ～ ～
3）、灵敏度校验 ）、灵敏度校验 ）、 4.1.4.2 板厚大于 板厚大于20mm时，应将 时 CBⅡ试块φ5平底孔第一次反射 Ⅱ 平底孔第一次反射 波高调整到满刻度的50%作为基 波高调整到满刻度的 作为基 准灵敏度。 准灵敏度。 4.1.4.3 板厚不小于探头的三倍近 场区时， 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， 部位的第一次底波来校准灵敏度， 其结果应与4.1.4.2的要求相一致。 的要求相一致。 其结果应与 的要求相一致
4.2.6.1 单直探头基准灵敏度的确定
当被检部位的厚度大于或等于探头 的三倍近场区长度， 的三倍近场区长度，且探测面与底 面平行时， 面平行时，原则上可采用底波计算 法确定基准灵敏度。 法确定基准灵敏度。对由于几何形 状所限， 状所限，不能获得底波或壁厚小于 探头的三倍近场区时， 探头的三倍近场区时，可直接采用 CSⅠ标准试块确定基准灵敏度。 Ⅰ标准试块确定基准灵敏度。
也可以使用CSⅠ 试块校验灵敏度 试块校验灵敏度。 也可以使用 Ⅰ-4试块校验灵敏度。 检测深度350mm, 检测深度 △dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg350/200 =40lg ≈10dB, 检测深度600mm, 检测深度 =40lg600/200 △dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg ≈19dB. 4、耦合补偿 、 试块３ｄＢ或实测 大平底０ 或实测， 试块３ｄＢ或实测，大平底０ｄＢ。
B.4.3 厚度大于 厚度大于150mm～250mm的钢板 ～ 的钢板 B.4.3.1 把探头置于试块表面，使声束对准试块 把探头置于试块表面， 底面上的切槽，并找出第一个1/2跨距反射的最 底面上的切槽，并找出第一个 跨距反射的最 大幅度位置。调节仪器， 大幅度位置。调节仪器，使这一反射波为荧光 屏满刻度的80%，在荧光屏上记下这个幅值点。 屏满刻度的 ，在荧光屏上记下这个幅值点。 B.4.3.2 不改变仪器的调整状态，把探头再次置 不改变仪器的调整状态， 于试块表面，以全跨距对准切槽获得最大反射， 于试块表面，以全跨距对准切槽获得最大反射， 在荧光屏上记下这个幅值点。 在荧光屏上记下这个幅值点。 B.4.3.3 在荧光屏上将 在荧光屏上将B.4.3.1和B.4.3.2所确定的 和 所确定的 点连成一直线，此线即为距离-波幅曲线 点连成一直线，此线即为距离 波幅曲线
图B.1 对比试块
３）、基准灵敏度的确定 ）、基准灵敏度的确定 B.4.1 厚度小于或等于 厚度小于或等于50mm的钢板 的钢板 B.4.1.1 把探头置于试块有槽的一面，使声束 把探头置于试块有槽的一面， 对准槽的宽边， 对准槽的宽边，找出第一个全跨距反射的最大 波幅，调整仪器， 波幅，调整仪器，使该反射波的最大波幅为满 刻度的80%，在荧光屏上记录下该信号的位置。 刻度的 ，在荧光屏上记录下该信号的位置。 B.4.1.2 移动探头，得到第二个全跨距信号， 移动探头，得到第二个全跨距信号， 并找出信号最大反射波幅， 并找出信号最大反射波幅，记下这一信号幅值 点在荧光屏上的位置， 点在荧光屏上的位置，将荧光屏上这两个槽反 射信号幅值点连成一直线，此线即为距离-波 射信号幅值点连成一直线，此线即为距离 波 幅曲线。 幅曲线。
表2
CBⅡ标准试块 CBⅡ标准试块 mm
距离s 试块厚度T 试块编号 钢板厚度 距离 试块厚度 CBⅡ-1 >20～40 15 Ⅱ ～ ≥20 CBⅡ-2 >40～60 30 Ⅱ ～ ≥40 CBⅡ-3 >60～100 50 Ⅱ ～ ≥65 CBⅡ-4 >100～160 90 Ⅱ ～ ≥110 CBⅡ-5 >160～200 140 Ⅱ ～ ≥170 CBⅡ-6 >200～250 190 ≥220 Ⅱ ～
解释： 解释： 1、探头： 、探头： (1)、JB/T4730.3-2005要求： 要求： 、 要求 4.2.2 双晶直探头的公称频率应选用5MHz。 双晶直探头的公称频率应选用 。 探头晶片面积不小于150mm 探头晶片面积不小于150mm2；单晶 直探头的公称频率应选用2～ 直探头的公称频率应选用 ～5MHz， ， 探头晶片一般为φ14～φ25mm。 探头晶片一般为 ～ 。 (2)、选择探头 、选择探头2.5P25Z
3、试块 、 (1)、JB/T4730.3-2005要求： 要求： 、 要求 4.2.3.1 单直探头标准试块 采用CSⅠ试块，其形状和尺寸应符合图4和表 和表4的 采用 Ⅰ试块，其形状和尺寸应符合图 和表 的 规定
。
mm D 50 60 80 80
表4 CSⅠ标准试块尺寸 CSⅠ L 试块序号 CSⅠ CSⅠ-1 50 CSⅠ CSⅠ-2 100 CSⅠ CSⅠ-3 150 CSⅠ CSⅠ-4 200
２）、对比试块 ）、对比试块 B.3.1 对比试块用钢板应与被检钢板厚度相同， 对比试块用钢板应与被检钢板厚度相同， 声学特性相同或相似。 声学特性相同或相似。 B.3.2 对比试块上的人工缺陷反射体为 形槽， 对比试块上的人工缺陷反射体为V形槽 形槽， 角度为60° 槽深为板厚的3%， 角度为 °，槽深为板厚的 ，槽的长度至少 为25mm。 。 B.3.3 对比试块的尺寸、V形槽位置应符合图 对比试块的尺寸、 形槽位置应符合图 形槽位置应符合图B.1 的规定。 的规定。 B.3.4 对于厚度超过 对于厚度超过50mm的钢板，要在钢板的 的钢板， 的钢板 底面加工第二个如B.3.3所述的校准槽。 所述的校准槽。 底面加工第二个如 所述的校准槽
４）、扫查方法 ）、扫查方法 B.5.1 在钢板的轧制面上以垂直 和平行于钢板主要压延方向的格 子线进行扫查， 子线进行扫查，格子线中心距为 200mm。 。