T、K、Y管节点焊缝超声波检验仪器探头试块及应用
焊缝超声波探伤
焊缝超声波探伤锅炉压力容器和各种钢结构主要是采用焊接的方法制造。
为了保证焊缝质量，超声波探伤是重要的检查手段之一。
在焊缝探伤中。
不但要求探伤人员具备熟练的超声波探伤技术。
而且还要求探伤人员了解有关的焊接基本知识，如焊接接头型式，焊接坡口型式、焊接方法和焊接缺陷等。
只有这样，探伤人员才能针对各种不同的焊缝，采用适当的探测方法，从而获得比较正确的探测结果。
第一节 焊接加工及常见缺陷锅炉压力容器及一些钢结构件主要是采用焊接加工成形的。
焊缝内部质量一般利用射线和超声波来检测。
对于焊缝中的裂纹、未熔合等危险性缺陷，超声波探伤比射线更容易发现。
一、焊接加工l.焊接过程常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊和电渣焊等。
焊接过程实际上是一个冶炼和铸造过程，首先利用电能或其他形式的能产生高温使金属熔化，形成熔池，熔融金属在熔池中经过冶金反应后冷却，将两母材牢固地结合在一起。
为了防止空气中的氧、氮进入熔融金属，在焊接过程中通常有一定的保护措施。
手工电弧焊是利用焊条外层药皮高温时分解产生的中性或还原性气体作保护层。
埋焊和电渣焊是利用液体焊剂作保护层。
气体保护焊是利用氩气或二氧化碳等保护气体作保护层。
2.接头形式焊接接头形式主要有对接、角接、搭接和T型接头等几种：如图7.1所示。
在锅炉压力容器中，最常见的是对接，其次是角接和T型接头，搭接少见。
3.坡口形式为保证两母材施焊后能完全熔合，焊前应把接合处的母材加工成一定的形状，这种加工后的形状称为坡西，坡口各部分的名称如图7.2所示。
根据板厚、焊接方法、接头形式和要求不同，可采用不同的坡口形式。
常见对接和角接接头的坡口形式如图7.3所示。
二、焊缝中常见缺陷焊缝中常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等，如图7.4所示。
1.气 孔气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。
产生气孔的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干，焊件表面污物清理不净等。
超声波探伤标准试块
超声波探伤标准试块超声波探伤是一种非破坏性检测技术，广泛应用于工业领域，用于检测材料内部的缺陷、裂纹和异物等问题。
而超声波探伤标准试块则是用于校准和验证超声波探伤设备的标准样品，其质量和准确性对超声波探伤的结果至关重要。
一、试块的材质。
超声波探伤标准试块通常由金属、塑料或复合材料制成。
不同材质的试块适用于不同的超声波探伤应用，如金属试块适用于金属材料的检测，塑料试块适用于塑料或复合材料的检测。
选择合适材质的试块对于保证超声波探伤的准确性至关重要。
二、试块的尺寸和形状。
超声波探伤标准试块的尺寸和形状应符合相应的标准要求，一般包括长度、宽度、厚度和表面形状等参数。
试块的尺寸和形状对于超声波探伤的灵敏度和分辨率有着直接影响，因此必须严格按照标准要求进行制造和加工。
三、试块的缺陷。
超声波探伤标准试块通常包含一定数量和类型的缺陷，如孔隙、裂纹、夹杂物等。
这些缺陷的尺寸、形状和位置应符合相应的标准要求，用于验证超声波探伤设备的探测性能和准确性。
因此，在制造试块时，必须严格控制缺陷的制造过程，以保证试块的准确性和可靠性。
四、试块的标定和验证。
超声波探伤标准试块必须经过严格的标定和验证过程，以确保其符合相应的标准要求。
标定过程包括超声波探伤设备的参数设置和试块的校准，验证过程则包括对试块中缺陷的检测和记录。
只有经过严格的标定和验证，试块才能被认为是合格的超声波探伤标准试块。
五、试块的使用和维护。
超声波探伤标准试块在使用过程中需要严格按照标准要求进行操作，避免试块本身的损坏或变形。
同时，试块也需要定期进行维护和检测，以确保其性能和准确性。
只有在试块的使用和维护过程中严格按照标准要求，才能保证超声波探伤的准确性和可靠性。
六、结语。
超声波探伤标准试块作为超声波探伤技术的重要组成部分，其质量和准确性对于超声波探伤的结果至关重要。
只有严格按照标准要求制造、标定和验证试块，并严格按照标准要求使用和维护试块，才能保证超声波探伤的准确性和可靠性。
超声波检测试块
记录10%噪声时的增益或衰减器读数。 记录R100mm弧面回波50%时的增益或衰减器读数。 相减得灵敏度余量。
始脉冲宽度测试
设定灵敏度和扫描延时、扫描范围。 读出始脉冲宽度
盲区测试
盲区试块 IIW或CSKIA试块#6. 2.1.1CSK-1B（IIW试块）
直探头水平分辨力
1.用途和分类
标准
对比
模拟
2.常用试块
2.1标准试块 CSK-1B（IIW试块） CS-1和CS-2 IIW2试块
2.2对比试块 RB-1、RB-2和RB-3 CSK-IIA和CSK-IIIA 半圆试块 对接焊缝分层检测对比试块
3.设计与制造
设计
材料
缺陷
加工
检验
探头对准86mm-91mm台阶，沿试块长度方向移动探 头，使86mm回波和91mm回波等高h1=80%。
读出两波之间最底处高度h2。计算分辨力。
斜探头水平分辨力
探头对准Φ50mm-Φ44mm台阶，沿试块宽度度方向移 动探头，使Φ50mm回波和Φ44mm回波等高h1=80%。
维护和保存
试块用途和分类
标准试块
用于仪器探头系统校准、性能测试和通用检测校准。 有严格的材料，热处理状态，表面粗糙度，外形和尺寸要求 通过声学性能检验（声速，衰减，距离波幅曲线）
对比试块
用于校准特定检测工艺规程和检测系统 材料、形状与被检对象相同（相近） 代表缺陷的定量人工反射体（当量比照）
示意图
用途
斜探头入射点 测试仪器水平线性、垂直线性 校准扫描起点（零点校准）和范围
示意图
用途
PE分层检测时基校准 PE分层检测灵敏度校准 PE分层检测幅度闸门和延时闸门调节 AUT自动检测系统性能演示和评价
焊缝探伤超声波探头的选择方案参考
编号被测工件厚度选择探头和斜率14 —5mm6< 6 K3不锈钢：1.25MHz铸铁：0.5—2.5 MHz普通钢：5MHz26—8mm8< 8 K339—10mm9< 9 K3411 —12mm9< 9 K2.5513—16 mm9< 9 K2617—25 mm13< 13 K2726—30 mm13< 13 K2.5831 —46 mm13< 13 K1.5947—120 mm13< 13( K—2K1) 10121—400 mm18< 18 ( K—2K1) 20 X 20 ( K—K1)超声波探伤在无损检测焊接质量中的作用焊缝检验方法:1, 外观检查.2, 致密性试验和水压强度试验.3, 焊缝射线照相.4, 超声波探伤.5, 磁力探伤.6, 渗透探伤.关于返修规定:具体情况具体对待,总之要力争减少返修次数在厂房建设及设备安装中大量使用钢结构，钢结构的焊接质量十分重要，无损检测是保证钢结构焊接质量的重要方法。
无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检验和用射线照相探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。
肉眼宏观检测可以不使用任何仪器和设备，但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷，而射线照相等方法则可以通过各种各样的仪器或设备来进行检测，既可以检查肉眼不能检查的工件内部缺陷，也可以大大提高检测的准确性和可靠性。
至于用什么方法来进行无损检测，这需根据工件的情况和检测的目的来确定。
那么什么又叫超声波呢？声波频率超过人耳听觉，频率比20 千赫兹高的声波叫超声波。
用于探伤的超声波，频率为0.4-25兆赫兹，其中用得最多的是1 -5兆赫兹。
利用声音来检测物体的好坏，这种方法早已被人们所采用。
例如，用手拍拍西瓜听听是否熟了；医生敲敲病人的胸部，检验内脏是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否坏了等等。
但这些依靠人的听觉来判断声响的检测法，比声响法要客观和准确，而且也比较容易作出定量的表示。
专题实验-超声波测试原理及应用
1
tan 1 ( LB1
LA1 H
L )
（1.7
实验内容及要求 1． 测量直探头的延迟 利用 CSK-IB 试块 60 毫米的厚度进行测量。多次测量，求平均值。 2． 测量脉冲超声波频率和波长 利用 CSK-IB 试块 40 毫米厚度的 1 次回波进行测量；测量脉冲波 4 个振动周期的时间 t，
(3.10) (3.11)
实验内容及要求 1． 测量直探头的扩散角 利用 CSK-IB 试块横孔 A 和 B 进行测量，画出声束图形。 2． 探测 CSK-IB 试块中缺陷 C 的深度 利用直探头，采用绝对测量方法测量；多次测量，求平均值。 3． 探测 CSK-IB 试块中缺陷 D 的深度和距试块右边沿的距离 先测量斜探头的延迟、入射点、折射角和声速，在探测缺陷。
量（或已知）探头在该材质中的折
射角和声速。通常我们利用与被测
材料同材质的试块中两个不同深度
的横孔对斜探头的延迟、入射点、
折射角和声速进行测量。
参看图 3.5，A、B 为试块中的
两个横孔，让斜探头先后对正 A 和
B，测量得到它们的回波时间 tA、tB，
探头前沿到横孔的水平距离分别为
xA、xB，已知它们的深度为 HA、
实验三、超声波探测
实验方案 1． 声束扩散角的测量 如图 3.3 所示，利用直探头分别找到 B1 通孔对应的回波，移动探头使回波幅度最大，
并记录该点的位置 x0 及对应回波的幅度；然后向左边移动探头使回波幅度减小到最大振幅 的一半，并记录该点的位置 x1；同样的方法记录下探头右移时回波幅度下降到最大振幅一 半对应点的位置 x2；则直探头扩散角为：
图 2.1 纵波延迟测量
（1）直探头延迟测量（参看实验一）。 （2）斜探头延迟测量 参照图 2.2 把斜探头放在试块上，并使探头靠近试块正面，使探头的斜射声束能够同时 入射在 R1 和 R2 圆弧面上。适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时 间范围。在示波器上同时观测到两个弧面的回波 B1 和 B2。测量它们对应的时间 t1 和 t2。由 于 R2=2R2，因此斜探头的延迟为：
管道对接焊缝的超声检测
管道对接焊缝的超声检测摘要：针对管道对接焊缝，因焊接方法以及焊接位置的影响，容易产生缺陷。
加上工艺管道对接焊缝壁厚范围大，这种特殊的结构型式和焊接工艺，导致超声检查只能够进行单面双侧扫查或者是单面单侧扫查，面对这种情况，本次研究重点结合实例阐述管道对接焊缝的超声检查，包括前期施工准备、检测程序、方法以及具体的检测过程，希望能够为管道对接焊缝的检测工作提供有价值参考。
关键词：管道对接焊缝；超声检查；探伤1.实例分析贞丰县煤电冶一体化工业园热电联产动力车间项目工程，铁素体类钢制承压管道的Ⅰ型（工件厚度≥6~150mm，外径≥159mm）和Ⅱ型（工件厚度≥4~50mm，外径≥32~159mm）焊接接头的手工A型脉冲反射法超声波检验。
2.施工准备2.1仪器设备数字式超声波探伤仪2台，超声波测厚仪1台；配备CSK-ⅠA标准试块、CSK-IIA对比试块、GS对比试玦；根据施工用量，制定超声波检测用消耗材料。
探头选用I型焊接接头推荐采用的斜探头折射角（K值）和标称频率见表1，II型焊接接头推荐采用的斜探头折射角（K值）。
探头标称频率一般采用4MHz～5MHz,当管壁厚度大于15mm时，采用2MHz～2.5MHz的探头。
2.2仪器和探头校准在仪器开始使用时，应对仪器的水平线性和垂直线性进行测定。
在使用过程中，每隔三个月应对仪器的水平线性和垂直线性测定一次。
在使用斜探头前，应至少进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等的校准。
使用过程中，每个工作日应校准前沿距离、K值和主声束偏离。
每次检测前均对扫描线、灵敏度进行复核。
时基调节校验时，如发现检验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的10%或满刻度的5%（两者取较小值），则扫描比例应重新调整，前次校验后已经检验的焊接接头要重新检验。
距离-波幅复核时，校准应不少于3点[1]。
3.检测程序、方法及要求一般流程：接受委托→ 前期准备工作→ 试件表面打磨及仪器调校→ 现场探伤→ 记录缺陷、位置标识→仪器复核→整理原始记录、签发报告。
09年UT理论试卷答案3
中国船级社UT 方法II 级基础理论试卷参考答案(2009.08旅顺)一. 是非题:(正确的画T,错误的画F,每题2分,共20分)1.波长是指在同一波线上,两振动相位相同的质点间的距离 ( F ) （应有：两振动相位相同的相邻质点的条件）2.机械振动中,当介质质点受到交变拉应力作用时,质点之间产生相应的伸缩变形,从而形成疏密波,又称纵波 ( T )3.超声波垂直入射到钢/空气界面时,因为声压反射率趋于0,透射率近似等于-1,所以声压几乎全反射,无透射 ( F )[书P.28,超声波在钢/空气界面上的声压反射率可以认为是100%.r p ≈-1,t p ≈0]4.斜探头在探伤过程中斜楔会磨损而使K 值变化,为调整K 值,有时要将其修磨,如欲减少K 值,应修磨斜楔的后部 ( F )[应修磨斜楔的前部]5.一台质量合格的超声波检测仪,调节衰减器使波幅从荧光屏满幅80%降到25%大约需要衰减10dB ( T ) dB dB 10%25%80lg 20≈=∆6.斜探头在探伤过程中斜楔会磨损而使K 值变化,为调整K 值,有时要将其修磨,如欲减少K 值,应修磨斜楔的后部 ( F )[应修磨斜楔的前部]7.用双直探头确定缺陷边界时,探头移动方向应与探头声波分割面相垂直 ( T )[书P.183(8)② b:用双晶直探头确定缺陷的边界或指示长度时,探头的移动方向应与探头的声波分割面相垂直.]8.超声波检测时,双晶直探头倾角越大,交点离探测面距离越远,覆盖区越大 ( F )[双晶直探头倾角越大,交点离探测面距离越近,覆盖区越小]9.超声波检测时,如果某工件的材质衰减系数为零,当超声波探测该工件时,则不会产生超声波的衰减 ( F )[书P.34超声波衰减由三个原因:①声束扩散,②散射,③吸收.因此即使衰减系数为零,还有扩散衰减.故此题错]10.用超声波对复合钢板检测时,一般可以从母材一侧检测,也可以从复合材料一侧检测(T)[书P.185图6-57充分说明:用超声波对复合钢板检测时,可以从母材一侧检测,也可以从复合材料一侧检测]二. 选择题(将正确答案代号填入括号内,每题2分,共44分)1. 瑞利波的质点振动轨迹是 ( D )A.余弦波B.正弦波C.圆形的D.椭圆形的[书P.11表面波的质点绕其平衡位置作椭圆轨迹的振动]2.因材料晶粒尺寸引起的衰减量总是 ( B )A.大于扩散衰减B.衰减量视晶粒尺寸而定C.小于扩散衰减D.以上都不对3.超声波的扩散衰减主要取决于 ( C )A.材料的晶粒度过B.材料的粘滞性C.波阵面的形状D.以上全部[书P.34/9行:扩散衰减仅取决于波阵面的几何形状]4.以下关于阻尼振动的叙述,哪一条是错误的 ( D )A.阻尼振动质点的能量减少B.阻尼振动质点的振幅逐渐减少C.阻尼振动的质点的运动速率逐渐减小D.阻尼使振动周期逐渐变长[书P.8图2-5之b,参考此图就可知应选D]5.波的形式可由 ( C )A.质点的振动方向和波的传播方向的相互关系来区分B.波动持续时间不同来区分C.波动传播过程中某一瞬时振动相位相同的所有质点联成的波阵面来区分D.以上全部[书P.12/2.2.3:波的形式,它是指波阵面的几何形状而言]6.影响超声波检测仪灵敏度的旋钮有 ( D )A.发射强度和增益旋钮B.衰减器和抑制C.深度补偿D.以上都是7.晶片直径φ=12㎜,5MHz 的直探头,在钢中的指向角是 ( C )A.5.6°B. 3.5°C. 6.8°D. 24.6°o D 88.61218.17070===λθ ,故选C.8.直径D=20㎜直探头,钢中测得其半扩散角α=10.4°,该探头的探测频率约 ( D ) A.2.5MHz B.5.0MHz C.4.0MHz D.2.0MHzMHz MHz mm s mm c f mm D2986.197.2/109.5;97.270204.10706≈=⨯===⋅=⋅=λθλ又,故选D.9.应用有人工反射体的参考试块的主要目的是 ( A )A.作为探测时的校准基准,并为评价工件中缺陷的严重程度提供依据B.为检测人员提供一种确定缺陷实际尺寸的工具C.为检出小于某一规定的参考反射体的所有缺陷提供保证D.提供一个能精确模拟某一临界尺寸自然缺陷的参考反射体[参考书P.62的试块作用:确定探伤灵敏度;评判缺陷的大小]10.下列哪种频率的探头对铸钢件的穿透力较大 ( A )A.1MHzB.2MHzC.2.5MHzD.5MHz11.超声波检测时,耦合剂声阻抗是影响声耦合的一个重要因素,下列哪种说法是正确的( B ) A.耦合剂声阻抗越小,耦合效果越好 B.耦合剂声阻抗越接近工件,耦合效果越好C.耦合剂声阻抗越远离工件,耦合效果越好 D.以上都不对[书P.88,耦合剂的要求(2)声阻抗高.由于金属试件的声阻抗均较高,耦合剂声阻抗高即与工件声阻抗越接近,故选B]12.当使用通用AVG检测时,下述哪条叙述是错误的 ( A )A.不受检测仪器性能影响B.不受示波屏尺寸的限制C.不受探头晶片直径的限制D.不受检测频率的限制[仪器性能不良,显然不能使用通用AVG曲线]13.超声波检测分散的气孔,反射波较低,这是因为 ( C )A.气孔表面通常是光滑的B.气孔充满空气C.气孔通常是球形,其反射波是发散的D.以上都不是14.在模拟式A型脉冲反射式超声波检测中,确定缺陷反射波在时间轴上位置,应根据( B )A.脉冲波峰B.脉冲前沿C.脉冲后沿D.以上均不对15.超声波检测时,一般不使用深度补偿的原因是 ( C )A.导致小缺陷漏检B.影响缺陷的精确定位C.影响AVG曲线或当量定量法的应用D.以上都不是[使用深度补偿后,理论上讲,相同大小不同声程的缺陷在示波屏上将显示同一幅度,这样当然影响AVG曲线或当量定量法的应用]16.超声波检测中,检测员往往根据工件的形状,用直探头直接利用工件底面调整检测灵敏度,以下的叙述中哪些是正确的 ( D )A.对缺陷定位正确B.对缺陷定量正确C.对缺陷定性正确D.可不考虑材质和表面光洁度的补偿17.在粗晶材料(如铸钢件)的超声波检测中,通常使用下列的超声波频率为 ( A )A.1.25MHzB.5MHzC.10MHzD.15MHz18.纵波直探头检测某一厚壁筒形锻件,探头在内壁将其底面调整到φ4灵敏度,若用同厚同材质的饼形锻件底波调节φ4灵敏度,则(应说明不考虑耦合差别) ( B )A.前者需增益dB值小B.前者需增益dB值大C.二者需增益相同dB值D.一般来说后者比前者提高2dB设工件厚度为200㎜(即饼形锻件厚度为200㎜),又设厚壁筒形锻件D=800,d=400.再设探测频率为2.5MHz.则dB S dB dB dB d D S dB dB B B 5.25414.320036.22lg202lg 20:4;5.28414.340080020036.22lg 202lg 20:42222=⋅⋅⋅==∆=⋅⋅⋅==∆πφλφπφλφ后前值灵敏度的面调节探头在饼形锻件大平底值灵敏度的调节探头在内壁用圆柱底面 从上面计算可知应选B19.在锻件直探头检测时,对靠近侧面的缺陷,可能产生定位不准确的原因是 ( C )A.探头太大,无法接近边缘B.频率太高C.侧面反射波带来干扰D.以上都不是[书P.112/5.1.3工件侧壁界面的影响:(该页倒4行)侧壁影响改变了探头指向性和对称性,灵敏度有极大、极小值,且极大值点不在探头轴线上,这在缺陷定位及评定大小时是须加注意的]20.离铸件检测面下200㎜处的一个缺陷回波高于距离400㎜处φ4平底孔回波7 dB,则此缺陷当量为(材质衰减忽略不计) ( D )A.12㎜B.8㎜C.6㎜D.3㎜mm S S dB j f j f 310400*********40===∆φφ.故选D.21.筒体锻件的检测方向是 ( D )A.斜探头的外圆面轴向检测B.直探头作端面和外圆面检测C.斜探头外圆周向的检测D.以上都是[书P.142(3)筒类锻件的探伤:①直探头从筒体外圆或端面进行探测;③斜探头从外圆进行轴向和周向探测]22.在铸钢件检测中,由材质晶粒粗大而引起的主要衰减属于 ( B )A.吸收衰减B.散射衰减C.扩散衰减D.以上全部三. 多选题(将所有正确的答案代号填入括号内,每题3分,共12分)1.关于波的绕射的说法,下列哪些是正确的 ( A,B,D )A.波在传播过程中,遇到与波长相当的障碍物时,就会发生绕射现象B.波的绕射与障碍物的尺寸及波长的大小有关C.当障碍物的尺寸远小于波长λ时,则波的绕射强,缺陷回波高,缺陷容易检出D.当障碍物的尺寸远小于波长λ时,则波的绕射强,缺陷回波低,缺陷容易漏检[书P.39/2.10.1超声波的散射和衍射]2.无缝钢管超声波检测用对比试块一般不用以下哪些人工缺陷 ( A,B,C )A.平底孔B.U 型槽C.横通孔D.V 型槽[书P.194⑦小径管探伤时,常用内外壁开有人工尖角槽的对比试块来调整检测灵敏度]3.采用A 型脉冲反射法超声波检测,对工件内部缺陷的评价一般应考虑的是 ( A,B ，C )A.回波当量幅度B.指示长度和面积C.检测区内缺陷的性质D.检测区内缺陷的实际尺寸［GB11345国标13.3“最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何，均评为Ⅳ级”。
超声检测理论复习题_Ⅱ级 是非问答计算题
超声检测基础理论复习题是非题、问答题和计算题部分，供Ⅱ级参考一、是非题(正确的画○，错误的画×)1. 超声波的频率取决于晶片振动的频率。
( )2. 超声波能在介质界面上反射、透射和折射。
( )3. 当工件内存在较大的内应力时，将使超声波的传播速度及方向发生变化。
( )4. 超声波斜入射到水/钢界面上的反射角等于入射角。
( )5. 介质对超声波的吸收衰减与超声频率成正比。
( )6. 在相同的探测条件下，横波的衰减将大于纵波的衰减。
( )7. 声源辐射的超声波，总是在声束中心轴线上的声压为最高。
( )8. 声源面积不变时，超声波频率愈高，超声场的近场长度愈短。
( )9. 超声波检测中，由于水中只能传播纵波、所以水浸探头只能进行纵波检测。
( )10. 水中是不能传播横波的，因此，不能用水浸法对固体材料进行横波探伤。
( )11. 只有当第一介质为固体介质时，才会有第三临界角。
( )12. 探头中压电晶片的基频取决于晶片材料和厚度。
( )13. 超声波探伤中，发射超声波是利用正压电效应，接收超声波是利用逆压电效应。
( )14. 超声波探伤的频率取决于仪器的重复频率，重复频率愈高，超声波频率愈高。
( )15. 压电晶片的压电电压常数(g33)大，则说明该晶片接收性能好。
( )16. 双晶直探头倾角越大，交点离探测面距离愈远，覆盖区愈大。
( )17. 用双晶直探头测厚时，将分割面的方向转动90°，在同—测定点测两次的测定方法，测定值以两次数值的平均值为准。
( )18. 盲区与始波宽度是同一概念。
( )19. 为提高分辨力，在满足探伤灵敏度要求情况下，仪器的发射强度应尽量调得低一些( )20. 超声探测根部未焊透时，用K1探头比K2探头好。
( )21. 用横波探测单面焊对接焊缝根部未焊透缺陷时，一般不宜选用折射角为60°的横波斜探头。
( )22. 超声波探伤采用较低频率是为了改善声束指向性，提高探伤灵敏度。
超声波探伤方法原理及应用
超声波探伤方法原理及应用【摘要】根据笔者多年的工作经验与实践，着重阐述超声波探伤在建筑钢结构中检测焊缝内部缺陷的应用进行了分析探讨。
【关键词】建筑钢结构；无损检测；钢结构焊缝；超声波探伤1.建筑钢结构焊缝类型及焊缝内部缺陷1.1焊缝类型及剖口型式建筑钢结构体系主要有两种：门式钢架体系和网架空间结构体系，其中以门式钢架体系居多。
其焊缝类型主要有对接焊缝和T型焊缝两种。
对接焊缝是指将两母材置于同一平面内(或曲面内)使其边缘对齐，沿边缘直线(或曲线)进行焊接的焊缝：T型焊缝是指两母材成T字形焊接在一起的焊缝。
为了保证焊缝部位两母材在施焊后能完全熔合，焊接前应根据焊接工艺要求在接头处开出适当的坡口，钢结构焊缝常见的坡口形式主要有c型(薄板对接)、V型(中厚板对接)、X 型(厚板对接)、单V型(T型连接)和K型(T型连接)等。
1.2常见内部缺陷由于在焊接过程中受焊接工艺、环境条件等因素的影响，钢结构焊缝不可避免地会产生内部缺陷。
常见的内部缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。
在缺陷性质上，单个气孔、点状夹渣属一般缺陷，对焊缝整体强度影响较小；群状气孔或不规则状夹渣、未焊透、未熔合、裂纹属严重缺陷，会严重降低焊缝整体强度等性能。
2.超声波探伤方法原理及分类超声波探伤是利用超声波经过不同的介质产生反射的特性。
超声波通过构件检测表面的耦合剂进入构件，在构件中传播，碰到缺陷或构件底面就会反射回至探头，根据反射波在超声波探伤仪荧光屏中的位置及波幅高度就可计算出其位置及大小。
根据波形显示的不同，超声波探伤仪分为A型、B型、C型，常见的是A型脉冲反射式探伤仪。
3.超声波探伤在建筑钢结构中的应用3.1超声波探伤的主要要求3.1.1探伤人员的要求探伤人员必须取得相应检测方法的等级资格证书，3级为最高，2级次之，1级为最低。
3.1.2探测面的选择根据构件的形状、焊接工艺、可能产生的缺陷部位、缺陷的延展方向及焊缝要求的经验等级等来选取探测面。
焊缝超声波检验作业指导书
焊缝超声波检验作业指导书1 目的和适用X围为保证锅炉和钢制压力容器对接焊缝的质量制定本作业指导书。
本作业指导书适用于A型脉冲反射式超声探伤仪，以单斜探头接触法为主进行探伤。
本作业指导书适用于焊接件对接处厚度为8~120mm的锅炉和钢制压力容器对接焊缝的超声波探伤，也适用于其他工业类似用途的压力容器对接焊缝的超声波探伤。
本作业指导书不适用于铸钢、奥氏体不锈耐酸钢与允许根部未焊透的单面焊纲制压力容器对焊接缝的超声波探伤。
也不适用于曲面半径小于125mm和内半径与外半径之比小于80％的纵缝探伤。
2 引用标准：4730.3-2005《承压设备无损检测》3 职责3.1工作项目负责人必须由任助理工程师后工作二年以上的技术人员担任。
3.2项目负责人负责整个作业过程组织、安全、质量工作，审核质量记录，编写检验措施和检验结束后的检验报告。
3.3项目负责人负责检查所做安全措施是否正确完备和符合现场实际条件，以与是否能保证工作人员和设备安全。
3.4项目负责人负责向参加项目全体人员，进行技术、安全工作交底。
3.5工作参加人员服从项目负责人的安排，负责质量记录。
3.6项目负责人对作业结果负责。
3.7工作人员必须经过资格考试委员会考考试合格取得相应XX方可进行工作。
签发探伤报告者必须持有超声波探伤Ⅱ级或Ⅲ级XX书。
4 作业前必须具备的条件与准备工作4.1仪器和探头的组合灵敏度：在达到所探工件最大声程处的探伤灵敏度时，有效灵敏度余量至少为10dB。
4.2 探伤仪应具有衰减量不少于50dB连续可调的衰减器，其精度为任意相邻12dB的误差小于士ldB，最大累计误差不超过土ldB。
4.3 分辩力应能将 CSK- I A型试块上50与44两孔分开，当两孔反射波的波幅相同时，其波峰与波谷的差不小于6dB。
4.4 主声柬偏离：水平方向：将探头放在 CSK-I A型试块上，探测棱角反射，当反射波幅最大时，探头中心线与被测棱边的夹角应在90°土2°的X围内。
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T、K、Y管节点焊缝超声波检验仪器探头试块及应用
3.1 探伤仪、测厚仪
3.1.1 超声波探伤仪
（a）为满足管节点现场探伤，推荐使用数字式便携探伤仪。
仪器可储存多幅DAC曲线波形。
如：国外仪器：德国KK公司：、USN60、USN52、USK7D。
美国泛美公司：EPOCH Ⅲ（Model 2300）、EPOCH ⅢB（MODEL-2400）。
国产数字式：东大电子CUD2050、武汉中科创新技术公司：HS510、HS600a等。
（b）探伤仪性能要求：水平线性≤1%；垂直线性≤±5%；组合灵敏度余量>40dB；衰减器精度：任意相邻12dB误差<1dB；步进级：每档不大于2dB；总调节量应大于60dB。
（管节点焊缝探伤时，模拟式和数字式仪器都可用。
）
（c）超声波测厚仪。
性能应满足：ZBN7701-89 <超声测厚仪通用技术条件>要求
测厚误差：|±1%H+0.1mm|，H为厚度值。
管材测量下限使用管材最小壁厚与外径组合表示（δmin/D），其误差不超过0.2mm。
测厚方法：按GB/T11344-89 《接触式超声波脉冲回波法测厚》的7.3.2条规定，探头轴中心线必须与管轴中心线
垂直，并通过管中心；用双晶探头时，探头分割面与管轴中心线垂直并通过管轴中心。
（国产φ10分割探头，测量φ20×3mm管壁，误差±0.2mm）
3.2 探头
3.2.1 横波斜探头：国产：5Z10×10A70（60、45）、5Z8×9（60、45）、5Z8×12K2.5（2、1.5）。
德国KK公司：MWB45-N4、MWB60-N4、MWB70-N4（晶片尺寸8×9）。
也可以选用接触式聚焦探头。
QCX45（60、70）晶片尺寸φ6.3（10MH Z微型探头）
辅助探头:直探头(国产2.5P20Z或5P20Z)
3.2.2 横波斜探头应实测如下参数（含组合）：入射点（探
头前沿）、折射角β、不得有双峰、水平偏角≤2○
纵向分辨力：探测CSK-1A试块φ50、44、40三阶梯，使φ50、44反射波高相等，波峰/波谷ΔdB=Z>6dB.
横向分辨力：探测JIS STB A2试块间距6mm的φ4×4柱孔，两孔反射应区分开来。
灵敏度余量：将仪器抑制关，增益量最大，使燥声电平达10%（FSH），记下衰减器dB读数N2
探测IIW试块R100图弧面反射波达50%（FSH），记下衰减器dB=N1
灵敏度余量： N=N1-N2 N>40dB (还有
其他方法测定灵敏度余量)
3.3 试块
3.3.1 APIRP2X A 级对比试块，见图3-1 最小512T 槽1×
位于50宽表面
用于检查最大厚度
38
38×
14T 最小50.8T
12.7
38
图3-1 用于A 级检验的对比试块
3.3.2 其他试块：IIW 或CSK-IA 、IIW2（牛角试块）、I ·O ·W(英国焊接学会试块)。
综合校验：70°折射角探头探测IIW 试块φ1.5小孔， 找到最大反射波，读出声程W ，当（W+0.75）·cos70°=15±0.5，认为综合校正合格。
60°、45°折射角探测φ50孔，找到最大反射波，读出声程W ，（W+25）·cos β=70±0.5为合格。
3.4 试块的应用
3.4.1 APIRP2X A级试块与不同角度的斜探头配合，主要用于制作DAC曲线。
用1.6×1.6凹槽，制作DAC曲线步骤如下：
将探头放在探测面上对准凹槽，前后移动探头，找出凹槽最高反射波，用衰减器将反射波调节到0.5S，80%～100%（FSH），记下衰减器读数，以后灵敏度不变，分别探测1S 和1.5S的凹槽，找到最高反射波，分别标记在荧光屏上，把0.5S、1S、1.5S各点最高反射波标记点，三点连成一条光滑曲线，即是某折射角的100%DAC曲线。
把0.5S、1S、1.5S最高反射波各自下降6dB，这时三点连成光滑曲线，即为50%DAC曲线。
最后把0.5S声程前，用水平线延长到纵坐标，DAC曲线制作全部完成。
图3-2 1.6×1.6凹槽DAC曲线
同样步骤，取声程 s s s 8
5,83,81……用试块φ1.6×38mm 反射体，又作了另外一幅DAC 曲线，前者用于根部缺陷探测及评级，后者用于根部以外截面焊缝缺陷探测及评级。
3.4.2 其他试块如CSK-IA 、IIW2……用于测定仪器与探头的组合性能或探头性能。
3.4.3 关于探伤灵敏度（基准灵敏度）和扫查灵敏度的调节及DAC 曲线校正在以后几章中会提到。
3.5 耦合剂
作DAC 曲线和现场探伤应为同种耦合剂。
以免耦合原因使灵敏度变化。
因为现在探伤节点焊缝大多呈倾斜式，为防止耦合剂快速流失，选用粘度较大的耦合剂为宜。
黄干油粘度大，但清洗困难，因此选用20#航空滑油、CMC （化学桨糊）或75%干油。
注：在作DAC 曲线时，探头与试块耦合尽量不使用甘油，以免试块用后生绿锈斑。