无损检测-超声检测工艺题与综合题解析课件.ppt
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- 无损 检测 超声 工艺 综合 题解 课件
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1、工艺题工艺题11、对一在制高压容器机加工锻造、对一在制高压容器机加工锻造封头进行超声波检测,具体尺寸封头进行超声波检测,具体尺寸见下图,锻件材料牌号见下图,锻件材料牌号:20MnMo;超声波检测及验收标准执行超声波检测及验收标准执行JB/T4730.3-2005承压设备无承压设备无损检测损检测 第第3部分:超声检测部分:超声检测;锻件合格等级按锻件合格等级按级验收。级验收。解释:解释:1、探头:、探头:(1)、JB/T4730.3-2005要求:要求:4.2.2双晶直探头的公称频率应选用双晶直探头的公称频率应选用5MHz。探头晶片面积不小于探头晶片面积不小于150mm2;单晶单晶直探头的公称频
2、率应选用直探头的公称频率应选用25MHz,探头晶片一般为探头晶片一般为1425mm。(2)、选择探头选择探头2.5P25Z2、检测方向:、检测方向:(1)、JB/T4730.3-2005要求:要求:4.2.5.2 纵波检测纵波检测a)原则上应从两个相互垂直的方向进行检原则上应从两个相互垂直的方向进行检测,尽可能地检测到锻件的全体积。主要测,尽可能地检测到锻件的全体积。主要检测方向如图检测方向如图7所示。其他形状的锻件也可所示。其他形状的锻件也可参照执行;参照执行;b)锻件厚度超过锻件厚度超过400mm时,应从相对两时,应从相对两端面进行端面进行100%的扫查。的扫查。(2)、检测方向见工艺卡,
3、检测深度、检测方向见工艺卡,检测深度350mm,600mm.3、试块、试块(1)、JB/T4730.3-2005要求:要求:4.2.3.1 单直探头标准试块单直探头标准试块采用采用CS试块,其形状和尺寸应符合图试块,其形状和尺寸应符合图4和表和表4的的规定规定。.2.6.1 单直探头基准灵敏度的确定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当被检部位的厚度大于或等于探头的三倍近场区长度,且探测面与底的三倍近场区长度,且探测面与底面平行时,原则上可采用底波计算面平行时,原则上可采用底波计算法确定基准灵敏度。对由于几何形法确定基准灵敏度。对由于几何形状所限,不能获得底波或壁厚小于状所限
4、,不能获得底波或壁厚小于探头的三倍近场区时,可直接采用探头的三倍近场区时,可直接采用CS标准试块确定基准灵敏度。标准试块确定基准灵敏度。(2)探头探头2.5P25Z,近场区长度近场区长度N=D2/4=252/42.3666.2mm,3N197mm。锻件厚度锻件厚度350mm,所以可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。检测深度检测深度350mm,dB=20lgPB/Pf=20lg2X/DX/Df f2 2=20lg2=20lg22.36350/3.142242dB,检测深度检测深度600mm,dB=20lgPB/Pf=20lg2XXf f2 2/D/Df f2 2X X
5、B B=20lg=20lg2 22.366002/3.142235052dB。也可以使用也可以使用CS-4试块校验灵敏度。试块校验灵敏度。检测深度检测深度350mm,dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X/X1 1=40lg=40lg350/20010dB,检测深度检测深度600mm,dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X/X1 1=40lg=40lg600/20019dB.4、耦合补偿耦合补偿试块或实测,大平底试块或实测,大平底。l2、有一块、有一块16MnR钢板规格为钢板规格为4200270090mm,用于制作压力,用于制作压力容器筒节,下料尺寸为容器筒节,下料尺寸为400
6、02700mm,要求进行纵波和横波超声,要求进行纵波和横波超声波检测,检测标准为波检测,检测标准为JB/T4730.3-2005承压设备无损检测承压设备无损检测 第第3部部分:超声检测分:超声检测,级合格。现有设备如下:级合格。现有设备如下:l(1)、仪器设备:、仪器设备:CTS-22型型l(2)、探头:、探头:2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 5.0P30Zl2.5P1414K1 2.5P2020K1 2.5P2525K1 5.0P1414K1l5.0P2020K1 5.0P2525K1l(3)、试块:、试块:CB-1 CB-2 CB-3 CB-
7、4 CB-5 CB-6 CBIl(4)、耦合剂:水、化学浆糊、机油、耦合剂:水、化学浆糊、机油l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结果写在相对应的“订正订正”空格里。空格里。JB/T4730.3-2005关于钢板超声检测的关于钢板超声检测的解释:解释:、纵波检测:、纵波检测:1)、探头:)、探头:板厚板厚620mm,双晶直探头双晶直探头,5MHz,晶片面积不小于晶片面积不小于150mm2;2040mm,单晶直探头单晶直探头,5MHz,1420 mm;40250mm,单晶直探头单晶直探头,2.5MH
8、z,2025 mm.2)、试块)、试块用单直探头检测厚度大于用单直探头检测厚度大于20mm的钢板时,的钢板时,CB标准试块应符合标准试块应符合图图2和表和表2的规定。试块厚度应与的规定。试块厚度应与被检钢板厚度相近。经合同双方被检钢板厚度相近。经合同双方同意,也可采用双晶直探头进行同意,也可采用双晶直探头进行检测。检测。图图2 CB标准试块标准试块表表2 2 CBCB标准试块标准试块 mmmm试块编号试块编号 钢板厚度钢板厚度 距离距离s 试块厚度试块厚度T CB-1 2040 15 20CB-2 4060 30 40CB-3 60100 50 65CB-4 100160 90 110CB-5
9、 160200 140 170CB-6 200250 190 2203)、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,应将CB试块试块5平底孔第一次反射平底孔第一次反射波高调整到满刻度的波高调整到满刻度的50%作为基作为基准灵敏度。准灵敏度。4.1.4.3 板厚不小于探头的三倍近板厚不小于探头的三倍近场区时,也可取钢板无缺陷完好场区时,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,其结果应与其结果应与4.1.4.2的要求相一致。的要求相一致。)、)、扫查方式扫查方式 a)探头沿垂直于钢板压延方向,探头沿垂直于钢板压延方向,间距不
10、大于间距不大于100mm的平行线进行扫查。的平行线进行扫查。在钢板剖口预定线两侧各在钢板剖口预定线两侧各50mm(当当板厚超过板厚超过100mm时,以板厚的一半为时,以板厚的一半为准)内应作准)内应作100%扫查,扫查示意图扫查,扫查示意图见图见图3;b)根据合同、技术协议书或图样的根据合同、技术协议书或图样的要求,也可采用其他形式的扫查要求,也可采用其他形式的扫查、横波检测、横波检测)、探头)、探头B.2.1 原则上选用原则上选用K1斜探头,圆晶斜探头,圆晶片直径应在片直径应在13mm25mm之间,之间,方晶片面积应不小于方晶片面积应不小于200mm2。如如有特殊需要也可选用其他尺寸和有特殊
11、需要也可选用其他尺寸和K值的探头。值的探头。B.2.2 检测频率为检测频率为2 MHz5MHz。)、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对比试块上的人工缺陷反射体为V形槽,形槽,角度为角度为60,槽深为板厚的,槽深为板厚的3%,槽的长度至少,槽的长度至少为为25mm。B.3.3 对比试块的尺寸、对比试块的尺寸、V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,要在钢板的底面
12、加工第二个如底面加工第二个如B.3.3所述的校准槽。所述的校准槽。图图B.1 对比试块对比试块)、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,使声束对准槽的宽边,找出第一个全跨距反射的最大对准槽的宽边,找出第一个全跨距反射的最大波幅,调整仪器,使该反射波的最大波幅为满波幅,调整仪器,使该反射波的最大波幅为满刻度的刻度的80%,在荧光屏上记录下该信号的位置。,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
13、出信号最大反射波幅,记下这一信号幅值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,将荧光屏上这两个槽反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,此线即为距离射信号幅值点连成一直线,此线即为距离-波波幅曲线。幅曲线。B.4.2 厚度大于厚度大于50mm150mm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,并找出第一个第一个1/2跨距反射的最大波幅。调节仪器,使跨距反射的最大波幅。调节仪器,使反射波幅为满刻度的反射波幅为满刻度的80%,在荧光屏上记下这,在荧光屏上记下这个信号的位置。不改变仪器调整状态,在个信号的位置
14、。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,把探头再次置于试块表面,使波束对准试块表面上的槽,并找试块表面,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。在荧光屏上记下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和和B.4.2.2所确定的所确定的点相连接,此线即为距离点相连接,此线即为距离-波幅曲线。波幅曲线。B.4.3 厚度大于厚度大于150mm250mm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
15、块把探头置于试块表面,使声束对准试块底面上的切槽,并找出第一个底面上的切槽,并找出第一个1/2跨距反射的最跨距反射的最大幅度位置。调节仪器,使这一反射波为荧光大幅度位置。调节仪器,使这一反射波为荧光屏满刻度的屏满刻度的80%,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.4.3.2 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,把探头再次置于试块表面,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和和B.4.3.2所确定的所确定的点连成一直线
16、,此线即为距离点连成一直线,此线即为距离-波幅曲线波幅曲线)、扫查方法)、扫查方法B.5.1 在钢板的轧制面上以垂直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和平行于钢板主要压延方向的格子线进行扫查,格子线中心距为子线进行扫查,格子线中心距为200mm。l3、某电站锅炉低再出口集箱,其规格为、某电站锅炉低再出口集箱,其规格为D050825mm,材料牌号为,材料牌号为10CrMo910。集箱管子与端盖对接环缝如下图所示,焊集箱管子与端盖对接环缝如下图所示,焊接剖口为单面接剖口为单面V型,焊接方法为手工电弧型,焊接方法为手工电弧焊打底,埋弧自动焊盖面,请按焊打底,埋弧自动焊盖面,请按JB/
17、T4730.3-2005承压设备无损检测承压设备无损检测 第第3部分:超声检测部分:超声检测标准标准C级检测级检测级合格级合格的要求,编制该对接环缝的超声检测工艺的要求,编制该对接环缝的超声检测工艺卡,并在图上相应部位标注探头位置。试卡,并在图上相应部位标注探头位置。试块与工件表面耦合损失差为块与工件表面耦合损失差为4dB。JB/T4730.3-2005解释:解释:、超声检测技术等级、超声检测技术等级1).A级检测:级检测:A级仅适用于母材厚度级仅适用于母材厚度8mm46mm的对接焊接接头。可用一的对接焊接接头。可用一种种K值探头采用直射波法和一次值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头
18、的单面反射波法在对接焊接接头的单面单侧进行检测。一般不要求进行单侧进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。横向缺陷的检测。2)B级检测:级检测:a)母材厚度母材厚度8mm46mm时,一般用一种时,一般用一种K值探头采用直射波值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。法和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。b)母材厚度母材厚度大于大于46mm120mm时,一般用一种时,一般用一种K值探头采用直值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测,如受几何条件限制,射波法在焊接接头的双面双侧进行检测,如受几何条件限制,也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧采用两种也可在焊接
19、接头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行检值探头进行检测。测。c)母材厚度母材厚度大于大于120mm400mm时,一般用两种时,一般用两种K值探头采用值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于相差应不小于10。d)应进行横向缺陷的检测。检测时,可在焊接接头两侧边缘使应进行横向缺陷的检测。检测时,可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成探头与焊接接头中心线成1020作两个方向的斜平行扫查,作两个方向的斜平行扫查,见图见图12。如焊接接头余高磨平,探头应在焊接接头及热影响区。如焊接接头余高磨平,探头应在
20、焊接接头及热影响区上作两个方向的平行扫查,见图上作两个方向的平行扫查,见图13。3)C级检测:级检测:采用采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平,对焊接接级检测时应将焊接接头的余高磨平,对焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行头两侧斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测,检测方法见检测,检测方法见5.1.4.4。a).母材厚度母材厚度8mm46mm时,一般用两种时,一般用两种K值探值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10,其中一个折射角应为,
21、其中一个折射角应为45。b).母材厚度母材厚度大于大于4646mm400mm时,一般用两种时,一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于测。两种探头的折射角相差应不小于10。对于单。对于单侧坡口角度小于侧坡口角度小于5的窄间隙焊缝,如有可能应增加的窄间隙焊缝,如有可能应增加对检测与坡口表面平行缺陷有效的检测方法。对检测与坡口表面平行缺陷有效的检测方法。c).应进行横向缺陷的检测。检测时,将探头放在与应进行横向缺陷的检测。检测时,将探头放在与焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查,见图焊缝及热影响区上作两个方
22、向的平行扫查,见图13。2)、试块)、试块采用的标准试块为采用的标准试块为CSK-A、CSK-A、CSK-A和和CSK-A。CSK-A、CSK-A和和CSK-A试块适用试块适用壁厚范围为壁厚范围为6mm120mm的焊接接头,的焊接接头,CSK-A和和CSK-A系列试块适用壁厚范系列试块适用壁厚范围大于围大于120mm400mm的焊接接头。在满的焊接接头。在满足灵敏度要求时,试块上的人工反射体根足灵敏度要求时,试块上的人工反射体根据检测需要可采取其他布置形式或添加,据检测需要可采取其他布置形式或添加,也可采用其他型式的等效试块。也可采用其他型式的等效试块。3)、探头)、探头K值(角度)值(角度)
23、斜探头的斜探头的K值(角度)选取可参照表值(角度)选取可参照表18的规定。条件的规定。条件允许时,应尽量采用较大允许时,应尽量采用较大K值探头。值探头。表表18 推荐采用的斜探头推荐采用的斜探头K值值板厚板厚T,mm K值值625 3.02.0(7260)2546 2.51.5(6856)46120 2.01.0(6045)120400 2.01.0(6045)4)、检测频率)、检测频率检测频率一般为检测频率一般为2MHz5MHz。5)、母材的检测、母材的检测 对于对于C级检测,斜探头扫查声束通过的母材区域,级检测,斜探头扫查声束通过的母材区域,应先用直探头检测,以便检测是否有影响斜探头检应先
24、用直探头检测,以便检测是否有影响斜探头检测结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作测结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作记录,不属于对母材的验收检测。母材检测的要点记录,不属于对母材的验收检测。母材检测的要点如下:如下:a)检测方法:接触式脉冲反射法,采用频率检测方法:接触式脉冲反射法,采用频率2MHz5MHz的直探头,晶片直径的直探头,晶片直径10mm25mm。b)检测灵敏度:将无缺陷处第二次底波调节为荧检测灵敏度:将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的光屏满刻度的100%。c)凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%的部位,的部位,应在工件表面作出标记,
25、并予以记录。应在工件表面作出标记,并予以记录。6)、距离、距离-波幅曲线的灵敏度选择波幅曲线的灵敏度选择a)壁厚为壁厚为6mm120mm的焊接接头,的焊接接头,其距离其距离-波幅曲线灵敏度按表波幅曲线灵敏度按表19的规的规定。定。b)壁厚大于壁厚大于120mm400mm的焊的焊接接头,其距离接接头,其距离-波幅曲线灵敏度按波幅曲线灵敏度按表表20的规定。的规定。c)检测横向缺陷时,应将各线灵敏检测横向缺陷时,应将各线灵敏度均提高度均提高6dB。工艺题工艺题44、某锻件如图、某锻件如图1所示,材质所示,材质SA387Gr22Cl3(低合金钢),机加(低合金钢),机加工后要求进行超声检测,执行标准
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