试块:CSK-1;探头K值:先输入斜探头标称值K2.0,待测;圆孔直径:50.0mm;圆孔深度:30.0mm或70.0mm,取决于斜探头在试块上放置的位置,这里选用的是K2探头,位置应在30.0mm侧;声速:本例默认钢中横波声速3230米/秒,如果需要精确测定工件厚度及缺陷埋藏深度时应对被检材料的声速进行实际测定,这时需要用待测材料特制的CSK-I试块进行横波速度测量(见后面第6部分:横波斜探头检测-材料的横波速度测量)。
注:这里是指使用CSK-I或IA或IIW1试块测量斜探头K值,如果采用其他试块(例如IIW2试块)时,圆孔直径和深度项应为所用试块的数据。
完成参数设定后,按“返回”对应的“F6”返回到K值标定界面。
将斜探头平稳耦合在CSK-IA试块上进行K值测定操作,探头朝向Φ50有机玻璃圆弧,探头侧面与试块边缘平行,前后移动探头找到Φ50有机玻璃圆块的最高回波(注意探头歪斜时可能得到的最大回波是Φ44或Φ40回波而导致测量错误,最大回波波峰落在屏幕内可视,通常设在50%~80%,按“波峰搜索”对应的“F4”移动闸门1套住该回波,按“测量”对应的“F5”,仪器将自动计算出该斜探头的K值,显示在“探头K值”下方。
5. DAC曲线的测绘:焊缝超声探伤采用横波,以横孔为参考反射体,并根据反射量大小事先绘制成距离波幅曲线(DAC曲线)用于评价衡量缺陷的当量大小,是缺陷定量评价的重要工具,不同标准规定有不同尺寸的横孔以及不同的当量等级,因此有不同的DAC曲线。
常用的DAC曲线有:
a. GB11345-89“钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级”中规定的距离振幅曲线。使用的标准
反射体为Φ3x40mm,对比试块型号为RB-1(适用于板厚8~25mm)、RB-2 (适用于板厚8~100mm)、RB-3(适用于板厚8~150mm)。 以常用的B级为例: 实测线Φ3x40mm;
判废线Φ3x40mm-4dB; 定量线Φ3x40mm-10dB; 评定线Φ3x40mm-16dB;
需考虑补偿标准对比试块(表面光洁度很高)与工件表面(自然表面)之间的声能损失差值-表面补偿,这在前面“探头-工件”参数设置中的“表面补偿”项输入。
b. JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测 第3部分:超声检测》钢制承压设备对接焊接接头超声检测和质量分级应用的距离-波幅曲线灵敏度:
试块型式 CSK-ⅡA CSK-ⅢA 板厚,mm 6~46 >46~120 8~15 >15~46 >46~120 评定线 φ2×40-18dB φ2×40-14dB φ1×6-12dB φ1×6-9dB φ1×6-6dB 定量线 φ2×40-12dB φ2×40-8dB φ1×6-6dB φ1×6-3dB φ1×6 判废线 φ2×40-4dB φ2×40+2dB φ1×6+2dB φ1×6+5dB φ×6+10dB 在主菜单界面按“功能”对应的“F5”进入功能菜单界面:
按“DAC”对应的“F2”,显示屏幕进入DAC制作修正界面:
按“参数”对应的“F1”进入DAC制作参数设定界面:
按上下键选择项目,用万能旋钮调节数值,输入按指定标准所需的“评定线”、“定量线”、“判废线”dB值,线条类型:曲线。本例采用JB/T4730.3-2005的CSK-ⅡA试块(φ2×40mm长横孔),评定线(-18dB),定量线(-12dB),判废线(-4dB)。“评定线”、“定量线”、“判废线”的dB值设置完成后,按“确定”对应的“F5”,再按“返回”对应的“F6”回到DAC制作修改界面,在“表面补偿”项根据被检焊缝探伤面的表面粗糙度输入补偿值,例如+3.0dB。
按“制作”对应的“F2”进入DAC制作界面:
将斜探头放置在CSK-IIA试块上,先找到埋深10 mm的Φ2x40mm长横孔回波,前后移动探头找到最大回波,按“波峰搜索”对应的“F1”移动闸门1套住该回波,屏幕右上角可读出“l↓”指示回波前沿埋深10 mm左右(由于声速、延迟可能有误差,以及声束可能有偏斜等因素存在,因此得到最大回波时未必显示正好是埋藏深度10mm,而是可能有偏差,以下几个测量点的情况相同),按“自动增益”对应的“F2”将波形幅度自动达到80%满垂直刻度(仪器的自动增益设置在“80%”),按下“记录”对应的菜单键“F3”取得绘制曲线的第1个记录点,屏幕上将划出一条横直线,然后移动探头找到埋深20 mm的Φ2x40mm长横孔回波,前后移动探头找到最大回波,按“波峰搜索”对应的“F1”移动闸门1套住该回波,屏幕右上角可读出“l↓”= 20 mm,注意此时及以后的测量点不能再按“自动增益”,按下“记录”对应的“F3”取得绘制曲线的第2个记录点,屏幕上的横直线从第1点拐下来连接到第2点,然后移动探头找到埋深30 mm的Φ2x40mm长横孔回波,前后移动探头找到最大回波,按“波峰搜索”对应的“F1”移动闸门1套住该回波,屏幕右上角可读出“l↓”= 30 mm,按下“记录”对应的“F3”取得绘制曲线的第3个记录点,屏幕上的横直线从第1点拐下来连接到第2点,再连接到第3点,然后移动探头找到埋深50 mm的Φ2x40mm长横孔回波(CSK-IIA试块上利用直射波探测埋深30mm横孔的探测面后移,使用一次反射波投射到垂直埋深30mm横孔,试块厚度40mm,因此得到相当于埋深50 mm的Φ2x40mm长横孔回波),前后移动探头找到最大回波,按“波峰搜索”对应的“F1”移动闸门1套住该回波,屏幕右上角可读出“l↓”= 50 mm,按下“记录”对应的“F3”取得绘制曲线的第4个记录点,屏幕上的直线从第1点拐下来连接到第2点,第3点,再连接到第4点。这时即完成了4个测量点构成的“实测线”,然后按下“完成”对应的“F4”,仪器将按照参数中评定线、定量线、判废线和表面补偿的设置,自动生成三条曲线出现在屏幕上,即JB/T4730.3-2005标准用于板厚6~46mm的Φ2x40mm长横孔距离波幅曲线(DAC曲线)。同理也可以利用CSK-IIIA试块测绘Φ1x6mm短横孔的DAC曲线。
DAC曲线制作完成显示界面如下图。
DAC实测线 DAC完整曲线组
注意:DAC制作界面中按“退出” 对应的“F5”是指退出DAC曲线,相当于将当前的DAC曲线删除。如果确认测绘制作完成的DAC曲线符合要求,可进入“保存”操作。
如果DAC实测曲线不平滑,有凹点或突点,可按“返回” 对应的菜单键“F4”进入DAC制作修改界面,按“修正”对应的“F3”进入DAC修正显示界面:
按“参数” 对应的菜单键“F1”进入DAC修正参数显示界面:
用上下键选择项目,用万能旋钮选择需要修改的曲线点(前面4个测量点的第几点,即存在凹点或突点的那个测量点),以及在“幅度”项用万能旋钮调节至曲线平滑,修改完成后按“完成”对应的“F3”,三条曲线重新生成。
三条曲线完成或经修改确认后,按进入数据保存界面。
DAC曲线(注意应使用制作该DAC曲线时使用的斜探头)的保存与调用与上面AVG曲线的保存与调用方法相同。
完成保存后按“返回”对应的“F6”返回到“制作”,继续“返回”直到主菜单界面。
6. 对钢板对接焊缝实施检测
调出已制成并存储的DAC曲线(注意应使用制作该DAC曲线时使用的斜探头),即可进入检测界面,可以开始对钢板对接焊缝进行检测。
如果DAC曲线在屏幕上位置偏低,在检测时可能不容易观察,可以按键选择“dB”栏,用万
能旋钮平移曲线高度,不会影响DAC曲线形状,通常使判废线(最上面的曲线)的左边平线部分落在80%为宜。
扫查检测时将闸门1调整在监视区域内,出现的缺陷回波进入闸门将变成绿色,屏幕右上角即显示数据:
第1行:横波声程
第2行:l← 缺陷的水平距离mm(已扣除探头前沿距离,可用钢板尺从探头前端面起量缺陷在焊缝上的投影位置)
第3行:l↓ 缺陷的埋藏深度 mm(需要根据板厚换算实际埋藏深度) 第4行:缺陷回波幅度占垂直满刻度百分比(%),可利用于半波法测长
第5行:SL 缺陷回波幅度与定量线相差的dB数(要根据应用标准判断超过定量线或判废线多少dB,例如“SL+3.6dB”,表示该缺陷波峰点位于曲线区超出定量线3.6dB处,本例中的定量线为φ2×40-12dB,因此缺陷实际当量大小为φ2×40-8.4dB)。
扫查检测中如果闸门高度太高,不能套住低于闸门的缺陷回波,可按门调整方向(门高、起位、门宽),用上下键或万能旋钮调整:
如果缺陷有延伸性,还需用半波法或端部峰值半波法测定缺陷指示长度。
或万能旋钮圆坑选择闸
(5)无缝钢管手工接触法超声周向横波检测
举例:材质Q235的Φ160x16mm无缝钢管,按JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测 第3部分:超声检测》的4.5项II级。
1.探伤面准备:探伤前应揩擦干净探伤面。 2.探头:2.5P13x13K2.5改磨斜楔接触面探头,Φ160圆弧顶点从探头斜楔平面入射点升入2mm。 3.耦合剂: 40#机油 4.检测系统调节
① 检测参数设定:同前面。
探头类型:斜探头;晶片频率及尺寸:2.5P13x13(按实际使用探头规格);
延时:因为斜楔底面已经改磨成弧面,难以实测延时,可将未改磨前实测的延时值输入以作参考,因为钢管横波检测时的缺陷埋藏深度一般不是重要的评定参数,重要的是缺陷延伸长度;K值:斜探头原标称值,这里是2.5/68.2°;前沿距离(按改磨斜楔接触面前的前沿距离);材料:根据实际检测工件材料选择,选定后,后面的声速值即为仪器内置该材料的声速值,这里选“钢”,声速3230m/s(需要精确测定工件厚度及缺陷埋藏深度时应对被检材料的声速进行实际测定);厚度:被检管件的壁厚,可取整数,这里是16mm。
② DAC曲线的测绘:
标准要求管材横波探伤采用内外壁刻槽回波构成距离波幅曲线,再增益6dB作为探测灵敏度。 在主菜单界面按“功能”对应的“F5”进入功能菜单界面,按“DAC”对应的“F2”,显示屏幕进入DAC制作修正界面,按“参数”对应的“F1”进入DAC制作参数设定界面:
“评定线”、“定量线”、“判废线”dB值均设为“0dB”,线条类型:曲线。 按“确定”对应的“F5”,再按“返回”对应的“F6”回到DAC制作修改界面,因为直接采用被检无缝钢管制作对比试样,因此“表面补偿”项设为0.0dB。
按“制作”对应的“F2”进入DAC制作界面: