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注1:L——试块长度,由使用的声程确定 注2:尺寸误差不大于±0.05mm
图17 CSK-ⅣA标准试块
表17 CSK-ⅣA试块尺寸 mm
CSK-Ⅳ No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 被检工件厚度 >120~150 >150~200 >200~250 >250~300 >300~350 >350~400 对比试块厚度T 135 175 225 275 325 375 标准孔位置b T/4、T/2 T/4、T/2 T/4、T/2 T/4、T/2 T/4、T/2 T/4、T/2 标准孔直径d 6.4(1/4 in) 7.9 (5/16 in) 9.5 (3/8 in) 11.1 (7/16 in) 12.7 (1/2 in) 14.3 (9/16 in)
5.1.3.3 CSK-ⅠA、CSK-ⅡA和CSK-ⅢA试块适用壁厚范围为6mm~120mm的焊接接头,CSK-ⅠA和CSK-ⅣA系列试块适用壁厚范围大于120mm至400mm的焊接接头。在满足灵敏度要求时,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,也可采用其他型式的等效试块。
5.1.3.4 检测曲面工件时,如检测面曲率半径R ≤W/4时(W为探头接触面宽度,环缝检测时为探头宽度,纵缝检测时为探头长度),应采用与检测面曲率相同的对比试块,反射孔的位置可参照标准试块确定。试块宽度b一般应满足:
b ≥2λS /D0 ?????????????????(3)
式中:
2
b ——试块宽度,mm;
λ——超声波波长,mm; S ——声程,mm;
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D0——声源有效直径,mm。 5.1.4 检测准备 5.1.4.1 检测面
a) 检测区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
小为5mm,最大为10 mm,见图18。
图18 检测和探头移动区
b) 探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。检测表面应平整,便于探头的扫查,其
表面粗糙度Ra值应小于或等于6.3μm,一般应进行打磨。 1)采用一次反射法检测时,探头移动区大于或等于1.25P:
P =2TK ???????????????
(4)
或
P =2T tanβ???????????????(5)
式中:
P——跨距,mm;
T——母材厚度,mm; K——探头K值;
β——探头折射角,(°)。
2)采用直射法检测时,探头移动区应大于或等于0.75P。
c) 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,如果焊缝表面有咬边、
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测结果的评定。
5.1.4.2 探头K值(角度)
斜探头的K值(角度)选取可参照表18的规定。条件允许时,应尽量采用较大K值探头。
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表18 推荐采用的斜探头K值
板厚T,mm 6~25 >25~46 >46~120 >120~400
5.1.4.3 检测频率
检测频率一般为2MHz~5MHz。 5.1.4.4 母材的检测
对于C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。母材检测的要点如下:
a) 检测方法:接触式脉冲反射法,采用频率2MHz~5MHz的直探头,晶片直径10mm~25mm。 b) 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100%。
c) 凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%的部位,应在工件表面作出标记,并予以记录。 5.1.5 距离-波幅曲线的绘制
5.1.5.1 距离-波幅曲线应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成,该曲线族由评定线、定量线和判废线组成。评定线与定量线之间(包括评定线)为I区,定量线与判废线之间(包括定量线)为Ⅱ区,判废线及其以上区域为Ⅲ区,如图19所示。如果距离-波幅曲线绘制在荧光屏上,则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的20%。
K值 3.0~2.0(72°~60°) 2.5~1.5(68°~56°) 2.0~1.0(60°~45°) 2.0~1.0(60°~45°)
图19 距离—波幅曲线
5.1.5.2 距离-波幅曲线的灵敏度选择
a) 壁厚为6mm~120mm的焊接接头,其距离-波幅曲线灵敏度按表19的规定。
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表19 距离-波幅曲线的灵敏度
试块型式 CSK-ⅡA 板厚,mm 6~46 >46~120 8~15 CSK-ⅢA >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
b) 壁厚大于120mm至400mm的焊接接头,其距离-波幅曲线灵敏度按表20的规定。
表20 距离-波幅曲线的灵敏度
试块型式 CSK-ⅣA 板厚,mm >120~400 评定线 φd-16dB 定量线 φd-10dB 判废线 φd 注:d为横孔直径,见表17。
c) 检测横向缺陷时,应将各线灵敏度均提高6dB。
d) 检测面曲率半径R ≤W/4时,距离-波幅曲线的绘制应在与检测面曲率相同的对比试块上进行。 e) 工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同,否则应按附录F(规范性附录)的规定进行传
输损失补偿。在一跨距声程内最大传输损失差小于或等于2dB时可不进行补偿。 f) 扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。 5.1.6 检测方法
5.1.6.1 平板对接焊接接头的超声检测
a)为检测纵向缺陷,斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上,作锯齿型扫查,见图20。探头
前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面,在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时,还应作10°~15°的左右转动。不同检测技术等级对纵向缺陷的检测要求见5.1.2。
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图20 锯齿型扫查
b)不同检测技术等级对横向缺陷的检测要求见5.1.2。
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c)对电渣焊焊接接头还应增加与焊缝中心线成45°的斜向扫查。
d)为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号,确定缺陷的位置、方向和形状,可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式,见图21。
图21 四种基本扫查方法
5.1.6.2 曲面工件(直径小于或等于500mm)对接焊接接头的超声检测
a) 检测面为曲面时,可尽量按平板对接焊接接头的检测方法进行检测。对于受几何形状限制,无
法检测的部位应予以记录。
b) 纵缝检测时,对比试块的曲率半径与检测面曲率半径之差应小于10%。
1)根据工件的曲率和材料厚度选择探头K值,并考虑几何临界角的限制,确保声束能扫查到整
个焊接接头。
2)探头接触面修磨后,应注意探头入射点和K值的变化,并用曲率试块作实际测定。 3)应注意荧光屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差
异,必要时应进行修正。
c) 环缝检测时,对比试块的曲率半径应为检测面曲率半径的0.9倍~1.5倍。 5.1.6.3 管座角焊缝的检测 a) 一般原则。
在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的可能性,并使声束尽可能垂直于该焊接接头结构的主要缺陷。 b) 检测方式。
根据结构形式,管座角焊缝的检测有如下五种检测方式,可选择其中一种或几种方式组合实施检测。检测方式的选择应由合同双方商定,并应考虑主要检测对象和几何条件的限制。 1)在接管内壁采用直探头检测,见图22位置1。
2)在容器内壁采用直探头检测,见图23位置1。在容器内壁采用斜探头检测,见图22位置4。 3)在接管外壁采用斜探头检测,见图23位置2。
4)在接管内壁采用斜探头检测,见图22位置3和图23位置3。 5)在容器外壁采用斜探头检测,见图22位置2。
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