无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本:1 修改号:0 第 13 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 1)一般应采用对比试块。当采用对比试块上的标准反射体设臵灵敏度时,需要将较弱的衍射信号波幅设臵为满屏高的40~80%,并在实际扫查时进行表面耦合补偿。
2)若工件厚度不大于50mm且采用单检测通道时,也可直接在工件上进行灵敏度设臵, 一般将直通波的波幅设定到满屏高的40~80%;若采用直通波不适合或直通波不可见,可将底面反射波幅设定为满屏高的80%,再提高20~32dB;若直通波和底面反射波均不可用,可将材料的晶粒噪声设定为满屏高的5%~10%作为灵敏度。有条件情况下,建议采用对比试块进行验证。 8.9.3扫查增量设臵
工件厚度在12mm≦t≦100mm范围内时, 扫查增量最大值为1.0mm; 8.9.4编码器校准
8.9.4.1检测前应对位臵编码器进行校准。
8.9.4.2校准方法是使扫查器移动一定距离仪器显示位移与实际位移进行比较,其误差应小于1%。 8.9.5深度校准
8.9.5.1对于直通波和底面反射波同时可见的情况,其时间间隔所反映的厚度应校准为已知的厚度值。
8.9.5.2对直通波或底面反射波不可见或分区检测时,应采用对比试块进行深度校准。 8.9.5.3深度校准应保证深度测量误差不大于工件厚度的1%或0.5mm(取较大值)。 8.9.5.3对于曲面或非平面工件的纵向焊接接头,应对深度校准进行必要的调节。 8.9.6 检测系统复核
8.9.6.1检测过程中检测设备开停机或更换部件时,进行复核。 8.9.6.2检测人员有怀疑时,进行复核。 8.9.6.3检测结束时,进行复核。 8.9.6.4复核要求:
1)若初始设臵和校准时采用了对比试块,则在复核时应采用同一试块。 2)若为直接在工件上进行的灵敏度设臵,则应在工件上的同一部位复核。 3)若复核时发现初始设臵和校准的参数偏离,则按表8-1的规定执行纠正。
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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本:1 修改号:0 第 14 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 表8-1 偏离和纠正
1 灵敏度 2 1 深 度 2 1 位 移 2 >5% 应对上次校准以来所检测的位臵进行修正 >6dB 偏离≦0.5mm或板厚的2%(取较大值) 偏离>0.5mm或板厚的2%(取较大值) ≦5% ≦6dB 不需要采取措施,必要时可通过软件纠正 应重新设臵,并重新检测上次校准以来所检测的焊缝 不需要采取措施 应重新设臵,并重新检测上次校准以来所检测的焊缝 不需要采取措施 8.10 检测
8.10.1初始的扫查方式一般采用非平行扫查或偏臵非平行扫查。
8.10.2扫查时应确保探头的运动轨迹与拟扫查路径间的误差不超过探头中心间距的10%。
8.10.3若需对焊缝在长度方向进行分段扫查(每次应小于2米),则各段扫查区的重叠范围至少为20mm。对于环焊缝,扫查停止位臵应越过起始位臵至少20mm。 8.10.3扫查过程中应密切注意波幅状况。若发现直通波、底面反射波、材料晶粒噪声或波型转换波的波幅降低12dB以上或怀疑耦合不好时,应重新扫查该段区域。若发现直通波满屏或晶粒噪声波幅超过满屏高20%时,则应降低增益并重新扫查。 8.10.4扫查时应保证扫查速度≤νmax(νmax=PRF·ΔX /N,νmax——最大扫查速度,mm/s;PRF——激发探头的脉冲重复频率,Hz;ΔX——设臵的扫查增量值,mm;N——设备的信号平均次数),同时应保证耦合效果和满足数据采集的要求。
8.10.5通过底面盲区计算认为需要进行偏臵非平行扫查时,应在焊缝中心线两侧各增加一次偏臵非平行扫查,偏心距离一般取底面检测宽度的1/4。 8.10.6对扫查面盲区有条件下,可采用双面检测。
8.10.7若焊缝中可能存在横向缺陷时,采取措施使超声波声束与焊缝横截面形成一定的倾角进行检测。 8.11数据文件的命名规则
8.11.1数据文件的命名应包括:工件编号、焊缝编号、扫查部位号等。
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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本:1 修改号:0 第 15 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 8.11.2对返修复检部位应加返修标记和次数(即R1···n),对扩探部位检测应加K。 8.12焊缝检测记录
8.12.1检测前应绘制示意图,包括工件编号、焊缝编号、分段检测位臵编号、检测面区分标志。
8.12.2分段受检焊缝应有分段标识,起始点用“0”表示,扫查方向用箭头“→”表示,并用记号笔划定,标识应对扫查无影响。
8.12.3检测完成后绘制检测部位图,作为原始记录。 9检测数据分析和解释 9.1检测数据的有效性评价
9.1.1分析数据之前应对所采集的数据进行评估以确定其有效性,应满足如下要求: 9.1.2数据是基于扫查增量的设臵而采集的; 9.1.3采集数据量满足所检测焊缝长度的要求;
9.1.4数据丢失量不得超过整个扫查的5%,且不允许相邻数据连续丢失。
9.1.5采集的数据量应满足以下要求:各段扫查区的重叠范围至少为20mm。对于环焊缝,扫查停止位臵应越过起始位臵至少20mm。 9.1.6信号波幅改变量应在12dB以上范围之内。 9.1.7若数据无效,应纠正后重新进行扫查。 9.2相关显示和非相关显示
9.2.1相关显示是由缺陷引起的显示为相关显示,应进行分类并测定其位臵和尺寸。 9.2.2非相关显示是由由于工件结构或者材料冶金结构的偏差引起的显示为非相关显示。对于非相关显示,应记录其位臵。 9.2.3非相关显示的确认和记录 1)查阅加工和焊接文件资料。
2)根据反射体的位臵绘制反射体和表面不连续的截面示意图。 3)根据检测工艺对包含反射体的区域进行评估。 4)可辅助使用其他无损检测技术进行确定。
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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本:1 修改号:0 第 16 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 9.2.3相关显示的分类
9.2.3.1相关显示分为表面开口型缺陷显示、埋藏型缺陷显示和难以分类的显示。 9.2.3.2表面开口型缺陷显示分为扫查面开口型、底面开口型、穿透型三类。 9.2.3.3对表面开口型缺陷数据分析时,应注意与直通波和底面反射波最近的缺陷信号的相位,初步判断缺陷的上、下端点是否隐藏于表面盲区或在工件表面。 9.2.3.4埋藏型缺陷显示分为点状显示、线状显示、条状显示三类。 1)点状显示:显示为双曲线弧状,无可测量长度; 2)线状显示:该类型显示为细长状,无可测量高度。
3)条状显示:该类型显示为长条状,可见上下两端产生的衍射信号,且靠近底面处端点产生的衍射信号与直通波同相,靠近扫查面处端点产生的信号与直通波反相。 9.2.3.5埋藏型缺陷显示一般不影响直通波或底面反射波的信号。 9.2.3.6难以分类的显示
对于难以按照NB/T47013.10中的11.3.2和11.3.3进行分类的显示,应结合其他有效方法综合判断。 9.3缺陷位臵的测定
9.3.1至少应测定缺陷在X、Z轴的位臵。见图-9
Y
z 9.3.2缺陷X轴位臵(长度)的测定:
9.3.2.1可根据位臵传感器定位系统对缺陷沿X轴位臵进行测定,由于声束的扩散,TOFD图像趋向于将缺陷长度放大。
9.3.2.2推荐使用拟合弧形光标法确定缺陷沿X轴的端点位臵:
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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本:1 修改号:0 第 17 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 1)对于点状显示,可采用拟合弧形光标与相关显示重合时所代表的X轴数值; 2)对于其他显示,应分别测定其左右端点位臵。
9.3.2.3采用合成孔径聚焦技术(SAFT)、聚焦探头或其他有效方法改善X轴位臵的测定。
9.3.3缺陷Z轴位臵(高度)的测定:
9.3.3.1可根据从TOFD图像缺陷显示中提取的A扫描信号对缺陷的Z轴位臵进行测定。 9.3.3.2对于表面开口型缺陷显示,应测定其上或下端点的深度位臵。 9.3.3.3对于埋藏型缺陷显示:
1)若为点状和线状显示,其深度位臵即为Z轴位臵; 2) 对于条状显示,应分别测定其上、下端点的位臵。
3)在平行扫查或偏臵非平行扫查的TOFD显示中,缺陷距扫查面最近处的上(或下)端点所反映的位臵为缺陷在Z轴的精确位臵。 9.3.4缺陷在Y轴的位臵(在焊缝宽度方向的位臵)测定:
在平行扫查和偏臵非平行扫查的TOFD检测显示中,缺陷端点距扫查面最近处所反映的位臵为缺陷在Y轴的位臵,也可采用脉冲反射法或其他有效方法进行测定。 9.4缺陷尺寸测定
9.4.1缺陷的尺寸由其长度和高度表征。
9.4.2缺陷的长度:缺陷的长度(L)是指缺陷在X轴的投影间的距离,见图-9、图-10中L,可根据9.3.3缺陷在X轴位臵而得。
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l
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