【正文】 ：對接、角接、搭接和 T 型接頭 例如 破口形式 I 型 V 型 X 型 U 型 單邊 V 型 K 型 缺陷：氣孔、未焊透、未熔合、夾渣、裂紋 第二節(jié) 對接焊縫超聲波檢測 一、 超聲檢測技術等級選擇 超聲檢測技術等級分為 A、 B、 C 三個檢測級別。兩種探頭的折射角相差應不小于 10176。 2）采用直射法檢測時，探頭移動區(qū)應大于或等于 。母材檢測的要點如下： a） 檢測方法：接觸式脈沖反射法，采用頻率 2MHz～ 5MHz的直探頭，晶片直徑 10mm～ 25mm。～ 15176。 3 缺陷位置測定 缺陷位置測定應以獲得缺陷最大反射波的位置為準。 注 2： 當焊縫長度不足 9T(Ⅰ級 )或 (Ⅱ級 )時，可按比例折算。 3）應注意熒光屏指示的缺陷深度或水平距離與缺陷實際的徑向埋藏深度或水平距離弧長的差異，必要時應進行修正。在一跨距聲程內最大傳輸損失差小于或等于 2dB 時可不進行補償。 ～ 45176。 圖 38 檢測和探頭移動區(qū) b） 探頭移動區(qū)應清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其他雜質。作兩個方向的斜平行掃查，見圖 33。 解：λ = mmfC 66 ???? 。調節(jié)衰減器，作出雙晶直探頭的距離－波幅曲線，并以此作為基準靈敏度。 圖 31 CSⅡ標準試塊 表 5 CSⅡ標準試塊尺寸 mm 試塊序號 孔徑 檢 測 距 離 L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 CSⅡ 1 φ 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 CSⅡ 2 φ 3 CSⅡ 3 φ 4 CSⅡ 4 φ 6 （ 3）、 檢測面是曲面時，應采用 CS Ⅲ標準試塊來測定由于曲率不同而引起的聲能損 失，其形狀和尺寸按圖 32所示。 二、檢測方法 1 軸類鍛件的檢測 軸類鍛件的鍛造工藝主要以拔長為主，應而大部分缺陷取向與軸線平行，此類缺陷的檢測以縱波直探頭從徑向探測效果最佳。 單個缺陷指示面積的評定規(guī)則 a) 一個缺陷按其指示的面積作為該缺陷的單個指示面積。 （ 全面掃查、列線掃查、格子掃查、邊緣掃查。在圖 18中，點反射體所顯示的回波動態(tài)特征與波形Ⅱ相似，而不像波形Ⅰ。圖 H14 表示聲束接近垂直入射時，由光滑的大平面反射體所產生的波型模式Ⅱ。 其方法： 相對靈敏度法、絕對靈敏度 法和端點峰值法 。 解： d=2 40=80mm k= l=kd= 80=120mm R= 54021080 ?mm H=R mmdRKd )80540()(540)()( 2222 ???????? L= mmtgdR KdtgR 11 ?????? ??? 當探頭 從圓柱曲面外壁作周向檢測時，弧長總比水平距離大，但深度卻總比 d 值小 但探頭 從圓柱曲面內壁作周向檢測時，弧長總比水平距離小，但深度卻總比 d 值大 第六節(jié) 缺陷大小的測定 當量法、底波高度法和測長法三種 當 量法和底波高度法用于缺陷尺寸小于聲束截面的情況，測長法用于缺陷尺寸大于聲束截面情況。 不同曲率半徑的耦合效果也不相同，曲率半徑大，耦合效果好。 所以探傷時都要加補償。 (f= ?C f 升高 λ減少 ) 2）、頻率高，脈沖寬度小，分辨力高，有利于區(qū)分相鄰缺陷。例如：相控陣檢測方法。 共振法 ： 若超聲波在被檢工件內傳播，當試件的厚度為超聲波的半波長的整數(shù)倍時，將引起共振 ，儀器顯示出共振頻率，但試件內存在缺陷或工件厚度發(fā)生變化時，將改變試件的共振頻 率。 三、按探頭數(shù)目分類 單探頭法 使用一個探頭兼在發(fā)射和接收超聲波的檢測方法稱為單探頭法。 對于大型零件檢測，應選擇靈敏度余量高、信噪比高、功率大的儀器。 2)、盡可能是檢測聲束與缺陷垂直，在條件許可時，盡量用 K 大些的探頭。（這是水浸檢測中的水層耦合原理） 為使耦合層耦合效果最好，則必須使 r≈ 0， t=1，即聲能從探頭全部透到工件， r=2222222s in)1(4112s in)1(41????dmmdmm??? sin222?d? ≈ 0 即 d=0 即工件表面越平整， t=222 2s in)1(4111?? dmm ?? 耦合劑層厚 d 越接近零，耦合越好。 Lf=40mm ， df= mmKl f 20240 ?? 3）、按深度調節(jié)掃查速度 采用水平距離進行調節(jié)，即示波器的水平刻度為探頭到缺陷的深度距離。 當量計算法對缺陷定量不需要任何試塊。 缺陷的影響 1）、缺陷形狀的影響 平面形缺陷 Pf=220 XFFP fs? (平底孔 ) 球形缺陷 Pf=204 XDFP fs? (球孔 ) 長圓柱缺陷 Pf=232122 XDFP fso? (長橫孔 ) 2）、缺陷方位的影響 3）、缺陷波的指向性 垂直射入圓平面形缺陷時，當缺陷直徑為波長的 23 倍以上時，具有較好的指向性，缺陷回波較高；反之較低 ；當缺陷直徑大于波長的 3 倍時，不論是垂直入射還是傾斜入射，都可把缺陷對聲波的反射看成鏡面反射。 圖 16 傾斜入射時不規(guī)則大反射體的回波動態(tài)波形 波形模式Ⅳ 探頭在各個不同的位置檢 測缺陷時，熒光屏上顯示一群密集信號（在熒光屏時基線上有時可分辨，有時無法分辨），探頭移動時，信號時起時伏。 板厚大于 20mm 時，應將 CBⅡ試塊 φ 5 平底孔第一次反射波高調整到滿刻度的 50%作為基準靈敏度。此時，探頭中心的移動距離即為缺陷的指示長度，探頭中心即為缺陷的邊界點。 鋼板橫波檢測 見 JB/ B（規(guī)范性附錄）進行。 一般原則 鍛件應進行縱波檢測，對筒形和環(huán)形鍛件還應增加橫波檢測。 3）、 工件上三處衰減系數(shù)的平均值即作為該工件的衰減系數(shù)。 六 缺陷 回 波的判定 1 當量直徑超過φ 4mm的單個缺陷（其缺陷間距大于 50mm） ，要測定波幅，缺陷大小和位置（缺陷較小時，用當量法當量，當缺陷較大時，用 6dB 法測定其邊界和面積范圍。 B 級檢測： a) 母材厚度為 8mm～ 46mm 時，一般用一種 K值探頭采用直射波法和一次反射波法在對接焊接接頭的單面雙側進行檢測。的窄間隙焊縫，如有可能應增加對檢測與坡口表面平行缺陷有效的檢測方法。 推薦采用的斜探頭 K 值 板厚 T， mm K 值 6～ 25 ～ （ 72176。如果距離－波幅曲線繪制在熒光屏上，則在檢測范圍內不低于熒光屏滿刻度的 20%。的斜向掃查。 2) 當缺陷反射波峰值起伏變化，有多個高點，且位于Ⅱ區(qū)或Ⅱ區(qū)以上時，使波幅降到熒光屏滿刻度的 80%后，應以端點 6dB法測其指示長度。 八 缺陷評定 1 超過評定線的信號應注意其是否具有裂紋等危害性缺陷特征，如有懷疑時，應采取改變探頭 K 值、增加檢測面、觀察動態(tài)波型并結合結構工藝特征作判定，如對波型不能判斷時，應輔以其他檢測方法作綜合判定。 圖 21 四種基本掃查方法 曲面工件（直徑小于或等于 500mm）對接焊接接頭的超聲檢測 a） 檢測面為曲面時，可盡量按平板對接焊接接頭的檢測方法進行檢測。 表 19 距離 波幅曲線的靈敏度 試塊型式 板厚， mm 評定線 定量線 判廢線 CSKⅡ A 6～ 46 φ 24018dB φ 24012dB φ 2404dB ＞ 46～ 120 φ 24014dB φ 2408dB φ 240+2dB CSKⅢ A 8～ 15 φ 1612dB φ 166dB φ 16+2dB ＞ 15～ 46 φ 169dB φ 163dB φ 16+5dB ＞ 46～ 120 φ 166dB φ 1 6 φ 6+10dB b） 壁厚大于 120mm 至 400mm 的焊接接頭，其距離－波幅曲線靈敏度按表 20的規(guī)定。） 25～ 46 ～ （ 68176。檢測時，將探頭放在與焊縫及熱影響區(qū)上作兩個方向的平行掃查 圖 33 斜平行掃查 圖 34 平行掃查 二、試塊 采用的標準試塊為 CSKⅠ A、 CSKⅡ A、 CSKⅢ A和 CSKⅣ A 圖 35 CSKⅠ A 試塊 圖 36 CSKⅡ A 試塊 圖 37 CSKⅢ A 試塊 CSKⅣ A 試塊尺寸 mm CSKⅣ 被檢工件厚度 對比試塊厚度 T 標準孔位置 b 標準孔直徑 d ＞ 120～ 150 135 T/ T/2 (1/4 in) ＞ 150～ 200 175 T/ T/2 (5/16 in) ＞ 200～ 250 225 T/ T/2 (3/8 in) ＞ 250～ 300 275 T/ T/2 (7/16 in) ＞ 300～ 350 325 T/ T/2 (1/2 in) ＞ 350～ 400 375 T/ T/2 (9/16 in) CSKⅠ A、 CSKⅡ A 和 CSKⅢ A 試塊適用壁厚范圍為 6mm～ 120mm的焊接接頭， CSKⅠ A 和 CSKⅣ A 系列試塊適用壁厚范圍大于 120mm 至400mm 的焊接接頭。 c) 母材厚度大于 120mm 至 400mm 時，一般用兩種 K 值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側進行檢測。餅形鍛件記錄大于或大于φ 4mm 當量直徑缺陷密集區(qū)，其他鍛件應記錄大于或大于φ 3mm 當量直徑的缺陷密集區(qū)，密集區(qū)密集為 50mm 50mm 的方塊最為最小量度單位，其邊界可用 6dB 法決定。 檢測時機 檢測原則上應安排在熱處理后，孔、臺等結構機加工前進行，檢測面的表面粗糙度 Ra≤ m。探頭晶片面積不小于150mm2；單晶直探頭的公稱頻 率應選用 2～ 5MHz，探頭晶片一般為 φ14～ φ 25mm。鍛壓過程包括加熱、變形和冷卻。 d) 確定 c）中缺陷的邊界范圍或指示長度時，移動探頭（單直探頭或雙直探頭）使底面第一次反射波升高到熒光屏滿刻度的 50%。若檢測人員認為需要或設計上有要求時，也可選鋼板的上、下兩軋制表面分別進行檢測。圖 17 表示由密集形缺陷所產生的反射動態(tài)波形Ⅳ。 三、根據(jù)缺陷波形分析缺陷性質 1 回波動態(tài)波形的類型 波形模式Ⅰ 圖 13 表示點反射體產生的波形模式Ⅰ，即在熒光屏上顯示出的一個尖銳回波。 解： λ = mmfC 66 ???? N= mmD 144 22 ???? 3N=3 21=63210mm 設 420 處大平底回波聲壓為 PB， 210mm 處缺陷回波聲壓為 Pf，則 Δ Bf=20lg 26 2222 ??? ???? DDx xPP fb ffB ? ?dB Df= 2 ??? ?? 答：該缺陷當量平底孔為φ 例 ： 用 探頭徑向檢測直徑為 500mm 的實心圓柱鋼工件，CL=5900m/s，α =，利用底波調整 500/φ 2 靈敏度，檢測在 400mm 處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其回波比靈敏度基準波高 22 dB， 求此缺陷的當量大小。 df=40mm lf= Kdf= 40=60mm 一次反射波進行檢測 1）、聲程調節(jié)掃查速度 T lf B β Xf df T 圖 10 τ f lf= Xf sinβ =nτ f sinβ df=2T Xfcosβ =2T nτ fcosβ 2）、按水平調節(jié)掃查速度 lf= nτ f d