【文章內(nèi)容簡介】 我所、鍋檢中心、哈鍋等單位對薄壁管大量試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上。） 規(guī)定壓力管道和管子焊接接頭縱焊縫、螺旋焊縫超聲檢測可按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。（滿足長輸管道要求） 增加壁厚大于或等于 5mm，外徑為 80mm～ 159mm或壁厚 ～ 8 mm，外徑大于或等于 159mm鋁及鋁合金接管環(huán)焊縫超聲檢測內(nèi)容 ； 。 26 （主要修改內(nèi)容） 四、在用承壓設(shè)備超聲檢測 增加在用螺栓件的超聲檢測方法內(nèi)容； 增加按 “ 合于使用 ” 原則，進(jìn)行超聲檢測的缺陷定量（自身高度測定）內(nèi)容（端點(diǎn)衍射（ TOFD）、6dB法、端部最大回波法、 AVG方法等）； 增加超聲確定缺陷類型（點(diǎn)狀缺陷、體積狀缺陷和面狀缺陷）和缺陷性質(zhì)估判的內(nèi)容； 增加在用承壓設(shè)備超聲檢測的缺陷記錄和檢測程序。 27 超聲修改內(nèi)容解釋 —超聲儀器 A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀： A型顯示是一種波形顯示 ， 探傷儀熒光屏的橫坐標(biāo)表示超聲波的傳播時(shí)間 （ 或距離 ） ， 縱坐標(biāo)表示超聲反射波的波幅 。 探傷儀通過探頭向被檢測工件周期性發(fā)射不連續(xù)且頻率不變的超聲波 ， 根據(jù)聲波的傳播時(shí)間及反射幅度來判斷工件中缺陷的位置和大小 ，這是目前使用最廣泛的超聲波探傷儀 。 B型顯示超聲波探傷儀： B型顯示是一種圖象顯示 ， 探傷儀熒光屏的橫坐標(biāo)表示靠探頭機(jī)械掃描的掃查軌跡 ， 縱坐標(biāo)表示靠電子掃描來表示超聲波的傳播時(shí)間 （ 或距離 ） ， 可直觀顯示被檢工件任一縱截面上缺陷的分布和缺陷的深度 。 C型顯示超聲波探傷儀： C型顯示也是一種圖象顯示 ，探傷儀熒光屏的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都是靠機(jī)械掃描來表示探頭在工件表面的位置 。 探頭接收反射波的幅度以光點(diǎn)輝度表示 。當(dāng)探頭在工件表面移動時(shí) ， 熒光屏上可顯示工件內(nèi)部缺陷的平面圖象 ， 但不能表示深度 。 本標(biāo)準(zhǔn)采用的主要是 A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀 。 28 超聲修改內(nèi)容解釋 始脈沖寬度 盲區(qū)是指從探測面到能夠發(fā)現(xiàn)缺陷的最小距離 。 盲區(qū)的大小與儀器的阻塞時(shí)間和始脈沖寬度有關(guān) 。 始脈沖寬度是指在一定的靈敏度下 ， 示波屏上高度超過滿刻度 20%的始脈沖延續(xù)長度 。 始脈沖寬度與晶片的機(jī)械品質(zhì)因子 θ m和發(fā)射強(qiáng)度有關(guān) 。 mm值大 ， 發(fā)射強(qiáng)度大 ， 始脈沖寬度大 。 同樣始脈沖寬度愈大 ， 能夠發(fā)現(xiàn)缺陷的最小距離也愈大 。 對于中薄鋼板 （ t＞ 20mm） 單直探頭超聲檢測來說 ， 其厚度方向檢測范圍本來就比較小 ， 如果再考慮到檢測盲區(qū)的影響 ， 可以檢測的部位就屈指可數(shù)了 ， 這樣的檢測結(jié)果對于保證鋼板的質(zhì)量水平 ， 提高承壓設(shè)備的長周期安全是不利的 。在實(shí)際超聲檢測的情況下 ， 控制單直探頭始脈沖寬度 ， 并將其保持在一個(gè)可接受的范圍內(nèi) ， 對于中薄鋼板的超聲檢測來說是至關(guān)重要的 。 因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 儀器和直探頭組合的始脈沖寬度 （ 在基準(zhǔn)靈敏度下 ） ：對于頻率為 5MHz的探頭 ，寬度不大于 10mm；對于頻率為 ， 寬度不大于15mm； t＞ 20mm中薄鋼板超聲檢測應(yīng)采用雙晶直探頭 。 29 超聲修改內(nèi)容解釋 頻率誤差要求 超聲檢測時(shí) ， 頻率和波長是兩個(gè)非常重要的參數(shù) ， 它對于確定探頭的近場區(qū) 、 指向角 、 缺陷反射回波的幅度 ， 試塊寬度和缺陷定量等具有極其顯著的影響 ， 將直接涉及缺陷等級評定的正確性 。 尤其是鍛件直探頭檢測時(shí) ， 直接采用頻率和波長計(jì)算缺陷當(dāng)量直徑 ， 因此影響更大 。 而在實(shí)際超聲檢測時(shí) ， 由于探頭制作時(shí)本身的頻率誤差 、探頭和儀器組合而引起的對頻率的影響 ， 以及超聲波的頻率往往會隨著通過的材料的不同而不同 ， 通常高頻部分容易衰減 ， 逐漸變?yōu)榈皖l 。 因此其實(shí)際工作頻率往往與公稱頻率差距比較大 ， 嚴(yán)重地影響了檢測結(jié)果的可靠性 。 因此 JB4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定儀器和探頭的組合頻率與公稱頻率的誤差不得大于177。 10%， 并將其作為重要參數(shù)加以控制 ， 以減少干擾 ， 提高超聲檢測可靠性 。 關(guān)于上述內(nèi)容在 ГОСТ 、 BS和 JIS標(biāo)準(zhǔn)中也有相類似規(guī)定 。 由于 A型脈沖超聲波探傷儀采用的是脈沖波 ， 究其根源來說 ， 頻率這一概念有時(shí)是不明確的 。 30 熒光屏繪制距離 波幅曲線應(yīng)注意問題 ? 在熒光屏上繪制距離 波幅曲線 ,應(yīng)特別注意基準(zhǔn)波高不要選得過高 ， 最大探測距離處的曲線 （ 波高 ） 位置不得過低 ，如果上述兩條要求不能同時(shí)滿足 ， 可以重新挑選超聲波探頭 ，也可以分段繪制距離 波幅曲線 。 ? 實(shí)際繪制時(shí) ， 基準(zhǔn)波高通常選擇為熒光屏滿刻度的 60～80％ 。 全跨距探傷時(shí) ， 深度為工件厚度 2倍的孔的反射波幅最好不低于熒光屏滿刻度的 40％ ， 至少應(yīng)不低于熒光屏滿刻度的 20％ 。 因?yàn)榍€位置太高或太低 ， 將超出儀器的線性動態(tài)范圍 ， 檢測的線性變差 ， 對缺陷的定性 、 定量帶來很大的不確定度 。 ? 這種情況 實(shí)際上是降低了檢測靈敏度 。 且波幅過低時(shí) ，探頭掃查過程中的回波動態(tài)變化不易觀察到 ， 容易導(dǎo)致缺陷漏檢 。 31 超聲修改內(nèi)容解釋 抑制或?yàn)V波開關(guān) 抑制和濾波開關(guān)的調(diào)節(jié)主要是限制檢波后缺陷信號的輸出幅度和變化范圍 ， 從而抑制或?yàn)V去較小的雜波信號 ， 使之不予顯示 ， 從而使熒光屏顯示的波形清晰 。 由于上述開關(guān)都是非線性的 ， 因此 ， 一經(jīng)使用則導(dǎo)致主信號波形變化 、 垂直線性變壞 ， 動態(tài)范圍變小 ， 線性區(qū)域改變 ， 將嚴(yán)重影響校核 、 復(fù)核 、 線性和回波動態(tài)波型檢驗(yàn)結(jié)果 ， 并造成缺陷判斷失誤 。 因此 ， JB4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行超聲校準(zhǔn) 、 復(fù)核和線性校驗(yàn)時(shí) ， 應(yīng)將抑制 、 濾波開關(guān)等置于 “ 關(guān) ” 的位置或處于最低水平上 。 32 超聲修改內(nèi)容解釋 —探頭種類和結(jié)構(gòu) 單直探頭 ：直探頭主要用于發(fā)射和接收縱波 ， 又稱為縱波探頭 。 單斜探頭 ：根據(jù)入射角度的不同 ， 單斜探頭可分為縱波斜探頭 、橫波斜探頭 、 表面波斜探頭 、 爬波探頭和板波探頭 。 雙晶探頭 （ 分割探頭 ） ：雙晶探頭有兩塊壓電晶片 ， 一塊用于發(fā)射超聲波 ， 一塊用于接收超聲波 ， 根據(jù)探頭入射角不同 ， 分為雙晶縱波探頭和雙晶橫波探頭兩種 。 主要用于檢測近表面缺陷 。 聚焦探頭 ：根據(jù)焦點(diǎn)形狀不同可分為點(diǎn)聚焦和線聚焦 。 點(diǎn)聚焦的聲透鏡為球面 ， 線聚焦的聲透鏡為柱面 。 根據(jù)耦合情況不同 ， 可分為水浸聚焦和接觸聚焦兩種 。 可變角探頭 ：可變角探頭的入射角是可變的 。 可實(shí)現(xiàn)縱波 、 橫波 、表面波和板波檢測 。 高溫探頭 ：高溫條件下使用的探頭 ， 其壓電晶片選用居里溫度較高的鈮酸鋰 （ 1200℃ ） 等材料制作 。 這種探頭通常在 400～ 700 ℃ 高溫下使用 。 電磁探頭 ：電磁探頭檢測為非接觸檢測 ， 可用于粗糙表面和高溫工件檢測 。 主要通過改變渦流與恒定磁場的方向 ， 產(chǎn)生超聲縱波 、 和橫波 。 電磁探頭換能效率低 ， 且只能探測導(dǎo)電材料 。 此外還有 水浸探頭等 。 本標(biāo)準(zhǔn)除采用本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的探頭 （ 單直探頭 、 單斜探頭 、 雙晶探頭 、聚焦探頭等 ） 外 ， 不拒絕其它相關(guān)探頭的使用 ， 但在實(shí)際使用時(shí) ， 應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的探頭 （ 包括頻率 、 晶片尺寸等 ） 進(jìn)行對比和標(biāo)定 ， 在此基礎(chǔ)上才能取得較好的檢測效果 。 33 ? 標(biāo)準(zhǔn)試塊是指本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用于儀器探頭系統(tǒng)性能校準(zhǔn)和檢測校準(zhǔn)的試塊 ， 用的標(biāo)準(zhǔn)試塊有： ? ? 鋼板用標(biāo)準(zhǔn)試塊： CBⅠ 、 CBⅡ ； ? ? 鍛件用標(biāo)準(zhǔn)試塊： CSⅠ 、 CSⅡ 、 CSⅢ ； ? ? 焊接接頭用標(biāo)準(zhǔn)試塊： CSKⅠA 、 CSKⅡA 、 CSKⅢA 、 CSKⅣA 。 34 承壓設(shè)備鋼板鍛件超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)試塊 全部20Dφ 2LA3 .2CBⅠ A試塊 CBⅡ A試塊 CSⅠ 試塊 CSⅡ 試塊 CSⅢ 試塊 35 承壓設(shè)備焊接接頭超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)試塊 φ 圖9 1 CS K IA試塊K 2 .0 K 2 .5 K 3 .0K 1 .0 K 1 .5其余3 .26.3其余3 .26.36.3圖92 CS KⅡ A試塊L——試塊長度，由使用的聲程確定；T——試塊厚度，由被檢材料厚度確定；l——標(biāo)準(zhǔn)孔位置，由被檢材料厚度確定；根據(jù)檢測需要可在試塊上添加標(biāo)準(zhǔn)孔。2060100140408012040R 1 0 R 1 03 0 03015040其余3 .26.36 .36 .3圖93 CS KⅢ A試塊60T4040lLφ 2951 1 01 2 5100301 0 51 4 02 0 02691515 φ 40φ 44φ 50131523253 0 0有機(jī)玻璃65176。R 10 0R50r 1 0φ 1 6 平底孔7 個(gè)404060以上TLbφ d其余3 .23 .2圖9 4 CS K ⅣA 試塊CSKⅠ A試塊 CSKⅡ A試塊 CSKⅢ A試塊 CSKⅣ A 試塊 36 超聲修改內(nèi)容解釋 —對比試塊 對比試塊是指用于檢測校準(zhǔn)的試塊 。 對比試塊的外形尺寸應(yīng)能代表被檢工件的特征 ， 試塊厚度應(yīng)與被檢工件的厚度相對應(yīng) 。 如果涉及到兩種或兩種以上不同厚度部件焊接接頭進(jìn)行檢測時(shí) ， 試塊的厚度應(yīng)由其最大厚度來確定 。 JB4730標(biāo)準(zhǔn)涉及的超聲校準(zhǔn)用反射體有長橫孔 、 短橫孔 、 橫通孔 、平底孔 、 V型槽和其他線切割槽等 。 ① 、 橫通孔和長橫孔具有軸對稱特點(diǎn) ， 反射波幅比較穩(wěn)定 ， 有線性缺陷特征 ， 適用于各種 K值探頭 。 一般代表工件內(nèi)部有一定長度的裂紋 、未焊透 、 未熔合和條狀夾渣 。 通常使用在焊縫 、 堆焊層的超聲檢測中 ，也有用于螺栓件和鑄件檢測 。 ② 、 短橫孔在近場區(qū)表現(xiàn)為線狀反射體特征 ， 在遠(yuǎn)場區(qū)表現(xiàn)為點(diǎn)狀反射體特征 。 主要用于焊縫檢測 。 適用各種 K值探頭 。 ③ 、 平底孔一般具有點(diǎn)狀面積型反射體的特點(diǎn) ， 主要用于鍛件 、 鋼板 、 焊縫 、 復(fù)合板 、 堆焊層的超聲檢測 。 通常適用于直探頭和雙晶探頭的校準(zhǔn)和檢測 。 ④ 、 V型槽和其他切割槽具有表面開口的線性缺陷的特點(diǎn) 。 適用于鋼板 、 鋼管 、 鍛件等工件的橫波檢測 ， 也可模擬其他工件或焊縫表面或近表面缺陷以調(diào)整檢測靈敏度 。 檢測或校準(zhǔn)時(shí) ， 通常采用 K1斜探頭 ， 根據(jù)需要 ， 也可采用其他 K值探頭 。 37 ? 對比試塊是指本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用于檢測校準(zhǔn)的試塊 ，： ? ? 、 鋼板橫波檢測對比試塊； ? ? 、 鍛件橫波檢測對比試塊； ? ? 、 無縫鋼管橫波檢測用對比試塊：縱向人工缺陷試塊 、 橫向人工缺陷試塊； ? ? 、 聲能傳輸損耗超聲檢測對比試塊； ? ? 、 T型焊接接頭超聲檢測對比試塊：； ? ? 、 鋁焊接接頭超聲檢測對比試塊； ? ? 、 鋼制壓力管道和管子焊接接頭超聲檢測對比試塊； ? ? 、 鋁及鋁合金壓力管道和管子焊接接頭超聲檢測對比試塊； ? ? 、 鈦焊接接頭超聲檢測對比試塊； ? ? 、 T T T3型堆焊層 超聲檢測對比試塊 。 38 超聲檢測對比試塊⑴ 鋼板橫波檢測對比試塊 鋼管橫波軸向檢測對比試塊 鍛件橫波檢測對比試塊 39 超聲檢測對比試塊⑵ 無縫鋼管橫向缺陷超聲檢測對比試塊 聲能傳輸損耗超聲檢測對比試塊 40 超聲檢測對比試塊⑶ 1352309 φ 2255414414全部20919919153R1R210 10 鋁焊接接頭超聲檢測對比試塊