【正文】 于現(xiàn)場(chǎng)使用等特點(diǎn)，因而世界各國(guó)都對(duì)超聲無(wú)損檢測(cè)給予了高度的重視。其中射線(xiàn)探傷和超聲波探傷是檢測(cè)壓力容器焊縫內(nèi)部缺陷的主要手段。無(wú)損探傷是指利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢對(duì)象使用性能的前提下，檢測(cè)被檢對(duì)象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息，進(jìn)而判定被檢對(duì)象所處技術(shù)狀態(tài)的所有技術(shù)手段的總稱(chēng)。針對(duì)焊縫內(nèi)部缺陷的超聲波檢測(cè)及安全評(píng)定過(guò)程中所涉及的關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并依據(jù)缺陷檢測(cè)所得到的結(jié)果進(jìn)行缺陷評(píng)定具有重要意義。焊縫超聲檢測(cè)一方面以其較為經(jīng)濟(jì)、操作輕便靈活而在質(zhì)量控制和在役設(shè)備安全 性能檢查中得到廣泛的應(yīng)用，而在另一方面由于焊縫超聲檢測(cè)的不直觀(guān)性，以及檢測(cè)人員、檢測(cè)對(duì)象、儀器探頭等諸多因素，可能產(chǎn)生漏檢或誤判。因此，怎樣實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫內(nèi)部缺陷的精確定位、定量和定性分析及缺陷評(píng)定，是需迫切解決的課題。③國(guó)內(nèi)外關(guān)于缺陷評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。②過(guò)去對(duì)焊 管的驗(yàn)收管理不嚴(yán)，導(dǎo)致了現(xiàn)今在役設(shè)備焊縫中存著大量超標(biāo)缺陷。 由于歷史的原因，在焊管的檢驗(yàn)、檢測(cè)及缺陷評(píng)定仍存在很大的問(wèn)題。無(wú)損檢測(cè)技 術(shù)主要包括射線(xiàn)探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、聲發(fā)射等方法其中超聲波探傷和射線(xiàn)探傷是檢測(cè)壓力容器焊縫內(nèi)部缺陷的主要手段。焊縫質(zhì)量直接決定著焊管的使用安全和使用壽命，因此在制造和使用過(guò)程中的焊縫檢測(cè)顯得尤為重要。因此它成為石油、化工、電站、核能和軍工等工業(yè)部門(mén)的重要生產(chǎn)裝備。 超聲波 TOFD 焊縫檢測(cè) II Abstract The subject of the paper is Ultrasonic Inspection Test of Steel Welding seam. The main task is to learn the utility of ultrasonic testing technology butt welding joint flaw detection for pressure vessel, based on mastering the manufacturing procedure of process equipment and the causes of welding defects, and the concrete plan of the weld repairing is described in this paper. As a kind of NDT(NonDestructive Testing)， UT (Ultrasonic Testing) is widely used in modern industry, which plays a very important role in improving the quality and the reliability of paper according to wave nondestructive testing technology fortheoretical study, brief introduction ultrasonic nondestructive testingtechnology research and development present situation, the ultrasoniondestructive testing technology is a kind of advanced detection technology, application scope, more extensive more wide. Then a detailed analysis ofultrasonic nondestructive testing technology based on the working principle, characteristics. Selecting of check block and testponents debugging of equipment , mon problems and solving methods in field testing are introduced in this paper Besides the me thods of field testing, defect locating and length measuring are also diven. And then the rating tests is made through the GB1134589 standards. In the end the testing process card is given. Key words: welding seam； ultrasonic testing； check block； Time of Flight Diffraction Technique III I 目錄 1緒論 ........................................................ 1 選題的背景及意義 ............................................ 1 超聲檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀 ................................ 2 國(guó)際超聲檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀 ............................ 2 我國(guó)超聲無(wú)損檢測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀 .................................... 3 2. 焊管制造 工藝流程 和焊接缺陷及缺陷產(chǎn)生原因 ...................... 3 螺旋焊管制造工藝流程 ........................................ 4 常見(jiàn)焊接缺陷分類(lèi)及產(chǎn)生原因 .................................. 6 焊管焊縫熔合不良類(lèi)缺陷及原因 .......................... 7 ....................... 11 焊管焊縫常用 的檢測(cè)方法 ..................................... 11 超聲波無(wú)損檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn) ....................................... 13 ........................................... 14 ......................................... 14 超聲波探傷 的原理 ..................................... 14 超聲波探傷方法及分類(lèi) ................................. 15 螺旋焊管板材電磁超聲檢測(cè)方法 ............................... 16 基本原理 ............................................. 16 探頭布置及數(shù)量的確定 ................................. 17 檢測(cè)工藝 ............................................. 19 自動(dòng)超聲波在線(xiàn)檢測(cè)焊管焊縫 ................................. 22 探頭的電磁機(jī)械跟蹤 ................................... 22 探傷系統(tǒng)組成 ......................................... 23 焊縫跟蹤系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu) ................................. 25 焊縫跟蹤系統(tǒng)電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ............................. 26 自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程 ......................................... 27 5 超聲波 TOFD 新技術(shù)在焊管檢測(cè)中的應(yīng)用 .......................... 28 超聲波 TOFD 焊縫檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介 ............................... 28 超聲波 TOFD 焊縫檢測(cè)的基本原理 ....................... 28 超聲波 TOFD 焊縫檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn) ....................... 29 超聲波 TOFD 焊縫檢測(cè)技術(shù)與其它檢測(cè)技術(shù)的對(duì)比 ......... 30 超聲波 TOFD 焊縫檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 ............................. 32 超聲波 TOFD 焊縫檢測(cè)的缺陷分析 .............................. 35 缺陷定性 ............................................ 35 缺陷定位定量 ........................................ 36 缺陷定位定量數(shù)式 .................................... 37 試驗(yàn)圖片對(duì)比分析 .................................... 38 .............................................................42 致謝 ...............................................................43 參考文獻(xiàn) ...........................................................44 1 1 緒論 隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在設(shè)備和裝備的運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量的保證、提高生產(chǎn)率、降低成本等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，無(wú)損檢測(cè)也已經(jīng)發(fā)展 成為一門(mén)獨(dú)立的綜合性學(xué)科，而超聲波探傷技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)占有極其重要的地位，在很多領(lǐng)域均獲得非常廣泛的應(yīng)用。 焊縫 。同時(shí)給出了現(xiàn)場(chǎng)探傷、缺陷定位和長(zhǎng)度測(cè)量的具體方法，并通過(guò) GB1134589 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)中檢測(cè)到的缺陷進(jìn)行了等級(jí)評(píng)定并得出了檢測(cè)工藝卡。然后細(xì)致的分析 了超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的工作原理特性，基于超聲波的優(yōu)良特性，和傳播機(jī)理，進(jìn)行器件或工程的無(wú)損檢測(cè)。 超聲無(wú)損檢測(cè)是在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的非常廣泛的一種無(wú)損檢測(cè)方法，它對(duì)于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性有著重要的意義。 I 超聲波檢測(cè)技術(shù)在焊管質(zhì)量控制中的應(yīng)用 摘要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題 是焊管焊縫超聲波探傷測(cè)試。 主要任務(wù)是 掌握焊管制造流程和焊接缺陷及其產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，研究超聲波探傷技術(shù)在焊管焊縫探傷檢測(cè)中的應(yīng)用，并給出焊縫返修的具體方案。 本文首先針對(duì)波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行理論研究，簡(jiǎn)明扼要的介紹了超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究意義和發(fā)展現(xiàn)狀 ,超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)前一種較先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù) ,應(yīng)用領(lǐng)域更廣 ,適用范圍更寬。 針對(duì)給定的焊管焊縫，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)該焊縫的缺陷。 關(guān)鍵詞 ： 焊管 。 超聲波探傷 。 焊管是各個(gè)工業(yè)部門(mén)不可缺少的重要生產(chǎn)設(shè)備，用于供熱、供電和儲(chǔ)存各種工業(yè)原料及產(chǎn)品，完成工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程必需的各種物理過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)。其制造工藝以焊接為主，質(zhì)量要求比較高。因此，迫切需要尋找一種高效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便可行的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及缺陷評(píng)定方法。超聲波探傷以其探傷距離大、探傷裝置體積小、重量輕、便于攜帶、檢測(cè)速度快、檢測(cè)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，在過(guò)程設(shè)備制造和在役檢測(cè)工作中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。具體表現(xiàn)在：①在役過(guò)程設(shè)備 (其中包括國(guó)外進(jìn)口設(shè)備 )由于設(shè)計(jì)、制造與安裝等所采用的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，其檢驗(yàn)、檢測(cè)要求難以統(tǒng)一，制造質(zhì)量難以保證，給設(shè)備的維護(hù)和在用管理帶來(lái)很大難度。焊接缺陷的類(lèi)型主要包括未焊透、未熔合、裂紋、氣孔及夾渣等。 這些缺陷如不進(jìn)行定期檢查及有效的安全評(píng)定而盲目使用勢(shì)必會(huì)造成重大惡性事故，給企業(yè)帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失。在焊縫缺陷檢測(cè)中，超聲檢測(cè)是目前公認(rèn)的最有效的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法之一，與其它常規(guī)檢測(cè)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，針對(duì)超聲檢測(cè)技術(shù) 顯示不直觀(guān)，探傷技術(shù)難度大以及探傷結(jié)果不便保 2 存等 技術(shù)難點(diǎn)，深入學(xué)習(xí)和掌握超聲檢測(cè)技術(shù)，在搞清原理、掌握使用的同時(shí)發(fā)揮創(chuàng)新精神探索超聲檢測(cè)過(guò)程中的出現(xiàn)的問(wèn)題并加以解決。 超聲檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀 無(wú)損探傷技術(shù)是檢測(cè)壓力容 器焊縫內(nèi)部缺陷的主要手段。工業(yè)生產(chǎn)中常用的無(wú)損檢測(cè)方法有射線(xiàn)檢驗(yàn) (RT)、超聲檢測(cè) (UT)、磁粉檢測(cè) (MT)和液體滲透檢測(cè) (PT) 四種。 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)歷經(jīng)一個(gè)世紀(jì)，盡管無(wú)損檢測(cè)技術(shù)本身并非一種生產(chǎn)技術(shù) ，但其技術(shù)水平卻能反映該部門(mén)、該行業(yè)、該地區(qū)甚至該國(guó)的工業(yè)技術(shù)水平。目前，國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已逐步從 NDI 和 NDT向 NDE 過(guò)渡。超聲波無(wú)損探傷是初級(jí)階段，它的作用僅 僅是在不損害零部件的前提下，發(fā)現(xiàn)其人眼不可見(jiàn)的內(nèi)部缺陷，以滿(mǎn)足工業(yè)設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度求。超聲無(wú)損評(píng)價(jià)是超聲檢測(cè)發(fā)展的最高界，不但要探測(cè)缺陷的有無(wú)，還要給出材質(zhì)的定量評(píng)價(jià)，也包括對(duì)材料和缺陷的物理和力學(xué)性能的檢測(cè)及