超声检测工艺题解析

1、一、工艺题1、对一在制高压容器机加工锻造封头进行超声波检测，具体尺寸见下图，锻 件材料牌号： 20MnMo ；超声波检测及验收标准执行 JB/T4730.3-2005承压设 备无损检测 第 3 部分：超声检测 ；锻件合格等级按级验收。超声波检测工艺卡令号RD2005-06试件名称封头规格（ mm）1200厚度（mm）350材质20MnMo检测比例100%检测时机机械加工后检测标准JB/T4730.3-2005合格级别仪器型号CTS-22探头型号2.5P25Z试块种类大平底耦合方式直接接触法耦合剂浆糊表面状态Ra6.3 m表面补偿 （dB）0dB检测面应检测方向 1、2应（参考）检测方向 3（4

2、* ）扫描线调节按深度 1:4 调节扫描线按深度 1:6 调节扫描线检测灵敏度350/2600/2灵敏度调节说明350mm 处 大 平 底与 2 平底孔回波的分贝差为 42dB，将 350mm 处大平 底的回波调整到基准波 高,再增益 42dB。350mm 处大平底与 600/ 2 平底孔回波的分贝差为 52dB，将 350mm 处大平底的 回波调整到基准波高 ,再增益 52dB。在下图中标出检测方向：2* 为参考检测方向 。编制审核日期年月日2、有一块 16MnR 钢板规格为 4200270090mm，用于制作压力容器筒节， 下料尺寸为 40002700mm，要求进行纵波和横波超声波检测，检

3、测标准为 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 ，级合格。现有 设备如下：(1) 、仪器设备： CTS-22 型(2) 、探头： 2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 5.0P30Z2.5P14 14K1 2.5P20 20K1 2.5P25 25K1 5.0P14 14K15.0P20 20K1 5.0P25 25K1(3) 、试块： CB-1 CB-2 CB-3 CB-4 CB-5 CB-6 CBI(4) 、耦合剂：水、化学浆糊、机油 请对下列工艺卡进行审核，发现错误的地方请予以纠正并把正确的结果写 在相对应的“订

4、正”空格里。超声检测工艺卡令号化 600试件名称钢板规格(mm)42002700厚度 (mm)90材质16MnR检测时机下料前检测标准JB/T4730.3-2005合格级别级仪器型号CTS-22表面状态轧制面耦合剂化学浆糊或机油表面补偿(dB)0订正： 4或实测纵 波 检 测探头2.5P30Z试块CB-4订正： 2.5P20Z订正： CB-3基准灵敏度 调节深度 90mm 5平底孔反射波调至 80订正：深度 50mm 5平底孔反射波调至 50扫查方式 175mm间距平行线扫查扫查坡 口 线 两 侧 各 50mm 内 作 100扫查订正： /方式 2订正： /横 波 检 测探头5.0P20 20

5、K1试块U 型槽试块订正： 2.5P2020K1订正：V 型槽试块槽深1mm校验 跨距1/2 跨距、全跨距订正： 2.7mm订正： 1/2 跨距、全跨距、 3/2 跨距扫查方式 1200mm 间距平行线扫查扫查 方式 2坡口线两侧 50mm内 100扫 查订正： 200mm 间距格子线扫 查订正： 无此项要求坡口预定线检测位置和宽度：4200订正：400042000072400005007250500505005编制 审核日期年月日3、某电站锅炉低再出口集箱，其规格为 D050825mm，材料牌号为 10CrMo910。集箱 管子与端盖对接环缝如下图所示，焊接剖口为单面 V 型，焊接方法为手工

6、电弧焊打底，埋 弧自动焊盖面，请按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 标准 C 级 检测级合格的要求，编制该对接环缝的超声检测工艺卡，并在图上相应部位标注探头位 置。试块与工件表面耦合损失差为 4dB。超声波检测工艺卡令号1000-20试件名称集箱环缝规格 (mm)D0508厚度 (mm)25材质10CrMo910焊接种类手工焊打底 /自动焊盖面检测标准JB/T4730.3-2005合格级别C 级检测级合格试块种类CSK-A 、 A (或A、 A)仪器型号CTS-22表面状态打磨耦合剂浆糊或机油检测时机焊后 24h检测比例100%探头直探头斜探头 1斜探头

7、 2探头型号2.5P14Z2.5P1012K12.5P1012 K2检测面焊缝两侧斜探头扫 查区域纵向横向纵向横向焊缝两侧焊缝及 热影响区焊缝两侧焊缝及 热影响区参考反射体大平底16161616表面补偿（dB）04444扫查灵敏度（评定线）将无缺陷处第二次 底波调节为荧光屏 满刻度的 100%16-9dB16-15dB16-9dB16-15dB定量线 （dB）16-3dB16-9dB16-3dB16-9dB判废线 （dB）16+5dB16-1dB 16+5dB16-1dB编制审核日期检测位置探头的摆放：1）直射波法： K1探头单面双侧； K2探头 A 面、B面扫查不全。2）一次反射波法： A面

8、 K1、K2探头； B面K1 探头扫查不全，不能采用 K2探头4、某锻件如图 1 所示，材质 SA387Gr22Cl3（低合金钢），机加工后要求进行超声检 测，执行标准 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 ，验收标准： 底波降低量级、其它缺陷级。请填写以下工艺卡：图 1 锻件示意图超声检测工艺卡试件名称锻件规格（ mm）见图材质SA387Gr22Cl3表面状态机加工检测比例100%检测时机机加工后检测标准JB/T4730.3-2005合格级别底波降低量级， 其它缺陷级仪器型号CTS-22耦合剂浆糊、机油扫查面1234，5探头2.5P14Z2.5P14Z5P1

9、4FG10Z2.5P1416k1试块CS或大平底CS或大平底CSV 形槽试块耦合补偿试块 4dB， 大平底 0dB试块 4dB， 大平底 0dB40灵敏度调节 说明用 CS试块制作 DAC 曲线，提高 4dB 扫查 ；或 用 大平底校验，提 高 28dB 。用 CS试块制作 DAC 曲线，提高 4dB 扫 查； 或用 大平底校验，提 高 33dB 。用 CS -2 试 块制 作 DAC 曲线，提高 4dB 扫查。在试块外圆 面用内外壁 V 形槽 制作 DAC 曲线。扫查灵敏度222DAC-6dB扫查示意图：注：如果使用 2.5P20Z 探头，则 3N=127mm，方向 1、必须使用 CS试块校

10、验。编制审核日期 年月日5、有一筒形锻件，尺寸 Di (内径) 3800120mm，长度 2000mm，材料 SA508-，要求按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 标准进行超声检测，验收 级别为级。现有 CTS-22 超声波探伤仪，直探头 2.5P20Z，斜探头 2.5P2020K1，耦合剂 为化学浆糊或机油。请编制工艺卡。超声检测工艺卡令号170002试件名称筒形锻件规格 (mm)38002000厚度(mm)120材质SA508-检测时机机加工后检测标准JB/T4730.3-2005合格级别级仪器型号CTS-22表面状态机加工耦合 剂化学浆糊或机 油表

11、面补偿 (dB)按实测数据填写纵 波 检 测探 头2.5P20Z试块CS基准 灵敏 度调节探头 1：用 CSI 试块制作 DAC 曲线，以此作为基准灵敏度。探头 2：把 CSI-3 试块2 平底孔回波调至荧光屏刻度的 80%，提高 37dB,(探 测深度为：长度的一半 +10%的长度) .横 波 检 测探 头2.5P20 20K1试块60V 型槽试块槽 深1.2mm基准灵敏度从外圆面将探头对准内圆面的标准 沟槽，使最大反射高度为满刻度的 80%10横波斜探 头 距离-波 幅曲线 制作方法从锻件外圆面将探头对准内圆面的 V 型槽，调整增益，使最大反射高度为满刻 度的 80%，将该值标在面板上，以

12、其为基准灵敏度；不改变仪器的调整状态， 再移动探头测定外圆面的 V 型槽，并将最大的反射高度也标在面板上，将上述 两点用直线连接并延长，绘出距离 -波幅曲线，并使之包括全部检测范围。内圆 面检测时基准灵敏度也按上述方法确定，但探头斜楔应与内圆曲率一致。扫查示意图（请将纵波与横波检测的探头位置和扫查方向在图上标出）：编制审核日期年月日11、综合题1、某压力容器制造厂对一台变换炉进行焊后检测，该炉产品编号H600，属三类压力容器，设计压力 6.7MPa，设计温度 330，介质为变换气( CO、H2、CO2 等)，材 料 1.25Cr0.5Mo ，结构如图 1 所示。其中，筒体与封头环缝的焊接方法为

13、手工电弧焊封 底，埋弧自动焊盖面，焊缝余高磨平。图 1 变换炉结构示意图请回答下列问题：(1) 、按法规标准规定对变换炉上的焊缝要进行哪些无损检测？比例各是多少？答 : 1) A1 、 A2 、 A3 、 A4 、 B1 、 B2 、 B3 、 B4 、 B5 100%RT+20%UT ， 或 100%UT+20%RT2) D1、D2、D3 100%MT(2) 、D3 角焊缝结构和尺寸如图 2 所示，要求用直探头和两种 K 值斜探头，从封头两面 检测该焊缝，请填写下列超声波检测工艺卡并在图上注明扫查方向。图 2 D3角焊缝结构和尺寸示意图1213超声波检测工艺卡令号H600试件名称D3角焊缝规

14、格（ mm）Di（内径）417厚度（mm）56材质1.25Cr0.5Mo焊接种类手工焊埋弧自动焊检测标准JB/T4730.3-2005合格级别级试块种类CSK- A， CSK- A 曲面平底孔对比试块仪器型号CTS-22表面状态打磨耦合剂浆糊或机油检测时机焊后 24h检测比例100%探测面封头外表面封头内表面接管内表面探头2.5P2020K1、K22.5P2020K1、K22.5P14Z参考反射体1616 2 平底孔表面补偿（ dB）实测补偿实测补偿实测补偿扫查灵敏度（评定线）16-6 dB 评定线 16-6 dB 2 平底孔定量线1616 3 平底孔判废线 16+10 dB 16+10 dB

15、 6 平底孔编制 审 核日期 14(3) 、筒体和封头环缝 B1、B3 如图 3所示，现要求超声波检测按 JB/T4730.3-2005，C 级 进行，请说明检测内容、选用的探头参数以及扫查面。图 3 筒体和封头环缝 B1、B3 示意图答：1) 焊缝两侧母材区先用直探头 2.5P20Z进行检测；2) 在焊缝的双面双侧用两种 K值2.5P20 20K1和 2.5P20 20K2斜探头进行检测；3) 应进行横向缺陷检测，把探头放在焊缝内、外表面上作正反两个方向扫查，并把各 线灵敏度提高 6dB；(4) 、该焊缝结构的斜面对超声波检测有哪些影响？从斜面扫查时，可采用哪些方法确定 缺陷位置？答：1)

16、斜面对检测的影响相当于减小了探头 K 值，因此，应采用较大 K 值的探头进行 检测；2) 对缺陷定位时应进行修正，可采用计算法或图表法确定缺陷位置。152、某电站锅炉锅筒如图 1 所示，令号 400-50。它的设计压力为 15.8MPa，设计温度 为 348，材料为 13MnNiMoNbR (抗拉强度 Rm570700Mpa)，尺寸 Di (内径) 180092mm。其纵缝、下降管角焊缝采用埋弧自动焊，环缝采用手工电弧焊封底，埋 弧自动焊盖面。现有仪器、试块、探头、耦合剂 如下 ：(1) 仪器： CTS-22， CTS-26(2) 试块：CSK-A，CSK-A，CSK-A(3) 探头：2.5P

17、1010K1，2.5P1010K1.5，2.5P1010K2，2.5P2020K1， 2.5P2020K1.5，2.5P2020K2，5P2020K1，5P2020K1.5， 5P2020K2，2.5P14Z，2.5P20Z，2.5P30Z(4) 耦合剂：机油，化学浆糊图 1 锅筒示意图图 2 筒体环缝示意图16（3）、按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测标准，用直探头检 测下降管角焊缝，是否可以采用底波调节法校准检测灵敏度？（说明理由）。如果可 以，试叙述其校准方法（焊缝宽度 50mm）。答：1） 如果底波声程大于等于探头的 3N，则可采用底波调节法，对

18、 2.5MHz、 14 探 头， N21mm,下降管底波声程为 75mm，大于 3N，所以可以采用底波调节法校准检 测灵敏度。2） 按 JB4730.3-2005承压设备无损检测 第 3部分：超声检测标准，评定线为 2平 底孔，则检测灵敏度为 2/（75+50+10）,Bf=20 （PB/Pf）-10（d/D）41dB，校准时 把底波高度设置在荧光屏满刻度的 80%，提高灵敏度 41dB，即为 2 检测灵敏度。（4）、按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 标准 C级要求，填 写锅筒对接接头的超声检测工艺卡。17超声波检测工艺卡令号400-50试件名称筒体环

19、缝规格（ mm）Di （内径） 1800厚度（mm）92材质13MnNiMoNbR焊接种类手工焊埋弧自动焊检测时机焊后 24h检测比例100%试块种类CSK-A，CSK-A仪器型号CTS-22表面状态打磨去除焊缝余高耦合剂浆糊或机油检测标准JB/T4730.3-2005 C级合格级别级检测对象纵向缺陷检测横向缺陷检测母材检测探测面A、BA、BA、BA、BA探头2.5P2020K12.5P2020K22.5P2020K12.5P2020K22.5P20Z参考反射体16161616B2表面补偿 （dB）按实测数值 增加按实测数值 增加按实测数值 增加按实测数值 增加0扫查灵敏度（评定线） dB1

20、6-616-616-12 1 6-12灵敏度 调节说明 : 把无缺陷 处第二次 底波调节 为荧光屏 满刻度的 100%。定量线（ dB）161616-616-6判废线（ dB）16+1016+101 6+4 1 6+4编制 审核 日期 183、某加氢反应器如图 1 所示，令号化 610。设计压力 8.82Mpa，设计温度 425，材 料 2.25Cr-Mo 锻件，尺寸 Di(内径) 4400132mm。其角焊缝采用埋弧自动焊，环缝 采用手工电弧焊封底，埋弧自动焊盖面。反应器筒体、封头和接管内壁都有奥氏体不 锈钢堆焊层，材料为 TP309L+TP347，厚度为 6mm，采用埋弧带极堆焊。图 1

21、化 610 加氢反应器示意图(2) 、筒体锻件的尺寸为：内径 4400mm、厚度 132mm、长度 3200mm。请按JB/T4730.3-2005承压设备无损检测标准确定其检测方法和工艺参数，包括探头参 数、试块种类和反射体参数、基准灵敏度和调校方法以及扫查方向。答；1) 直探头： 2.5P20Z；试块：工件或 CS1 试块；反射体：大平底或 2mm 平底孔；基准灵敏度： 2mm 平底孔；19 基准灵敏度调校方法 1：径向检测时，把探头放在外圆周面上，调节仪器，把第 一次底波调至 80%荧光屏高，然后增益 34dB，即为 2mm 平底孔灵敏度。基准灵敏度调校方法 2：用 CS试块做距离波幅曲

22、线。 扫查方向：外圆周面和两端面。2) 斜探头： 2.5P2022K1；试块： 60 V 型槽试块； 反射体参数：深度 1.32mm；长度 25mm； 基准灵敏度及调校方法：从锻件外圆面将探头对准内圆面的 V 型槽，调整增 益，使最大反射高度为满刻度的 80%，将该值标在面 板上，以其为基准灵敏度；不改变仪器的调整状态， 再移动探头测定外圆面的 V 型槽，并将最大的反射高 度标在面板上，将上述两点用直线连接并延长，绘出 距离-波幅曲线，并使之包括全部检测范围。扫查方向：轴向正反两个方向，周向正反两个方向，共进行 4 个方向扫查。204、一台飞灰排放罐如图 1 所示，其筒体采用低合金钢 /奥氏体

23、不锈钢复合钢板焊接而 成 ,材质 SA516Gr70+304L ，厚度 80+4mm，工作介质为飞灰、氮气、设计压力为 5.8MPa，容器类别类。请回答以下问题：（1）、制造过程中容器筒体纵、环缝要进行哪些无损检测？分别写出检测方法、检测比 例（包括必探部位）和合格级别。答： 1）检测方法和比例： 100%RT+20%UT（或 100%UT+20%RT ）局部检测应包括所 有纵环缝交叉部位、 100%MT 。2）合格级别： RT-级、 UT- 级、 MT- 级。（2）、复合钢板入厂时要进行超声检测复验。请按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测标准规定，分别叙

24、述从基板侧和复板侧表面检测的方法 （包括探头、灵敏度校验、扫查方式等）。21答基板侧和复板侧：探头： 2.5P20Z; 灵敏度校验：将探头置于复合钢板完全结合部位，调节第一次底波高度为荧光屏 满刻度的 80%。以此作为基准灵敏度。扫查方式：采用 100%扫查或沿钢板宽度方向，间格为 50mm 的平行线扫查。在坡 口预定线两侧各 50mm 内应作 100%扫查。（3）、根据 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测标准规定，复合 钢板可以从基板侧检测，也可以从复板侧检测，试问它们的检测结果是否一致？说 明理由。答：由于复合钢板是以底波消失法来评定缺陷的，而底波是否消

25、失，主要取决于未结 合的面积和声束的横截面积。由于探头声束是扩散的，声束的横截面积随声程增 大而扩大，所以对一个确定的未结合而言，检测的声程越大剩余底波高度就越 大。因此，一般而言，复板侧的检测结果严于基板侧的检测结果。（4）、筒体环缝如图 2 所示，制造过程中需进行超声检测，请回答下列问题：图 2 筒体环缝1）、按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 标准规定，试确定 采用哪个检测技术级别对环缝进行超声检测较合适？说明理由。答：焊缝厚度为 80mm，如果按 C级检测一般用两种 K 值探头采用直射波法在焊接接 头的双面双侧进行检测，由于焊缝内壁有不锈钢复合层

26、，只能采用单面双侧检 测，因此采用 B 级较合适，即使用两种 K 值探头在焊接接头的单面双侧进行检 测。2）、按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 标准规定的检测方 法，是否可以通过不锈钢复合层对基材对接焊缝进行超声检测？说明理由。答：不可以。因为 JB/T4730.3-2005 标准未规定相应试块与探头；又因奥氏体不锈钢晶 粒较粗，对超声衰减大。另外，奥氏体不锈钢与低合金钢相比，声速和声阻抗都有 差异，这会导致检测时对缺陷定位不准、检测灵敏度降低以及信噪比降低等，所以 无法通过不锈钢复合层对基材对接焊缝进行超声检测检测。3）、如果对环缝进行单面双侧（外壁

27、）检测，请问与双面双侧检测相比，其主要的缺 点有哪些？对此如何优化检测方法？答：由于焊缝厚度较大为 80mm，采用直射波检测。因此，主要缺点是在检测面一侧22存在检测盲区。对此可采用高频率、大 K 值、小晶片探头或双晶斜探头对盲区进 行补充检测。235、某加氢反应器如图 1 所示，令号：化 609。设计压力 8.82Mpa，设计温度 425， 材料 2 1/4Cr-Mo，尺寸 Di （内径） 4400132mm。其中纵向焊接接头和角接焊接接头 采用埋弧自动焊，环向对接接头焊缝采用手工电弧焊封底，埋弧自动焊盖面。反应器 筒体、封头和接管内壁都有奥氏体不锈钢堆焊层，材料为TP309L+TP347，

28、厚度为6mm，采用埋弧带极堆焊工艺进行堆焊。现有检测仪器、试块、探头、耦合剂如下：1）、仪器： CTS-22、CTS-262）、标准试块： CSK- A、CSK-A、CSK-A、CSK-IVA对比试块： T1型试块、 T2型试块、 T3型试块（包括： a试块、b试块）3）、斜探头： 2.5P1010K1、2.5P1010K1.5、 2.5P1010K2、2.5P20 20K12.5P2020K1.5、2.5P2020K2、5P2020K1、5P2020K1.5、5P2020K2直探头： 2.5P20Z、5.0P20Z双晶直探头： 2.5P14FG3Z、2.5P14FG6Z纵波双晶斜探头： （1） f=2.5MHz ，晶片尺寸（ 510） 2，焦点深度 3mm（2） f=2.5MHz ，晶片尺寸（ 510） 2，焦点深度 6mm4）、耦合剂：机油、化学浆糊图 1 化 609 加氢反应器示意图24图 3 筒体环缝示意图图 2 堆焊层示意图（1）、奥氏体不锈钢堆焊层如图 2 所示，请按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3 部分