焊接球和螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤实施细则

1、焊接球和螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤实施细则一、编制依据（1）钢结构设计规范GB 50017（2）钢结构工程质量施工验收规范 GB 50205（3） 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级GB 11345（4）钢结构超声波探伤及质量分级法JG/T 203（5）超声探伤用探头型号命名方法ZBY 344（6）超声探伤用探头性能测试方法ZBY 231（7） A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法ZBY 04001（8） 超声探伤用1号标准试块技术条件ZBY 232二、编制目的为正确使用DUT-810 型金属超声波探伤仪检测焊接球和螺栓球节点钢网 架焊缝的内部缺陷，保证检测精度，制定本细则。三

2、、适用范围本细则适用于母材厚度 3.5 25mm、管径玄48mm 普通碳素钢和低合金 钢杆件与锥头或圭寸板焊缝、球径玄120mm、管径玄76mm 普通碳素钢和低合 金钢焊接空心球及球管焊缝以及钢管对接焊缝的超声波探伤及确定缺陷位置、尺寸和缺陷评定。3.0.2 用DUT-810 型金属超声波探伤仪检测焊接球和螺栓球焊缝内部缺陷 时，除应遵守本细则外，尚应符合国家现行有关标准的规定。四、操作人员凡使用DUT-810型金属超声波探伤仪进行检测的人员，均应经专门培训方可进行测试 五、金属超声波探伤仪、探头及耦合剂1、探伤仪使用A型显示脉冲反射式探伤仪。其性能指标要求水平线性误差玄1%，垂直性能误差玄5

3、% ;衰减器或标准化增益控制器总调节量玄 80dB，每档步进量 >2dB ,在任意相邻的12dB内误差± 1dB ;当探伤仪与符合规定的斜探头连 接后，在CSK I C试块上得到灵敏度余量应大于评定线灵敏度10dB以上。性能测试除灵敏度任意理的测试见附灵 K夕卜，其余均应按ZBJ 04001规定的 方法进行测试。2探头2.1规格检验壁厚6mm杆件与锥头或封板焊缝以及钢管对接焊缝，宜选用横波斜探头并以使用频率5MHz、大角度、短前沿斜探头为主，见表 1，其中K为折 射角正切值，即K = tg B。检验壁厚w 5mm杆件与锥头或封板焊缝以及钢管对 接焊缝，宜使用双晶片探头，也称作双

4、晶片双倾角横波探头，同样频率5MHz，晶片尺寸6mm x 6mm 或6mm x 8mm，折射角B 一般在70 °左右；倾斜角 视壁厚和折射角而定，要求焦距范围为 3.0 6.0mm。根据被检焊缝的实际需 要，也可采用其他类型和规格的探头。表1斜探头规格频率(MHz )晶片尺寸(mm 2)钢中折射角B前沿尺寸(mm )36 x 670。或者 K = 1.5 3.0v 62.5 或 58 X 870 ° 或 60。或者 K = 1.53.0V 92.5 或 58 X 845。或者 K = 1.0V 92.2性能指标单斜探头的主声束偏离，垂直方向应没有显赫的双峰，水平方向偏离角2

5、 °，折射角偏差2 °或K值偏差± 0.1 ;前沿尺寸误差1mm ;远场分辨 力玄6dB。双晶斜探头的主要性能包括焦距、聚束宽度、波束宽度、灵敏度余量 和分辨力等。2.3性能测试方法单斜探头按ZBY 231规定进行。双晶斜探头按附录 L进行。3、探伤仪和探头工作性能的周期检查3.1周期检查项目及时间按表2的规定进行。表2探伤仪和探头工作性能的周期检查检验项目前沿尺寸折射角或K值主声束偏差灵敏度余量分辨力水平线性垂直线性检杳时间(1 )开始使用(2 )每隔6个工作日(1 )开始使用(2) 探头修补后(3) 探伤仪修理后(4) 每隔1个月(1 )开始使用(2) 探伤仪

6、修理后(3) 每隔3个月按ZBY 231、ZBJ 04001的规定以及附录L进行4、耦合剂4.1耦合剂应选 用具有良好透声性和适当流动性的液体或糊状物，并对材 料和人体没有损伤作用，又便于检验后清除，如机油、甘油和浆糊等。根据实际 需要，还可以在耦合剂中加入适量的表面活性剂，以提高其润湿性能。4.2标定和校核各项参数时，使用的耦合剂应与检验钢网架焊缝耦合剂相同。六、试块6.1标准试块采用CSK - I B型试块，主要用于测定探伤仪、接触面未经研 磨的新探头和系统性能，制造技术应符合 ZBY 232的规定，形状和尺寸见 GB/T 11345 附录 A。6.2 CSK - I C型钢网架试块，用于

7、现场标定和校核探伤灵敏度与时基线、 绘制距离-波幅曲线以及测定系统性能等。6.3 CSK - I C型试块由三块试块组成一套，各种曲率半径试块可用于检验 探伤面曲率半么为其0.9 1.5倍的工件。6.4 RBJ 1型试块用于评定焊缝根部未焊透程度。6.5对于壁厚v 5mm的杆件焊缝探伤，推荐使用RBJ 1型试块的柱孔部 分，它用于时基线调节、标定探伤灵敏度等。其中 D为被检测钢管外径，D为 壁厚。6.6允许使用其他与CSK I B型、CSK I C型和RBJ 1型有同等使用 的等效试块。七、检测技术1、必备资料和抽样方式(1) 工程名称及建设单位、设计单位、施工单位和工程监理单位名称;(2)

8、待检焊缝的部件名称、规范、材质、焊接工艺、坡口型式等；(3 )必要的设计图纸和施工记录；(4)检测原因或结构或构件存在的质量问题。1.2抽样方式一、二级焊缝按焊缝处随机抽检 3%，且不少于3处。2、检验准备2.1探伤面(1)采用A级检验等级，在管材外表面上进行球管焊缝和对杆件与锥头或 封板焊缝进行探伤检查；采用 B级检验等级对钢管对接焊缝两侧和在空心球外 表面的焊缝两侧进行探伤检查(见表 3 )。表3检验等级和探伤法检验等级探伤面探伤法A级单面单侧直射波、一次反射波、二次反射波B级单面双侧直射波、一次反射波(2)受检区宽度和探头扫查区宽度按表 4规定，表中P为斜探头的探伤跨P = 2KD，式中

9、D为壁厚表4受检区宽度和探头扫查区宽度受检对象受检区宽度探头扫查区宽度杆件与锥头或封板焊缝、空心焊缝自身宽度再加上管材侧在焊缝杆件两侧，1.25P球焊缝相当于管壁厚度的一段区域，最大为20mm钢管对接焊缝焊缝自身宽度再加上焊缝两侧各相当于管壁厚度的一段区域，最大为20mm在焊缝两侧，分别1.25P球管焊缝焊缝自身宽度再加上管材侧 相当于管壁厚度的一段区域，最大为14mm在管材侧，1.75P2.2超声波探伤应在焊缝外观检查合格后进行。检查前必须对探伤面进行清 理，除去探头扫查区内的焊接飞溅物、铁屑、油污以及影响透声效果的涂层；表 面应平整，必要时应打磨出金属光泽，以保证良好的声学接触，便于探头扫

10、查。 当探伤面的粗糙度大于试块时，应进行表面补偿，一般情况下补偿4dB。2.3检验人员在探伤前应了解受检焊缝的材质、曲率、厚度、焊接工艺、坡 口型式、余高和北面对垫等情况。2.4应根据壁厚、坡口壁式及预期发现的主要缺陷选择探头。在满足探伤灵 敏度的前提下，应尽可能选用晶片尺寸小、前沿短、折射角大的斜探头。对于壁 厚v 6mm的管材，应尽可能使用双晶斜探头。2.5若管材半径R > 0.25W 2 （W为探头底面宽度），则探头楔块底面应磨成 与探伤面相吻合的曲面，并且在磨成曲面后，测定前沿距离和折射角B,且B角 的测定应在两倍近场长度以外进行，以及标定时基线长度比例、绘制距离-波幅 曲线和调

11、节探伤灵敏度。（1）采用在CSK I C试块上的v 3mm横孔反射波幅数据以及表面补偿 数据，按表J.5灵敏度要求绘制DAC曲线。（2）曲线由判废线RL、定量线SL和评定线EL组成。EL线与SL线之间 称为I区，即弱信号评定区；SL线与RL线之间称为U区，即长度评定区； RL 线及以上称为川区，即判废区。三条曲线的灵敏度数值见表 5。表5 DAC曲线的灵敏度数值曲线名称灵敏度数值判废线（RL）DAC定量线（SL）DAC 10dB评定线（EL）DAC 16dB（3） DAC曲线可以绘制在坐标纸上，也可以绘制在示波屏上。绘制在示波屏上时，整个检测范围内曲线都应处于示波屏满幅度的20%以上。3、检验

12、方法3.1检验工作应在探伤面经过清理、探伤仪的时基线和探伤灵敏度经过标定、DAC曲线绘制完毕以后进行。3.2焊缝的全面检验或抽查比例，应根据GB 50205和JGJ 7的规定进行。对于大、中跨度网架必须制取拉杆焊缝的 20%数量进行检验。3.3焊缝扫查速度15mm/s ，相邻的两次检查之间至少有探头晶片宽度 10%的重叠。3.4以搜索缺陷为目标手工探头扫查，其探头行走方式应呈“W”形，并有10 ° 15。的摆动。为确定缺陷的位置、方向、形状，观察缺陷的动态波形，区别回波信号的需要，应增加前后、左右、转角、环绕等各种扫查方式。3.5焊缝探伤应首选进行初始检验。初始检验采用的探伤灵敏度不

13、低于评定线。在检验中应根据波贴幅超过评定线的各个回波的特征判断焊缝中有无缺陷以 及缺陷性质。危害性大的非体积性缺陷有裂纹、 未熔合，危害性小的体积性缺陷 有气孔、夹渣等。3.6在初始检验中判断有缺陷的部位，应在焊缝表面作标记，并进一步做规 定检验，测出缺陷的实际位置和当量，并对除根部未焊透外回波幅度在评定线以 上危害性大的非体积性缺陷以及包括根部未焊透、回波幅度在定量线以上危害性小的缺陷，测定指示长度。3.7测定缺陷指示长度，当缺陷回波只有一个波高点时，采用6dB测长法;当缺陷回波有多个波高点时，采用端点波高法。3.8根部未焊透缺陷除按第5和第6的规定测出指示长度外，还应当测定缺 陷回波幅度与

14、RBJ - 1型试块上人工槽回波幅度（UF ）之间的dB差值，记作 UF ± dB。3.9在检验中，遇到不能准确判断的回波时，应辅以其他检验，再作出综合 判断、3.10RBJ 1型试块柱孔的使用4、仪器水平线性调节方法把探头置于试块上，分别使探头前端距试块端面20mm和距v 3mm柱也中心线10mm，将两者反射波的前沿分别调节在仪器荧光屏横坐标四格和两格 处，再把探头向试块端面移动，避开v 3mm柱孔，距端面5mm，端面反射波 的前沿应位于荧光屏横坐标一格处。否则应予校正。5、仪器探伤灵敏度调节方法把探头置于试块上，使探头虎试块v 3mm柱孔中心线20mm，反射波幅度调到满幅度的80

15、%。判废灵敏度为柱孔v 3mm，定量灵敏度为v 3mm 6dB，探伤灵敏度由检验人员根据需要自定。6、检验中的探伤仪校验(1 )至少每隔4h及检验结束后校验一次。检验项目为时基线、探伤灵敏 度和DAC曲线。(2) 在校验时基线和DAC曲线时，校验点不应少于两个。(3) 校验时基线。若校验点回波位置超过规定位置的 10%或水平方向满刻 度的5%，则时基线应重新标定，并对上一次标定后测出的缺陷位置和当量重新 测量。(4) 校验探伤灵敏度。若校验点上的波幅比DAC曲线降低或增加了 20%, 即2dB以上，则探伤灵敏度应重新标定。必要时还应重新绘制 DAC曲线，并 对上一次标定后测出的缺陷当量重新测量

16、。八、缺陷评定与分级1、缺陷评定1.1最大回波幅度在DAC曲线U区的缺陷，其指示长度v 10mm 时，按 5mm 计。1.2在任意测定的8mm深度范围内，相邻两个缺陷间距v 8mm时，两个 缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度；间距8mm时，分别计算。1.3下述缺陷可以忽略不计：1) 回波幅度低于评定线的各种缺陷。2) 回波幅度在I区、危害性小的体积性缺陷。3）回波幅度在I区的根部未焊透。2、检验结果的等级分类2.1焊缝的质量等级根据探伤结果评定。 在评定中把缺陷分为根部未焊透除 外的缺陷和根部未焊透两大类，每类有四个质量等级。在高温和腐蚀性气体作业 环境及动力疲劳荷载工况下，U级合格，一般

17、情况下，川级合格。同一条焊缝上 允许根部未焊透的合格等级与其他缺陷的合格等级不得视为同一等级。2.2根据RBJ - 1型试块人工槽探伤灵敏度，最大回波幅度小于人工反射槽 回波幅度时，按指示长度评级。2.3根据RBJ - 1型试块柱孔调节探伤灵敏度，最大回波幅度位于判废灵敏 度v 3mm和定量灵敏v 3mm 6dB之间缺陷，按指示长度评级。2.4要部未焊透除外的质量等级见表 6。表中D为壁厚。2.5根部未焊透的质量等级见表7。表6根部未焊透除外的质量分级等级InIV1.回波幅度低于评定线；1.回波幅度在1.回波幅度在1.指示长度超过回波幅度在I区内；DAC曲线n区，DAC 曲线n区川级规定的缺2.回波幅度在DAC曲线指示长度w内，扌曰示长度w陷。允许存u区内，指示长度W3/4D，最小为D ，最小为2.回波幅度在在的缺2/3D，最小为10mm的15mm危害小的20mm的危害性DAC 曲线川区陷程度危害性小的缺陷。缺陷。小的缺陷。的缺陷。3.回波幅度在I区，指示长2.回波幅度在 I2.回波幅度在 I3.回波幅度在评度w 8%L （ L为周长）。区，指示长度w区，指示长度w定线以上，危害15%L（L为周长）。20%L （ L为周长）性大的缺陷。表7根部未焊透的质量分级等级InIV1.壁厚 D v 8mm ,回波幅度在DAC1、回波幅度曲线n区，