超声检测复试综合题介绍(2012UT3级复证学习资料).

1、超声检测复试综合题介绍超声检测复试综合题介绍 许遵言许遵言 2012-5-25一、主要检测对象1、焊缝2、锻件3、钢板二、题目类型1、工艺题2、解释分析题3、缺陷评定焊缝焊缝JB/T4730.3-2005解释：解释：、超声检测技术等级、超声检测技术等级1). A级检测：级检测：A级仅适用于母材厚度级仅适用于母材厚度8mm46mm的对接的对接焊接接头。可用一种焊接接头。可用一种K值探头采用直射波法值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面单侧和一次反射波法在对接焊接接头的单面单侧进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。三、标准和考题介绍2) B级

2、检测：级检测：a) 母材厚度母材厚度8mm46mm时，一般用一种时，一般用一种K值值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。接头的单面双侧进行检测。b) 母材厚度母材厚度大于大于46mm120mm时，一般用一时，一般用一种种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测，如受几何条件限制，也可在焊接接进行检测，如受几何条件限制，也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧采用两种头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行值探头进行检测。检测。c) 母材厚度母材厚度大于大于120mm400mm时，一般用

3、时，一般用两种两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于应不小于10。d) 应进行横向缺陷的检测。检测时，可在应进行横向缺陷的检测。检测时，可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成线成1020作两个方向的斜平行扫查，作两个方向的斜平行扫查，见图见图12。如焊接接头余高磨平，探头应在。如焊接接头余高磨平，探头应在焊接接头及热影响区上作两个方向的平行焊接接头及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图扫查，见图13。3) C级检测：级检测：采用采用C级检测时

4、应将焊接接头的余高磨平，对级检测时应将焊接接头的余高磨平，对焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测，检测方法见用直探头进行检测，检测方法见5.1.4.4。a). 母材厚度母材厚度8mm46mm时，一般用两种时，一般用两种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。两种探头的折射接头的单面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于角相差应不小于10，其中一个折射角应为，其中一个折射角应为45。 b). 母材厚度母材厚度大于大于4646mm400mm时，一般用时，一般用两种两种K值探头采

5、用直射波法在焊接接头的双值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于不小于10。对于单侧坡口角度小于。对于单侧坡口角度小于5的窄的窄间隙焊缝，如有可能应增加对检测与坡口表间隙焊缝，如有可能应增加对检测与坡口表面平行缺陷有效的检测方法。面平行缺陷有效的检测方法。c). 应进行横向缺陷的检测。检测时，将探头应进行横向缺陷的检测。检测时，将探头放在与焊缝及热影响区上作两个方向的平行放在与焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图扫查，见图13。2）、试块）、试块采用的标准试块为采用的标准试块为CSK-A、CSK-A、CSK-A和和

6、CSK-A。CSK-A、CSK-A和和CSK-A试块适用试块适用壁厚范围为壁厚范围为6mm120mm的焊接接头，的焊接接头，CSK-A和和CSK-A系列试块适用壁厚范系列试块适用壁厚范围大于围大于120mm400mm的焊接接头。在满的焊接接头。在满足灵敏度要求时，试块上的人工反射体根足灵敏度要求时，试块上的人工反射体根据检测需要可采取其他布置形式或添加，据检测需要可采取其他布置形式或添加，也可采用其他型式的等效试块。也可采用其他型式的等效试块。3）、探头）、探头K值（角度）值（角度） 斜探头的斜探头的K值（角度）选取可参照表值（角度）选取可参照表18的规定。条件的规定。条件允许时，应尽量采用较

7、大允许时，应尽量采用较大K值探头。值探头。表表18 推荐采用的斜探头推荐采用的斜探头K值值板厚板厚T,mm K值值625 3.02.0（7260）2546 2.51.5（6856）46120 2.01.0（6045）120400 2.01.0（6045） 4）、检测频率）、检测频率检测频率一般为检测频率一般为2MHz5MHz。5)、母材的检测、母材的检测 对于对于C级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，应先用直探头检测，以便检测是否有影响斜探头检应先用直探头检测，以便检测是否有影响斜探头检测结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作测结果的分层或其他种类缺

8、陷存在。该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。母材检测的要点记录，不属于对母材的验收检测。母材检测的要点如下：如下： a） 检测方法：接触式脉冲反射法，采用频率检测方法：接触式脉冲反射法，采用频率2MHz5MHz的直探头，晶片直径的直探头，晶片直径10mm25mm。 b） 检测灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为荧检测灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的光屏满刻度的100%。 c） 凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%的部位，的部位，应在工件表面作出标记，并予以记录。应在工件表面作出标记，并予以记录。6)、距离、距离- -波幅曲线的灵敏度选择波幅曲线

9、的灵敏度选择a） 壁厚为壁厚为6mm120mm的焊接接头，的焊接接头，其距离其距离- -波幅曲线灵敏度按表波幅曲线灵敏度按表19的规定。的规定。b） 壁厚大于壁厚大于120mm400mm的焊接接的焊接接头，其距离头，其距离- -波幅曲线灵敏度按表波幅曲线灵敏度按表20的规的规定。定。c） 检测横向缺陷时，应将各线灵敏度检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高均提高6dB。试题举例试题举例n1、筒体环缝、筒体环缝B1和和B2（图（图1）焊接后应按）焊接后应按JB/T4730.3-2005标准进行超声检测，检测级别标准进行超声检测，检测级别为为C级，请叙述检测的要点并在图级，请叙述检测的要点并在图1上

10、标注探头和上标注探头和扫查方向。扫查方向。 图图1 筒体环缝筒体环缝B1和和B2 解答：(1)焊缝两侧母材区先用直探头检测焊缝两侧母材区先用直探头检测(2)在焊缝的双面双侧用两种在焊缝的双面双侧用两种K值斜探头，即值斜探头，即K1和和K2探头进行检测；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面上作正反两个方向扫查，并把各线灵敏度提高6dB。 3、按JB/T4730.3-2005标准，焊缝检测时有哪几种扫查方式？试叙述每种扫查方式的目的。解答：解答： 有锯齿型扫查、平行和斜平行扫查、有锯齿型

11、扫查、平行和斜平行扫查、45斜向扫斜向扫查以及前后、左右、转角和环绕扫查。查以及前后、左右、转角和环绕扫查。n锯齿型扫查用于检测纵向缺陷；锯齿型扫查用于检测纵向缺陷；n平行和斜平行扫查用于检测横向缺陷；平行和斜平行扫查用于检测横向缺陷；n45斜向扫查用于检测电渣焊焊缝中的八字裂纹；斜向扫查用于检测电渣焊焊缝中的八字裂纹；n前后扫查用于寻找缺陷的最高回波、测量缺陷的前后扫查用于寻找缺陷的最高回波、测量缺陷的高度；高度；n左右扫查用于寻找缺陷的最高回波、测量缺陷的左右扫查用于寻找缺陷的最高回波、测量缺陷的长度；长度；n转角扫查用于判别缺陷的方向性；转角扫查用于判别缺陷的方向性；n环绕扫查用于判别缺

12、陷的形状；环绕扫查用于判别缺陷的形状；4、超声检测时，余高磨平有什么好处？n答：焊缝磨平有利于探头在焊缝表面进行检测，提高直射波扫查覆盖率；有利于探头在焊缝上平行扫查，以发现垂直于焊缝的横向缺陷；而且可以减少因焊缝表面不规则而产生的表面杂波，提高探测质量。请对请对B1焊缝质量予以评级并说明理由。焊缝质量予以评级并说明理由。 解答：评定结果：信号1 n级别；级n性质：未熔合n评级理由：波幅位于区，长度小于1/3T，但从信号位置和波型模式为来判断应为未熔合，所以评为级。信号2 n级别；级n性质：裂纹n评级理由：波幅位于区，长度大于1/3T，但波型模式为且方向性较强，应判断为裂纹，所以评为级。 信号

13、3 n级别；级n性质：气孔或夹渣n评级理由：波幅位于区，长度小于1/3T，波型模式为，应判断为点状气孔或夹渣，所以评为级。n综合评定焊缝质量：级。1、探头：、探头：(1)、JB/T4730.3-2005要求：要求： 4.2.2双晶直探头的公称频率应选用双晶直探头的公称频率应选用5MHz。探。探头晶片面积不小于头晶片面积不小于150mm2；单晶直探头；单晶直探头的公称频率应选用的公称频率应选用25MHz，探头晶片，探头晶片一般为一般为1425mm。锻件2、检测方向：、检测方向：(1)、JB/T4730.3-2005要求：要求：4.2.5.2 纵波检测纵波检测a) 原则上应从两个相互垂直的方向进行

14、检原则上应从两个相互垂直的方向进行检测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要检测方向如图检测方向如图7所示。其他形状的锻件也可所示。其他形状的锻件也可参照执行；参照执行；b） 锻件厚度超过锻件厚度超过400mm时，应从相对两时，应从相对两端面进行端面进行100%的扫查。的扫查。3、试块、试块(1)、JB/T4730.3-2005要求：要求：4.2.3.1 单直探头标准试块单直探头标准试块采用采用CS试块，其形状和尺寸应符合图试块，其形状和尺寸应符合图4和和表表4的规定。的规定。表表4 CS标准试块尺寸标准试块尺寸 mmn试块序号试块序号 L DnCS-1 50

15、50nCS-2 100 60nCS-3 150 80nCS-4 200 804.2.6.1 单直探头基准灵敏度的确定单直探头基准灵敏度的确定当被检部位的厚度大于或等于探头的三当被检部位的厚度大于或等于探头的三倍近场区长度，且探测面与底面平行时，倍近场区长度，且探测面与底面平行时，原则上可采用底波计算法确定基准灵敏原则上可采用底波计算法确定基准灵敏度。对由于几何形状所限，不能获得底度。对由于几何形状所限，不能获得底波或壁厚小于探头的三倍近场区时，可波或壁厚小于探头的三倍近场区时，可直接采用直接采用CS标准试块确定基准灵敏度。标准试块确定基准灵敏度。 2、双晶直探头试块、双晶直探头试块 a) 工件

16、检测距离小于工件检测距离小于45mm时，应采用时，应采用CS标准试块。标准试块。 b) CS试块的形状和尺寸应符合图试块的形状和尺寸应符合图5和表和表5的的规定。规定。表表5 CS标准试块尺寸标准试块尺寸 mm试块序号试块序号 孔径孔径CS-1 2 CS-2 3CS-3 4CS-4 6检测距离检测距离L=5,10,15,20,25,30,35,40,45.图图5 CS标准试块标准试块 3、双晶直探头基准灵敏度的确定、双晶直探头基准灵敏度的确定使用使用CS 试块，依次测试一组不同检测试块，依次测试一组不同检测距离的距离的3平底孔（至少三个）。调节衰平底孔（至少三个）。调节衰减器，作出双晶直探头的

17、距离减器，作出双晶直探头的距离-波幅曲线，波幅曲线，并以此作为基准灵敏度。并以此作为基准灵敏度。扫查灵敏度一般不得低于最大检测距离处扫查灵敏度一般不得低于最大检测距离处的的2mm平底孔当量直径。平底孔当量直径。4、钢锻件超声横波检测钢锻件超声横波检测附录适用于内、外径之比大于或等于附录适用于内、外径之比大于或等于80%的的承压设备用环形和筒形锻件的超声横波检测。承压设备用环形和筒形锻件的超声横波检测。 C.2 探头探头C.2.1 探头公称频率主要为探头公称频率主要为2.5MHz。C.2.2 探头晶片面积为探头晶片面积为140 mm2400mm2。C.2.3 原则上应采用原则上应采用K1探头，但

18、根据工件几何探头，但根据工件几何形状的不同，也可采用其他的形状的不同，也可采用其他的K值探头。值探头。C.3 灵敏度校准试块灵敏度校准试块为了调整检测灵敏度，可利用被检工件壁厚或为了调整检测灵敏度，可利用被检工件壁厚或长度上的加工余量部分制作对比试块。在锻件长度上的加工余量部分制作对比试块。在锻件的内外表面，分别沿轴向和周向加工平行的的内外表面，分别沿轴向和周向加工平行的V形槽作为标准沟槽。形槽作为标准沟槽。V形槽长度为形槽长度为25mm，深，深度为锻件壁厚的度为锻件壁厚的1%，角度为，角度为60。也可采用。也可采用其他等效的反射体（如边角反射等）。其他等效的反射体（如边角反射等）。C.4 检

19、测方法检测方法C.4.1 扫查方式扫查方式C.4.1.1 扫查方向见图扫查方向见图C.1。C.4.2 基准灵敏度的确定基准灵敏度的确定从锻件外圆面将探头对准内圆面的标准沟槽，从锻件外圆面将探头对准内圆面的标准沟槽，调整增益，使最大反射高度为满刻度的调整增益，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变仪器的调整状态，再移动探头测定外圆面的标准沟槽，并将最大的反射高度也标在面板上，标准沟槽，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，绘出距离将上述两点用直线连接并延长，绘

20、出距离-波波幅曲线，并使之包括全部检测范围。内圆面检幅曲线，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。楔应与内圆曲率一致。直探头检测验收标准试题举例2、接管锻件如图2所示，焊接前需要用2.5P20Z和2.5P1416K1探头对锻件进行检测，请按JB/T4730.3-2005标准，确定校验反射体（试块或大平底）、扫查面以及扫查方向，说明理由，并叙述灵敏度校验方法。n答：n（1）直探头：由于2.5P20Z探头近场为42.4mm，3N=127mm，不能用锻件大平底校验，所以采用CS标准试块；n斜探头：采用深度为

21、0.072mm、60V型槽试块。n（2）扫查面及扫查方向：由于外表面有斜面，所以圆周面上的扫查宜在内表面进行；两端面中一个端面的截面厚度仅有12mm，不宜扫查，所以仅在一个端面扫查，如图所示。n（3）灵敏度校验方法：n直探头圆周面扫查：用CS-1、CS-2和CS-3试块做DAC曲线。n端面扫查：探测深度500mm，用CS-4试块校验灵敏度，需要表面补偿，如2dB。方法是：把2/200的平底孔回波调至80%满屏高度，然后提高18dB（40lg500/200+2=18dB）。n斜探头扫查：用60V型槽试块做DAC曲线。3、锻件检测时要特别关注游动回波，请回答：（1）什么是游动回波？（2）说明下列缺

22、陷游动回波的特点： 体积状缺陷； 切向裂纹； 径向裂纹。n答：n（1）在圆柱形轴类锻件检测过程中，当探头沿着锻件的外圆移动时，示波屏上的缺陷波会随着该缺陷检测声程的变化而游动，这种游动的动态波形称为游动回波。n（2）体积状缺陷：声程从大小大，波高从小大小；n切向裂纹：变化规律与体积状缺陷相同，但反射波会急剧增大；n径向裂纹：声程从大小大，波高从大接近于零大。JB/T4730.3-2005关于钢板超声检测的关于钢板超声检测的解释：解释：、纵波检测：、纵波检测：1）、探头：）、探头：板厚板厚620mm, 双晶直探头双晶直探头, 5MHz, 晶片面积不晶片面积不小于小于150mm2;2040mm,

23、单晶直探头单晶直探头, 5MHz, 1420 mm;40250mm, 单晶直探头单晶直探头, 2.5MHz, 2025 mm.钢板2）、试块）、试块用单直探头检测厚度大于用单直探头检测厚度大于20mm的钢的钢板时，板时，CB标准试块应符合图标准试块应符合图2和表和表2的规定。试块厚度应与被检钢板厚的规定。试块厚度应与被检钢板厚度相近。经合同双方同意，也可采用度相近。经合同双方同意，也可采用双晶直探头进行检测。双晶直探头进行检测。 图图2 CB标准试块标准试块 表表2 CB2 CB标准试块标准试块 mmmm试块编号试块编号 钢板厚度钢板厚度 距离距离s 试块厚度试块厚度T CB-1 2040 1

24、5 20CB-2 4060 30 40CB-3 60100 50 65CB-4 100160 90 110CB-5 160200 140 170CB-6 200250 190 220 3）、灵敏度校验）、灵敏度校验4.1.4.2 板厚大于板厚大于20mm时，应将时，应将CB试块试块5平底孔第一次反射波高调整到满刻度的平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50%作作为基准灵敏度。为基准灵敏度。4.1.4.3 板厚不小于探头的三倍近场区时，也可板厚不小于探头的三倍近场区时，也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度，其结果应与敏度，其结果应与4.1.4.2

25、的要求相一致。的要求相一致。4）、）、 扫查方式扫查方式 a) 探头沿垂直于钢板压延方向，间距探头沿垂直于钢板压延方向，间距不大于不大于100mm的平行线进行扫查。在钢的平行线进行扫查。在钢板剖口预定线两侧各板剖口预定线两侧各50mm（当板厚超过（当板厚超过100mm时，以板厚的一半为准）内应作时，以板厚的一半为准）内应作100%扫查，扫查示意图见图扫查，扫查示意图见图3；b) 根据合同、技术协议书或图样的要求，根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式的扫查也可采用其他形式的扫查 、横波检测、横波检测）、探头）、探头B.2.1 原则上选用原则上选用K1斜探头，圆晶片直斜探头，圆晶片直

26、径应在径应在13mm25mm之间，方晶片面之间，方晶片面积应不小于积应不小于200mm2。如有特殊需要也。如有特殊需要也可选用其他尺寸和可选用其他尺寸和K值的探头。值的探头。B.2.2 检测频率为检测频率为2 MHz5MHz。）、对比试块）、对比试块B.3.1 对比试块用钢板应与被检钢板厚度相同，对比试块用钢板应与被检钢板厚度相同，声学特性相同或相似。声学特性相同或相似。B.3.2 对比试块上的人工缺陷反射体为对比试块上的人工缺陷反射体为V形槽，形槽，角度为角度为60，槽深为板厚的，槽深为板厚的3%，槽的长度至少，槽的长度至少为为25mm。B.3.3 对比试块的尺寸、对比试块的尺寸、V形槽位置

27、应符合图形槽位置应符合图B.1的规定。的规定。B.3.4 对于厚度超过对于厚度超过50mm的钢板，要在钢板的的钢板，要在钢板的底面加工第二个如底面加工第二个如B.3.3所述的校准槽。所述的校准槽。 图图B.1 对比试块对比试块 ）、基准灵敏度的确定）、基准灵敏度的确定B.4.1 厚度小于或等于厚度小于或等于50mm的钢板的钢板B.4.1.1 把探头置于试块有槽的一面，使声束把探头置于试块有槽的一面，使声束对准槽的宽边，找出第一个全跨距反射的最大对准槽的宽边，找出第一个全跨距反射的最大波幅，调整仪器，使该反射波的最大波幅为满波幅，调整仪器，使该反射波的最大波幅为满刻度的刻度的80%，在荧光屏上记

28、录下该信号的位置。，在荧光屏上记录下该信号的位置。B.4.1.2 移动探头，得到第二个全跨距信号，移动探头，得到第二个全跨距信号，并找出信号最大反射波幅，记下这一信号幅值并找出信号最大反射波幅，记下这一信号幅值点在荧光屏上的位置，将荧光屏上这两个槽反点在荧光屏上的位置，将荧光屏上这两个槽反射信号幅值点连成一直线，此线即为距离射信号幅值点连成一直线，此线即为距离-波波幅曲线。幅曲线。B.4.2 厚度大于厚度大于50mm150mm的钢板的钢板B.4.2.1 将探头声束对准试块背面的槽，并找出将探头声束对准试块背面的槽，并找出第一个第一个1/2跨距反射的最大波幅。调节仪器，使跨距反射的最大波幅。调节

29、仪器，使反射波幅为满刻度的反射波幅为满刻度的80%，在荧光屏上记下这，在荧光屏上记下这个信号的位置。不改变仪器调整状态，在个信号的位置。不改变仪器调整状态，在3/2跨跨距上重复该项操作。距上重复该项操作。B.4.2.2 不改变仪器调整状态，把探头再次置于不改变仪器调整状态，把探头再次置于试块表面，使波束对准试块表面上的槽，并找试块表面，使波束对准试块表面上的槽，并找出全跨距最大反射波的位置。在荧光屏上记下出全跨距最大反射波的位置。在荧光屏上记下这一幅值点。这一幅值点。B.4.2.3 在荧光屏上将在荧光屏上将B.4.2.1和和B.4.2.2所确定的所确定的点相连接，此线即为距离点相连接，此线即为

30、距离-波幅曲线。波幅曲线。B.4.3 厚度大于厚度大于150mm250mm的钢板的钢板B.4.3.1 把探头置于试块表面，使声束对准试块把探头置于试块表面，使声束对准试块底面上的切槽，并找出第一个底面上的切槽，并找出第一个1/2跨距反射的最跨距反射的最大幅度位置。调节仪器，使这一反射波为荧光大幅度位置。调节仪器，使这一反射波为荧光屏满刻度的屏满刻度的80%，在荧光屏上记下这个幅值点。，在荧光屏上记下这个幅值点。B.4.3.2 不改变仪器的调整状态，把探头再次置不改变仪器的调整状态，把探头再次置于试块表面，以全跨距对准切槽获得最大反射，于试块表面，以全跨距对准切槽获得最大反射，在荧光屏上记下这个幅值点。在荧光屏上记下这个幅值点。B.4.3.3 在荧光屏上将在荧光屏上将B.4.3.1和和B.4.3.2所确定的所确定的点连成一直线，此线即为距离点连成一直线，此线即为距离-波幅曲线波幅曲线）、扫查方法）、扫查方法B.5.1 在钢板的轧制面上以垂直和平在钢板的轧制面上以垂直和平行于钢板主要压延方向的格子线进行行于钢板主要压延方向的