超声波检测工艺规程

标准超声波检测J_艺规程制定2015/09/28

1,目的

1目的

本工艺规程是根据47013—2015《承压设备无损检测》的第1部分：通用要求和第3部分：

超声检测，并结合我公司的实际情况进行制定。凡按国内规范设计、制造的锅炉、压力容

器需作超声检测时，均应执行本工艺。本工艺自实施之日起，代替163002/06C。

2、适用范围

本工艺规定了锅炉、压力容器及承压设备管子采用A型脉冲反射式超声探伤仪检测工

件焊接接接头的超声检测方法和质量等级评定要求。且适用于钢板、锻件超声检测以

及超声测厚方法。

文件编制部门质控部编制人

校对人部门负责人

会签栏

审批人生效日期

部门份数部门份数

经理部4管理部0

技术部2生产管理部0

分发部门

制造部1质控部2

采购部0财务部0

营业部0

修订编号年月日修订记录

R02007.11.18

R12009.07.01标准改版

R22010.06.01换版

R32011.05.19换版

R42012.07.01换版

R52013.07.01换版

R62014.06.06换版

R62015.09.28换版

3本工艺依据下列标准、法规及技术文件

12604.1无损检测术语超声检测

Z8001-2013特种设备无损检测人员资格考核与监督管理规则

47013.1-2015承压设备无损检测第1部分：通用要求

47013.3-2015承压设备无损检测第4部分：超声检测

G0001-2012锅炉安全技术监察规程

16507-2013锅壳锅炉

16508-2013水管锅炉

R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程

R0005-2011移动式压力容器安全技术监察规程

150-2011压力容器

11259无损检测超声波检测用钢参考试块的制作与检验方法

27664.1无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分：仪器

27664.2无损检测超声检测设备的性能与检验第2部分：探头

8428无损检测超声检测用试块

9214无损检测A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法

10062超声探伤用探头性能测试方法

4术语和定义

4.1底波降低量

锻件检测时，在靠近缺陷处的完好区域内第一次底面回波波幅与缺陷区域内的第一次底面回波波幅

的比值，用值来表示。

4.2密集区缺陷

锻件检测时，在显示屏扫描线上相当于50声程范围内同时有5个或5个以上的缺陷反射信号，或

是在50X50的检测面上发现在同一深度范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号，其反射波幅均大于

等于某一特定当量的缺陷。

4.3基准灵敏度和

基准灵敏度：一般指将对比试块人工反射体回波高度或被检工件底面回波高度调整到某一基准时的灵

敏度。扫查灵敏度则主要指实际检测灵敏度。

扫查灵敏度：为了不漏掉记录缺陷或某些特定的缺陷，确保锅炉、压力容器的安全，在基准灵敏度基

础上，根据表面状况、检测缺陷要求及探头类型等适当提高数（增益）进行实际检测的灵敏度。

4.4超声标准试块

T47013.3规定的用于仪器探头系统性能校准和检测校准的试块。

4.5超声对比试块

用于检测校准的试块。

4.6缺陷自身高度

缺陷在工件厚度方向上的尺寸。

4.7端点衍射

超声波在传播过程中，当波阵面通过缺陷时，波阵面会绕缺陷边缘弯曲，并呈圆心展衍，这种现象称

之为端点衍射。

4.8端点最大反射波

当缺陷的端部回波的幅度达到最大时（也即缺陷端部回波峰值开始降落前瞬时的幅度位置），该回波称

之为缺陷端点最大反射波。

4.9回波动态波型

回波动态波形是探头移动距离与相应缺陷反射体回波波幅变化的包络线。

4.10工件厚度t

a）对于平板对接接头，焊缝两侧母材厚度相等时，工件厚度t为母材厚度；焊缝两侧母材厚度不等时,

工件厚度t为薄侧母材公称厚度；

b）对于插入式接管角焊缝，工件厚度t为筒体或封头公称厚度；安放式接管角焊缝，工件厚度t为接管

公称厚度；

c）对于T型焊接接头，工件厚度t为腹板公称厚度。

5检测人员要求

5.1超声检测人员必须按Z8001-2013《特种设备无损检测人员资格考核与监督管理规则》要求进行培训考

核，取得超声检测资格证书。并且由公司向中国特种设备检验协会进行执业注册后，方能从事超声检测工

作方法与等级的无损检测工作。

5.3超声检测人员资格级别分为I级（初级）、II级（中级）和HI级（高级）。

5.4质量等级评定及检测报告签发应有取得H级或HI级资格证的人员担任，且资格证应在有效期内。

5.5超声检测人员应具有一定的金属材料、设备制造安装、焊接及热处理等方面的基本知识，应熟悉被检工

件的材质、几何尺寸及透声性等，对检测中出现的问题能作出分析、判断和处理。

6检测设备和器材

6.1检测仪器、探头和系统性能

6.1.1检测仪器

采用A型脉冲反射式超声波探伤仪350+及390,其工作频率范围为0.5〜10,仪器至少在荧光屏满刻度

的80%范围内呈线性显示。探伤仪应具有80以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2,其精度为任意相

邻12误差在±1以内，最大累计误差不超过1。超声仪器各性能的测试条件和指标要求应满足附录N的要求

并由制造厂家提供证明文件，测试方法按27664.1的规定。

6.1.2探头

a超声检测常用探头有直探头、单斜探头、双晶直探头和其他适用性探头，其性能应满足各种检测工

件的检测需要，以最大可能有效地检测出不允许存在缺陷为原则。

b圆形晶片直径一般不应大于40,方形晶片任一边长一般不应大于40。其性能指标应符合附录0的要

求，测试方法应按27664.2的规定。

c单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2。，主声束垂直方向不应有明显的双峰。

6.1.3超声探伤仪和探头的组合性能

6.1.3.1仪器和探头的组合性能包括水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、盲区（仅限直探头）和

远场分辨力，测试方法按附录C、附录D、附录E规定执行。

6.1.3.2以下情况时应测定仪器和探头的组合性能：

a）新购置的超声检测仪器和探头；

b）仪器和探头在维修或更换主要部件后；

c）检测人员有怀疑时。

6.1.3.3水平线性偏差不大于1%,垂直线性偏差不大于5%。

6.1.3.4仪器和探头的组合频率与探头标称频率之间偏差不得大于±10%。

6.1.3.5仪器-直探头组合性能应满足以下要求：

a）灵敏度余量应不小于32.

b）在基准灵敏度下，对于标称频率为5的探头，盲区不大于10；对于标称频率为2.5的探头，盲区不

大于15；

c）直探头的远场分辨力应不小于20。

6.1.3.6仪器-斜探头组合性能应满足以下要求：

a）灵敏度余量应不小于42。

b）斜探头的远场分辨力应不小于12。

6.1.3.7仪器和探头组合频率的测试方法按10062的规定，其他组合性能的测试方法参照9214的规定。

现有的探头单位:

探头类别探头K值晶片尺寸探头频率

直探头/14D、20D1.0、2.5、5

双晶探头/20D5

K110X10、13X132.5

斜探头K210X10、13X132.5

K36X6、10X10^13X132.5、5

7试块和耦合剂

7.1标准试块

标准试块是指本工艺规程规定的用于仪器探头系统性能校准和检测的试块，本工艺采用的标准试块有

（入射点、K值、分辨力测试）、、、-1（直探头盲区测试）、-PZ20-2和-PZ20-4（垂直线性测试、

水平线性测试、灵敏度余量测试）。

7.1.1标准试块应采用与被检工件声学性能相同或近似的材料制成。该材料内不得有影响人工缺陷显示的自

然缺陷，当用直探头检测时，不得有大于①2平底孔当量直径的缺陷。

7.1.2校准用反射体可采用长横孔、短横孔、平底孔、线切割槽和V型槽等。校准时，探头主声束应与反射

体的反射面相垂直。

7.1.3标准试块尺寸精度应符合本工艺要求，并经计量部门检定合格。

7.1.4标准试块的其他制造要求应符合/T8428的规定。

7.2对比试块

7.2.1对比试块是指与被检件或材料化学成分相似，含有意义明确参考反射体的试块，用以调节超声检测设

备的幅度和（或）时间分度，以将所检出的不连续信号与已知反射体所产生的信号相比较，即用于检测校

准的试块。本工艺采用的对比试块有：阶梯平底试块，钢板超声检测对比试块、奥氏体不锈钢焊缝对比试

块、钢管环向对接接头试块、锻件试块、承压设备曲面纵向对接接头1和2试块、承压设备曲面环向对接接

头试块。

7.2.2对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件的厚度相对应。如果涉及到

两种或两种以上不同厚度部件焊接接头的检测，试块的厚度应由最大厚度来确定。

7.2.3对比试块应采用与被检材料声学性能相同或相似的材料制成，试块用直探头检测时，不得有大于或等

于2平底孔当量直径的缺陷。

7.2.4对比试块反射体的形状、尺寸和数量应符合本规程的规定。

7.3耦合剂

7.3.1应采用透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂，如机油、化学浆糊、甘油和水等。

7.3.2耦合剂污染物含量的控制

7.3.2.1银基合金上使用的耦合剂含硫量不应大于250。

7.3.2.2奥氏体不锈钢或钛材上使用的耦合剂卤素（氯和氟）的总含量不应大于250。

8超声检测设备和器材的测定、核查、运行核查和复核要求

8.1一般要求

系统校准应在标准试块上进行，校准中应使探头主声束垂直对准反射体的反射面，以获得稳定和最大

的反射信号。

8.2校准或核查

8.2.1每年至少对超声仪器和探头组合性能中的水平线性、垂直线性、组合频率、盲区（仅限直探头）、灵

敏度余量、分辨力以及仪器的衰减器精度，进行一次校准并记录，测试要求应满足6.1.3的规定。

8.2.2每年至少对标准试块与对比试块的表面腐蚀与机械损伤，进行一次核查。

8.3仪器和探头运行核查

每隔6个月至少对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测定，测定方法按27664.1的规定。（见附录C）

对实际使用中探头每3个月至少对盲区（仅限直探头）、灵敏度余量和分辨力进行一次运行核查并记录,

测试要求应满足6.1.3的规定。

8.4使用前仪器和探头系统测定

每次检测前应检查仪器设备器材外观、线缆连接和开机信号显示情况是否正常。

斜探头在使用前应进行前沿距离、K值测定。测定应按附录D有关规定进行。

8.5检测过程中仪器和探头系统的复核

遇有下述情况应对系统进行复核：

a校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；

b检测人员怀疑扫描量程和扫查灵敏度有变化时；

c连续工作4h以上时；

d工作结束时。

8.6检测结束前仪器和探头系统的复核

a每次检测结束前，应对扫描量程进行复核。如果任意一点在扫描线上的偏移超过扫描线读数的10%,

则扫描量程应重新调整，并对检测结果进行复核；

b每次检测结束前，应对扫查灵敏度进行复核。对距离-波幅曲线的校核不少于3点。如曲线上任何一

点幅度下降2,则应对上一次复核后所检测的部位进行复检；如幅度上升2,则应对所有的记录信号进行重新

评定。

8.7注意事项

校准、复核和对仪器进行线性检测时，任何影响仪器线性的控制器（如抑制或滤波开关等）都应放在

“关”的位置或处于最低水平上。

9超声检测操作指导书。

9.1应根据通用工艺规程的内容以及被检对象的检测要求操作指导书，其内容应包括：

a）检测技术要求：检测技术（直接接触法-直探头检测、斜探头检测、）和检测波形；

b）检测对象：承压设备类别，检测对象的名称、规格、材质和热处理状态、检测部位等；

c）检测设备器材：仪器型号、探头规格、耦合剂、试块种类。

d）检测工艺相关技术参数：扫查方向及扫查范围、缺陷定量方法、检测记录和评定要求、检测示意

图等。

9.2操作指导书在首次应用前应进行工艺验证，验证方式可在相关对比试块上进行，验证内容包括检测范围

内灵敏度、信噪比等是否满足检测要求。

10检测实施

10.1检测准备

10.1.1承压设备的制造、安装和在用检验中，超声检测的检测时机及抽检率的选择等应按相关法规、标准

及有关技术文件的规定。

10.1.2所确定检测面应保证工件被检部分均能得到充分检查。

10.1.3焊缝的表面质量应经外观检查合格。检测面（探头经过的区域）上所有影响检测的油漆、锈蚀、飞

溅和污物等均应予以清除，其表面粗糙度应符合检测要求。表面的不规则状态不应影响检测结果的有效性。

10.2检测时应尽量扫查到工件的整个被检查区域是应保证足够的复盖率（应大于探头直径的15%）。

10.3探头的扫查速度应当不成超过150,以防止漏检。

10.4扫查灵敏度不低于基准灵敏度。

10.5应采用透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂，如机油、浆糊等。

10.6灵敏度补偿

在检测和缺陷定量时，对引起检测灵敏度下降和缺陷当量误差的因素应进行:补偿，这些因素包括耦合、

材质衰减和曲面的差异造成的灵敏度变化。

a）耦合补偿：在检测和缺陷定量时，应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿；

b）衰减补偿：在检测和缺陷定量时，应对材质衰减引起的灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿；

c）曲面补偿：在检测和缺陷定量时，对检测面是曲面的工件，应对由工件和试块曲率半径不同引起

的耦合损失进行补偿。

10.7检测过程中仪器和探头系统的复核

遇有下述情况应对系统进行复核：

a校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；

b检测人员怀疑扫描量程和扫查灵敏度有变化时；

c连续工作4h以上时；

d工作结束时。

10.8扫描量程的复核

如果任意一点在扫描线上的偏移超过扫描线该点读数的10%或全扫描量程的5%,则扫描量程应重新调整,

并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检。

10.9扫查灵敏度的复核

复核时，如发现扫查灵敏度或距离一波幅曲线上任一深度人工反射体回波幅度下降2,则应对上一次复核

以来所有的检测部位进行复检；如幅度上升2,则应对所有的记录信号进行重新评定。

10.10不允许存在的缺陷应返修。返修的部位及返修影响的部位均应复探，复探部位的质量亦应符合验收

标准。返修后进行复验时，按原探伤条件进行。

11超声检测记录和报告

11.1检测设备器材：

a）检测仪器型号及编号；

b）探头（类型、晶片尺寸、K值、标称频率等）：

c）试块型号；

d）耦合剂。

11.2检测工艺参数：

a）检测范围、扫查位置（面、侧等）；

b）扫描比例；

C）扫查方式；

d）检测灵敏度；

e）耦合补偿量等。

11.3检测情况:

a）检测部位示意图；

b）缺陷位置、尺寸、回波波幅等；

c）缺陷评定级别；

d）缺陷类型、缺陷自身高度（在用承压设备检测时）。

11.4检测人员和复核人员签字。

11.5应依据检测记录出具检测报告。超声检测报告除符合47013.1的规定外，还至少应包括以下内

容：

a）委托单位；

b）检测技术等级；

c）检测设备器材：仪器型号及编号、探头、试块、耦合剂；

d）检测示意图：检测部位、检测区域以及所发现的缺陷位置、尺寸和分布。

11.6记录、报告应有相应责任人员签名认可，保存期不得少于7年。7年后，若用户需要可转交用户保

管。

11.7缺陷类型识别和性质估判（见附录A）

12承压设备用原材料钢板超声检测和质量分级

本工艺适用于板厚6〜250的碳素钢、低合金钢制承压设备用板材的超声检测及其缺陷等级评定。奥氏

体钢板材的超声检测可参照执行。

12.1探头的选用见下表：

（表1）承压设备用板材超声检测直探头选用

板厚（）采用探头公称频率（）探头晶片尺寸（）

6-20双晶直探头4〜5

双晶直探头或单晶直圆形晶片直径中10〜30

>20〜602〜5

探头圆形晶片边长10〜30

>60单晶直探头2〜5

12.1.1双晶直探头性能应符合附录F的要求。

12.2标准试块的选用

12.2.1当检测厚度W20的钢板时（用双晶直探头），采用图1所示的阶梯平底试块。

全部承

图1阶梯平底试块

12.2.2检测厚度大于20的板材时，对比试块形状和尺寸应符合表2和图2的规定。对比试块人工反射

体为①5平底孔，反射体个数至少3个。

b和

图2板厚大于20检测用试块（单直探头）

表2承压设备用板材超声检测用对比试块单位:

试块

板材厚度，检测面到平底孔的距离S试块厚度7成块宽度匕

编号

1>2(M010、20、304030

2>40-6015、30、456040

3>60-10015、30、45、60、8010040

4>100-15015、30、45、60、80、110、M015060

5>150-20015、30、45、60,80'110、140、18020060

6>200-25015、30、45、60、80、110、140、】80、23025060

注1：板材厚度大于40mm时，试块也可用厚代海。

注2：为减轻单个试块尺寸和亶量，声学性能相同或相似的试块上的平底孔可加工在不同厚度试块上。

13基准灵敏度

a板厚不大于20时，用图1所示的试块将与工件等厚部位第一次底波高度调整到满刻度的50%,再提高10

作为基准灵敏度。

b板厚大于20时，应按图2按所用探头和仪器在①5平底孔试块上绘制距离-波幅曲线，并以此曲线作为

基准灵敏度。

c板厚不小于探头的三倍近场区时，如能确定板材底面回波与不同深度①5平底孔反射波幅度之间的关系，

也可取钢板无缺陷的完好部位的第一次底波来校准灵敏度。

13.1扫查灵敏度一般应比基准灵敏度高6。

14检测方法

14.1.1检测面可选钢板的任一轧制平面进行检测。若检测人员认为需要或设计上有要求时，也可对钢板的

上下两轧制平面分别进行检测.

14.1.2耦合方式耦合方式可采用直接接触法或液浸法。

14.1.3灵敏度补偿

检测时应根据实际情况进行耦合补偿和衰减补偿。

14.1.3扫查方式

a）在板材周边或剖口预定线两侧范围内应作100%扫查，扫查区域宽度见表3根据合同、技术协议书或图

样的要求，也可进行其它形式的扫查。

b）在板材中部区域，探头沿垂直于板材压延方向，间距不大于50的平行线进行扫查，或探头沿垂直和

平行板材压延方向且间距不大于100格子线进行扫查。扫查示意图见图3；

c）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；

d）双晶直探头扫查时，探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直。

表3板材边缘或剖口预定线两侧区域宽度单位：

板厚区域宽度

<6050

>60-10075

“00100

图3探头扫查示意图

15缺陷的测定与记录

15.1在检测基准灵敏度条件下，发现下列二种情况之一即作为缺陷：

a）缺陷第一次反射波（F1）波幅高于距离-波幅曲线，或用双晶探头检测板厚小于20板材时，缺陷第

一次反射波（F1）波幅大于或等于显示屏满刻度的50%；

b）底面第一次反射波（B1）波幅低于显示屏满刻度的50%,即B1<50%,

15.2缺陷边界范围的确定

a）检出缺陷后，应在它的周围继续进行检测，以确定缺陷的范围；

b）板材厚度小于20用双晶直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时，探头的移动方向应与探头的隔声

层相垂直，并使缺陷波下降到基准灵敏度条件下显示屏满刻度的25%,探头中心点即为缺陷的边界点：

c）板材厚度20、60用双晶直探头确定缺陷的边界范围时，探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直，并

使缺陷波下降到距离-波幅曲线，探头中心点即为缺陷的边界点；

d）用单直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时，移动探头使缺陷第一次反射波波高下降到距离-波幅

曲线，探头中心即为缺陷的边界点；

e）确定15.1b）中缺陷的边界范围时，移动探头（单直探头或双直探头）使底面第一次反射波升高到显示

屏满刻度的50%。此时探头中心点即为缺陷的边界点

16缺陷尺寸的评定方法

16.1缺陷指示长度的评定规则

用平行于板材压延方向矩形框包围缺陷，其长边作为该缺陷的指示长度。

16.2单个缺陷指示面积的评定规则

a）一个缺陷按其指示的矩形面积作为该缺陷的单个指示面积；

b）多个缺陷其相邻间距小于相邻较小缺陷的指示长度时，按单个缺陷处理，缺陷指示面积为各缺陷面

积之和。

16.3缺陷面积占有率的评定规则

在任一ImXml检测面积内，按缺陷面积所占的百分比来确定。如钢板面积小于lmX1m,可按比例折算。

16.4钢板质量分级

钢板质量分级见表4和表5。在具体进行质量分级要求时，表4和表5应独立使用。

16.5在检测过程中，检测人员如确认钢板中有白点、裂纹等危害性缺陷存在时，应评为V级。

16.6在钢板中部检测区域，按最大允许单个缺陷指示面积和任一ImXlm检测面积内缺陷最大允许个数确

定质量等级.如整张板材中部检测面积小于ImXlm,缺陷最大允许个数可按比例折算。

16.7在钢板边缘检测区域，按最大允许单个缺陷指示长度、最大允许单个缺陷指示面积和任一1m检测长

度内最大允许缺陷个数确定质量等级。如整张板材边缘检测长度小于1m,缺陷最大允许个数可按比例折算。

16.8斜探头检测

a在检测过程中对缺陷有疑问或合同双方技术协议中有规定时，可采用斜探头检测。

b承压设备用钢板斜探头检测应按附录B进行。

表4承压设备用钢板中部检测区域质量分级

在任一ImK1m检测面积内缺陷四大允许个数

最大允许单个缺陷指示面积S或

等级单个缺陷指示面积或

当量平底孔直径0最大允许个数

当垃平底孔直径评定范围

双晶直探头检测时：SW5O双晶直探头检测时：20<SW50

I10

或单晶直探头检测时：£>wO5+8dB或单晶直探头检测时：O5v0W«5+8dB

EH，ccrm。士63a

注：使用单晶直探头检测并确定15.1b）所示缺陷的质量分级（I级和【【级）时，与双晶直探头要求相同

表5承压设备用钢板边缘或剖口预定线两侧检测区域质量分级

最大允许单个在任一1m检测长度内最大允许缺陷个数

最大允许单个缺陷指示面积s或

等级缺陷指示长度

当量平底孔直径。单个缺陷指示长度L或最大允

心■kU当量平底孔直径评定范91许个数

双晶直探头检测时：SW50双晶直探头检测时：IO<LW2O

1W202

或单晶直探头检测时：QwO5+8dB或单晶直探头检测时：^5<DC^5+8dB

双晶直探头检测时：SW100双晶直探头检测时：15VZW30

U<303

或单晶直探头检测时:DW^5+14dB或单晶3探贴测时：05+8dBvDw@5+14dB

III<50swiooo25<L<505

IV<100SW200050<Z^1006

V超过rv级者

注：使用单晶直探头检测并确定15.1b）所示缺陷的质量分级（I级和H级）时，与双晶直探头要求相同

17承压设备焊接接头超声检测和质量分级

17.1检测范围和一般要求

17.1.1本章规定了钢制承压设备焊接接头的超声检测方法和质量分级，其适用范围和使用原则见表6

17.1.2奥氏体不锈钢承压设备对接接头超声检测方法和质量分级按附录H的规定进行。

17.1.3与承压设备有关的支承件和结构件的超声检测可参照本章的规定进行。

表6钢制承压设备焊接接头的超声检测适用范围和使用原则单位:

承压设备焊接接头工件厚度检测面直径焊接接检测技术检测方法质量分级

类别类型t头分类等级要求

2500,纵向对接接

头时，内外径比2I型17.2

70%

筒体（或

>100〜500的纵向

封头）对26〜200

对接接头且内外径I型附录J

接接头

比270%

》159〜500的环向

I型附录K

对接接头17.2.417.4.1

插入式：筒体（或封

头）》500且内外径

接管与筒

比270%,接管公称

锅炉、压力体（或封

26〜200直径280I型附录L

容器头）角接

安放式：筒体（或封

接头

头）2300且接管公

称直径与100

26〜150外径0500I型17.2.417.217.4.2

管子环向26〜150外径Z159〜5001型17.2.4附录K17.4.2

对接接头26〜50外径M32〜159II型17.2.417.317.4.2

24〜6外径232II型17.2.417.317.4.2

外径2500,内外径

I型17.2.417.217.4.2

管子纵向比270%

26〜150

对接接头外径。100〜500,内

I型17.2.4附录J17.4.2

外径比已70%

17.2承压设备I型焊接接头超声检测方法

17.2.1范围

本条适用I型焊接接头的超声检测，I型焊接接头范围见表6

17.2.2探头

探头频率选用2〜5。

17.2.3试块

采用的标准试块为IA、IIA、IHA。其形状和尺寸应分别符合图4、图5、图6规定。

图4IA试块

b)CSK-DA-2ilife

图5HA试块单位:

CSK-UA编号适用工件厚度，试块厚度r横孔位置横孔直径d

CSK-UA-l455、15、25、35《2.0

CSK-IIA-2>40-10011010、30、50、70>90#2.0

10.30、50、70、

CSK-IIA-3>4g00210，2.0

90、110.140.170、200

注1：孔径误是不大于±0.02mm,其他尺寸误差不大于±0。5mm。

注2：试块长度由使用的声程等确定。

注3：如声学特性相同或相近，试块也可用厚代菊。

注4：可以在试块全厚度范围增加横孔数量。

注5：也可使用其他直径的横孔，灵数度应与此相当。

注6：开孔垂直度偏差不大于0.1，

图6IIIA试块

17.2.4超声检测技术等级

17.2.4.1超声检测技术等级分为A、B、C三个检测级别。

17.2.4.2超声检测技术等级的选择

超声检测技术等级的选择应符合制造、安装等有关规范、标准及设计图样规定。承压设备焊接接头的制造、

安装时的超声检测，一般应采用B级超声检测技术等级进行检测。对重要设备的焊接接头，可采用C级超声

检测技术等级进行检测。

17.2.4.3不同检测技术等级的一般要求

不同类型焊接接头超声检测的具体要求见附录G（规范性附录）。

17.2.4.4A级检测

A级适用于工件厚度为6~40焊接接头的检测。可用一种K值斜探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接

头的单面单侧或单面双侧进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。

17.2.4.5B级检测

a）B级适用于工件厚度为6〜200焊接接头的检测；

b）焊接接头一般应进行横向缺陷的检测；

c）对于按附录G（规范性附录）要求进行双面双侧检测的焊接接头，如受几何条件限制或由于堆焊层

（或复合层）的存在而选择单面双侧检测时，还应补充斜探头作近表面缺陷检测。

17.2.4.6C级检测

a）C级适用于工件厚度大于等于6~500焊接接头的检测；

b）采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平。对焊接接头斜探头扫查经过的母材区域要用直探

头进行检测，检测方法按以下的规定进行：

对于C检测或必要时，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

头检测结果的分层或其他类型缺陷存在。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

如下：

I）扫查灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为显示屏满刻度的100%;

2）凡缺陷信号幅度超过显示屏满刻度20%的部位，应在工件表面作出标记，并予以记录。

c）工件厚度大于15的焊接接头一般应在双面双侧进行检测，如受几何条件限制或由于堆焊

层（或复合层）的存在而选择单面双侧检测时，还应补充斜探头作近表面缺陷检测；

d）工件厚度大于40的对接焊接接头，还应增加直探头检测；

e）焊接接头应进行横向缺陷的检测。

17.2.4.7用两种或两种以上K值斜探头检测时，探头间折射角相差不应小于10°。

17.2.5检测准备

17.2.5.1检测区

17.2.5.2检测区由焊接接头检测区宽度和焊接接头检测区厚度表征。

17.2.5.3焊接接头检测区宽度应是焊缝本身，再加上焊缝两侧各10确定。对接接头检测区示意

见图7。

17.2.18对接焊接接头检测区厚度应为工件厚度加上焊缝余高。

17.2.5.5超声检测应覆盖整个检测区。若增加检测探头数量或增加检测面（ft）还不能完全覆盖,

应增加辅助检测，包括采用其他无损检测方法。

图7检测区示意图

注：a表示焊接接头检测区宽带

17.2.6检测面准备

17.2.6.1探头移动区宽度

17.2.6.2探头移动区宽度应能满足检测到整个检测区。见图8。

图8探头移动区宽带示意图

17.2.6.3采用一次反射法检测时，探头移动区宽度应大于或等于1.25P：

2或2tXB

式中：

P----跨距,；

T一一工件厚度，；

K——探头K值；

6——探头折射角，（°）。

17.2.6.4采用直射法检测时，探头移动区宽度应大于或等于0.75Po

17.2.6.5检测面应清除油漆、焊接飞溅、铁屑、油垢及其他异物，以免影响声波耦合和缺陷判断。

检测面应平整，检测面与探头楔块底面或保护膜间的间隙不应大于0.5,其表面粗糙度值应

小于或等于25um。检测面一般应进行打磨。

17.2.6.6去除余高的焊缝，应将余高打磨到与邻近母材平齐。保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边、较

大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检测结果的评定。。

17.2.6.6探头K值（角度）

采用一次反射法检测时，斜探头K值（角度）的选取应尽可能使主声束与检测面相对的底

面法线夹角在35°~70°之间，当使用两个或两个以上K值（角度）探头检测时，应至少有一种K值（角度）

的探头满足这一要求。

斜探头K值（角度）选取可参照表6的规定。条件允许时，应尽量采用较大K值探头。直探头标称频率的选

取可参照表7的规定。

（表6）推荐采用的斜探头K值和标称频率

工件厚度〃mm折射角值）标称频率/MHz

>&-2563。〜72。(2.0~3.0)4~5

>25-4056O~68O(1.5-2.5)2-5

>4045°~63°(1.0-2.0)2〜2，

（表7）推荐采用的直探头标称频率

工件厚度〃mm标称频率/MHz

26~404-5

>402~5

17.2.6.7母材的检测

对于C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测

结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。母材检测规程要点如下：

a检测方法：接触式脉冲反射法，采用2〜5的直探头，晶片尺寸10〜25。

b检测灵敏度：用接触式脉冲反射法，将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的100%.

c凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%的部位，应在工件表面作出标记，并予以记录。

17.2.7仪器调节

17.2.7.1斜探头入射点、折射角

斜探头入射点、折射角的测量应选择在、或上进行。

17.2.7.2仪器时基线

仪器时基线的调整应选择在、或上进行。

17.2.8距离一波幅曲线绘制

17.2.8.1距离一波幅曲线应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由评定线、定量

线和

判废线组成。评定线与定量线之间（包括评定线）为I区，定量线与判废线之间（包括定量线）为

区，判废线及其以上区域为区，如图9所示。如果距离-波幅曲线绘制在显示屏上，则在检测范围内

曲线任一点高度不低于显示屏满刻度的20

图9距离一波幅曲线

八

m

波幅

判废线（）

17.2.9距离一波幅曲线的灵敏度选择

17.2.9.1工件厚度为6~200的焊接接头，斜探头或直探头检测时，用试块制作的距离-波幅曲线灵敏

度按表6的规定。

表6斜探头或直探头检测距离-波幅曲线的灵敏度

试块型式工件厚度评定线定量线判废线

26〜402X40-184)2X40-122X40-4

>40-1002X60-1462X60-82X60+2

>100-2002X60-104)2X60-42X60+6

17.2.9.2工件厚度为8~120的焊接接头，斜探头检测时，用试块制作的距离-波幅曲线灵敏度按表7的规

定。

表7距离一波幅曲线的灵敏度

试块取式工件厚度//nun评定线定置线判废嫌

8-15.1x6-12dB.1X6-6dB.iX6+2dB

CSK-IIIA>15To.1x6-9dB.1x6-3dB.1x67dB

>40-120《1x6-6dB.1x6.1x升lOdB

17.2.9.3工件厚度大于200、500的焊接接头,斜探头或直探头检测时距离-波幅曲线灵敏度按表8的规

定。

表8斜探头或直探头检测距离-波幅曲线的灵敏度

试块型式「件厚度mm部定线定址线判废线

>200〜300”x8O・l3dH^dxH0-7dB

CSK-IVA

>300-50046x80・5dB

17.2.9.4检测横向缺陷时;应将扫查灵敏度至少再提高6进行检测.

17.2.9.5工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同，否则应按附录I（规范性附录）的规定测量声

能传输损耗差并进行补偿，补偿量应计入距离-波幅曲线。

17.2.9.6扫查灵敏度不应低于评定线灵敏度，此时在检测范围内最大声程处的评定线高度不应低于荧光屏

满刻度的20%«

17.2.10扫查方法

17.2.10.1斜探头扫查

检测焊接接头纵向缺陷时，斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上，作锯齿型扫查，见图10。

探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面。在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时.，扫查时还

应作10°〜15°的左右转动。为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，确定缺陷的位置、方

向和形状，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式，见图11»

图10锯齿型扫查

前后左右转角环绕

图11四种基本扫查方法

17.2.10.2检测焊接接头横向缺陷时，可在焊接接头两侧边缘使斜探头与焊接接头中心线成不大于10°作

两个方向斜平行扫查，见图12。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

行扫查，见图13

图12斜平行扫查图13平行扫查

17.2.10.3对电渣焊焊接接头还应增加与焊缝中心线成45°的斜向扫查。

17.2.10.4直探头扫查

直探头扫查时，应确保超声声束能扫查到焊接接头的整个被检区域。

17.2.10.5检测面曲率半径小于或等于250对接焊接接头超声检测的一般原则

17.2.10.6检测曲面工件时，如检测面曲率半径RWM/4时（W为探头接触面宽度，环缝检测时为探头

宽度，纵缝检测时为探头长度），应采用与检测面曲率相同对比试块，反射孔的位置可参照对比试块确定。

试块宽度b一般应满足：

b22A

式中：

b一试块宽度，

人一起声波波长，

S一声程，

D。声源有效直径，

17.2.10.7曲面工件对接焊接接头的检测

17.2.10.8检测面为曲面时，可尽量按平板对接焊缝的检测方法进行检测外。对于受几何形状限制，无法检

测的部位应予以记录。

17.2.10.9纵缝检测时，对比试块的曲率半径应为工件检测面曲率半径的0.9〜1.1