核心提示：第—篇 总 则1 主题内容与适用范围本标准规定了射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测五种无损检测方法及缺陷等级评定。本标准所述各种无损检测方法,适用于金属材料制压力容器的原材料、零部件和焊缝。2 引用标准GB 150 钢制压力容器GB 3721 磁粉探伤机GB 5097 黑光源的间接评定...
第—篇 总 则1 主题内容与适用范围
本标准规定了射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测五种无损检测方法及缺陷等级评定。本标准所述各种无损检测方法,适用于金属材料制压力容器的原材料、零部件和焊缝。
2 引用标准
GB 150 钢制压力容器
GB 3721 磁粉探伤机
GB 5097 黑光源的间接评定方法
GB 5616 常规无损探伤应用导则
GB 5618 线型象质计
GB 9445 无损检测人员技术资格鉴定通则
GB/T12604.1 ～ 6 无损检测术语
JB 4126 超声波检验用钢质试块的制造和控制
ZBJ04001 A 型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法
ZB Y230 A 型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件
ZB Y231 超声探伤用探头性能测试方法
ZB Y232 超声探伤用 1 号标准试块技术条件
ZB Y344 超声探伤用探头型号命名方法3 术语
本标准所用术语除应符合 GB/T12604.1 ～ 6 的规定外,还应符合下述规定。
3.1 密集区缺陷
在荧光屏扫描线相当于 50mm 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 50mm× 50mm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。其反射波幅均大于某一特定当量缺陷基准反射波幅。
3.2 由缺陷引起的底波降低量 BG/BF(dB) 在靠近缺陷处的无缺陷完好区内第一次底波幅度 BG 与缺陷区域内的第一次底波幅度 BF 之比,用声压级(dB)值来表示。
3.3 检测截面
串列扫查检测时,作为检测对象的截面,一般以焊缝截面作为检测截面,见图 3-1 。
3.4 串列基准线
串列扫查时,作为一发一收两探头等间隔移动的基准线,一般设在离检测截面距离为
0.5 倍跨距的位置,见图 3-1 。
串列基准线
检测截面 检测面
图 3-1 检测截面及串列基准线
3.5 参考线
施焊前预先在母材检测面上,离焊缝坡口一定距离处画出一标记线,以其作为确定串列基准线的依据,见图 3 — 2 。该线即为参考线。
熔合面
参考线 坡口面 参考线
图 3-2 参考线
3.6 横方形串列扫查将发、收一组探头,使其入射点相对串列基准线保持等距离且平行于焊缝移动的扫查方法,见图 3-3 。
串列基准线
横方形扫查 纵方形扫查
图 3-3 横方形扫查及纵方形扫查
3.7 纵方形串列扫查
将发、收一组探头,使其入射点相对串列基准线保持等距离且垂直于焊缝移动的扫
查方法,见图 3-3 。
4 —般要求
4.1 选择原则
4.1.1 压力容器射线、超声、磁粉、渗透、涡流检测方法的选择、检测时机及抽检率等,应按《压力容器安全技术监察规程》、 GB150 、 GB5616 及有关技术文件的要求和原则执行。
4.1.2 凡铁磁性材料制成的压力容器及零部件,应使用磁粉检测方法检测表面缺陷,确因结构形状等原因不能使用磁粉检测时,方可采用渗透检测。
4.2 制造厂的检测责任
4.2.1 当压力容器及零部件需按本标准进行检测时,制造厂、装配或组装部门应按本标准的规定制定出符合有关规范要求的无损检测规程。每一检测规程至少应复制一份副本,以供制造厂所有无损检测人员参考和使用。
4.2.2 检测程序及结果应正确、完整并有相应责任人员签名认可。检测记录、报告等保存期不得少于 7 年。 7 年后,若用户需要可转交用户保管。
4.2.3 检测档案中,对于检测人员承担检测项目的相应资格等级和有效期应有记录。
4.2.4 检测用仪器、设备的性能应定期检验合格并有记录。
4.3 检测人员
4.3.1 凡从事压力容器及零部件检测的人员,都必须经过技术培训,并按照劳动部文件“锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核规则”及 GB9445 进行考核鉴定。
4.3.2 无损检测人员按技术等级分为高、中、初级。取得不同无损检测方法的各技术等级人员,只能从事与该等级相应的无损检测工作,并负相应的技术责任。
4.3.3 凡从事压力容器及零部件无损检测工作的人员,除具有良好的身体素质外,视力必须满足下列要求:
4.3.3.1 校正视力不得低于 1.0,并一年检查一次。
4.3.3.2 从事磁粉、渗透检测工作的人员,不得有色盲、色弱。
4.3.3.3 从事射线评片人员应能辨别距离 400mm 远的一组高为 0.5mm 、间距为 0.5mm的印刷字母。
4.4 无损检测责任人员的职责
4.4.1 参与压力容器及零部件制造的无损检测责任工程师,有责任保证本标准在使用中的正确实施,有权拒绝受理不按本标准规定进行的任何检测内容。
4.4.2 无损检测责任工程师,应由具有锅炉压力容器无损检测高级或中级的资格者担任。
4.5 验收标记
如果检测内容作为压力容器产品验收的项目,则检测合格的所有工件上都应作永久性或半永久性的标记,标记应醒目。产品上不适合打印标记时,应采取详细的检测草图或其它有效方式标注,使下道工序或最后的检测人员能够辨明。
第二篇 焊缝射线透照检测
5 —般要求
5.1 检测范围
本章规定了在焊缝透照检测过程中,为获得合格透照底片所必须遵循的程序和要求。
本章适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制压力容器焊缝及钢管对接环缝的射线透照检测。
5.2 防护
5.2.1 X 射线和γ射线对人体有不良影响,应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。
5.2.2 从事射线检测的人员应备有剂量仪或其它剂量测试设备,以测定工作环境的射线照射量和个人受到的累计剂量。γ射线检测操作中,每次都应测定工作场所和γ射线源容器附近的射线剂量,以便了解射源位置,免受意外照射。
5.2.3 在现场进行射线检测时应设置安全线。安全线上应有明显警告标志,夜间应设红灯。
5.2.4 检测人员每年允许接受的最大射线照射剂量为 5 ×10 2 - Sv,非检测人员每年允许接受的最大剂量为 5 ×10 3 - Sv 。
5.3 检测人员
应符合 4.3 条的有关规定。
5.4 射线透照等效系数
材料的射线透照等效系数见表 5-1 。将此系数乘以待检容器材料的厚度,即能得到相当于多少厚度钢的吸收效果。表 5-1 某些金属的射线透照等效系数射 线 能 量
金属 100 kV 150 kV 220 kV 250 kV 400 kV 1 MeV 2 MeV 4~25 MeV Ir (铱)Co (钴)
铁/钢
镁
铝
铝合金
钛
铜
锌
黄铜
因康镍合金
蒙乃尔合金
锆
铅 1.0 0.05 0.08 0.10 - 1.5 - - - 1.7 2.4 14.0 1.0 0.05 0.12 0.14 0.54 1.6 1.4 1.4 1.4 - 2.3 14.0 1.0 0.08 0.18 0.18 0.54 1.4 1.3 1.3 1.3 1.2 2.0 12.0 1.0 - - - - 1.4 - - - - 1.7 -1.0 - - - 0.71 1.4 1.3 1.3 1.3 - 1.5 -1.0 - - - 0.9 1.1 - 1.2 1.3 - 1.0 5.0 1.0 - - - 0.9 1.1 - 1.1 1.3 - 1.0 2.5 1.0 - - - 0.9 1.2 1.2 1.0 1.3 - 1.0 2.7 1.0 - 0.35 0.35 0.9 1.1 1.1 1.1 1.3 - 1.2 4.0 1.0 - 0.35 0.35 0.9 1.1 1.0 1.0 1.3 - 1.0 2.3
5.5 透照方式
按射线源、工件和胶片三者间的相互位置关系,透照方式分为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种,见图 5-1 。
图 5-1 透照方式示意图
(a)纵缝透照法 (b)环缝外透法 (c)环缝内透法 (d)双壁单影法 (e)双壁双影法
注： C1 射线源不在部件中心； C2 射线源在部件中心。
5.6 表面要求
焊缝的表面质量(包括焊缝余高)应经外观检查合格。表面的不规则状态在底片上的图像应不掩盖焊缝中的缺陷或与之相混淆,否则应做适当的修理。
5.7 定位标记和识别标记
5.7.1 定位标记
焊缝透照部位应有搭接标记(↑),如有需要也可放置中心标记( )。当抽查时搭接标 记称为有效区段透照标记。
5.7.2 识别标记
被检的每段焊缝附近均应贴有下列铅质识别标记：:产品编号、焊缝编号、部位编号和透照日期。返修透照部位还应有返修标记 R 1 、 R 2 ……(其数码 1 、 2 指返修次数)。
5.7.3 标记位置
上述定位标记和识别标记均应放在胶片的适当位置,并离焊缝边缘至少 5mm 。搭接标记的安放位置见附录 A(补充件)。工件表面应作出永久性标记,以作为对每张底片重新定位的依据。产品上不适合打
印标记时,应采用详细的透照部位草图或其它的有效方式标注。
5.8 象质计
象质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的。衡量质量的参数是象质指数。它等于底片上能识别出的最细金属丝的线编号。
5.8.1 线型象质计的型号和规格
线型象质计金属丝的材料应与被透照容器的材料相一致,见表 5-2 。线型象质计的型号和规格应符合 GH5618 的规定。表 5-2 不同线型象质计适用的材料范围象质计材料 Fe 碳素钢、不锈钢 Ti 钛合金 Al 铝合金 Cu 铜合金适用材料范围 黑色金属 钛及钛合金 铝及铝合金 铜及铜合金
5.8.2 象质计标志及代号
象质计应具有下列标志:
标准编号—— JB 4730 线材代号—一 Fe 、 Ti 、 Al 、 Cu 等
线径编号—— R 10 系列;1/7 、 6/12 、 10/16 5.8.3 象质计的放置
线型象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝区的一端(被检区长度的 1/4 部位)。金属丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直,细丝置于外侧。当射线源一侧无法放置象质计时,也可放在胶片一侧的工件表面上,但象质计指数应提高一级或通过对比试验,使实际象质指数达到规定的要求。象质计放在胶片一侧工件表面上时,应附加“ F ”标记以示区别。
采用射线源置于圆心位置的周向爆光时,象质计应在内壁每隔 90 °放置一个。
5.9 射线透照质量等级
射线透照的质量等级分为 A 级(普通级)、 AB 级(较高级)和 B 级(高级)。不同材料、不同厚度的工件采用 A 级、 AB 级或 B 级时,在射线底片上必须显示的最小象质计线径及相应的象质指数见表 5 — 3 。表 5-3 象质计的选用适合的透照厚度 TAmm 要求达到的象
质指数 线 径 mm A 级 AB 级 B 级
16 0.100 — — ≤ 6 15 0.125 — ≤ 6 >6 ～ 8 14 0.160 ≤ 6 >6~8 >8 ～ 10 13 0.200 >6 ～ 8 >8~12 >10 ～ 16 12 0.250 >8 ～ 10 >12~16 >16 ～ 25 11 0.320 >10 ～ 16 >16~20 >25 ～ 32 10 0.400 >16~25 >20~25 >32~40 9 0.500 >25~32 >25~32 >40~50 8 0.630 >32~40 >32 ～ 50 >50~80 7 0.800 >40~60 >50 ～ 80 >80 ～ 150 6 1.000 >60~80 >80 ～ 120 >150 ～200
5 1.250 >80~150 >120~150 >200~250
4 1.600 >150 ～ 170 >150 ～
200 ─
3 2.000 >170 ～ 180 >200~250 ─
2 2.500 >180 ～ 190 ─ ─
1 3.200 >190 ～ 200 ─ ─
5.10 胶片和增感屏
5.10.1 胶片的分类和选择
工业 X 射线胶片的类型见表 5-4 。通常,如需缩短曝光时间,则需使用表 5-4 中号数较大的胶片;如需提高射线透照的底片质量,则需使用号数较小的胶片。表 5-4 工业射线透照胶片的类型
胶片型号 速度 反差 粒度
1 低 高 细
2 中 中 中
3 高 低 粗
5.10.2 增感屏
射线透照应采用金属增感屏或不用增感屏。金属增感屏按表 5-5 选用。在个别情况下,允许使用荧光增感屏或金属荧光增感屏,但只限于 A 级。表 5-5 增感屏的选用射线种类 增感屏材料 前屏厚度
mm 后屏厚度
mm <120kV 铅箔 — ≥ 0.10 120 ～ 250kV 铅箔 0.025~0.125 ≥ 0.10 >250~450kV 铅箔 0.05 ～ 0.16 ≥ 0.10 1 ～ 3MeV 铅箔 1.00 ～ 1.60 1.00~1.60 >3 ～ 8MeV 铜箔、铅箔 1.00 ～ 1.60 1.00~1.60
>8 ～ 35MeV 钽箔、钨箔、铅
箔 1.00~1.60 —
Ir 192 铅箔 0.05~0.16 ≥ 0.60
Co 60 铜箔、钢箔、铅
箔 0.50 ～ 2.00 0.25 ～ 1.00
注：① 120kV 以下 X 射线可不用前屏。
②钽箔或钨箔增感屏获得的检测灵敏度比铅箔高。
③用铜箔或钢箔能获得最佳检测灵敏度,但比使用铅箔所需曝光时间长。
5.11 几何条件
5.11.1 射线源至工件表面距离 L 1 , L 1 /d 与透照厚度的关系如图 5-2 所示。 L 1 的诺模图见
图 5 — 3 和图 5 — 4 。 d 为射线源有效焦点尺寸,可按附录 B(补充件)求出。
工件表面至胶片距离 L2, mm 图 5-2 工件表面至胶片距离 L2 与最小 L1/d 值的关系图图 5-3 确定焦点至工件距离的诺模图图 5-4 确定焦点至工件距离的诺模图
5.11.2 一次透照长度是指采用分段曝光时,每次曝光所检测的焊缝长度,应符合相应透照质量等级的黑度和象质指数规定。
5.11.3 焊缝的透照厚度比 K,按图 5-5 和式 5-1 来确定。环缝的 A 级和 AB 级的 K 值不大于 1.1,B 级的 K 值不大于 1.06;纵缝的 A 级和 AB 级的 K 值不大于 1.03,B 级的 K 值不大于 1.01 。焊缝透照厚度比为:
K=T ′/T （ 5-1 ）
式中:T —母材厚度,mm; T ′一射线束斜向透照最大厚度,mm 。
射线源
图 5-5 焊缝透照厚度比示意图
5.11.4 透照时射线束应指向被检部位的中心,并在该点与被检区平面或曲面的切面垂直。如需要时,也可从有利于发现缺陷的其它方向进行透照。当采用双壁透照法时,一般应使射线偏离焊缝轴线所在的平面进行斜透照,以免两侧焊缝影象重叠。
5.11.5 透照厚度应按附录 C(补充件)确定。
5.12 射线能量的选择
射线能量的选择取决于透照工件厚度及材料种类,有时也根据设备条件而定。通常情况下,随着射线能量的减低,透照图象的对比度增加。因此,在曝光时间许可下,应尽量采用较低的射线能量。图 5-6 是透照不同厚度材料时允许使用的最高 X 射线管电压,表 5-6 是不同射线源适用的材料透照厚度范围。
高千伏数
,
kV 厚度, mm
图 5-6 透照不同厚度材料时允许使用的最高 X 射线管电压
5.13 无用射线和散射线的屏蔽
表 5-6 不同射线源适用的材料透照厚度范围 mm
碳素钢、低合金钢和不锈钢 射线源 Ａ级 AB 级 Ｂ级
Ir 192 20~100 30~95 40~90 Co 60 40~200 50~175 60~150 1~2MeV X 射
线 30~200 40~175 60~150
大于 2MeV X 射线 >40 >50 >50
注：采用内透法(中心法和偏心法)时,透照厚度可为表 5-6 下限值的一半。
5.13.1 为减少散射线的影响,应采用适当的屏蔽方法以限制受检部位的受照面积。通常,
可在 X 射线管窗口上装设锥形铅罩或铅质遮光板。为避免从其它工件或胶片后方和侧面物体上产生的散射线对胶片的影响,可采用加厚增感屏,或在胶片与增感屏后再加上一块铅板,其厚度约 1 ～ 4mm 。如工件边缘处于射线透照区内,通常可用图 5 — 7 的方法或其它适当方法来屏蔽散射线。
图 5-7 减少散射线影响的方法
5.13.2 为检查背散射,可在暗盒背面贴附一个“ B ”的铅字标记(其高度为 13mm, 厚度为 1.6mm)。若在较黑背影上出现“ B ”的较淡影象,就说明背散射线保护不够,应采取有效措施重照。如在较淡背景上出现“ B ”的较黑影象,则不能作为该底片判废的依据。
5.14 曝光
5.14.1 应根据设备、胶片、增感屏和其它具体条件制作或选用合适的曝光曲线,并以此确定曝光规范。
5.14.2 为达到规定的底片黑度,推荐采用不低于 15mA· min 的曝光量,以防止用短焦距和高电压所引起的不良影响。
5.15 胶片处理
5.15.1 胶片的处理应按胶片的使用说明书或公认的有效方法处理。可采用自动冲洗或手工冲洗方式。
5.15.2 胶片的自动冲洗应注意精确控制胶片显影、定影、水洗和干燥等工序的传送速度及药液补充。
5.15.3 胶片的手工冲洗应采用槽浸方式,在规定的温度(20 ℃左右)和时间内进行显影、定影等操作。定影后的底片应经充分水洗和洗涤剂处理,以防止水迹的产生,然后自然干燥或在干燥箱内烘干。胶片的手工冲洗方法可参考附录 N(参考件)。
5.15.4 显影液性能的控制
应采用定期添加补充液的方法来维持显影液性能的恒定。详见附录 O(参考件)。
5.16 底片质量
5.16.1 象质指数
底片上必须显示出的最小线径及象质指数,见表 5 — 3 。
5.16.2 黑度
选择的曝光条件应使底片有效评定区域内的黑度满足表 5-7 的要求。表 5-7 底片的黑度范围
射线种类 底片黑度 D 灰雾度 D0 A 级
AB 级 1.2~3.5 X 射线
B 级 1.5~3.5 ≤ 0.3
γ射线 1.8~3.5 ≤ 0.3
注：表中 D 值包括了 D0 值
5.16.3 影象识别要求
5.16.3.1 底片上的象质计影象位置应正确,定位标记和识别标记齐全,且不掩盖被检焊缝影象。
5.16.3.2 在焊缝影象上,如能清晰地看到长度不小于 10mm 的象质计金属丝影象,就认为是可识别的。
5.16.4 不允许的假缺陷
在底片评定区域内不应有以下妨碍底片评定的假缺陷。
a.灰雾;
b.处理时产生的条纹、水迹或化学污斑等缺陷;
c.划痕、指纹、脏物、静电痕迹、黑点或撕裂等;
d.由于增感屏不好造成的缺陷显示。
5.17 底片的观察
5.17.1 评片环境
评片应在专用评片室内进行。评片室内的光线应暗淡,但不全暗,室内照明用光不得在底片表面产生反射。
5.17.2 观片灯
观片灯最大亮度应不小于 100000cd/ m 2 ,且观察的漫射光亮度应可调。对不需要观 察或透光量过强的部分应采用适当的遮光板屏蔽强光。经照射后的底片亮度应不小于30cd/ m 2 。
5.18 报告及验收标记
5.18.1 报告至少应包括以下内容:
a.委托单位、被检工件名称、编号;
b.被检工件材质、母材厚度;
c.检测装置的名称、型号;
d.透照方法及透照规范;
e.透照部位及工件草图(或示意图);
f.检测结果、缺陷等级评定及检测标准名称;
g.返修情况;
h.检测人员和责任人员签字及其技术资格;
i.检测日期。
5.18.2 验收标记应符合 4.5 条的规定。
6 焊缝射线透照缺陷等级评定
6.1 钢制压力容器对接焊缝透照缺陷等级评定
6.1.1 检测范围和一般要求
6.1.1.1 本条适用于 2 ～ 250mm 板厚的碳素钢、低合金钢、不锈钢制压力容器对接焊缝的 X 射线和γ射线透照和缺陷等级评定。
6.1.1.2 透照底片质量等级、透照范围和焊缝的缺陷等级评定,应按产品技术条件和GB150 的规定选择,并应符合图样规定。
6.1.2 底片质量
应符合 5.16 条的规定。
6.1.3 焊缝缺陷等级评定
6.1.3.1 根据缺陷的性质和数量,将焊缝缺陷分为四个等级。
a. Ⅰ级焊缝内不允许裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣存在。
b. Ⅱ级焊缝内不允许裂纹、未熔合和未焊透存在。
c. Ⅲ级焊缝内不允许裂纹、未熔合以及双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊缝和加垫板单面焊中的未焊透存在。 III 级焊缝中允许存在的单面焊未焊透的长度,按表6 — 5 Ⅲ级条状夹渣评定。
d. 焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。
6.1.3.2 圆形缺陷的确定和分级
a. 长宽比小于或等于 3 的缺陷定义为圆形缺陷。它们可以是圆形、椭圆形、锥形或带有尾巴(在测定尺寸时应包括尾巴)等不规则的形状。包括气孔、夹渣和夹钨。
b. 圆形缺陷用评定区进行评定,评定区域的大小见表 6-1 。评定区应选在缺陷最严重的部位。
c. 评定圆形缺陷时,应将缺陷尺寸按表 6 — 2 换算成缺陷点数。如缺陷尺寸小于表 6 — 3 的规定,则该缺陷不需换算成点数参加缺陷评级。
表 6-1 缺陷评定区 mm
母材厚度 T ≤ 25 >25~100 >100
评定区尺寸 10 × 10 10 × 20 10 × 30
表 6-2 缺陷点数换算表
缺陷长
径 mm ≤ 1 >1~2 >2 ～ 3 >3 ～ 4 >4 ～ 6 >6~8 >8
点 数 1 2 3 6 10 15 25
表 6-3 不计点数的缺陷尺寸 mm
母材厚度 T 缺陷长径
≤ 25 ≤ 0.5 >20 ～ 50 ≤ 0.7 >50 ≤ 1.4%T
注：母材板厚不同时,取薄的厚度值。
d.当缺陷在评定区边界线上时(包括外切),应把它划在该评定区内计算点数。
e.当评定区附近缺陷较少,且认为只用该评定区大小划分级别不适当时,经供需双方协商,可将评定区沿焊缝方向扩大三倍,求出缺陷总点数,用此值的 1/3 进行评定。可扩大评定区的处理办法见附录 D(补充件)。
f.圆形缺陷的分级见表 6-4 。
g.Ⅰ级焊缝和母材厚度等于或小于 5mm 的Ⅱ级焊缝内不计点数的圆形缺陷,在评定区内不得多于 10 个。表 6-4 圆形陷缺的分级评定区
mm × mm 10 × 10 10 × 20 10 × 30
母材厚度 T mm ≤ 10 >10 ～
15 >15 ～
25 >25 ～
50 >50~1 00 >100
Ⅰ 1 2 3 4 5 6
Ⅱ 3 6 9 12 15 18
Ⅲ 6 12 18 24 30 36 等级
Ⅳ 缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于 1
2 T 者
注：①表中的数字是允许缺陷点数的上限。
②母材板厚不同时,取薄的厚度值。
6.1.3.3 条状夹渣的确定和分级
a. 长宽比大于 3 的夹渣定义为条状夹渣。
b. 条状夹渣的分级见表 6-5 。
6.1.3.4 综合评级
在圆形缺陷评定区内,同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时,应各自评级,将级别之和减 1 作为最终级别。
6.2 钢管环缝射线透照缺陷等级评定
6.2.1 检测范围和一般要求
6.2.1.1 本条适用于管壁厚大于或等于 2mm 的碳素钢、低合金钢和不锈纲管环焊缝射线透照检测和缺陷等级评定。焊制三通、四通、管帽、异径焊缝和弯头、焊管的纵缝和
螺旋缝也可参照使用。本条不适用于摩擦焊、闪光焊等机械方法施焊的钢管环焊缝。
6.2.1.2 透照底片质量等级和焊缝缺陷等级评定应按管件技术条件和有关规定确定,并应符合图样规定。表 6-5 条状夹渣的分级 mm
等级 单个条状夹渣长度 条状夹渣总长Ⅱ 1
3 T ，最小可为 4 ，最
大不超过 20 在任意直线上，相邻两夹渣间距均不
超过 6L 的任何一组夹渣，其累计长
度在 12T 焊缝长度内不超过 T
Ⅲ 2
3 T ，最小可为 6 ，最
大不超过 30 在任意直线上，相邻两夹渣间距均不
超过 3L 的任何一组夹渣，其累计长
度在 6T 焊缝长度内不超过 T
Ⅳ 大于Ⅲ级者
注：①表中“ L ”为该组夹渣中最长者的长度,“ T ”为母材厚度。
②长宽比大于 3 的长气孔的评级与条状夹渣相同。
③当被检焊缝长度不足 12T(Ⅱ级)或 6T(Ⅲ级)时,可按比例折算,当折算的条状
夹渣总长度小于单个条状夹渣长度时,以单个条状夹渣长度为允许值。
④当两个或两个以上条状夹渣在一直线上且相邻间距小于或等于较小夹渣尺寸时,应作为单个连续夹渣处理,其间距也应计入夹渣长度,否则应分别评定。
⑤母材板厚不同时,取薄的厚度值。
6.2.2 透照方式
6.2.2.1 外径大于 89mm 的钢管对接焊缝可采用双壁单投影分段透照。
6.2.2.2 外径小于或等于 89mm 的钢管对接焊缝,采用双壁双投影法,射线束的方向应满足上下焊缝的影象在底片上呈椭圆形显示,焊缝投影间距以 3 ～ 10mm 为宜,最大间距不超过 15mm 。
6.2.2.3 只有当上下两焊缝椭圆显示有困难时,才可做垂直透照。垂直透照可以适当提高管电压。
6.2.3 分段透照的数量
6.2.3.1 采用双壁单投影法透照时,当射线源在钢管外表面的距离小于或等于 15mm 时,可分为不少于三段进行透照,每段中心角为 120 °;当大于 15mm时,可分为至少四段进行透照,每段中心角不大于 90 °。
6.2.3.2 对外径大于 76mm 且小于或等于 89mm 的钢管,其焊缝以双壁双投影法透照时,至少分二次透照,两次间隔 90 °。
6.2.3.3 对外径小于或等于 76mm 的钢管,其焊缝以双壁双投影法透照时,如能保证其检出范围不少于周长的 90%,可允许椭圆一次成象。其检出范围的计算方法应符合附录E(补充件)的规定。
6.2.4 象质计及放置位置
6.2.4.1 外径大于 89mm 的钢管,其焊缝透照应采用 5.8.1 条规定的系列象质计。一般放置于底片有效长度的 1/4 处。
6.2.4.2 外径小于或等于 89mm 的钢管,其焊缝透照应采用附录 F(补充件)规定的 1 型专用象质计。一般放置在环缝上余高中心处。
如数根管接头在一张底片上同时显示时,应至少放置一个象质计,如果只用一个时,则必须放在最边缘的那根钢管上。
6.2.4.3 未焊透或内凹深度对比块
为检测焊缝的未焊透和内凹缺陷的深度,应采用附录 E(补充件)规定的专用对比块进行黑度比较。对比块应平行放置在距焊缝边缘 5mm 处。
6.2.5 底片质量
6.2.5.1 象质指数
a. 象质指数应根据透照厚度确定,底片上必须显示的最小线径与相应的象质指数,见表 5-3 。
b. 透照厚度值应根据透照方法确定,并应符合附录 C(补充件)的规定。
6.2.5.2 底片黑度、影象识别要求和不应有的假缺陷应符合 5.16 条的规定。
6.2.6 缺陷等级评定
6.2.6.1 根据缺陷性质和数量,将焊缝缺陷分为四个等级。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级焊缝内应无裂纹、
未熔合。凡焊缝内有裂纹、未熔合者即为Ⅳ级。
6.2.6.2 圆形缺陷的确定和评级
a. 圆形缺陷应按 6.1.3.2 的规定进行确定,但评定区应取为 10mm × 10mm 。
b. 圆形缺陷的分级见表 6-6 。
c. Ⅰ级焊缝或母材厚度小于或等于 5mm 的Ⅱ级焊缝内不计点数的圆形缺陷,在评
定区内不得多于 10 个。
6.2.6.3 条状缺陷的确定和评级
长宽比大于 3 的夹渣定义为条状缺陷。条状缺陷的分级见表 6-7 。
6.2.6.4 未焊透的评级
Ⅰ级焊缝不允许有未焊透,Ⅱ、Ⅲ级焊缝内允许的未焊透尺寸见表 6-8 。
6.2.6.5 根部内凹的评级
焊缝根部内凹的分级见表 6-9 。
6.2.6.6 综合评级
在缺陷评定区内,同时存在几种类型缺陷时,应先按各类缺陷分别评级,将各自评定级别之和减 1 作为最终级别。
表 6-6 圆形缺陷的分级
评定区 mm × mm 10 × 10
母材厚度 T mm ≤ 10 >10 ～ 15 >15
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ 1 3 6 2 6 12 3 9 18 等级
Ⅳ 缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于 1
2 T 者
注:①表中的数字是允许点数的上限。
②母材厚度不同时,取薄的厚度值。
表 6-7 条状缺陷的分级 mm
条状缺陷长度
等级 母材厚度 最 大 连 续
长度 断续总长
T ≤ 12 4
12<T<17 1
3 T Ⅱ
T ≥ 17 1
3 T 且≤ 12 在任意直线上,相邻两缺陷间
距均不超过 6L 的任何一组缺
陷,其累计长度在 12T 焊缝长
度内不超过 T
T ≤ 9 6
9<T<17 2
3 T Ⅲ
T ≥ 17 2
3 T且≤ 20 在任意直线上,相邻两缺陷间
距均不超过 3L 的任何一组缺
陷,其累计长度在 6T 焊缝长
度内不超过 T
Ⅳ 大于Ⅲ级者
注：①表中“ L ”为该组条状缺陷最长者。
②当被检焊缝长度不足 12T(Ⅱ级)或 6T(Ⅲ级)时,可按比例折算,当折算的条状夹渣
总长度小于单个条状夹渣长度时,以单个条状夹渣长度为允许值。
③当两个或两个以上条状夹渣在一直线上且相邻间距小于或等于较小夹渣尺寸时,
应作为单个连续夹渣处理,其间距也应计入夹渣长度,否则应分别评定。
④母材厚度不同时,取薄的厚度值。
6.3 铝制压力容器焊缝透照缺陷等级评定
6.3.1 检测范围和一般要求6.3.1.1 本条适用于壁厚小于或等于 80mm的铝及铝合金焊缝 X射线透照检测和缺陷的 等级评定。
6.3.1.2 射线底片质量等级、透照范围和焊缝缺陷等级应按产品技术条件和有关的规定
确定,并应符合图样规定。
表 6-8 未焊透的分级
未焊透深度
等级 占壁厚的
百分比%极限深度
mm 连续或断续未焊透总长度占焊
缝总长度的百分比%
Ⅱ ≤ 10 ≤ 1.5 ≤ 10
Ⅲ ≤ 15 ≤ 2.0 ≤ 15
Ⅳ 大于Ⅲ级者
注：母材厚度不同时,取薄的厚度值。
表 6-9 焊缝根部内凹缺陷的分级
内凹深度
等级 占壁厚的百分
比% 极限深度 mm 内凹总长度占焊缝总长度的
百分比%
Ⅰ ≤ 10 ≤ 1
Ⅱ ≤ 15 ≤ 2
Ⅲ ≤ 20 ≤ 3 ≤ 30
Ⅳ 大于Ⅲ级者
注：母材厚度不同时,取薄的厚度值。
6.3.2 象质计
6.3.2.1 采用线型象质计,其结构和规格应符合 5.8 条规定。象质计的选用按表 5-3 的规
定。
6.3.2.2 象质计用铝丝制成。如用其它金属材料,需按表 5-1 进行换算。
6.3.3 透照厚度
透照厚度应按附录 C(补充件)确定。
6.3.4 底片质量
应符合 5.16 条规定。
6.3.5 焊缝缺陷等级评定
6.3.5.1 根据缺陷的性质和数量,将焊缝缺陷分为四个等级:
a.Ⅰ级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透、夹铜和条状夹渣。
b.Ⅱ级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。
c.Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板单面焊中的未焊透。允许存在
的单面不加垫板焊缝中尺寸不超过母材厚度的 15%且不大于 2mm 的未焊透。
d.焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。
6.3.5.2 圆形缺陷的确定和分级
a.长宽比小于或等于 3 的缺陷定义为圆形缺陷。它们可以是圆形、椭圆形、锥形
或带有尾巴(在测定尺寸时应包括尾巴)等不规则的形状。
b.圆形缺陷用评定区进行评定,评定区应选在底片上缺陷最严重的部位,评定区的大小见表 6-10 。
表 6-10 缺陷评定区 mm
母材厚度 T ≤ 20 >20~80
评定区尺寸 10 × 10 10 × 20
c.评定圆形缺陷时应将缺陷尺寸按表 6-11 换算成点数。如缺陷尺寸低于表 6-12 的规定,则该缺陷不需换算成点数参加缺陷评级。
表 6-11 缺陷点数换算表
缺陷长径
mm ≤ 1 >1~2 >2 ～ 4 >4~8 >8 ～ 10
点 数 1 2 4 8 16
表 6-12 不计点数的缺陷尺寸 mm
母材厚度 T 缺陷长径
≤ 20 >20 ～ 40 >40 ≤ 0.4 ≤ 0.6 ≤ 1.5%T
d.当缺陷在评定区边界线上时(包括外切),应把它划在该评定区内计算点数。
e.圆形缺陷的分级见表 6-13 。
表 6-13 圆形缺陷的分级
评定区 mm×mm 10 × 10 10 × 20
母材厚度 mm ≤ 3 >3 ～ 5 >5~10 >10~20 >20 ～ 40 >40 ～ 80
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ 1 3 6 2 7 14 3 10 21 4 14 28 6 21 42 7 24 49 等
级
Ⅳ 缺陷点数大于Ⅲ极者
注：①表中的数字是允许缺陷点数的上限。
②母材板厚不同时,取薄的厚度值。
f.当评定区附近缺陷较少,且认为只用该评定区大小划分级别不适当时,经供需双方
协商,可将评定区沿焊缝方向扩大三倍,求出缺陷总点数,用此值的 1/3 进行评定,可扩大评
定区的处理办法见附录 D(补充件)。
g.圆形缺陷的长径超过母材厚度的 1/2 或大于 10mm(取其较小者)时,作为Ⅳ级处理。
h.Ⅰ级焊缝或母材厚度小于或等于 5mm 的Ⅱ级焊缝内不计点数的圆形缺陷,在评定
区内不得多于 10 个。
i.当Ⅲ级焊缝允许的缺陷点数连续存在,并超过评定区尺寸的三倍时应评为Ⅳ级。
6.3.5.3 条状夹渣的确定和分级
a.长宽比大于 3 的夹渣定义为条状夹渣。
b.条状夹渣的分级见表 6 — 14 。
表 6-14 条状夹渣的分级 mm
母材厚度 T ≤ 12 >12 ～ 48 >48 ～ 80
等级 Ⅰ ≤ 3 ≤ 1
4 T ≤ 12
Ⅱ ≤ 4 ≤ 1
3 T ≤ 16
Ⅲ ≤ 6 ≤ 1
2 T ≤ 24
Ⅳ 夹渣长度大于Ⅲ极者
注：①当两个或两个以上条状夹渣在一直线上且相邻间距小于或等于
较小夹渣尺寸时,应作为单个连续夹渣处理,其间距也应计入夹渣
长度,否则应分别评定。
②母材板厚度不同时,取薄的厚度值。
6.3.5.4 综合评级
a.当条状夹渣和气孔连在一起时,应作为单个缺陷处理。
b.当条状夹渣与其它缺陷同时存在时,应分别进行评级,取较低的等级作为焊缝缺陷
等级。如几种缺陷的等级相同,则可降一级作为评定等级。
6.4 钛制压力容器焊缝透照缺陷等级评定
6.4.1 检测范围和一般要求
6.4.1.1 本条适用于壁厚小于 50mm 的钛焊缝 X 射线检测和缺陷等级评定。
6.4.1.2 本条适用于气体保护自动焊和手工焊方法焊接的焊缝。
6.4.1.3 透照底片质量等级、透照范围和焊缝缺陷等级应按产品技术条件和有关的规定
确定,并应符合图样规定.
6.4.2 象质计
6.4.2.1 采用线型象质计,其结构和规格应符合 5.8 条规定。象质计的选用按表 5 — 3 的
规定。
6.4.2.2 象质计用钛丝制成。如用其它金属材料,需按表 5-1 进行换算。
6.4.3 增感屏
6.4.3.1 应采用铅箔增感屏,其厚度范围见表 6 — 15 的规定。
表 6-15 增感屏厚度 mm
X 射线能量 前屏厚度 后屏厚度
<120kV 无或锡箔 ≥ 0.02 120 ～ 250kV 0.02~0.05 ≥前屏厚度
6.4.3.2 当 X 射线能量低于 120kV 时,可不采用前增感屏,如需要可采用锡箔作为前屏。
6.4.4 透照厚度
透照厚度应按附录 C(补充件)确定。
6.4.5 底片质量
应符合 5.16 条的规定。
6.4.6 焊缝缺陷等级评定
6.4.6.1 根据缺陷的性质和数量,将焊缝缺陷分为四个等级:
a.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。
b.焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。
6.4.6.2 圆形缺陷的确定和分级
a.长宽比小于或等于 3 的缺陷定义为圆形缺陷。它们可以是圆形、椭圆形、锥形或
带尾巴(在测定尺寸时应包括尾巴)等不规则的形状。
b.圆形缺陷用评定区进行评定。评定区应选在底片上缺陷最严重的部位,按表 6-16
的规定评定。当缺陷在评定区边界线上时(包括外切),应把它划在该评定区内计算点数。
c.评定圆形缺陷时应将缺陷尺寸按表 6-17 换算成点数。如缺陷尺寸低于表 6-18 的
规定,则该缺陷不需换算成点数参加缺陷评级。
d.当评定区附近缺陷较少,且认为只用该评定区大小划分级别不适当时,经供需双方
协商,可将评定区沿焊缝方向扩大三倍,求出缺陷总点数,用此值的 1/3 进行评定,可扩大评
定区的处理办法见附录 D(补充件)。
表 6-16 缺陷评定区 mm
母材厚度 T ≤ 15 >15 ～ 50
评定区尺寸 10 × 10 10 × 20
表 6-17 缺陷点数换算表
缺陷长
径
mm ≤ 1 >1~2 >2~4 >4 ～ 8 >8
点
数 1 2 4 8 16
表 6-18 不计点数的缺陷尺寸 mm
母材厚度 T 缺陷长径
≤ 10 0.3 >10~20 0.4 >20 ～ 50 0.7
e.圆形缺陷的分级见表 6 — 19 。
f.Ⅰ级焊缝或母材厚度小于或等于 5mm 的Ⅱ级焊缝内不计点数的圆形缺陷,在评定
区内不得多于 10 个,在母材厚度大于 5mm的Ⅱ级焊缝内不得多于 20 个,在Ⅲ级焊缝内不
得多于 30 个。超过者应分别将底片的等级降低 I 级。
表 6-19 圆形缺陷的分级
评定区 mm × mm 10 × 10 10 × 20
母材厚度 T mm ≤ 3 >3~5 >5 ～ 10 >10~20 >20 ～ 30 >30~50
Ⅰ 1 2 3 4 5 6
Ⅱ 2 4 6 8 10 12
Ⅲ 4 8 12 16 20 24 等级
Ⅳ 缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于 1
2 T 者
注：①表中的数字是允许缺陷点数的上限。
②母材板厚不同时,取薄的厚度值。
第三篇 超声检测
7 —般要求
7.1 检测范围
超声检测系指采用 A 型脉冲反射式超声探伤仪检测缺陷,并对其进行等级分类的全过程。检测范围包括压力容器原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。
7.2 检测人员
应符合 4.3 条的有关规定。
7.3 探伤仪、探头和系统性能
7.3.1 探伤仪
采用 A 型脉冲反射式超声波探伤仪,其工作频率范围为 1 ～ 5MHz,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 80dB 以上的连续可调衰减器,步进级
每档不大于 2dB,其精度为任意相邻 12dB 误差在± 1dB 以内,最大累计误差不超过 1dB 。
水平线性误差不大于 1%,垂直线性误差不大于 5%。其余指标应符合 ZBY230 的规定。
7.3.2 探头
7.3.2.1 超声检测常用探头有单直探头、单斜探头、双晶探头、水浸探头、可变角探头
和聚焦探头等。具体划分应符台 ZBY344 的规定。
7.3.2.2 晶片有效面积一般不应超过 500mm 2 ,且任一边长不应大于 25mm 。
7.3.2.3 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。
7.3.2.4 双晶直探头性能应符合附录 G(补充件)的要求。
7.3.3 超声探伤仪和探头的系统性能
7.3.3.1 在达到所探工件的最大检测声程时,其有效灵敏度余量应大于或等于 10dB 。
7.3.3.2 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于± 10%。
7.3.3.3 仪器和直探头组合的始脉冲宽度:对于频率为 5MHz 的探头,其占宽不得大于
10mm;对于频率为 2.5MHz 的探头,其占宽不得大于 15mm 。
7.3.3.4 直探头的远场分辨力应大于或等于 30dB,斜探头的远场分辩力应大于或等于
6dB 。
7.3.3.5 仪器和探头的系统性能应按 ZBJ04 001 和 ZBY231 的规定进行测试。
7.4 超声检测一般方法
7.4.1 检测复盖率
检测时,应尽量扫查到工件的整个被检区域,探头的每次扫查复盖率应大于探头直径
的 15%。
7.4.2 探头的移动速度
探头的扫查速度不应超过 150mm/s 。当采用自动报警装置扫查时,不受此限。
7.4.3 扫查灵敏度
扫查灵敏度至少应比基准灵敏度高 6dB 。
7.4.4 耦合剂
应采用机油、浆糊、甘油和水等透声性好,且不损伤检测表面的耦合剂。
7.4.5 检测面
7.4.5.1 检测面和检测范围的确定原则上应保证检查到工件被检部分的整个体积。对于
钢板、锻件、钢管、螺栓件,应检查到整个工件;而对熔接焊缝则应检查到整条焊缝。
7.4.5.2 检测面应经外观检查合格,所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物都应予以清除,
其表面粗糙度应符合检测要求。
7.4.5.3 耦合补偿
a.表面粗糙度补偿
在检测和缺陷定量时,应对由表面粗糙度引起的能量损耗进行补偿。
b.衰减补偿
在检测和缺陷定量时,应对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补
偿。
c.曲面补偿
对于探测面是曲面的工件,应采用曲率半径与工件相同或相近(0.9 ～ 1.5)的参考试
块,对比进行曲率补偿。
7.5 校准
校准应在基准试块上进行,校准中应使超声主声束垂直对准反射体的轴线,以获得稳
定的和最大的反射信号。
7.5.1 仪器校准
在仪器开始使用时,应对仪器的水平线性进行测定,测定方法按 ZBY230 的规定进
行。在使用过程中,每隔三个月至少应对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测定。
7.5.2 探头校准
在探头开始使用时,应对探头进行一次全面的性能校准。测定方法应按 ZBY231 的
有关规定进行。
7.5.2.1 斜探头校准
使用前,斜探头至少应进行前沿距离、 K 值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨
力等的校准。使用过程中,每个工作日应校准前沿距离、 K 值和主声束偏离。
7.5.2.2 直探头校准
直探头的始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力应每隔一个月检查一次。
7.5.3 仪器和探头系统的复核
7.5.3.1 复核时机
每次检测前均应对扫描线、灵敏度进行复核,遇有下述情况应随时对其进行重新核
查:
a.校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋纽发生改变时;
b.开路电压波动或者检测者怀疑灵敏度有变化时;
c.连续工作 4h 以上时;
d.工作结束时。
7.5.3.2 扫描量程的复核
如果距离一波幅曲线上任意一点在扫描线上的偏移超过扫描读数的 10%,则扫描量
程应予以修正,并在检测记录中加以标明。
7.5.3.3 距离—波幅曲线的复核
复核时,校核应不少于 3 点。如曲线上任何一点幅度下降 2dB,则应对上一次以来所
有的检测结果进行复检;如幅度上升 2dB,则应对所有的记录信号进行重新评定。
7.6.4 注意事项
校准、复核和线性检验时,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。
7.6 试块
7.6.1 试块应采用与被检工件相同或近似声学性能的材料制成。该材料用直探头检测时,
不得有大于φ 2mm 平底孔当量直径的缺陷。
7.6.2 校准用反射体可采用长横孔、短横孔、横通孔、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。7.6.3 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的部件进行熔焊时,试块的厚度应由其平均厚
度来确定。
7.6.4 试块的制造要求应符合 ZBY232 和 JB4126 的规定。
7.6.5 现场检测时,也可以采用其它型式的等效试块。
7.7 报告及验收标记
7.7.1 检测报告至少应包括以下内容:
a.委托单位、报告编号;
b.工件名称、编号、材质、热处理状态、检测表面的粗糙度;
c.探伤仪、探头、试块和检测灵敏度;
d.超声检测区域应在草图上予以标明,如有因几何形状限制而检测不到的部位,也应
加以说明;
e.缺陷的类型、尺寸、位置和分布;
f.检测结果、缺陷等级评定及检测标准名称;
g.检测人员和责任人员签字及其技术资格;
h.检测日期。
7.7.2 验收标记
应符合 4.5 条规定。
8 压力容器原材料和零部件的超声检测
8.1 压力容器钢板超声检测
8.1.1 检测范围和一般要求
本条适用于板厚为 6 ～ 250mm的钢制压力容器用板材的超声检测和缺陷等级评定。 奥氏体钢板材的超声检测也可参照本条执行。
8.1.2 探头选用
探头的选用应按表 8 — 1 的规定进行。
8.1.3 标准试块
8.1.3.1 用双晶直探头检测壁厚小于或等于 20mm 的钢板时,采用标准试块如图 8 — 1 所示。
图 8 — 1 板厚小于或等于 20mm 双晶直探头检测用试块
8.1.3.2 用单直探头检测板厚大于 20mm 的钢板时,标准试块应符合图 8-2 和表 8-2 的规
定。试块厚度应与被检钢板厚度相近。
图 8-2 板厚大于 20mm 单直探头检测用试块
8.1.4 检测灵敏度
8.1.4.1 板厚小于或等于 20mm时,用图 8-1 所示的试块将工件等厚部位第一次底波高度
调整到满刻度的 50%,再提高 10dB 作为检测灵敏度。
8.1.4.2 板厚大于 20mm时,应将图 8 — 2 所示的试块平底孔第一次反射波高调整到满刻
度的 50%作为检测灵敏度。
表 8-1 探头选用
探头晶片尺寸 板 厚
mm 采用探头 公称频率 双晶直探头 单晶直探头
6 ～ 20 双晶探头 5MHz 晶片面积不
小于 150mm 2 —
>20 ～ 250 单晶直探头 2.5MHz — 圆晶片直径为 14 ～
25mm,或方晶片面
积不小于 200mm 2
表 8-2 mm
试块编号 被检钢板厚度 检测面到平底孔的距离 S 试块厚度 T 1 >20 ～ 40 15 ≥ 20 2 >40 ～ 60 30 ≥ 40 3 >60 ～ 100 50 ≥ 65 4 >100 ～ 160 90 ≥ 110 5 >160 ～ 200 140 ≥ 170 6 >200 ～ 250 190 ≥ 220
8.1.4.3 板厚大于 60mm 时,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,
其结果应与 8.1.4.2 条的要求相一致。
8.1.5 检测方法
8.1.5.1 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。
8.1.5.2 扫查方式
a.探头沿垂直于钢板压延方向,间距为 100mm 的平行线进行扫查。在钢板剖口预定
线两侧各 50mm(当板厚超过 100mm时,以板厚的一半为准)内应作 100%扫查,扫查示意图
如图 8-3 。
b.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。
图 8-3 探头扫查示意图
8.1.6 缺陷记录
8.1.6.1 在检测过程中,发现下列三种情况之一者即作为缺陷:
a.缺陷第一次反射波( F 1 )波高大于或等于满刻度的 50%,即 F 1 ≥ 50%者。
b.当底面第一次反射波( B 1 )波高未达到满刻度,此时,缺陷第一次反射波( F 1 )波高与底
面第一次反射波( B 1 )波高之比大于或等于 50%,即 B 1 <100%,而 F 1 / B 1 ≥ 50%者。
c.当底面第一次反射波( B 1 )波高低于满刻度的 50%,即 B 1 <50%者。
8.1.6.2 缺陷的边界或指示长度的测定方法
a.检出缺陷后,应在它的周围继续进行检测,以确定缺陷的延伸。
b.用双晶直探头确定缺陷的边界或指示长度时,探头的移动方向应与探头的声波分
割面相垂直,并使缺陷波下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度的 25%或使缺陷第一次
反射波高与底面第一次反射波高之比为 50%。此时,探头中心的移动距离即为缺陷的指
示长度,探头中心点即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。
c.用单直探头确定缺陷的边界或指示长度时,移动探头,使缺陷波第一次反射波高下
降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度的 25%或使缺陷第一次反射波与底面第一次反射
波高之比为 50%。此时,探头中心移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心即为缺陷的边
界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。
d.确定 8.1.6.1c 条缺陷的边界或指示长度时,移动探头,使底面第一次反射波升高到
荧光屏满刻度的 50%。此时,探头中心移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心点即为缺
陷的边界点。
e.当采用第二次缺陷波和第二次底波来评定缺陷时,检测灵敏度应以相应的第二次
反射波来校准。
8.1.7 缺陷的评定方法
8.1.7.1 缺陷指示长度的评定规则
一个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度。
8.1.7.2 单个缺陷指示面积的评定规则a.一个缺陷按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积。当其小于表 8-3 的规
定时,可不作记录。
b.多个缺陷其相邻间距小于100mm或间距小于相邻小缺陷的指示长度(取其较大值)
时,其各块缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。
8.1.7.3 缺陷面积占有率的评定规则
在任一 1m × 1m 检测面积内,按缺陷面积所占的百分比来确定。
表 8-3
等
级 单个缺陷指示
长 度
mm 单个缺陷指示
面 积
cm 2 在任一 1m × 1m 检测面积内存在
的缺陷面积百分
比%以下单个缺陷
指示面积不记
cm 2
Ⅰ <60 <25 ≤ 3 <9
Ⅱ <80 <50 ≤ 4 <15
Ⅲ <120 <100 ≤ 5 <25
Ⅳ <150 <100 ≤ 10 <25
8.1.8 钢板缺陷等级评定
8.1.8.1 钢板缺陷等级划分见表 8-3 。
8.1.8.2 在坡口预定线两侧各 50mm(板厚大于 100mm 时,以板厚的一半为准)内,缺陷的
指示长度大于或等于 50mm 时,则应判废,不作评级。
8.1.8.3 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,则应
判废,不作评级。
8.1.9 横波检测
8.1.9.1 在检测过程中对缺陷有疑问或供需双方技术协议中有规定时,可采用横波检测。
8.1.9.2 横波检测见附录 H(补充件)
8.2 压力容器锻件超声检测
8.2.1 检测范围和一般要求
本条适用于压力容器用碳素钢和低合金钢锻件的超声检测和缺陷等级评定。
本条不适用于奥氏体钢等粗晶材料的超声检测,也不适用于内外半径之比小于 80% 的环形和筒形锻件的周向横波检测。
8.2.2 试块
应符合 7.6.1 条的规定。
8.2.2.1 纵波直探头标准试块
试块应采用 CS1 和 CS2 试块,也可自行加工,其形状和尺寸应按表 8-4 和图 8-4 的规
定。
表 8-4 纵波直探头采用的标准试块尺寸 mm L 56 100 150 200 D 50 60 80 80
图 8 — 4 纵波直探头标准试块
8.2.2.2 纵波双晶直探头标准试块
a.工件检测距离小于 45mm 时,应采用纵波双晶直探头试块。
b.纵波双晶直探头标准试块的形状和尺寸按图 8-5 和表 8-5 的规定。
表 8-5 纵波双晶直探头标准试块尺寸 mm
序号 φ 2 φ 3 φ 4 φ 6
检测距离 L
1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 10 15 20 25 30 35 40 45
图 8-5 纵波双晶直探头标准试块
8.2.2.3 检侧面是曲面时,应采用对比试块来测定由于曲率不同而引起的声能损失,其形状
和尺寸按图 8-6 所示。
图 8-6 曲面对比试块
8.2.3 检测时机
原则上应安排在热处理后,槽、孔、台阶加工前进行。若热处理后锻件形状不适合
超声检测时,也可在热处理前进行,但在热处理后仍应对锻件进行尽可能完全的检测。检
测面的表面粗糙度为 6.3 μ m 。
8.2.4 检测方法
锻件一般应进行纵波检测。对筒形锻件还应进行横波检测,但扫查部位和验收标准
应由供需双方商定。
8.2.4.1 横波检测
横波检测应按附录 I(补充件)的要求进行。
8.2.4.2 纵波检测
a.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。主要检
测方向如图 8-7 所示。其它形状的锻件也可参照执行。
b.锻件厚度超过 400mm 时,应从相对两端面进行 100%的扫查。
图 8-7 检测方向(垂直检测法)
注：瓆为必须检测方向；※为参考检测方向
8.2.5 检测灵敏度的确定
8.2.5.1 纵波直探头检测灵敏度的确定
当被检部位的厚度大于或等于探头的三倍近场区时,原则上可选用底波计算法确定
检测灵敏度。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,可直
接采用试块法确定检测灵敏度。
8.2.5.2 纵波双晶直探头检测灵敏度的确定
根据需要选择不同直径平底孔的试块,并依次测试一组不同检测距离的平底孔(至少
三个)。调节衰减器,使其中最高的回波幅度达到满刻度的 80%。不改变仪器的参数,测出
其它平底孔回波的最高点,将其标在荧光屏上,连接这些点,即是对应于不同直径平底孔
的纵波双晶直探头的距离—波幅曲线,并以此作为检测灵敏度。
8.2.5.3 检测灵敏度一般不得低于最大检测距离处的φ 2mm 平底孔当量直径。
8.2.6 工件材质衰减系数的测定______________________8.2.6.1 在工件无缺陷完好区域,选取三处检测面与底面平行且有代表性的部位,调节仪
器使第一次底面回波幅度( B 1 )为满刻度的 50%,记录此时衰减器的读数,再调节衰减器,使
第二次底面回波幅度( B 2 )为满刻度的 50%,两次衰减器读数之差即为( B 1 - B 2 )的 dB 差值。
8.2.6.2 衰减系数的计算公式为:
( ) a = - - B B 1 2 6dB
2T ……………………(8-1)
式中:a —衰减系数,dB/m(单程);
( B 1 - B 2 )—两次衰减器的读数之差,dB; T 一工件检测厚度,mm 。
8.2.6.3 工件上三处衰减系数的平均值即作为该工件的衰减系数。
8.2.7 缺陷当量的确定
8.2.7.1 采用 AVG 曲线及计算法确定缺陷当量。对于三倍近场区内的缺陷,可采用单直
探头或双晶直探头的距离—波幅曲线来确定缺陷当量。也可采用其它等效方法来确定。
8.2.7.2 计算缺陷当量时,当材质衰减系数超过 4dB/m,应考虑修正。
8.2.8 缺陷记录
8.2.8.1 记录当量直径超过φ 4mm 的单个缺陷的波幅和位置。
8.2.8.2 密集性缺陷:记录密集性缺陷中最大当量缺陷的位置和分布。饼形锻件应记录大
于或等于φ 4mm 当量直径的缺陷密集区,其它锻件应记录大于或等于φ 3mm 当量直径
的缺陷密集区。缺陷密集区面积以 50mm × 50mm 的方块作为最小量度单位,其边界可
由 6dB 法决定。应按表 8-7 要求记录底波降低量。
8.2.8.3 衰减系数:若供需双方有规定时,应记录衰减系数。
8.2.9 缺陷等级评定
8.2.9.1 单个缺陷的等级评定见表 8-6 。
表 8-6 单个缺陷的等级评定 mm
等 级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
缺陷当量直径 ≤φ 4 φ 4+ (>0 ～ 8dB)φ 4+ (>8 ～ 12dB)φ 4+ (>12~16dB) >φ 4+16dB
8.2.9.2 底波降低量的等级评定见表 8 — 7 表 8-7 由缺陷引起底波低量的等级评定 dB
等 级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
底波降
低量 BG/BF ≤ 8 >8 ～ 14 >14 ～ 20 >20 ～ 26 >26
注：本表仅适用于声程大于一倍近场区的缺陷。
8.2.9.3 密集区缺陷等级评定见表 8 — 8 。
表 8-8 密集区缺陷的等级评定
等 级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
密集区缺陷占检测总面积的
百分比% 0 >0~5 >5~10 >10~20 >20
8.2.9.4 表 8-6 、表 8 — 7 和表 8 — 8 的等级应作为独立的等级分别使用。
8.2.9.5 如果工件的材质衰减对检测效果有较大的影响,应重新进行热处理。
8.2.9.6 如果被检测人员判定为危害性缺陷时,可以不受上述条文的限制。8.2.9.7 锻件修补后,应按本标准的要求进行检测和评定。
8.3 压力容器复合钢板超声检测
8.3.1 检测范围和一般要求
本条适用于总厚度为 8mm 以上的压力容器用轧制复合钢板和爆炸复合钢板的超声
检测和缺陷等级评定。
基板和复板的质量要求应符合复合钢板制造技术条件。
8.3.2 对比试块
8.3.2.1 材料
对比试块应选用与被检复合钢板的规格、材质、热处理工艺和表面状态相同或相似
的复合钢板制备。
8.3.2.2 对比试块的尺寸和形状见表 8 — 9 、表 8 — 10 和图 8 — 8 。对比试块的复板
厚度 h 和复合钢板的复板厚度的误差不得超过土 10%。
基板长度 复板 检测面 A 形 B 形
检测面
复板
基板长度
图 8-8 复合钢板的对比试块
(a)从复板一侧检测用的 A 型对比试块
(b)从基板一侧检测用 B 型对比试块
h —对比试块的复板厚度； t —对比试块的基板厚度； L —试块的尺寸。
8.3.3 检测方法
8.3.3.1 采用纵波脉冲反射法,探头在基板或复板一侧按 50mm 的间距,垂直轧制方向移
动扫查(如图 8.9 所示)。图 8-9 探头扫查示意图
8.3.3.2 在焊缝坡口位置 50mm 的范围内应进行 100%的检测。
8.3.3.3 轧制及爆炸复合钢板一般在制成复合钢板后进行。
8.3.3.4 检测面
检测面原则上应为轧制表面,但应平整不影响检测结果。
表 8-9 人工缺陷尺寸 mm
探头直径 槽宽
14 5 ± 0.2 20 7 ± 0.2 30 10 ± 0.2
表 8-10 B 形对比试块的基板厚度 mm
复合钢板的基板厚度 B 形对比试块的基板厚度 t
≤ 20 >20 ～ 40 >40~60 >60 ～ 100 >100 复合钢板的基板厚度或 15 复合钢板的基板厚度或 30 复合钢板的基板厚度或 50 复合钢板的基板厚度或 80 与复合钢板的基板厚度的误差不超过± 20%
8.3.3.5 检测面的选择
根据声阻抗、表面状态及复合钢板的形状决定从复板一侧或从基板一侧进行检测。
8.3.3.6 检测灵敏度的确定和调整
应将对比试块或复合钢板完全接合部分的底波 B,调整到满刻度的 80%,作为检测灵
敏度,以此扫查试块人工缺陷部位,并予以记录,然后与工件进行比较。
a.从复板一侧检测时,找出最小的第一次底波,并予以记录。见图 8 — 10(a)。
b.从基板一侧检测时,找出最大的人工缺陷回波和此时的底波,并予以记录。见图 8-10( b)。图 8-10 对比试块的检测图形
(a)A 型对比试块 (b)B 形对比试块
8.3.4 未接合部分的评定和分级
8.3.4.1 未接合部分的定义
a.从复板一侧检测时,若缺陷回波多次反射的第一次底面回波高度低于 A 形对比试
块底面回波时,该部分即为未接合部分。
b.从基极一侧检测时,若缺陷回波高度(或 F/B 的值)高于 B 形对比试块人工缺陷回波
高度(或 F B b b / 的值)时,该部分即为未接合部分。
8.3.4.2 未接合区域的测定法
a.从复板一侧检测时,采用缺陷全波消失法确定缺陷的界限。未接合部分的宽度和长
度应以探头内侧算起。
b.从基板一侧检测时,采用缺陷半波高度法确定缺陷的界限。未接合部分的宽度和长
度应以探头中心算起。
8.3.5 未接合缺陷的等级评定
未接合缺陷的等级评定见表 8-11 。
8.3.6 验收要求
复合钢板的判废标准应按相应的技术文件规定。
8.3.7 结果评定
根据复合钢板的检测结果进行等级评定,不合格的复合钢板可进行处理或修复。修
复后仍按本节进行检测和评定等级。
8.4 高压无缝钢管超声检测
8.4.1 检测范围和一般要求
本条适用于外径为 12 ～ 480mm 、壁厚大于或等于 2mm 的压力容器用高压无缝钢
管或外径为 12 ～ 160mm 、壁厚为 2 ～ 10mm 的不锈钢管的超声检测和缺陷等级评定。
本条不适用于分层缺陷的超声检测,也不适用于内外径之比小于 80%的钢管的周向
横波检测。
8.4.2 对比试样的制备和要求
8.4.2.1 材料
对比试样应选取与被检钢管的规格相同,材质、热处理工艺和表面状况相同或相似
的钢管制备。对比试样不得有影响人工缺陷正常指示的自然缺陷。
8.4.2.2 钢管纵向缺陷检测试块的尺寸,尖角槽和位置应符合图 8-11 和表 8-12 的规定。8.4.3 检测方法
表 8-11 未接合缺陷的等级评定
等
级 单个缺陷指示面积
mm 2 单个缺陷指示长度
mm 任意 1m × 1m 面积内
存在缺陷面积的百分比
Ⅰ <1600 <60 ≤ 2
Ⅱ <3600 <80 ≤ 3
Ⅲ <6400 <120 ≤ 4
注：①单个缺陷面积小于 900 mm 2 不计。
②两个缺陷之间的最小间距小于或等于 20mm 时,应作为单个缺陷处理,其面积为两
个缺陷面积之和(不考虑间距)。
图 8-11 对比试块
8.4.3.1 钢管的检测主要是针对纵向缺陷。横向缺陷的检测可按附录 J(补充件)的规定,
由供需双方协商解决。
8.4.3.2 利用横波脉冲反射法对钢管作周向旋转和轴向移动的状态下,可根据钢管规格
选用液浸法或接触法检测。
8.4.3.3 检测纵向缺陷时超声波束应由钢管横截面中心线一侧倾斜入射,在管壁内沿周
向呈锯齿形传播(如图 8-12 所示)。检测横向缺陷时超声波束应沿轴向倾斜入射呈锯齿形
传播(如图 8 — 13 所示)。
表 8-12 对比试样上人工缺陷尺寸
级别 长度
mm 深度 t 占壁厚的百分比%
Ⅰ 40 5(0.2mm ≤ t ≤ 1mm)
Ⅱ 40 8(0.2mm ≤ t ≤ 3mm)
Ⅲ 40 10(0.2mm ≤ t ≤ 3mm)
注:试样长度不得小于 200mm 。图 8-12 管壁内声束的周向传播 图 8-13 管壁内声束的轴向传播
8.4.3.4 探头相对钢管螺旋进给的螺距应保证超声波束对钢管进行 100%扫查,并有不小
于 15%的覆盖率。
8.4.3.5 自动检测应保证动态时的检测灵敏度,且内外槽的最大反射波幅差不超过 2dB 。
8.4.3.6 每根钢管应从管子两端沿相反方向各检测一次。
8.4.4 检测设备
8.4.4.1 检测设备由超声波探伤仪、探头、机械传动装置和其它必要的辅助装置组成。
检测频率为 2.5 ～ 5MHz 。
8.4.4.2 液浸法检测使用线聚焦或点聚焦探头。接触法检测使用与钢管表面吻合良好的
斜探头或聚焦斜探头。单个探头压电晶片长度或直径不大于 25mm 。
8.4.5 检测灵敏度的确定
8.4.5.1 直接接触法横波检测灵敏度的确定,可直接在对比试样上将内壁人工尖角槽的
回波高度调到荧光屏满刻度的 80%,再移动探头,找出外壁人工尖角槽的最大回波,在荧
光屏上标出,连接两点即为该探头的距离一波幅曲线,作为检测时的基准灵敏度。
8.4.5.2 液浸法检测灵敏度按下述方法确定:
a.水层距离应根据聚焦探头的焦距来确定。
b.调整时,一面用适当的速度转动管子,一面将探头慢慢偏心,使对比试样管内外表面
人工缺陷所产生的回波幅度均达到荧光屏满刻度的 50%,以此作为基准灵敏度。如不能
达到此要求,也可在内外槽设立不同的报警电平。
8.4.5.3 扫查灵敏度一般应比基准灵敏度高 6dB 。
8.4.6 验收要求
无缝钢管的判废要求按相应的技术文件规定。
8.4.7 结果评定
若缺陷回波幅度等于或大于对比试块人工缺陷回波时,则判为不合格。不合格品允
许重新处理,处理后仍按本标准进行超声检测和等级评定。
8.5 高压螺栓件的超声检测
8.5.1 适用范围和一般要求
本条适用于对直径大于 M50 的高压螺栓件进行超声检测和缺陷等级评定。
本条不适用于奥氏体钢螺栓件的超声检测。
8.5.2 探头
采用单直探头。
8.5.3 试块
试块的尺寸和形状应符合 8.2.2 条的规定。
8.5.4 检测方法
压力容器螺栓件一般应采用纵波检测,尽可能检测到工件的全体积。检测面的表面
粗糙度 Ra 为 6.3 μ m 。
8.5.4.1 纵波径向扫查
应按螺旋线或沿圆周进行扫查,行程应有重叠,扫查面应能包括整个圆柱表面。
8.5.4.2 纵波轴向扫查
应从螺栓件的两端面进行扫查
8.5.5 检测灵敏度的确定
8.5.5.1 单直探头灵敏度的确定按 8.2.5.1 条的规定。8.5.5.2 检测灵敏度一般不得低于最大探测距离处的φ 2mm 平底孔当量直径。
8.5.6 缺陷当量的确定
8.5.6.1 一般应采用距离—波幅曲线或计算法确定缺陷当量。
8.5.6.2 计算缺陷当量时,若材质衰减系数超过 4dB/m,应考虑修正。衰减系数的测定按
8.2.6 条的规定。
8.5.7 缺陷记录
8.5.7.1 记录当量直径超过φ 2mm 的单个缺陷的波幅和位置。
8.5.7.2 根据表 8-14 的要求,记录底波降低量。
8.5.8 缺陷等级评定
8.5.8.1 单个缺陷的等级评定见表 8-13 。
8.5.8.2 由缺陷引起的底波降低量等级评定见表 8 — 14 。
表 8-13 单个缺陷的等级评定 mm
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
缺陷当量直径 ≤φ 2 ≤φ 3 ≤φ 4 ≤φ 5 ≤φ 5
表 8-14 由缺陷引起的底波降低量等级评定 dB
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
底波降低量 BG/BF ≤ 8 >8 ～ 14 >14 ～ 20 >20 ～ 26 >26
注:表 8-14 仅适用于声程大于一倍近场区的缺陷。
8.5.8.3 按表 8-13 和表 8 — 14 评定缺陷等级时,应作为独立的等级分别使用。
8.5.8.4 被检测人员判定为危害性的缺陷时,其等级评定不受上述条文的限制。
8.6 压力容器奥氏体钢锻件超声检测。
8.6.1 检测范围和一般要求
本条适用于压力容器用奥氏体钢锻件的超声检测和缺陷等级评定。
8.6.2 仪器探头
8.6.2.1 仪器的工作频率为 0.5 ～ 2.5MHz 。
8.6.2.2 直探头的晶片直径为 20 ～ 35mm 。
8.6.2.3 斜探头的 K 值一般取 0.5 ～ 2(30 °～ 60 °)。
8.6.2.4 为了准确测定缺陷,必要时也可采用其它探头。
8.6.3 试块
8.6.3.1 所有对比试块都应尽量符合 JB4126 的规定。
8.6.3.2 对比试块的晶粒大小应同被测锻件大致相近。
8.6.3.3 应制备几套不同晶粒度的奥氏体钢校正试块,以便能将缺陷区的衰减同试块作
合理的比较。
8.6.3.4 试块的形状和尺寸按图 8-14 和表 8-15 所示。
8.6.3.5 在条件允许时,经供需双方协议,可在锻件有代表的部位加工一个或几个适当大
小的对比孔或槽,代替试块作为校正和检测的基准。
8.6.4 检测时机和工件要求
8.6.4.1 锻件原则上应在最终热处理后、粗加工前进行超声检测,检测面的表面粗糙度
R a 为 6.3 μ m 。检测面应无氧化皮、漆皮、污物等。
8.6.4.2 锻件应加工成简单的形状,以利于扫查时声束的覆盖。
8.6.5 检测方法一般应进行纵波检测。对筒形锻件必要时还应进行横波检测,但扫查部位和验收标
准应由供需双方商定。
8.6.5.1 横波检测
横波检测应按附录 K(补充件)的要求进行。
8.6.5.2 纵波检测
纵波检测应符合 8.2.4.2 条的规定。
图 8-14 奥氏体钢锻件试块表 8-15 试块尺寸 mm
φ 4 φ 6 φ 10 φ 13 L D L D L D L D 20 50 20 50 20 50 20 50 40 50 50 50 50 50 50 50 60 50 80 50 100 60 100 60 80 50 120 60 150 80 150 80 — — 160 80 200 80 200 80
— — 200 80 250 100 250 100
— — — — 300 100 300 100
— — — — — — 400 150
— — — — — — 500 150
— — — — — — 600 200
8.6.6 检测灵敏度的校正
8.6.6.1 当被检锻件厚度小于或等于 600mm 时,应根据定货锻件厚度和要求的质量
等级,在适当厚度和当量的平底孔试块上校正,并根据实测值做出距离—波幅曲线;当被
检锻件厚度大于 600mm 时,在锻件无缺陷部位将底波调至满刻度的 80%,以此作为基准。
8.6.6.2 检测灵敏度应至少比距离—波幅曲线或校正基准波幅提高 6dB 。
8.6.7 缺陷记录
8.6.7.1 由于缺陷的存在,而使底波降为满刻度 25%以下的部位。
8.6.7.2 游动信号。
8.6.7.3 大于基准线 50%的信号。
8.6.8 缺陷等级评定
8.6.8.1 单直探头检验的等级评定见表 8-16 。
8.6.8.2 斜探头检测的等级评定见表 8-17 。
8.6.8.3 表 8 — 16 和表 8-17 的级别应作为独立的等级使用。
表 8-16 mm
等 级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
缺陷大小
(底波降低量或缺陷当 量直径)φ 4 φ 6 φ 10 φ 13 因缺陷引起底波降低至满
刻度的 5%
表 8-17
等级 Ⅰ Ⅱ
缺陷大小 尖 角 槽 深 为 交 货 壁 厚 的
3%,最大为 3mm 尖角槽深为交货壁厚的 5%,最
大为 6mm
9 压力容器焊缝超声检测
9.1 钢制压力容器焊缝超声检测
9.1.1 检测范围和一般要求
本条规定了焊缝缺陷的超声检测方法及检测结果的等级评定。
本条适用于母材厚度为 8 ～ 300mm 全焊透熔化焊对接焊缝的超声检测。
本条不适用于铸钢及奥氏体钢焊缝,外径小于 159mm 的钢管对接焊缝,内径小于或等于 200mm 的管座角焊缝,也不适用于外径小于 250mm 或内外径之比小于 80%的纵向
焊缝检测。
9.1.2 试块
9.1.2.1 应符合 7.6.1 条的规定
9.1.2.2 采用的标准试块为 CSK —Ⅰ A 、 CSK-Ⅱ A 、 CSK —Ⅲ A 和 CSK-Ⅳ A 。其
形状和尺寸应分别符合图 9-1 、图 9-2 、图 9 — 3 、图 9 — 4 和表 9 — 1 的规定。
有机玻璃
图 9-1 CSK-Ⅰ A 试块
9.1.2.3 CSK-Ⅰ A 、 CSK-Ⅱ A 和 CSK —Ⅲ A 试块适用壁厚范围为 8 ～ 120mm 的焊
缝,CSK —Ⅰ A 和 CSK —Ⅳ A 系列试块适用壁厚范围大于 120 ～ 300mm 的焊缝。在满
足灵敏度要求时,也可采用其它型式的等效试块。
9.1.2.4 检测曲面工件时,如检测面曲率半径 R 小于等于W 2 /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的对比试块,
反射孔的位置可参照对比试块确定。试块应满足:
b ≥ 2 λ S/ D 0 ………………………(9-1) 式中:b —试块宽度,mm; λ—声波波长,mm; S —声程,mm;
D 0 —声源有效直径,mm 。
9.1.3 检测准备
9.1.3.1 检测面
a.压力容器焊缝检测一般采用一种 K 值探头、利用一次反射法在焊缝的单面双侧对
整个焊接接头进行检测。当母材厚度大于 46mm 时,采用双面双侧的直射波检测。对于
要求比较高的焊缝,根据实际需要也可将焊缝余高磨平,直接在焊缝上进行检测。图 9-2 CSK-IIA 试块
L —试块长度，由使用的声程确定；
T —试块厚度，由被检材料厚度确定；
I —标准孔位置，由被检材料厚度确定；根据检测需要可在试块上添加标准孔
图 9-3 CSK-IIIA 试块
b.检测区域的宽度应是焊缝本身,再加上焊缝两侧各相当于母材厚度 30%的一段区
域,这个区域最小为 10mm,见图 9-5 。
c.探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其它杂质。检测表面应平整光滑,便于
探头的自由扫查,其表面粗糙度 Ra 应为 6.3 μ m,一般应进行打磨。
(1)采用一次反射法或串列式扫查检测时,探头移动区应不小于 1.25P: P=2TK ……………………………………(9 — 2) 或 P=2Ttg β………………………………(9 — 3) 式中:P —跨距,mm; T —母材厚度,mm; K —探头 K 值;
β—探头折射角,(°)。
(2)采用直射法检测时。探头移动区应不小于 0.75P 。
图 9-4 CSK-IV A 试块
表 9-1 CSK-Ⅳ A 试块尺寸 mm
CSK —
Ⅳ A 被检工件
厚度 对比试块厚
度 T 标准孔位
置 b 标准孔直
径 d
№.1 >120 ～150 135 T/4 6.5
№.2 >150 ～200 175 T/4 8.0
№.3 >200 ～250 225 T/4 9.5
№.4 >250~300 275 T/4 11.0
检测区 检测面 位置 1 位置 2图 9-5 检测区域
d.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验结果
的评定。
9.1.3.2 探头 K 值(角度)
a.斜探头的 K 值(角度)选取可参照表 9 — 2 的规定。条件允许时,应尽量采用较大 K 值探头。
表 9-2 推荐应用的斜探头 K 值
板厚 T mm K 值
8 ～ 25 3.0 ～ 2.0(72 °～ 60 °)
>25~46 2.5 ～ 1.5(68 °~56 °)
>46 ～ 120 2.0 ～ 1.0(60 °~45 °)
>120~300 2.0 ～ 1.0(60 °~45 °)
b.串列式扫查,推荐选用两个 K1 的探头,两探头实际折射角相差不应超过 2 °,探头
前沿长度相差应小于 2mm 。为便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺陷,亦可选用两个不同
K 值的探头,但两个探头 K 值均应在 0.7 ～ 1.43 范围内。
9.1.3.3 母材的检测
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
材检测的规程要点如下:
a.方法:接触式脉冲反射法,采用频率 2 ～ 5MHz 的直探头,晶片直径 10 ～ 25mm; b.灵敏度:将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的 100%; c.记录: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。
9.1.4 距离—波幅曲线的绘制
9.1.4.1 距离一波幅曲线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Ⅱ区,判废线及其以上区为Ⅲ区。如图 9-6 所示。
判废线 (RL)
定量线 (SL)
评定线 (EL)
距离, mm 幅
,
dB
图 9-6 距离-波幅曲线
9.1.4.2 距离—波幅曲线的灵敏度选择a.壁厚为 8 ～ 120mm 的焊缝,其距离—波幅曲线灵敏度按表 9 — 3 的规定。
b.壁厚大于 120 ～ 300mm 的焊缝,其距离—一波幅曲线灵敏度按表 9 — 4 的规定。
c.直探头的距离一波幅曲线灵敏度按表 9 — 5 的规定。距离一波幅曲线的制作可在
CS2 试块上进行,其组成见 9.1.4.1 。
d.检测横向缺陷时,应将各线灵敏度均提高 6dB 。
e.检测面曲率半径 R 小于或等于W 2 /4 时,距离—波幅曲线的绘制应在曲面对比试块
上进行。
表 9-3 距离—波幅曲线的灵敏度
试块型式 极厚 mm 评定线 定量线 判废线
CSK-Ⅱ A 8 ～ 46 >46 ～ 120 φ 2 × 40 — 18dB φ 2 × 40 一 14dB φ 2 × 40 一 12dB φ 2 × 40 — 8dB φ 2 × 40 一 4dB φ 2 × 40+2dB
CSK-Ⅲ A 8~15 >15~46 >46~120 φ 1 × 6 一 12dB φ 1 × 6 一 9dB φ 1 × 6 一 6dB φ 1 × 6 — 6dB φ 1 × 6 一 3dB φ 1 × 6 φ 1 × 6+2dB φ 1 × 6+5dB φ 1 × 6+10dB
表 9-4 距离——波幅曲线的灵敏度
试块型式 板厚 mm 评定线 定量线 判废线
CSK —Ⅳ A >120 ～ 300 φ d — 16dB φ d 一 10dB φ d
注:d 为横孔直径,见表 9-1 。
表 9-5 直探头距离—波幅曲线的灵敏度
评定线 定量线 判废线
φ 2mm 平底孔 φ 3mm 平底孔 φ 6mm 平底孔
f.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 L(补充件)的规定进
行传输损失补偿。在一跨距声程内最大传输损失差不超过 2dB 时可不进行补偿。
g.扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。
9.1.5 检测方法
9.1.5.1 平板对接焊缝的检测
a.为检测纵向缺陷,原则上采用一种 K 值探头或两种 K 值探头在焊缝的单面双侧进
行检测。母材厚度大于 46mm 时,采用双面双侧检测,如受几何条件限制,也可在焊缝双面
单侧采用两种 K 值探头进行检测。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 9-7 。探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊缝截面。在保持探头垂直焊
缝作前后移动的同时,还应作 10 °～ 15 °的左右转动。当壁厚大于 40mm 且单侧坡口
角度小于 5 °时,应采用串列式检测。串列式检测方法可参见附录 P(参考件)。
图 9-7 锯齿型扫查b.为检测焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查。检测时,可在焊缝两
侧边缘使探头与焊缝中心线成 10 ～ 20 °作斜平行扫查,见表 9 — 8 。焊缝余高磨平时,
可将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查,见图 9 — 9 。焊缝母材超过
100mm 时,应在焊缝的两面作平行扫查或者采用两种 K 值探头(K1 和 K1.5 或 K1 和 K2 并用)作单面两个方向的平行扫查;必要时亦可用两个 K1 探头作串列扫查。对电渣焊缝
还应增加与焊缝中心线成 45 °的扫查。
图 9-8 斜平行扫查 图 9-9 平行扫查
c.为确定缺陷的位置、方向和形状,观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号,
可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式,见图 9-10 。
前后 左右 转角 环绕
图 9-10 四种基本扫查方法
9.1.5.2 曲面工件对接焊缝的检测
a.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。对于受几何形状限
制,无法检测的部位应予以记录。
b.纵缝检测时,对比试块的曲率半径与检测面曲率半径之差应小于 10%。
(1)根据工件的曲率和材料厚度选择探头 K 值,并考虑几何临界角的限制,确保声束
能扫查到整个焊缝。
(2)探头接触面修磨后,应注意探头入射点和 K 值的变化,并用曲率试块作实际测定。
(3)当检测面曲率半径 R大于W 2 /4 且采用平面对比试块调节仪器时,应注意到荧光屏
指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异,必要时
应进行修正。
c.环缝检测时,对比试块的曲率半径应为检测面曲率半径的 0.9 ～ 1.5 倍。
9.1.5.3 管座角焊缝的检测
a.一般原则
在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的可能性,并使声束尽可能垂直于该
焊缝结构中的主要缺陷。
b. 检测方式根据焊缝结构形式,管座焊缝的检测有如下五种探测方式,可选择其中一种或几种方
式组合实施检测。检测方式的选择应由合同双方商定,并考虑主要检测对象和几何条件
的限制(图 9 — 11 、图 9.12)。
图 9-11 插入式管座角焊缝 图 9-12 安放式管座角焊缝
(1)在接管内壁采用直探头检测,见图 9 — 11 位置 1 。
(2)在容器内壁采用直探头检测,见图 9 — 12 位置 1 。
(3)在接管外壁采用斜探头检测,见图 9-12 位置 2 。
(4)在接管内壁采用斜探头检测,见图 9-11 位置 3 和图 9 — 12 位置 3 。
(5)在容器外壁采用斜探头检测,见图 9-11 位置 2 。
c.管座角焊缝以直探头检测为主,探头频率、尺寸以及扫查方法应按 9.1.3.3 条的规
定执行。对直探头扫查不到的区域,可采用斜探头检测。
9.1.6 缺陷定量检测
9.1.6.1 灵敏度应调到定量线灵敏度。
9.1.6.2 对所有反射波幅超过定量线的缺陷,均应确定其位置、最大反射波幅和缺陷当
量。
9.1.6.3 缺陷定量
应根据缺陷最大反射波幅确定缺陷当量直径φ或缺陷指示长度△ L 。
a.缺陷当量直径φ,用当量平底孔直径表示,主要用于直探头检测,可采用公式计算,
距离—波幅曲线和试块对比来确定缺陷当量尺寸。
b.缺陷指示长度△ L 的测定采用以下方法:
(1)当缺陷反射波只有一个高点,且位于Ⅱ区时,用 6dB 法测其指示长度。
(2)当缺陷反射波峰值起伏变化,有多个高点,且位于Ⅱ区时,应以端点 6dB 法测其指
示长度。
(3)当缺陷反射波峰位于Ⅰ区,如认为有必要记录时,将探头左右移动,使波幅降到评
定线,以此测定缺陷指示长度。
9.1.7 缺陷评定
9.1.7.1 超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征,如有怀疑时,应采
取改变探头 K 值、增加检测面、观察动态波型并结合结构工艺特征作判定,如对波型不 位置 2 位置 3
位置 1 位置 2
位置 1
位置
3能判断时,应辅以其它检测方法作综合判定。
9.1.7.2 缺陷指示长度小于 10mm 时按 5mm 计。
9.1.7.3 相邻两缺陷在一直线上,其间距小于其中较小的缺陷长度时,应作为一条缺
陷处理,以两缺陷长度之和作为其指示长度(不考虑间距)。
9.1.8 缺陷等级评定
9.1.8.1 不允许存在下列缺陷:
a.反射波幅位于判废线及Ⅲ区的缺陷;
b.检测人员判定为裂纹等危害性的缺陷。
9.1.8.2 最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷,根据其指示长度按表 9 — 6 的规定予以评级。
9.1.8.3 最大反射波幅低于定量线的非裂纹类缺陷,均评为Ⅰ级。
9.1.8.4 不合格的缺陷应予返修。返修部位及热影响区仍按本标准进行检测和等级评
定。
表 9-6 Ⅱ区缺陷的等级评定 mm
等
级 板厚 T 单个缺陷指示长度 L 多个缺陷的累积指示长度 L ′
Ⅰ 8~120
>120 ～ 300 L= 1
3 T, 最小为 10, 最
大不超过 30
L= 1
3 T,最大不超过 50 在任意 9T焊缝长度范围内 L′不 超过 T
在任意 9T焊缝长度范围内 L′不 超过 T
Ⅱ 8 ～ 120
>120 ～ 300 L= 2
3 T, 最小为 12, 最
大不超过 40 最大不超过 75 在任意 4.5T 焊缝长度范围内 L ′
不超过 T
在任意 4.5T 焊缝长度范围内 L ′
不超过 T
Ⅲ 超过Ⅱ级者
注：①板厚不等的焊缝,以薄板为准
②当焊缝长度不足 9T(Ⅰ级)或 4.5T(Ⅱ级)时,可按比例折算。
9.2 不锈钢堆焊层超声检测
9.2.1 检测范围和一般要求
本条适用于不锈钢大面积堆焊熔敷层中产生的堆焊缺陷和未贴合缺陷的超声检测
及检测结果的等级评定。
9.2.2 探头
9.2.2.1 双晶探头
两声束间的夹角应能满足有效声场复盖全部检测区域,使探头对该区域具有最大的
灵敏度。探头总面积不得超过 325mm 2 ,频率 2.5MHz,为了达到所需的分辨力,也可采用其
它频率。两晶片间绝缘应保证良好。
9.2.2.2 直探头
探头面积一般不应超过 625mm 2 ,频率为 2 ～ 5MHz 。
9.2.2.3 纵波斜探头
探头频率为 2 ～ 5MHz 。
9.2.3 试块如图 9-15 。
9.2.4 检测灵敏度的校准
9.2.4.1 采用 T1 型试块的校准