焊接接头超声检测课件

Xi an Polytechnic University第第9 9章章 焊接接头超声检测焊接接头超声检测19.1 焊接加工及常见缺陷焊接加工及常见缺陷u 焊接过程焊接过程 u 接头形式接头形式u 坡口形式坡口形式u 常见缺陷常见缺陷Xi an Polytechnic University2一一.焊接过程焊接过程1.1.焊接焊接 焊接是指通过加热或加压，或者两者兼用，并且用或不用填充材焊接是指通过加热或加压，或者两者兼用，并且用或不用填充材料，使工件达到原子结合的一种加工方法。料，使工件达到原子结合的一种加工方法。2.2.常用的焊接方法常用的焊接方法 熔焊、压焊、钎焊或特种焊接等。熔焊、压焊、钎焊或特种焊接等。超声检测的主要对象是熔焊焊接接头。超声检测的主要对象是熔焊焊接接头。3.3.焊接过程焊接过程 焊接过程实际是一个冶炼和铸造过程，首先利用电能或其他形式焊接过程实际是一个冶炼和铸造过程，首先利用电能或其他形式的能量产生高温使金属熔化，形成熔池，熔融金属在熔池中经过冶金的能量产生高温使金属熔化，形成熔池，熔融金属在熔池中经过冶金反应后冷却，将两工件牢固地结合在一起。反应后冷却，将两工件牢固地结合在一起。Xi an Polytechnic University3二二.接头形式接头形式金属熔化焊焊接部位的总称叫焊接接头，简称接头，包括焊缝、热金属熔化焊焊接部位的总称叫焊接接头，简称接头，包括焊缝、热影响区和邻近母材等不同部位。影响区和邻近母材等不同部位。a)a)对接接头对接接头b)b)角接接头角接接头c)c)T形接头形接头d)d)搭接接头搭接接头Xi an Polytechnic University4三三.坡口形式坡口形式根据设计或工艺需要，焊接前将母材焊口边缘加工并装配成一定的根据设计或工艺需要，焊接前将母材焊口边缘加工并装配成一定的几何形状，这种形状称为坡口形式。几何形状，这种形状称为坡口形式。a)a)I 形形b)b)V 形形c)c)X 形形d)d)U 形形e)e)单边单边V 形形f)f)K 形形Xi an Polytechnic University5Xi an Polytechnic University对接接头的坡口工艺图对接接头的坡口工艺图6 V形坡口各部分名称形坡口各部分名称11表面表面 2 2背面背面 3 3坡口角坡口角 4 4根部面根部面(钝边钝边)5)5倾斜角倾斜角 6 6坡口面坡口面 7 7根部高度根部高度 8 8根部间隙根部间隙 Xi an Polytechnic University7 V形坡口焊接接头各部分的名称形坡口焊接接头各部分的名称11焊缝宽度焊缝宽度 2 2焊道边缝焊道边缝 3 3母材母材 4 4根部根部 5 5焊缝金属焊缝金属 6 6余高余高 7 7热影响区热影响区 8 8焊趾焊趾 Xi an Polytechnic University8四四.常见焊缝缺陷常见焊缝缺陷Xi an Polytechnic University焊接接头常见缺陷主要有不连续性、几何偏差、冶金不均匀性。其焊接接头常见缺陷主要有不连续性、几何偏差、冶金不均匀性。其中不连续性主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合及裂纹等。中不连续性主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合及裂纹等。密集型气孔密集型气孔根部裂纹根部裂纹9Xi an Polytechnic University未熔合：焊缝金属与母材之间或焊道金属之间未完全熔化的现象未熔合：焊缝金属与母材之间或焊道金属之间未完全熔化的现象称为称为“未熔合未熔合”。主要分为：侧壁未熔合、层间未熔合，根部未。主要分为：侧壁未熔合、层间未熔合，根部未熔合。熔合。侧壁未融合侧壁未融合层间未熔合层间未熔合10Xi an Polytechnic University未焊透：实际熔深小于公称熔深而形成的差异部分称为未焊透：实际熔深小于公称熔深而形成的差异部分称为“未焊透未焊透”。主要是根部未焊透。主要是根部未焊透。根部未焊透根部未焊透119.2 钢制承压设备对接焊接接头的超声检测钢制承压设备对接焊接接头的超声检测u 焊接接头的超声检测技术等级的选择焊接接头的超声检测技术等级的选择u 检测方法和检测条件的选择检测方法和检测条件的选择u 标准试块标准试块u 超声检测仪扫描速度的调节超声检测仪扫描速度的调节u 距离距离-波幅曲线和灵敏度调节波幅曲线和灵敏度调节u 扫查方式扫查方式u 缺陷的评定和质量分级缺陷的评定和质量分级Xi an Polytechnic University121.1.A级检测级检测 A 级检测技术要求如下：级检测技术要求如下：A 级检测仅适用于母材厚度为级检测仅适用于母材厚度为 8 84646mm的焊接接头检测，一般用一种的焊接接头检测，一般用一种K值探头，可采用直射波法和一值探头，可采用直射波法和一次反射波法（或称二次波法）在焊接接头的单面单侧进行检测。一次反射波法（或称二次波法）在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。般不要求进行横向缺陷的检测。JB/T 4730.3-2005 4730.3-2005承压设备无损检测第承压设备无损检测第3 3部分：超声检测部分：超声检测中中规定：规定：“超声检测技术等级分为超声检测技术等级分为A、B、C 三个检测级别。超声检三个检测级别。超声检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关规范、标准及设计测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关规范、标准及设计图样规定。图样规定。”一一.焊接接头的超声检测技术等级的选择焊接接头的超声检测技术等级的选择Xi an Polytechnic University13 直射波法：用一次波直接扫查焊缝根部的探伤方法。直射波法：用一次波直接扫查焊缝根部的探伤方法。Xi an Polytechnic University 一次反射波法：用二次波直接扫查焊缝区域的探伤方法。一次反射波法：用二次波直接扫查焊缝区域的探伤方法。142.2.B级检测级检测 B 级检测技术要求如下：级检测技术要求如下：(1)(1)母材厚度为母材厚度为 8 84646mm时，时，一般用一种一般用一种K值探头，采用直射波值探头，采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。法和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。Xi an Polytechnic University一次波一次波二次波二次波15 (2)(2)母材厚度为母材厚度为 46 46120120mm时，时，一般用一种一般用一种K值探头，采用直射值探头，采用直射波法在焊缝接头的双面双侧进行检测。波法在焊缝接头的双面双侧进行检测。(3)(3)母材厚度为母材厚度为120120400400mm时，时，一般用两种一般用两种K值探头，采用直射值探头，采用直射波法在焊缝接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不波法在焊缝接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于小于10。(4)(4)为检测焊接接头及热影响区的横向缺陷应进行斜平行扫查。为检测焊接接头及热影响区的横向缺陷应进行斜平行扫查。Xi an Polytechnic University163.3.C级检测：级检测：C级检测技术要求如下：级检测技术要求如下：(1)(1)采用采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平，对接接头两侧斜级检测时应将焊接接头的余高磨平，对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。探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测。(2)(2)母材厚度为母材厚度为4646mm时，时，一般用两种一般用两种K值探头，采用直射波值探头，采用直射波法和一次反射波法在焊缝接头的单面双侧进行检测。两种探头的折法和一次反射波法在焊缝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射角相差应不小于10，其中一个折射角应为，其中一个折射角应为45。(3)(3)母材厚度为母材厚度为 46 46400400mm时，时，一般用两种一般用两种K值探头，采用直射值探头，采用直射波法在焊缝接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不波法在焊缝接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于小于10。(4)(4)应进行横向缺陷的检测。检测时，将探头放在焊缝及热影应进行横向缺陷的检测。检测时，将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查。响区上作两个方向的平行扫查。Xi an Polytechnic University17二二.检测方法和检测条件的选择检测方法和检测条件的选择1.1.检测面的准备检测面的准备 检测面包括检测区和探头的移动区。检测面包括检测区和探头的移动区。检测区的宽度应是焊缝本身加上焊缝检测区的宽度应是焊缝本身加上焊缝两侧各相当于母材厚度两侧各相当于母材厚度30%的一段区的一段区域域，min=5mm，max=10mm。若若T=15mm，则，则=1530%=4.5mm 5mm。若若T=20mm，则，则=2030%=6mm。若若T=50mm，则，则=5030%=15mm 10mm。Xi an Polytechnic University18跨距：跨距：P=2TK=2x 或或 P=2Ttan=2x 当采用一次反射波法检测时，探头移动区域大于或等于当采用一次反射波法检测时，探头移动区域大于或等于1.25 P。当采用直射法检测时，探头移动区域大于或等于当采用直射法检测时，探头移动区域大于或等于0.75P。Xi an Polytechnic UniversityxP192.2.耦合剂的选择耦合剂的选择 在焊缝检测中，常用的耦合剂材料有水、甘油、机油、变压器油、在焊缝检测中，常用的耦合剂材料有水、甘油、机油、变压器油、化学糨糊盒润滑脂等。化学糨糊盒润滑脂等。(1)(1)在在焊缝自动检测中，常用水作为耦合剂，这是因为水的流动性好，焊缝自动检测中，常用水作为耦合剂，这是因为水的流动性好，传输方便，价格便宜。使用时可加入润滑剂和防腐剂等。传输方便，价格便宜。使用时可加入润滑剂和防腐剂等。(2)(2)机油和变压器油的附着力、粘度、润湿性都较合适，也无腐蚀性、机油和变压器油的附着力、粘度、润湿性都较合适，也无腐蚀性、价格也不贵，因此是最常用的耦合剂。价格也不贵，因此是最常用的耦合剂。Xi an Polytechnic University20 由于由于A、B级焊缝余高的存在和斜探头前沿的影响，一次波只能检测到级焊缝余高的存在和斜探头前沿的影响，一次波只能检测到焊缝中下部。当焊缝宽度较大，若斜探头的焊缝中下部。当焊缝宽度较大，若斜探头的K值选择较小，则一次波无法值选择较小，则一次波无法检测到焊缝中下部。因此斜探头检测到焊缝中下部。因此斜探头K值的选择应考虑以下三个方面：值的选择应考虑以下三个方面：特种设备焊缝一般晶粒较细，且超声波各向同性。因此检测波型一般特种设备焊缝一般晶粒较细，且超声波各向同性。因此检测波型一般为横波，频率为为横波，频率为2.55MHz。(1)(1)斜探头的声束应能扫查得到整个检测区截面；斜探头的声束应能扫查得到整个检测区截面；(2)(2)斜探头的声束中心应尽量与该焊缝可能出现的危险性缺陷垂直；斜探头的声束中心应尽量与该焊缝可能出现的危险性缺陷垂直；(3)(3)尽量使用一次波判断缺陷，减少误判并保证有足够的检测灵敏度。尽量使用一次波判断缺陷，减少误判并保证有足够的检测灵敏度。Xi an Polytechnic University3.3.探头频率和探头频率和K值的选择：值的选择：21为保证能检测到整个检测区截面，必须满足为保证能检测到整个检测区截面，必须满足:d1+d2T 所以有所以有:讨论讨论:对于单面焊缝，对于单面焊缝，b b可忽略，此时可忽略，此时:K(a+l0)/TXi an Polytechnic University用一、二次波单面检测双面焊焊缝时声束覆盖情况：用一、二次波单面检测双面焊焊缝时声束覆盖情况：224.4.探头晶片尺寸的选择探头晶片尺寸的选择 对于板厚较大的焊缝检测，可使用晶片尺寸较大的探头。对于板厚较大的焊缝检测，可使用晶片尺寸较大的探头。对于板厚较小的焊缝检测，应选择晶片尺寸较小的探头。对于板厚较小的焊缝检测，应选择晶片尺寸较小的探头。(1)(1)由由0=acrsin(/D)可知，可知，D越大，越大，0将越小，波束指向性越好，将越小，波束指向性越好，超声能量就会越集中。超声能量就会越集中。(2)(2)由由N=D2/4/4可知，随着可知，随着D的增大，的增大，N也将迅速增大。也将迅速增大。(3)(3)D 越大，辐射的超声能量也就越大，探头未扩散区扫查范围也将越大，辐射的超声能量也就越大，探头未扩散区扫查范围也将 变大，而远距离扫查范围相对就会变小，发现远距离缺陷的能力变大，而远距离扫查范围相对就会变小，发现远距离缺陷的能力 就会增强。就会增强。Xi an Polytechnic University235.5.母材的检测母材的检测a)a)母材内部存在分层可能造成漏检母材内部存在分层可能造成漏检 因此，对于因此，对于C级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，应先用直级检测，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的缺探头检测，以便检测是否有影响斜探头检测结果的分层或其他种类的缺陷存在。该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。陷存在。该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。Xi an Polytechnic Universityb)b)母材内部存在分层可能造成误判母材内部存在分层可能造成误判24母材检测的要点如下：母材检测的要点如下：(1)(1)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25MHz的直探头，晶片的直探头，晶片 直径直径1025mm。(2)(2)检测灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为示波屏满刻度的检测灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为示波屏满刻度的100%。(3)(3)记录要求：凡缺陷信号幅度超过示波屏刻度记录要求：凡缺陷信号幅度超过示波屏刻度20%的部位，应在工件的部位，应在工件 表面作出标记，并予以记录。表面作出标记，并予以记录。Xi an Polytechnic University25三三.标准试块标准试块超声检测焊接接头用的标准试块可用来校准系统性能和检测灵敏度。超声检测焊接接头用的标准试块可用来校准系统性能和检测灵敏度。Xi an Polytechnic UniversityCSK-A试块适用壁厚范适用壁厚范围为6120mm的的焊接接接接头。26Xi an Polytechnic UniversityCSK-A试块适用壁厚范适用壁厚范围为6120mm的的焊接接接接头 27Xi an Polytechnic UniversityCSK-A试块适用壁厚范适用壁厚范围为6120mm的的焊接接接接头 28Xi an Polytechnic UniversityCSK-A试块试块适用壁厚范适用壁厚范围为120400mm的的焊接接接接头 29表表9-2 CSK-A试块尺寸尺寸 (mm)CSK-A被被检测工件厚度工件厚度对比比试块厚度厚度T标准孔位置准孔位置b标准孔直径准孔直径dNo.1120150135T/4、T/26.4（1/4 in）No.2150200175T/4、T/27.9（5/16 in）No.3200250225T/4、T/29.5（3/8 in）No.4250300275T/4、T/211.1（7/16 in）No.5300350325T/4、T/212.7（1/2 in）No.6350400375T/4、T/214.3（9/16 in）30四、超声检测仪扫描速度调节四、超声检测仪扫描速度调节Xi an Polytechnic Universityu 声程调节法声程调节法u 水平调节法水平调节法 u 深度调节法深度调节法31&声程法能使示波屏水平刻度值直接显示反射体实际声程。声程法能使示波屏水平刻度值直接显示反射体实际声程。焊缝检测中常用焊缝检测中常用CSK-IA和半圆试块来调整。和半圆试块来调整。1.1.声程法声程法Xi an Polytechnic University半圆试块半圆试块 利用利用半圆试块调整时，探头对准半圆试块调整时，探头对准R50圆弧面，调节仪器使圆弧面，调节仪器使B1、B2分分别对准水平刻度别对准水平刻度0、100，然后调，然后调“脉冲移位脉冲移位”使使B1对准对准50即可。即可。322.2.水平水平法法 (1)(1)利用利用CSK-A试块横孔反射法：试块横孔反射法：按按:x=1:1调节。设调节。设K=1.5，d1=20mm，d2=60mm，则对应的水平刻度分别为：，则对应的水平刻度分别为：&水平法能使示波屏水平刻度值直接显示反射体的水平投影。焊缝水平法能使示波屏水平刻度值直接显示反射体的水平投影。焊缝检测中常用检测中常用CSK-A、CSK-A、CSK-A和半圆试块来调整。和半圆试块来调整。Xi an Polytechnic University调节方法：调节方法：调节仪器使深度为调节仪器使深度为d1、d2的的1mm6mm横孔的回波横孔的回波A、B分别对准水平刻度分别对准水平刻度30、90，这时水，这时水平距离扫描速度平距离扫描速度1:1就调好了。就调好了。33 (2)(2)CSK-A试块边角反射法：试块边角反射法：该方法是利用试块上边角和下边角该方法是利用试块上边角和下边角进行定位的一种方法。进行定位的一种方法。Xi an Polytechnic University 调节方法：调节方法：将探头放在试块上前后移将探头放在试块上前后移动，找到下边角最大反射波动，找到下边角最大反射波H1，同时量出，同时量出水平距离水平距离l1。调节仪器使。调节仪器使H1 对准水平刻度对准水平刻度l1。然后移动探头找到上边角的最大反射波。然后移动探头找到上边角的最大反射波H2，同时量出水平距离同时量出水平距离l2。调节仪器使。调节仪器使H2 对准水平刻度对准水平刻度l2。343.3.深度深度法法 利用利用CSK-A试块横孔反射法：试块横孔反射法：按按:x=1:1调节。设调节。设d1=40mm，d2=80mm。&深度法能使示波屏水平刻度值直接显示反射体的垂直深度。焊缝深度法能使示波屏水平刻度值直接显示反射体的垂直深度。焊缝检测中常用检测中常用CSK-A、CSK-A、CSK-A和半圆试块来调整。和半圆试块来调整。Xi an Polytechnic University调节方法：调节方法：移动探头使之移动探头使之分别分别对准对准A、B两个横孔。反复调节脉冲移位和微调旋两个横孔。反复调节脉冲移位和微调旋钮，使两孔的最高回波分别对准水平刻钮，使两孔的最高回波分别对准水平刻度度40、80，则深度，则深度1:1就调好了。就调好了。351.1.距离距离-波幅曲线波幅曲线&距离距离-波幅曲线是描述波幅曲线是描述某一特定反射体回波高度某一特定反射体回波高度随距离变化关系的曲线。随距离变化关系的曲线。&由评定线、定量线和由评定线、定量线和判废线组成，分三个区。判废线组成，分三个区。&可在可在CSK-A、CSK-A 或或CSK-A 试块上制作。试块上制作。&可进行灵敏度的调整和缺陷当量尺寸的评定。可进行灵敏度的调整和缺陷当量尺寸的评定。Xi an Polytechnic University五五.距离距离-波幅曲线的制作和灵敏度调整波幅曲线的制作和灵敏度调整362.2.不同壁厚的不同壁厚的距离距离-波幅曲线灵敏度选择波幅曲线灵敏度选择CSK-A试块试块Xi an Polytechnic University37CSK-A试块试块CSK-A试块试块Xi an Polytechnic University38Xi an Polytechnic University39Xi an Polytechnic University403.3.距离距离-波幅曲线的绘制方法及其应用波幅曲线的绘制方法及其应用u 距离距离-dB曲线曲线u 面板曲线面板曲线Xi an Polytechnic University41(1)(1)距离距离-dB曲线的绘制（例：板厚曲线的绘制（例：板厚T=30mm。）。）测定探头入射点和测定探头入射点和K值，并根据板厚调节扫描速度值，并根据板厚调节扫描速度(1:1)(1:1)测定测定CSK-A试块不同距离处横孔的试块不同距离处横孔的dB值并填入表格。值并填入表格。Xi an Polytechnic University42Xi an Polytechnic University 利用表中数据，以孔深为横坐标，以利用表中数据，以孔深为横坐标，以dB值为纵坐标绘图。值为纵坐标绘图。43 2)调整检测灵敏度：调整检测灵敏度：标准要求焊接检测灵敏度不低于评定线。标准要求焊接检测灵敏度不低于评定线。距离距离-dB曲线的应用曲线的应用 1)了解了解反射体波高与距离之间的对应关系。反射体波高与距离之间的对应关系。调调节节方方法法：本本例例中中T=30mm，评评定定线线为为16-9dB，二二次次波波检检测测最最大深度为大深度为60mm。由表中数据可得，扫查灵敏度为由表中数据可得，扫查灵敏度为29dB，将衰减器调到，将衰减器调到29dB即可。即可。Xi an Polytechnic University44 3)比较缺陷大小。比较缺陷大小。比比较较方方法法：如如检检测测中中发发现现两两缺缺陷陷，缺缺陷陷1：df1=30mm，波波高高为为45dB；缺陷缺陷2：df2=50mm，波高为，波高为40dB。缺陷缺陷1的当量为的当量为16+45-47=16-2dB，缺陷缺陷2的当量为的当量为16+40-41=16-1dB，由此可得缺陷由此可得缺陷1小于缺陷小于缺陷2。45 4)确定缺陷所处的区域。确定缺陷所处的区域。比比较较方方法法：如如检检测测中中发发现现两两缺缺陷陷，缺缺陷陷1：df1=20mm，波波高高为为45dB；缺陷缺陷2：df2=60mm，波高位，波高位40dB。缺陷缺陷1的波高为的波高为45dB47dB，在定量线以下，即在，在定量线以下，即在区。区。缺陷缺陷2的当量为的当量为35dB40dB43dB，在定量线以上判废线以下，即在，在定量线以上判废线以下，即在区。区。46(3)(3)面板曲线的绘制面板曲线的绘制 测定探头入射点和测定探头入射点和K值，并根据板厚调节扫描速度值，并根据板厚调节扫描速度(1:1)探探头头对对准准CSK-A试试块块上上深深为为10mm处处16横横孔孔找找到到回回波波，调调至至满满幅幅的的100%，在面板上标记波峰对应的点，在面板上标记波峰对应的点，并记下此时的，并记下此时的dB值值N。固固定定增增益益旋旋钮钮和和衰衰减减器器，分分别别检检测测的的深深度度为为20、30、40、50、60mm的的16横横孔孔找找到到回回波波，在在面面板板上上标标记记相相应应的的波波峰峰对对应应的的点点、，然然后后连连点点成成线线，得得到到一条一条16 参考曲线，即面板曲线参考曲线，即面板曲线。47u 面板曲线的应用面板曲线的应用1)调整灵敏度：调整灵敏度：若工件厚度在若工件厚度在1546mm范围内，评定线为范围内，评定线为16-9dB，只要在只要在N(如如30dB)的基础上降低的基础上降低9dB，即衰减器读数为，即衰减器读数为21dB，此时灵敏，此时灵敏度调好。度调好。482)2)确定缺陷所处区域：确定缺陷所处区域：检测时若缺陷回波低于参考线，则说明缺陷波低检测时若缺陷回波低于参考线，则说明缺陷波低于评定线，可以不考虑。若缺陷波高于参考线，则用衰减器将缺陷波调于评定线，可以不考虑。若缺陷波高于参考线，则用衰减器将缺陷波调至参考线，根据衰减的至参考线，根据衰减的dBdB值求出缺陷的当量和区域。值求出缺陷的当量和区域。例如：例如：+4dB，则缺陷当量为，则缺陷当量为16-9+4=16-5dB，在，在区区。+8dB，则缺陷当量为，则缺陷当量为16-9+8=16-1dB，在，在区区。+16dB，则缺陷当量为，则缺陷当量为16-9+16=16+7dB，在，在区区。49六六.扫查方式扫查方式1.1.锯齿形扫查锯齿形扫查Xi an Polytechnic University扫查的目的是为了寻找和发现缺陷。锯齿形扫查是手工超声检测中最扫查的目的是为了寻找和发现缺陷。锯齿形扫查是手工超声检测中最常用的扫查方式，往往作为检测纵向缺陷的初始扫查方式，速度快，易常用的扫查方式，往往作为检测纵向缺陷的初始扫查方式，速度快，易于发现缺陷。作锯齿形扫查时，斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测于发现缺陷。作锯齿形扫查时，斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上。面上。502.2.前后、左右、转角、环形扫查前后、左右、转角、环形扫查Xi an Polytechnic University发现缺陷后，为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，确发现缺陷后，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，可采用以下四种基本扫查方式。定缺陷的位置、方向和形状，可采用以下四种基本扫查方式。前后与左右扫查前后与左右扫查：当用锯齿形扫查发现缺陷后，可用前后与左右扫查找：当用锯齿形扫查发现缺陷后，可用前后与左右扫查找到缺陷的最大回波处，用前后扫查来确定缺陷的水平距离或深度，用左到缺陷的最大回波处，用前后扫查来确定缺陷的水平距离或深度，用左右扫查来确定缺陷沿焊缝方向的长度。右扫查来确定缺陷沿焊缝方向的长度。转角扫查转角扫查：利用转角扫查推断缺陷的方向。：利用转角扫查推断缺陷的方向。环绕扫查环绕扫查：利用环绕扫查大致推断缺陷的形状。：利用环绕扫查大致推断缺陷的形状。513.3.检测横向缺陷的扫查方式检测横向缺陷的扫查方式Xi an Polytechnic University平行扫查：平行扫查：对于磨平的焊缝，可将斜探头对于磨平的焊缝，可将斜探头直接放在焊缝上作平行扫查。直接放在焊缝上作平行扫查。斜平行扫查：斜平行扫查：对于有余高的焊缝可在焊缝对于有余高的焊缝可在焊缝两侧边缘，使探头与焊缝成一定角度两侧边缘，使探头与焊缝成一定角度(10)作斜平行扫查。作斜平行扫查。交叉扫查：交叉扫查：对于电渣焊的人字横裂，可用对于电渣焊的人字横裂，可用K1斜探头在焊缝两侧斜探头在焊缝两侧45方向作交叉扫查。方向作交叉扫查。524.4.双探头扫查方式双探头扫查方式Xi an Polytechnic University串列扫查：串列扫查：对厚壁焊缝检测时，在焊缝的对厚壁焊缝检测时，在焊缝的一侧，将一发一收两个斜探头同方向一前一侧，将一发一收两个斜探头同方向一前一后放置，作等间隔移动，以检测垂直检一后放置，作等间隔移动，以检测垂直检测面的缺陷。测面的缺陷。V形扫查：形扫查：对平板对接焊缝检测时，在焊缝的两侧各放置一个探头，两个对平板对接焊缝检测时，在焊缝的两侧各放置一个探头，两个探头一发一收，作垂直于焊缝中心线的相向移动，以检测平行于检测面的探头一发一收，作垂直于焊缝中心线的相向移动，以检测平行于检测面的缺陷。缺陷。53扫查间距：扫查间距：指相邻扫查线指相邻扫查线(探头移动的路线探头移动的路线)之间的距离之间的距离(锯齿扫查为齿距锯齿扫查为齿距)。一般不大于探头晶片直径或探头声束宽度的一半。一般不大于探头晶片直径或探头声束宽度的一半。Xi an Polytechnic University交叉扫查：交叉扫查：对平板对接焊缝检测时，在焊缝的两侧各放置一个探对平板对接焊缝检测时，在焊缝的两侧各放置一个探头，使两个探头的声束轴线相交于要检测的部位，两个探头一发头，使两个探头的声束轴线相交于要检测的部位，两个探头一发一收，在焊缝两侧作平行于焊缝中心线的相向移动，以检测横向一收，在焊缝两侧作平行于焊缝中心线的相向移动，以检测横向缺陷。缺陷。扫查速度：扫查速度：焊缝手工检测的扫查速度不应大于焊缝手工检测的扫查速度不应大于150mm/s。54七七.缺陷的评定和质量分级缺陷的评定和质量分级Xi an Polytechnic University1.1.缺陷的评定缺陷的评定u 缺陷位置的评定缺陷位置的评定(水平位置和深度水平位置和深度)u 缺陷大小的评定缺陷大小的评定(测长法测长法-6dB法法)u 缺陷幅度的确定缺陷幅度的确定(距离距离-波曲线波曲线)55Xi an Polytechnic University79 95 16 3 14.9 89 5 56Xi an Polytechnic University操作步骤：操作步骤：按照按照J JB/T 4730.3-20054730.3-2005 标准，输入相应的曲线标准。标准，输入相应的曲线标准。57Xi an Polytechnic University操作步骤：操作步骤：扫查扫查观察回波高度观察回波高度80%测量测量 记录数据记录数据58Xi an Polytechnic University操作步骤：操作步骤：扫查扫查观察回波高度观察回波高度80%测量测量 记录数据记录数据59Xi an Polytechnic University操作步骤：操作步骤：扫查扫查观察回波高度观察回波高度80%测量测量 记录数据记录数据60Xi an Polytechnic University操作步骤：操作步骤：扫查扫查观察回波高度观察回波高度80%测量测量 记录数据记录数据61Xi an Polytechnic University操作步骤：操作步骤：扫查扫查观察回波高度观察回波高度80%测量测量 记录数据记录数据62Xi an Polytechnic University(1)J(1)JB/T 4730.3-20054730.3-2005 标准将焊接接头质量级别分为标准将焊接接头质量级别分为、3 3个等级，个等级，其中其中级质量最高，级质量最高，级质量最低。级质量最低。2.2.质量分级质量分级63Xi an Polytechnic University 例例1 1：检测厚度厚度T=20mm的的对接接接接头，发现区有一缺陷波区有一缺陷波，其指示长度为，其指示长度为 L=14mm，试根据试根据JB/T 4730.3-2005 4730.3-2005 标准准评定定该焊缝质量量级别。解：解：(1)(1)由已知得：缺陷反射波幅由已知得：缺陷反射波幅位于位于区。区。(2)(2)由已知得：缺陷指示由已知得：缺陷指示长度度L=14=14mm T=20mm(6(6mm,30,30mm)T/3=20/3=6.7/3=20/3=6.7mm10mmL=14mm，不符合，不符合级，应考考虑级。T=20mm(18(18mm,60,60mm)，2 2T/3=13.4/3=13.4mmL=14=14mm，不符合不符合级。级。(3)(3)根据根据JB/T 4730.3-2005 4730.3-2005 标准，超准，超过级者者质量量为级。所以所以该焊接接接接头质量量级别为级。64Xi an Polytechnic University例例2 2：检测T=45mm的的对接接接接头，发现波幅波幅为16+2dB、指示长度为、指示长度为12mm 的条的条状缺陷状缺陷3个且位于同一直线上，其间距均为个且位于同一直线上，其间距均为7mm，试据，试据JB/T 4730.3-20054730.3-2005标准准评定定该焊缝质量量级别。解：解：(1)(1)缺陷反射波幅所缺陷反射波幅所处区域区域 T=45mm，定量，定量线为16-3dB，判废线为，判废线为16+5dB，该缺陷当量为，该缺陷当量为16+2dB，位于，位于区。区。(2)(2)缺陷指示缺陷指示长度度计算算 相相邻缺陷缺陷间距均距均为7mm，小于相，小于相邻缺陷的指示缺陷的指示长度度12mm，应以缺陷之以缺陷之 和作和作为单个缺陷，个缺陷，则缺陷缺陷总长度度为：L=123=36mm。(3)(3)质量量评级 由已知得：由已知得：T/3=45/3=15/3=45/3=15mmL，不符合不符合级，级，应考考虑 级。2 2T/3=30/3=30mmL=3636mm，不符合不符合级，级，故故该焊接接接接头质量量级别为级。65Xi an Polytechnic University例例3 3：检测T=40=40mm的的对接接接接头，发现一个缺陷，其当量一个缺陷，其当量为2 240-240-2dB，长为，长为1010mm，试，试评定定该焊接接接接头的的质量量级别。解：解：(1)(1)缺陷反射波幅所缺陷反射波幅所处区域区域 T=40mm，定量，定量线为240-12dB，判废线为，判废线为240-4dB，该缺陷当量为，该缺陷当量为240-2dB，位于，位于区。区。(2)(2)质量分量分级：根据：根据JB/T 4730.3-2005 JB/T 4730.3-2005 标准，缺陷位于准，缺陷位于区，焊接接头的区，焊接接头的质量量为级。66Xi an Polytechnic University(2)(2)GB 11345-89 11345-89标准将准将焊缝质量量级别分分为、4 4个等个等级，其中其中级质量最高，量最高，级质量最低。量最低。67Xi an Polytechnic University68Xi an Polytechnic University69Xi an Polytechnic University1 1）存在以下缺陷）存在以下缺陷时评为级 反射波高位于反射波高位于区者。区者。反射波超反射波超过评定定线，检验人人员判判为裂裂纹等危害性缺陷者。等危害性缺陷者。位于位于区的缺陷指示区的缺陷指示长度超度超过表表9-79-7中中级者。者。2 2）、级焊缝评定定 位于位于区的缺陷按表区的缺陷按表9-79-7评定其定其级别。位于位于区的非危害性缺陷区的非危害性缺陷评为级。70Xi an Polytechnic University例例4：检测T=20mm的的对接接接接头，发现两缺陷的两缺陷的指示长度分别为指示长度分别为L1=16mm，L2=12mm，其间距为其间距为9mm，试根据，试根据GB 11345-89标准标准评定定该焊缝质量量级别。解：解：由于相由于相邻缺陷缺陷间距距为9 9mm T=20mm，所以要选择，所以要选择B级或或C级检测。检测。(2)(2)T=20mm(8mm，300mm)，可以，可以选择B级检测。T=20mm (8mm，30mm)，而，而L=28mm10mm，应考考虑级。T=20mm (18mm，75mm)，L=28mm2T/3=13.4 mm，应考虑应考虑级。T=20mm (8mm，64/3mm)，3T/4=15 mm16 mm10mm，应考考虑级。T=20=20mm (20mm，60mm)，T/2=10mm L=28mm，应考虑，应考虑级。L=T=20mm (18mm，75mm)，2T/3=13.4 mm L=28mm，所以，所以评为级。综合：合：该对接接接接头评级级。72Xian Polytechnic University73