超声检测取换证必考工艺题

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,超声检测复试综合题介绍,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,JB/T4730.3-2005,解释：,、超声检测技术等级,1). A,级检测：,A,级仅适用于母材厚度,8mm,46mm,的对接焊接接头。可用一种,K,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,级检测：,a),母材厚度,8mm,46mm,时，一般用一种,K,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。,b),母材厚度,大于,46mm,120mm,时，一般用一种,K,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，也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧采用两种,K,值探头进行检测。,c),母材厚度,大于,120mm,400mm,时，一般用两种,K,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不小于,10,。,d),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线成,10,20,作两个方向的斜平行扫查，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,。,3) C,级检测：,采用,C,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用直探头进行检测，检测方法见,5.1.4.4,。,a).,母材厚度,8mm,46mm,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,10,，其中一个折射角应为,45,。,b).,母材厚度,大于,46,mm,400mm,时，一般用两种,K,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不小于,10,。对于单侧坡口角度小于,5,的窄间隙焊缝，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。,c).,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扫查，见图,13,。,2,）、试块,采用的标准试块为,CSK-,A,、,CSK-,A,、,CSK-,A,和,CSK-,A,。,CSK-,A,、,CSK-,A,和,CSK-,A,试块适用壁厚范围为,6mm,120mm,的焊接接头，,CSK-,A,和,CSK-,A,系列试块适用壁厚范围大于,120mm,400mm,的焊接接头。在满足灵敏度要求时，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，也可采用其他型式的等效试块。,3,）、探头,K,值（角度）,斜探头的,K,值（角度）选取可参照表,18,的规定。条件允许时，应尽量采用较大,K,值探头。,表,18,推荐采用的斜探头,K,值,板厚,T,（,mm,）,K,值,6,25 3.0,2.0,（,72,60,）,25,46 2.5,1.5,（,68,56,）,46,120 2.0,1.0,（,60,45,）,120,400 2.0,1.0,（,60,45,）,4,）、检测频率,检测频率一般为,2MHz,5MHz,。,5),、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。母材检测的要点如下：,a,）,检测方法：接触式脉冲反射法，采用频率,2MHz,5MHz,的直探头，晶片直径,10mm,25mm,。,b,）,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,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。,6),、距离,-,波幅曲线的灵敏度选择,a,）,壁厚为,6mm,120mm,的焊接接头，其距离,-,波幅曲线灵敏度按表,19,的规定。,b,）,壁厚大于,120mm,400mm,的焊接接头，其距离,-,波幅曲线灵敏度按表,20,的规定。,c,）,检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高,6dB,。,试题举例,1,、筒体环缝,B1,和,B2,（图,1,），材质,15CrMoR,焊接后应按,JB/T4730.3-2005,标准进行超声检测，检测级别为,C,级，,级合格，请叙述检测的要点并在图,1,上标注探头和扫查方向。,图,1,筒体环缝,B1,和,B2,解答：,(1),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,K,值斜探头，选用,K1,和,K2,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：,有锯齿型扫查、平行和斜平行扫查、,45,斜向扫查以及前后、左右、转角和环绕扫查。,锯齿型扫查用于检测纵向缺陷；,平行和斜平行扫查用于检测横向缺陷；,45,斜向扫查用于检测电渣焊焊缝中的八字裂纹；,前后扫查用于寻找缺陷的最高回波、测量缺陷的高度；,左右扫查用于寻找缺陷的最高回波、测量缺陷的长度；,转角扫查用于判别缺陷的方向性；,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？,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；有利于斜探头在焊缝上进行平行扫查，以发现垂直于焊缝轴线的横向缺陷，提高了横向缺陷检测灵敏度；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,B1,焊缝质量予以评级并说明理由。,解答：,评定结果：,信号,1,级别；,级,性质：未熔合,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,级别；,级,性质：裂纹,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,3,级别；,级,性质：气孔或夹渣,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。,综合评定焊缝质量：,级。,1,、探头：,(1),、,JB/T4730.3-2005,要求：,4.2.2,双晶直探头的公称频率应选用,5MHz,。探头晶片面积不小于,150mm,2,；单晶直探头的公称频率应选用,2,5MHz,，探头晶片一般为,14,25mm,。,锻件,2,、检测方向：,(1),、,JB/T4730.3-2005,要求：,4.2.5.2,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,7,所示。其他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。,3,、试块,(1),、,JB/T4730.3-2005,要求：,4.2.3.1,单直探头标准试块,采用,CS,试块，其形状和尺寸应符合图,4,和表,4,的规定。,表,4 CS,标准试块尺寸,mm,试块序号,L D,CS,-1 50 50,CS,-2 100 60,CS,-3 150 80,CS,-4 200 80,4.2.6.1,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,CS,标准试块确定基准灵敏度。,2,、双晶直探头试块,a),工件检测距离小于,45mm,时，应采用,CS,标准试块。,b) CS,试块的形状和尺寸应符合图,5,和表,5,的规定。,表,5 CS,标准试块尺寸,mm,试块序号,孔径,CS,-1,2,CS,-2,3,CS,-3,4,CS,-4,6,检测距离,L=,5,10,15,20,25,30,35,40,45.,图,5 CS,标准试块,3,、双晶直探头基准灵敏度的确定,使用,CS,试块，依次测试一组不同检测距离的,3,平底孔（至少三个）。调节衰减器，作出双晶直探头的距离,-,波幅曲线，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的,2mm,平底孔当量直径。,4,、,钢锻件超声横波检测,附录适用于内、外径之比大于或等于,80%,的承压设备用环形和筒形锻件的超声横波检测。,C.2,探头,C.2.1,探头公称频率主要为,2.5MHz,。,C.2.2,探头晶片面积为,140 mm,2,400mm,2,。,C.2.3,原则上应采用,K,1,探头，但根据工件几何形状的不同，也可采用其他的,K,值探头。,C.3,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,V,形槽作为标准沟槽。,V,形槽长度为,25mm,，深度为锻件壁厚的,1%,，角度为,60,。也可采用其他等效的反射体（如边角反射等）。,C.4,检测方法,C.4.1,扫查方式,C.4.1.1,扫查方向见图,C.1,。,C.4.2,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，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，将上述两点用直线连接并延长，绘出距离,-,波幅曲线，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。,答：,（,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；,斜探头：采用深度为,0. 72mm,、,60V,型槽试块。,（,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。,（,3,）灵敏度校验方法：,直探头圆周面扫查：用,CS-1,、,CS-2,和,CS-3,试块做,DAC,曲线。,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,）。,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,）说明下列缺陷游动回波的特点：,体积状缺陷；,切向裂纹；,径向裂纹。,答：,（,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。,（,2,）体积状缺陷：声程从大,小,大，波高从小,大,小；,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；,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,解释：,、纵波检测：,1,）、探头：,板厚,6,20mm,双晶直探头, 5MHz,晶片面积不小于,150mm,2;,板厚,20,40mm,单晶直探头, 5MHz,14,20 mm;,板厚,40,250mm,单晶直探头, 2.5MHz,20,25 mm.,钢板,2,）、试块,用单直探头检测厚度大于,20mm,的钢板时，,CB,标准试块应符合图,2,和表,2,的规定。试块厚度应与被检钢板厚度相近。经合同双方同意，也可采用双晶直探头进行检测。,图,2 CB,标准试块,表,2 CB,标准试块,mm,试块编号,钢板厚度,距离,s,试块厚度,T,CB,-1 20,40 15,20,CB,-2 40,60 30,40,CB,-3 60,100 50,65,CB,-4 100,160 90,110,CB,-5 160,200 140,170,CB,-6 200,250 190,220,3,）、灵敏度校验,4.1.4.2,板厚大于,20mm,时，应将,CB,试块,5,平底孔第一次反射波高调整到满刻度的,50%,作为基准灵敏度。,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,4.1.4.2,的要求相一致。,4,）、,扫查方式,a),探头沿垂直于钢板压延方向，间距不大于,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，扫查示意图见图,3,；,b),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,、横波检测,）、探头,B.2.1,原则上选用,K,1,斜探头，圆晶片直径应在,13mm,25mm,之间，方晶片面积应不小于,200mm,2,。如有特殊需要也可选用其他尺寸和,K,值的探头。,B.2.2,检测频率为,2 MHz,5MHz,。,）、对比试块,B.3.1,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。,B.3.2,对比试块上的人工缺陷反射体为,V,形槽，角度为,60,，槽深为板厚的,3%,，槽的长度至少为,25mm,。,B.3.3,对比试块的尺寸、,V,形槽位置应符合图,B.1,的规定。,B.3.4,对于厚度超过,50mm,的钢板，要在钢板的底面加工第二个如,B.3.3,所述的校准槽。,图,B.1,对比试块,）、基准灵敏度的确定,B.4.1,厚度小于或等于,50mm,的钢板,B.4.1.1,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波幅，调整仪器，使该反射波的最大波幅为满刻度的,80%,，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，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射信号幅值点连成一直线，此线即为距离,-,波幅曲线。,B.4.2,厚度大于,50mm,150mm,的钢板,B.4.2.1,将探头声束对准试块背面的槽，并找出第一个,1/2,跨距反射的最大波幅。调节仪器，使反射波幅为满刻度的,80%,，在荧光屏上记下这个信号的位置。不改变仪器调整状态，在,3/2,跨距上重复该项操作。,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。在荧光屏上记下这一幅值点。,B.4.2.3,在荧光屏上将,B.4.2.1,和,B.4.2.2,所确定的点相连接，此线即为距离,-,波幅曲线。,B.4.3,厚度大于,150mm,250mm,的钢板,B.4.3.1,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,1/2,跨距反射的最大幅度位置。调节仪器，使这一反射波为荧光屏满刻度的,80%,，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。,B.4.3.3,在荧光屏上将,B.4.3.1,和,B.4.3.2,所确定的点连成一直线，此线即为距离,-,波幅曲线,）、扫查方法,B.5.1,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扫查，格子线中心距为,200mm,。,缺陷评定,4.1.6,缺陷的测定与记录,4.1.6.1,在检测过程中，发现下列三种情况之一即作为缺陷：,a),缺陷第一次反射波（,F1,）波高大于或等于,满刻度的,50%,，即,F150%,；,b),当底面第一次反射波（,B1,）波高未达到满,刻度，此时，缺陷第一次反射波（,F1,）波,高与底面第一次反射波（,B1,）波高之比大,于或等于,50%,，即,B120,40mm,时，应采用,5MHz,，,14mm,20mm,的直探头，这时厚度相对来说还是不大，使用较高的频率是为了提高灵敏度和分辨率，使用较小尺寸的晶片是为了减小近场和盲区。,（,3,）板厚,40,250mm,时，应采用,2.5MHz,，,20mm,25mm,的直探头，这时厚度较大，使用较低频率和较大尺寸的晶片是为了提高声束的穿透能力和扫查效率。,3,、钢板检测时，为什么要求探头沿垂直于钢板的压延方向进行扫查？,答：因为钢板的缺陷大部分是沿着压延方向的，所以垂直于压延方向扫查不容易漏检缺陷。,4,、按,JB/T4730.3-2005,标准规定，如果钢板厚度,3N,，可使用底波来校验灵敏度，请问对,3N,以内的缺陷是否应采用试块比较法进行评定？说明理由。,答：,不用，因为钢板检测时对缺陷的评定不采用当量法。,5,、钢板检测时，用试块法校验基准灵敏度，发现有,2,个缺陷信号，其参数如下：,缺陷,：,F1=45%,满屏刻度，此时,B1=85%,满屏刻度，尺寸,70mm40mm,；,缺陷,：,F1=46%,满屏刻度，此时,B1=95%,满屏刻度，尺寸,150mm150mm,。,两个信号间距为,120mm,，深度均为,65mm,，请对钢板质量予以评级并说明理由。,答：,缺陷, F1=45%,满屏刻度，此时,B1=85%,满屏刻度，,F1/B1=52%50%,，应作为缺陷；又因为缺陷面积为,28cm,2,，所以应评为,级。,缺陷, F1=46%,满屏刻度，此时,B1=95%,满屏刻度，,F1/B1=48%50%,，应作为缺陷；又因为缺陷面积为,28cm,2,，所以应评为,级。,缺陷, F1=66%,满屏刻度，此时,B1=190%,满屏刻度，,F1=66%50%,，应作为缺陷；又因为缺陷指示长度,150mm,，所以应评为,级。,综合评定钢板为,级。,谢 谢,!,