焊接球和螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤实施细则Word文档下载推荐.docx
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性能测试除灵敏度任意理的测试见附灵K外,其余均应按ZBJ 04001规定的方法进行测试。
2探头
2.1规格
检验壁厚>6mm杆件与锥头或封板焊缝以及钢管对接焊缝,宜选用横波斜探头并以使用频率5MHz、大角度、短前沿斜探头为主,见表1,其中K为折射角正切值,即K=tgβ。
检验壁厚≤5mm杆件与锥头或封板焊缝以及钢管对接焊缝,宜使用双晶片探头,也称作双晶片双倾角横波探头,同样频率5MHz,晶片尺寸6mm×
6mm或6mm×
8mm,折射角B一般在70°
左右;
倾斜角视壁厚和折射角而定,要求焦距范围为3.0-6.0mm。
根据被检焊缝的实际需要,也可采用其他类型和规格的探头。
表1 斜探头规格
频率
(MHz)
晶片尺寸
(mm2)
钢中折射角β
前沿尺寸
(mm)
3
6×
6
70°
或者K=1.5-3.0
<6
2.5或5
8×
8
或60°
<9
45°
或者K=1.0
2.2性能指标
单斜探头的主声束偏离,垂直方向应没有显赫的双峰,水平方向偏离角≯2°
,折射角偏差≯2°
或K值偏差≯±
0.1;
前沿尺寸误差≯1mm;
远场分辨力≮6dB。
双晶斜探头的主要性能包括焦距、聚束宽度、波束宽度、灵敏度余量和分辨力等。
2.3性能测试方法
单斜探头按ZBY 231规定进行。
双晶斜探头按附录L进行。
3、探伤仪和探头工作性能的周期检查
3.1周期检查项目及时间按表2的规定进行。
表2 探伤仪和探头工作性能的周期检查
检验项目
折射角或K值
主声束偏差
灵敏度余量
分辨力
水平线性
垂直线性
检查时间
(1)开始使用
(2)每隔6个工作日
(2)探头修补后
(3)探伤仪修理后
(4)每隔1个月
(2)探伤仪修理后
(3)每隔3个月
3.2测试方法
按ZBY 231、ZBJ 04001的规定以及附录L进行。
4、耦合剂
4.1耦合剂应选 用具有良好透声性和适当流动性的液体或糊状物,并对材料和人体没有损伤作用,又便于检验后清除,如机油、甘油和浆糊等。
根据实际需要,还可以在耦合剂中加入适量的表面活性剂,以提高其润湿性能。
4.2标定和校核各项参数时,使用的耦合剂应与检验钢网架焊缝耦合剂相同。
六、试块
6.1标准试块采用CSK-IB型试块,主要用于测定探伤仪、接触面未经研磨的新探头和系统性能,制造技术应符合ZBY 232的规定,形状和尺寸见GB/T 11345附录A。
6.2CSK-IC型钢网架试块,用于现场标定和校核探伤灵敏度与时基线、绘制距离-波幅曲线以及测定系统性能等。
6.3CSK-IC型试块由三块试块组成一套,各种曲率半径试块可用于检验探伤面曲率半么为其0.9-1.5倍的工件。
6.4RBJ-1型试块用于评定焊缝根部未焊透程度。
6.5对于壁厚<5mm的杆件焊缝探伤,推荐使用RBJ-1型试块的柱孔部分,它用于时基线调节、标定探伤灵敏度等。
其中D为被检测钢管外径,D为壁厚。
6.6允许使用其他与CSK-IB型、CSK-IC型和RBJ-1型有同等使用的等效试块。
七、检测技术
1、必备资料和抽样方式
1.1检测前宜具有下列资料:
(1)工程名称及建设单位、设计单位、施工单位和工程监理单位名称;
(2)待检焊缝的部件名称、规范、材质、焊接工艺、坡口型式等;
(3)必要的设计图纸和施工记录;
(4)检测原因或结构或构件存在的质量问题。
1.2抽样方式
一、二级焊缝按焊缝处随机抽检3%,且不少于3处。
2、检验准备
2.1探伤面
(1)采用A级检验等级,在管材外表面上进行球管焊缝和对杆件与锥头或封板焊缝进行探伤检查;
采用B级检验等级对钢管对接焊缝两侧和在空心球外表面的焊缝两侧进行探伤检查(见表3)。
表3 检验等级和探伤法
检验等级
探伤面
探伤法
A级
单面单侧
直射波、一次反射波、二次反射波
B级
单面双侧
直射波、一次反射波
(2)受检区宽度和探头扫查区宽度按表4规定,表中P为斜探头的探伤跨距
P=2KD,式中D为壁厚。
表4受检区宽度和探头扫查区宽度
受检对象
受检区宽度
探头扫查区宽度
杆件与锥头或封板焊缝、空心球焊缝
焊缝自身宽度再加上管材侧相当于管壁厚度的一段区域,最大为20mm
在焊缝杆件两侧,>1.25P
钢管对接焊缝
焊缝自身宽度再加上焊缝两侧各相当于管壁厚度的一段区域,最大为20mm
在焊缝两侧,分别>1.25P
球管焊缝
焊缝自身宽度再加上管材侧相当于管壁厚度的一段区域,最大为14mm
在管材侧,>1.75P
2.2超声波探伤应在焊缝外观检查合格后进行。
检查前必须对探伤面进行清理,除去探头扫查区内的焊接飞溅物、铁屑、油污以及影响透声效果的涂层;
表面应平整,必要时应打磨出金属光泽,以保证良好的声学接触,便于探头扫查。
当探伤面的粗糙度大于试块时,应进行表面补偿,一般情况下补偿4dB。
2.3检验人员在探伤前应了解受检焊缝的材质、曲率、厚度、焊接工艺、坡口型式、余高和北面对垫等情况。
2.4应根据壁厚、坡口壁式及预期发现的主要缺陷选择探头。
在满足探伤灵敏度的前提下,应尽可能选用晶片尺寸小、前沿短、折射角大的斜探头。
对于壁厚<6mm的管材,应尽可能使用双晶斜探头。
2.5若管材半径R≯0.25W2(W为探头底面宽度),则探头楔块底面应磨成与探伤面相吻合的曲面,并且在磨成曲面后,测定前沿距离和折射角β,且β角的测定应在两倍近场长度以外进行,以及标定时基线长度比例、绘制距离-波幅曲线和调节探伤灵敏度。
2.6距离-波幅曲线(DAC)的绘制
(1)采用在CSK-IC试块上的<3mm横孔反射波幅数据以及表面补偿数据,按表J.5灵敏度要求绘制DAC曲线。
(2)曲线由判废线RL、定量线SL和评定线EL组成。
EL线与SL线之间称为I区,即弱信号评定区;
SL线与RL线之间称为Ⅱ区,即长度评定区;
RL线及以上称为Ⅲ区,即判废区。
三条曲线的灵敏度数值见表5。
表5 DAC曲线的灵敏度数值
曲线名称
灵敏度数值
判废线(RL)
DAC
定量线(SL)
DAC-10dB
评定线(EL)
DAC-16dB
(3)DAC曲线可以绘制在坐标纸上,也可以绘制在示波屏上。
绘制在示波屏上时,整个检测范围内曲线都应处于示波屏满幅度的20%以上。
3、检验方法
3.1检验工作应在探伤面经过清理、探伤仪的时基线和探伤灵敏度经过标定、DAC曲线绘制完毕以后进行。
3.2焊缝的全面检验或抽查比例,应根据GB 50205和JGJ 7的规定进行。
对于大、中跨度网架必须制取拉杆焊缝的20%数量进行检验。
3.3焊缝扫查速度≯15mm/s,相邻的两次检查之间至少有探头晶片宽度10%的重叠。
3.4以搜索缺陷为目标手工探头扫查,其探头行走方式应呈“W”形,并有10°
-15°
的摆动。
为确定缺陷的位置、方向、形状,观察缺陷的动态波形,区别回波信号的需要,应增加前后、左右、转角、环绕等各种扫查方式。
3.5焊缝探伤应首选进行初始检验。
初始检验采用的探伤灵敏度不低于评定线。
在检验中应根据波贴幅超过评定线的各个回波的特征判断焊缝中有无缺陷以及缺陷性质。
危害性大的非体积性缺陷有裂纹、未熔合,危害性小的体积性缺陷有气孔、夹渣等。
3.6在初始检验中判断有缺陷的部位,应在焊缝表面作标记,并进一步做规定检验,测出缺陷的实际位置和当量,并对除根部未焊透外回波幅度在评定线以上危害性大的非体积性缺陷以及包括根部未焊透、回波幅度在定量线以上危害性小的缺陷,测定指示长度。
3.7测定缺陷指示长度,当缺陷回波只有一个波高点时,采用6dB测长法;
当缺陷回波有多个波高点时,采用端点波高法。
3.8根部未焊透缺陷除按第5和第6的规定测出指示长度外,还应当测定缺陷回波幅度与RBJ-1型试块上人工槽回波幅度(UF)之间的dB差值,记作UF±
dB。
3.9在检验中,遇到不能准确判断的回波时,应辅以其他检验,再作出综合判断、
3.10RBJ-1型试块柱孔的使用
4、仪器水平线性调节方法
把探头置于试块上,分别使探头前端距试块端面20mm和距<3mm柱也中心线10mm,将两者反射波的前沿分别调节在仪器荧光屏横坐标四格和两格处,再把探头向试块端面移动,避开<3mm柱孔,距端面5mm,端面反射波的前沿应位于荧光屏横坐标一格处。
否则应予校正。
5、仪器探伤灵敏度调节方法
把探头置于试块上,使探头虎试块<3mm柱孔中心线20mm,反射波幅度调到满幅度的80%。
判废灵敏度为柱孔<3mm,定量灵敏度为<3mm-6dB,探伤灵敏度由检验人员根据需要自定。
6、检验中的探伤仪校验
(1)至少每隔4h及检验结束后校验一次。
检验项目为时基线、探伤灵敏度和DAC曲线。
(2)在校验时基线和DAC曲线时,校验点不应少于两个。
(3)校验时基线。
若校验点回波位置超过规定位置的10%或水平方向满刻度的5%,则时基线应重新标定,并对上一次标定后测出的缺陷位置和当量重新测量。
(4)校验探伤灵敏度。
若校验点上的波幅比DAC曲线降低或增加了20%,即2dB以上,则探伤灵敏度应重新标定。
必要时还应重新绘制DAC曲线,并对上一次标定后测出的缺陷当量重新测量。
八、缺陷评定与分级
1、缺陷评定
1.1最大回波幅度在DAC曲线Ⅱ区的缺陷,其指示长度<10mm时,按5mm计。
1.2在任意测定的8mm深度范围内,相邻两个缺陷间距<8mm时,两个缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度;
间距>8mm时,分别计算。
1.3下述缺陷可以忽略不计:
1)回波幅度低于评定线的各种缺陷。
2)回波幅度在I区、危害性小的体积性缺陷。
3)回波幅度在I区的根部未焊透。
2、检验结果的等级分类
2.1焊缝的质量等级根据探伤结果评定。
在评定中把缺陷分为根部未焊透除外的缺陷和根部未焊透两大类,每类有四个质量等级。
在高温和腐蚀性气体作业环境及动力疲劳荷载工况下,Ⅱ级合格,一般情况下,Ⅲ级合格。
同一条焊缝上允许根部未焊透的合格等级与其他缺陷的合格等级不得视为同一等级。
2.2根据RBJ-1型试块人工槽探伤灵敏度,最大回波幅度小于人工反射槽回波幅度时,按指示长度评级。
2.3根据RBJ-1型试块柱孔调节探伤灵敏度,最大回波幅度位于判废灵敏度<3mm和定量灵敏<3mm-6dB之间缺陷,按指示长度评级。
2.4要部未焊透除外的质量等级见表6。
表中D为壁厚。
2.5根部未焊透的质量等级见表7。
表6 根部未焊透除外的质量分级
等级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
允许存在的缺陷程度
1.回波幅度低于评定线;
回波幅度在I区内;
2.回波幅度在DAC曲线Ⅱ区内,指示长度≤2/3D,最小为10mm的危害性小的缺陷。
3.回波幅度在I区,指示长度≤8%L(L为周长)。
1.回波幅度在DAC曲线Ⅱ区,指示长度≤3/4D,最小为15mm危害小的缺陷。
2.回波幅度在I区,指示长度≤15%L(L为周长)。
1.回波幅度在DAC曲线Ⅱ区内,指示长度≤D,最小为20mm的危害性小的缺陷。
2.回波幅度在I区,指示长度≤20%L(L为周长)
1.指示长度超过Ⅲ级规定的缺陷。
2.回波幅度在DAC曲线Ⅲ区的缺陷。
3.回波幅度在评定线以上,危害性大的缺陷。
表7 根部未焊透的质量分级
1、回波幅度低于评定线;
2、回波幅度在DAC曲线Ⅱ区内,且低于UF,指示长度符合表J.6之I级规定。
3、未发现根部未焊透。
回波幅度在DAC曲线Ⅱ区内,且低于UF,指示长度符合表J.6之Ⅱ级规定。
指示长度总和≤10%焊缝周长。
1.壁厚D<8mm,回波幅度在DAC曲线Ⅱ区,且低于UF,指示长度符合表J.6之Ⅲ级规定。
其总和≤15%焊缝周长。
2.壁厚D≥8mm,回波幅度在DAC曲线Ⅱ区且低于UF,指示长度符合表J.6之Ⅲ级规定。
其总和≤20%焊缝周长。
1、回波幅度≥UF;
或在DAC曲线Ⅲ区。
2、指示长度超过表J.6Ⅲ级规定。
3、指示长度总和超过Ⅲ级规定。
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