超聲檢測工藝題與綜合題解析

1、超聲檢測工藝題與綜合題解析,,許遵言上海電氣核電設(shè)備有限公司,工藝題1,1、對一在制高壓容器機(jī)加工鍛造封頭進(jìn)行超聲波檢測，具體尺寸見下圖，鍛件材料號:20MnMo；超聲波檢測及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》；鍛件合格等級按Ⅱ級驗(yàn)收。,解釋：1、探頭：(1)、JB/T4730.3-2005要求： 4.2.2雙晶直探頭的公稱頻率應(yīng)選用5MHz。探頭晶片面積不小于150mm2；單

2、晶直探頭的公稱頻率應(yīng)選用2～5MHz，探頭晶片一般為φ14～φ25mm。(2)、選擇探頭2.5P25Z,2、檢測方向：(1)、JB/T4730.3-2005要求：4.2.5.2 縱波檢測a) 原則上應(yīng)從兩個相互垂直的方向進(jìn)行檢測，盡可能地檢測到鍛件的全體積。主要檢測方向如圖7所示。其他形狀的鍛件也可參照執(zhí)行；b） 鍛件厚度超過400mm時，應(yīng)從相對兩端面進(jìn)行100%的掃查。(2)、檢測方向見工藝卡，檢測深度350mm, 6

3、00mm.,3、試塊(1)、JB/T4730.3-2005要求：4.2.3.1 單直探頭標(biāo)準(zhǔn)試塊采用CSⅠ試塊，其形狀和尺寸應(yīng)符合圖4和表4的規(guī)定。,表4 CSⅠ標(biāo)準(zhǔn)試塊尺寸 mm試塊序號 L DCSⅠ-1 50 50CSⅠ-2 100 60CSⅠ-3

4、 150 80CSⅠ-4 200 80,,4.2.6.1 單直探頭基準(zhǔn)靈敏度的確定當(dāng)被檢部位的厚度大于或等于探頭的三倍近場區(qū)長度，且探測面與底面平行時，原則上可采用底波計算法確定基準(zhǔn)靈敏度。對由于幾何形狀所限，不能獲得底波或壁厚小于探頭的三倍近場區(qū)時，可直接采用CSⅠ標(biāo)準(zhǔn)試塊確定基準(zhǔn)靈敏度。,(2) 探頭2.5P25Z，近場區(qū)長度N=D2/4λ=

5、252/4×2.36≈66.2mm, 3N≈197mm。鍛件厚度350mm, 所以可用底波計算法確定基準(zhǔn)靈敏度。 檢測深度350mm, △dB=20lgPB/Pf=20lg2λX/лDf2=20lg2×2.36×350/3.14×22≈42dB,檢測深度600mm, △dB=20lgPB/Pf=20lg2λXf2/лDf2XB=20lg2×2.36×6002/3.14&#

6、215;22×350≈52dB。,也可以使用CSⅠ-4試塊校驗(yàn)靈敏度。檢測深度350mm, △dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg350/200≈10dB,檢測深度600mm, △dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg600/200≈19dB. 4、耦合補(bǔ)償試塊３ｄＢ或?qū)崪y，大平底０ｄＢ。,工藝題2,2、有一塊16MnR鋼板規(guī)格為4200×2700

7、5;90mm，用于制作壓力容器筒節(jié)，下料尺寸為4000×2700mm，要求進(jìn)行縱波和橫波超聲波檢測，檢測標(biāo)準(zhǔn)為JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》，Ⅱ級合格?，F(xiàn)有設(shè)備如下：(1)、儀器設(shè)備：CTS-22型(2)、探頭：2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 5.0P30Z2.5P14&#

8、215;14K1 2.5P20×20K1 2.5P25×25K1 5.0P14×14K15.0P20×20K1 5.0P25×25K1(3)、試塊：CBⅡ-1 CBⅡ-2 CBⅡ-3 CBⅡ-4 CBⅡ-5 CBⅡ-6 CBI(4)、耦合劑：水、化學(xué)漿糊、機(jī)油請對下列工藝卡進(jìn)行審核，發(fā)現(xiàn)錯誤的地方請予以糾正并把正確的結(jié)果

9、寫在相對應(yīng)的“訂正”空格里。,JB/T4730.3-2005關(guān)于鋼板超聲檢測的解釋：１、縱波檢測：1）、探頭：板厚6～20mm, 雙晶直探頭, 5MHz, 晶片面積不小于150mm2;>20～40mm, 單晶直探頭, 5MHz, φ14～φ20 mm;>40～250mm, 單晶直探頭, 2.5MHz, φ20～φ25 mm.,2）、試塊用單直探頭檢測厚度大于20mm的鋼板時，CBⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊應(yīng)符合圖2和表2的規(guī)定。

10、試塊厚度應(yīng)與被檢鋼板厚度相近。經(jīng)合同雙方同意，也可采用雙晶直探頭進(jìn)行檢測。,圖2 CBⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊,,表2 CBⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊 mm試塊編號 鋼板厚度 距離s 試塊厚度T CBⅡ-1 >20～40 15 ≥20CBⅡ-2 >40～60 30 ≥40CBⅡ-3 >60～100 50 ≥65CBⅡ-4

11、 >100～160 90 ≥110CBⅡ-5 >160～200 140 ≥170CBⅡ-6 >200～250 190 ≥220,3）、靈敏度校驗(yàn)4.1.4.2 板厚大于20mm時，應(yīng)將CBⅡ試塊φ5平底孔第一次反射波高調(diào)整到滿刻度的50%作為基準(zhǔn)靈敏度。4.1.4.3 板厚不小于探頭的三倍近場區(qū)時，也可取鋼板無缺陷完好部位的第一次底波來

12、校準(zhǔn)靈敏度，其結(jié)果應(yīng)與4.1.4.2的要求相一致。,4）、 掃查方式 a) 探頭沿垂直于鋼板壓延方向，間距不大于100mm的平行線進(jìn)行掃查。在鋼板剖口預(yù)定線兩側(cè)各50mm（當(dāng)板厚超過100mm時，以板厚的一半為準(zhǔn)）內(nèi)應(yīng)作100%掃查，掃查示意圖見圖3；b) 根據(jù)合同、技術(shù)協(xié)議書或圖樣的要求，也可采用其他形式的掃查,２、橫波檢測１）、探頭B.2.1 原則上選用K1斜探頭，圓晶片直徑應(yīng)在13mm～25mm之間，方晶片面積

13、應(yīng)不小于200mm2。如有特殊需要也可選用其他尺寸和K值的探頭。B.2.2 檢測頻率為2 MHz～5MHz。,２）、對比試塊B.3.1 對比試塊用鋼板應(yīng)與被檢鋼板厚度相同，聲學(xué)特性相同或相似。B.3.2 對比試塊上的人工缺陷反射體為V形槽，角度為60°，槽深為板厚的3%，槽的長度至少為25mm。B.3.3 對比試塊的尺寸、V形槽位置應(yīng)符合圖B.1的規(guī)定。B.3.4 對于厚度超過50mm的鋼板，要在鋼板的底面

14、加工第二個如B.3.3所述的校準(zhǔn)槽。,,圖B.1 對比試塊,３）、基準(zhǔn)靈敏度的確定B.4.1 厚度小于或等于50mm的鋼板B.4.1.1 把探頭置于試塊有槽的一面，使聲束對準(zhǔn)槽的寬邊，找出第一個全跨距反射的最大波幅，調(diào)整儀器，使該反射波的最大波幅為滿刻度的80%，在熒光屏上記錄下該信號的位置。B.4.1.2 移動探頭，得到第二個全跨距信號，并找出信號最大反射波幅，記下這一信號幅值點(diǎn)在熒光屏上的位置，將熒光屏上這兩個槽反射信

15、號幅值點(diǎn)連成一直線，此線即為距離-波幅曲線。,B.4.2 厚度大于50mm～150mm的鋼板B.4.2.1 將探頭聲束對準(zhǔn)試塊背面的槽，并找出第一個1/2跨距反射的最大波幅。調(diào)節(jié)儀器，使反射波幅為滿刻度的80%，在熒光屏上記下這個信號的位置。不改變儀器調(diào)整狀態(tài)，在3/2跨距上重復(fù)該項操作。B.4.2.2 不改變儀器調(diào)整狀態(tài)，把探頭再次置于試塊表面，使波束對準(zhǔn)試塊表面上的槽，并找出全跨距最大反射波的位置。在熒光屏上記下這一幅值點(diǎn)

16、。B.4.2.3 在熒光屏上將B.4.2.1和B.4.2.2所確定的點(diǎn)相連接，此線即為距離-波幅曲線。,B.4.3 厚度大于150mm～250mm的鋼板B.4.3.1 把探頭置于試塊表面，使聲束對準(zhǔn)試塊底面上的切槽，并找出第一個1/2跨距反射的最大幅度位置。調(diào)節(jié)儀器，使這一反射波為熒光屏滿刻度的80%，在熒光屏上記下這個幅值點(diǎn)。B.4.3.2 不改變儀器的調(diào)整狀態(tài)，把探頭再次置于試塊表面，以全跨距對準(zhǔn)切槽獲得最大反射，在熒

17、光屏上記下這個幅值點(diǎn)。B.4.3.3 在熒光屏上將B.4.3.1和B.4.3.2所確定的點(diǎn)連成一直線，此線即為距離-波幅曲線,４）、掃查方法B.5.1 在鋼板的軋制面上以垂直和平行于鋼板主要壓延方向的格子線進(jìn)行掃查，格子線中心距為200mm。,工藝題3,3、某電站鍋爐低再出口集箱，其規(guī)格為D0508×25mm，材料牌號為10CrMo910。集箱管子與端蓋對接環(huán)縫如下圖所示，焊接剖口為單面V型，焊接方法為手工電弧焊打底，

18、埋弧自動焊蓋面，請按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)C級檢測Ⅰ級合格的要求，編制該對接環(huán)縫的超聲檢測工藝卡，并在圖上相應(yīng)部位標(biāo)注探頭位置。試塊與工件表面耦合損失差為4dB。,JB/T4730.3-2005解釋：１、超聲檢測技術(shù)等級1). A級檢測：A級僅適用于母材厚度≥8mm～46mm的對接焊接接頭?？捎靡环NK值探頭采用直射波法和一次反射波法在對接焊接接頭的單面單側(cè)進(jìn)行檢測。一般不要求進(jìn)行

19、橫向缺陷的檢測。,2) B級檢測：a) 母材厚度≥8mm～46mm時，一般用一種K值探頭采用直射波法和一次反射波法在對接焊接接頭的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測。b) 母材厚度大于46mm～120mm時，一般用一種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測，如受幾何條件限制，也可在焊接接頭的雙面單側(cè)或單面雙側(cè)采用兩種K值探頭進(jìn)行檢測。,c) 母材厚度大于120mm～400mm時，一般用兩種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩

20、種探頭的折射角相差應(yīng)不小于10°。d) 應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷的檢測。檢測時，可在焊接接頭兩側(cè)邊緣使探頭與焊接接頭中心線成10°～20°作兩個方向的斜平行掃查，見圖12。如焊接接頭余高磨平，探頭應(yīng)在焊接接頭及熱影響區(qū)上作兩個方向的平行掃查，見圖13。,3) C級檢測：采用C級檢測時應(yīng)將焊接接頭的余高磨平，對焊接接頭兩側(cè)斜探頭掃查經(jīng)過的母材區(qū)域要用直探頭進(jìn)行檢測，檢測方法見5.1.4.4。a). 母材厚度≥8m

21、m～46mm時，一般用兩種K值探頭采用直射波法和一次反射波法在焊接接頭的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)不小于10°，其中一個折射角應(yīng)為45°。,b). 母材厚度大于46mm～400mm時，一般用兩種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。兩種探頭的折射角相差應(yīng)不小于10°。對于單側(cè)坡口角度小于5°的窄間隙焊縫，如有可能應(yīng)增加對檢測與坡口表面平行缺陷有效的檢測方法。c). 應(yīng)進(jìn)

22、行橫向缺陷的檢測。檢測時，將探頭放在與焊縫及熱影響區(qū)上作兩個方向的平行掃查，見圖13。,2）、試塊采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊為CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA和CSK-ⅣA。CSK-ⅠA、CSK-ⅡA和CSK-ⅢA試塊適用壁厚范圍為6mm～120mm的焊接接頭，CSK-ⅠA和CSK-ⅣA系列試塊適用壁厚范圍大于120mm～400mm的焊接接頭。在滿足靈敏度要求時，試塊上的人工反射體根據(jù)檢測需要可采取其他布置形式或添加，也可采用其他型式的

23、等效試塊。,3）、探頭K值（角度） 斜探頭的K值（角度）選取可參照表18的規(guī)定。條件允許時，應(yīng)盡量采用較大K值探頭。表18 推薦采用的斜探頭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&

24、#176;～45°）>120～400 2.0～1.0（60°～45°） 4）、檢測頻率檢測頻率一般為2MHz～5MHz。,5)、母材的檢測 對于C級檢測，斜探頭掃查聲束通過的母材區(qū)域，應(yīng)先用直探頭檢測，以便檢測是否有影響斜探頭檢測結(jié)果的分層或其他種類缺陷存在。該項檢測僅作記錄，不屬于對母材的驗(yàn)收檢測。母材檢測的要點(diǎn)如下： a） 檢測方法：接觸式脈沖反射法，采用

25、頻率2MHz～5MHz的直探頭，晶片直徑10mm～25mm。 b） 檢測靈敏度：將無缺陷處第二次底波調(diào)節(jié)為熒光屏滿刻度的100%。 c） 凡缺陷信號幅度超過熒光屏滿刻度20%的部位，應(yīng)在工件表面作出標(biāo)記，并予以記錄。,6)、距離-波幅曲線的靈敏度選擇a） 壁厚為6mm～120mm的焊接接頭，其距離-波幅曲線靈敏度按表19的規(guī)定。b） 壁厚大于120mm～400mm的焊接接頭，其距離-波幅曲線靈敏度按表20的規(guī)定。c

26、） 檢測橫向缺陷時，應(yīng)將各線靈敏度均提高6dB。,工藝題4,4、某鍛件如圖1所示，材質(zhì)SA387Gr22Cl3（低合金鋼），機(jī)加工后要求進(jìn)行超聲檢測，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：底波降低量Ⅰ級、其它缺陷Ⅱ級。請?zhí)顚懸韵鹿に嚳ǎ?解釋：1、 鍛件檢測特點(diǎn)：1)、曲率較大，Φ360mm, Φ515mm;2)、T=31mm,65mm,108.5mm,165mm.3)、Φ29

27、8/Φ360=0.82, Φ298/Φ515=0.574)需要用直探頭，雙晶探頭，斜探頭。5)2.5P14Z, N≈21mm, 3N≈63mm; 2.5P20Z, N≈42mm, 3N≈126mm,2、雙晶直探頭試塊 a) 工件檢測距離小于45mm時，應(yīng)采用CSⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊。 b) CSⅡ試塊的形狀和尺寸應(yīng)符合圖5和表5的規(guī)定。表5 CSⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊尺寸 mm試塊序號 孔徑CSⅡ

28、-1 φ2 CSⅡ-2 φ3CSⅡ-3 φ4CSⅡ-4 φ6檢測距離L=5,10,15,20,25,30,35,40,45.,圖5 CSⅡ標(biāo)準(zhǔn)試塊,,3、雙晶直探頭基準(zhǔn)靈敏度的確定使用CS Ⅱ試塊，依次測試一組不同檢測距離的φ3平底孔（至少三個）。調(diào)節(jié)衰減器，作出雙晶直探頭的距離-波幅曲線，并以此作為基準(zhǔn)靈敏度。掃查靈敏度一般不得低于最大檢測距離處的φ2mm平底孔當(dāng)量直徑。,4、鋼鍛

29、件超聲橫波檢測附錄Ｃ適用于內(nèi)、外徑之比大于或等于80%的承壓設(shè)備用環(huán)形和筒形鍛件的超聲橫波檢測。 C.2 探頭C.2.1 探頭公稱頻率主要為2.5MHz。C.2.2 探頭晶片面積為140 mm2～400mm2。C.2.3 原則上應(yīng)采用K1探頭，但根據(jù)工件幾何形狀的不同，也可采用其他的K值探頭。,C.3 靈敏度校準(zhǔn)試塊為了調(diào)整檢測靈敏度，可利用被檢工件壁厚或長度上的加工余量部分制作對比試塊。在鍛件的內(nèi)外表

30、面，分別沿軸向和周向加工平行的V形槽作為標(biāo)準(zhǔn)溝槽。V形槽長度為25mm，深度為鍛件壁厚的1%，角度為60°。也可采用其他等效的反射體（如邊角反射等）。,C.4 檢測方法C.4.1 掃查方式C.4.1.1 掃查方向見圖C.1。,,C.4.2 基準(zhǔn)靈敏度的確定從鍛件外圓面將探頭對準(zhǔn)內(nèi)圓面的標(biāo)準(zhǔn)溝槽，調(diào)整增益，使最大反射高度為滿刻度的80%，將該值標(biāo)在面板上，以其為基準(zhǔn)靈敏度；不改變儀器的調(diào)整狀態(tài)，再移動探頭測定外圓面

31、的標(biāo)準(zhǔn)溝槽，并將最大的反射高度也標(biāo)在面板上，將上述兩點(diǎn)用直線連接并延長，繪出距離-波幅曲線，并使之包括全部檢測范圍。內(nèi)圓面檢測時基準(zhǔn)靈敏度也按上述方法確定，但探頭斜楔應(yīng)與內(nèi)圓曲率一致。,工藝題5,5、有一筒形鍛件，尺寸Di (內(nèi)徑) 3800×120mm，長度2000mm，材料SA508-Ⅲ，要求按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超聲檢測，驗(yàn)收級別為Ⅱ級?，F(xiàn)有CTS-22超聲波探傷

32、儀，直探頭2.5P20Z，斜探頭2.5P20×20K1，耦合劑為化學(xué)漿糊或機(jī)油。請編制工藝卡。,綜合題1,1、某壓力容器制造廠對一臺變換爐進(jìn)行焊后檢測，該爐產(chǎn)品編號H600，屬三類壓力容器，設(shè)計壓力6.7MPa，設(shè)計溫度330℃，介質(zhì)為變換氣（CO、H2、CO2等），材料1.25Cr0.5Mo，結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，筒體與封頭環(huán)縫的焊接方法為手工電弧焊封底，埋弧自動焊蓋面，焊縫余高磨平。,請回答下列問題：(1)、按法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

33、定對變換爐上的焊縫要進(jìn)行哪些無損檢測？比例各是多少？答：1) A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、B5 100%RT+20%UT，或100%UT+20%RT2) D1、D2、D3 100%MT,(2)、D3角焊縫結(jié)構(gòu)和尺寸如圖2所示，要求用直探頭和兩種K值斜探頭檢測該焊縫，請?zhí)顚懴铝谐暡z測工藝卡并在圖上注明掃查方向。,圖2 D3角焊縫結(jié)構(gòu)和尺寸示意圖,,JB/T4730.3-2005解釋：１、管座角焊縫的

34、檢測 a） 一般原則。在選擇檢測面和探頭時應(yīng)考慮到各種類型缺陷的可能性，并使聲束盡可能垂直于該焊接接頭結(jié)構(gòu)中的主要缺陷。b） 檢測方式。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，管座角焊縫的檢測有如下五種檢測方式，可選擇其中一種或幾種方式組合實(shí)施檢測。檢測方式的選擇應(yīng)由合同雙方商定，并應(yīng)考慮主要檢測對象和幾何條件的限制。,1）在接管內(nèi)壁采用直探頭檢測，見圖22位置1。2）在容器內(nèi)壁采用直探頭檢測，見圖23位置1。在容器內(nèi)壁采用斜探頭檢測，見圖22位

35、置4。3）在接管外壁采用斜探頭檢測，見圖23位置2。4）在接管內(nèi)壁采用斜探頭檢測，見圖22位置3和圖23位置3。5）在容器外壁采用斜探頭檢測，見圖22位置2。,圖22 插入式管座角焊縫,,圖23 安放式管座角焊縫,,C） 管座角焊縫以直探頭檢測為主，必要時應(yīng)增加斜探頭檢測的內(nèi)容。探頭頻率、尺寸應(yīng)按4.2.2和5.1.4的規(guī)定執(zhí)行，管座角焊縫斜探頭的距離-波幅曲線靈敏度按表19的規(guī)定，直探頭的距離-波幅曲線靈敏度按表21的規(guī)定。

36、距離-波幅曲線的制作詳見5.1.5.1。表21 管座角焊縫直探頭距離-波幅曲線的靈敏度評定線 定量線 判廢線φ2mm平底孔 φ3mm平底孔 φ6mm平底孔,(3)、筒體和封頭環(huán)縫B1、B3如圖3所示，現(xiàn)要求超聲波檢測按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)C級進(jìn)行超聲檢測，請說明檢測內(nèi)容、選用的探頭參數(shù)以及掃查面。

37、,,答：1) 焊縫兩側(cè)母材區(qū)先用直探頭2.5P20Z進(jìn)行檢測；2) 在焊縫的雙面雙側(cè)用兩種K值2.5P20×20K1和2.5P20×20K2斜探頭進(jìn)行檢測；3) 應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷檢測，把探頭放在焊縫內(nèi)、外表面上作正反兩個方向掃查，并把各線靈敏度提高6dB；,(4)、該焊縫結(jié)構(gòu)的斜面對超聲波檢測有哪些影響？從斜面掃查時，可采用哪些方法確定缺陷位置？答：1) 斜面對檢測的影響相當(dāng)于減小了探頭K值，因此，應(yīng)采用較大K

38、值的探頭進(jìn)行檢測；2) 對缺陷定位時應(yīng)進(jìn)行修正，可采用計算法或圖表法確定缺陷位置。,綜合題2,2、某電站鍋爐鍋筒如圖1所示，令號400-50。它的設(shè)計壓力為15.8MPa，設(shè)計溫度為348℃，材料為13MnNiMoNbR（抗拉強(qiáng)度Rm＝570～700Mpa），尺寸Di（內(nèi)徑）1800×92mm。其縱縫、下降管角焊縫采用埋弧自動焊，環(huán)縫采用手工電弧焊封底，埋弧自動焊蓋面?，F(xiàn)有儀器、試塊、探頭、耦合劑如下：(1) 儀器：CT

39、S-22，CTS-26(2) 試塊：CSK-ⅠA，CSK-ⅡA，CSK-ⅢA(3) 探頭：2.5P10×10K1，2.5P10×10K1.5，2.5P10×10K2，2.5P20×20K1，2.5P20×20K1.5，2.5P20×20K2，5P20×20K1，5P20×20K1.5，5P20×20K2，2.5P14Z，2.5P20Z，2.

40、5P30Z(4)耦合劑：機(jī)油，化學(xué)漿糊,(2)、下降管角焊縫結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3所示，請按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)，確定合適的超聲檢測方法和參數(shù)（探頭種類、探頭參數(shù)、檢測面），并說明依據(jù)或理由。答；1) 檢測方法：接管內(nèi)壁用2.5MHz、φ14直探頭檢測(應(yīng)使用小尺寸直探頭以提高耦合效果)，筒體內(nèi)外壁分別用2.5MHz、K1和K2斜探頭檢測。2) 按JB/T4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)5

41、.1.6.3條，下降管角焊縫應(yīng)以接管內(nèi)壁直探頭檢測為主，主要是有利于檢測坡口未熔合和垂直于表面的裂紋類缺陷；在筒體內(nèi)外壁增加斜探頭檢測，主要是檢測焊縫內(nèi)缺陷。,(3)、按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)，用直探頭檢測下降管角焊縫，是否可以采用底波調(diào)節(jié)法校準(zhǔn)檢測靈敏度？（說明理由）。如果可以，試敘述其校準(zhǔn)方法（焊縫寬度50mm）。,答：1) 如果底波聲程大于等于探頭的3N，則可采用底波調(diào)節(jié)法，對

42、2.5MHz、φ14探頭，N≈21mm,下降管底波聲程為75mm，大于3N，所以可以采用底波調(diào)節(jié)法校準(zhǔn)檢測靈敏度。 2) 按JB4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)，評定線為φ2平底孔，則檢測靈敏度為φ2/（75+50+10）,△Bf=20㏒（PB/Pf）-10（d/D）≈41dB，校準(zhǔn)時把底波高度設(shè)置在熒光屏滿刻度的80%，提高靈敏度41dB，即為φ2檢測靈敏度。,(4)、按JB/T47

43、30.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)C級要求，填寫鍋筒對接接頭的超聲檢測工藝卡。,綜合題3,3、某加氫反應(yīng)器如圖1所示，令號化610。設(shè)計壓力8.82Mpa，設(shè)計溫度425℃，材料2.25Cr-Mo鍛件，尺寸Di（內(nèi)徑）4400×132mm。其角焊縫采用埋弧自動焊，環(huán)縫采用手工電弧焊封底，埋弧自動焊蓋面。反應(yīng)器筒體、封頭和接管內(nèi)壁都有奧氏體不銹鋼堆焊層，材料為TP309L+TP347，厚度為6mm，

44、采用埋弧帶極堆焊。,(2)、筒體鍛件的尺寸為：內(nèi)徑 4400mm、厚度132mm、長度3200mm。請按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，確定其檢測方法和工藝參數(shù)，包括探頭參數(shù)、試塊種類和反射體參數(shù)、基準(zhǔn)靈敏度和調(diào)校方法以及掃查方向。,答:1) 直探頭：2.5P20Z； 試塊：工件或CSⅠ試塊； 反射體：大平底或Φ2mm平底孔； 基準(zhǔn)靈敏度：Φ2mm平底孔；

45、 基準(zhǔn)靈敏度調(diào)校方法1：徑向檢測時，把 探頭放在外圓周面上，調(diào)節(jié)儀器，把第一 次底波調(diào)至80%熒光屏高，然后增益34dB，即為Φ2mm平底孔靈敏度。 基準(zhǔn)靈敏度調(diào)校方法2：用CSⅠ試塊做距離－波幅曲線。 掃查方向：外圓周面和兩端面。,2) 斜探頭：2.5P20×22K1； 試塊：60°V型槽試塊； 反射體參數(shù)：深度1.32mm；長度25mm； 基準(zhǔn)靈敏度及調(diào)

46、校方法：從鍛件外圓面將探頭對準(zhǔn)內(nèi)圓面的V型槽，調(diào)整增益，使最大反射高度為滿刻度的80%，將該值標(biāo)在面板上，以其為基準(zhǔn)靈敏度；不改變儀器的調(diào)整狀態(tài)，再移動探頭測定外圓面的V型槽，并將最大的反射高度標(biāo)在面板上，將上述兩點(diǎn)用直線連接并延長，繪出距離-波幅曲線，并使之包括全部檢測范圍。掃查方向：軸向正反兩個方向，周向正反兩個方向，共進(jìn)行4個方向掃查。,(3)、筒體奧氏體不銹鋼堆焊層如圖2所示，請按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢

47、測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)，確定從母材側(cè)檢測和從堆焊層側(cè)檢測的工藝參數(shù)，包括探頭、試塊以及掃查方向，并比較這兩種檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)。,JB/T4730.3-2005解釋：１、堆焊層超聲檢測和質(zhì)量分級5.2.1 檢測范圍和一般要求本條適用于承壓設(shè)備用奧氏體不銹鋼、鎳合金等堆焊層內(nèi)缺陷，堆焊層與母材未接合缺陷和堆焊層層下母材再熱裂紋的超聲檢測以及檢測結(jié)果的質(zhì)量分級。5.2.2 檢測方法a）使用雙晶直探頭和縱波雙晶斜探頭從堆焊

48、層側(cè)對堆焊層進(jìn)行超聲檢測。b）用單直探頭和縱波單斜探頭從母材側(cè)對堆焊層進(jìn)行超聲檢測。,5.2.3 探頭5.2.3.1 雙晶探頭a）雙晶探頭（直、斜）兩聲束間的夾角應(yīng)能滿足有效聲場覆蓋全部檢測區(qū)域，使探頭對該區(qū)域具有最大的檢測靈敏度。探頭總面積不應(yīng)超過325mm2，頻率2.5MHz，為了達(dá)到所需的分辨力，也可采用其他頻率。兩晶片間隔聲效果應(yīng)保證良好。 b）縱波雙晶斜探頭的K=2.75（折射角β＝70°），焦點(diǎn)深

49、度應(yīng)位于堆焊層和母材的結(jié)合部位。5.2.3.2 單直探頭探頭面積一般不應(yīng)超過625mm2，頻率為2 MHz～5MHz。5.2.3.3 縱波斜探頭探頭頻率為2 MHz～5MHz，K=1（折射角β＝45°）,5.2.4 對比試塊5.2.4.1 對比試塊應(yīng)采用與被檢工件材質(zhì)相同或聲學(xué)特性相近的材料，并采用相同的焊接工藝制成。其母材、熔合面和堆焊層中均不得有大于或等于φ2mm平底孔當(dāng)量直徑的缺陷存在。試塊堆焊層表面

50、的狀態(tài)應(yīng)和工件堆焊層的表面狀態(tài)相同。 5.2.4.2 從堆焊層側(cè)進(jìn)行檢測采用T1型試塊，母材厚度T至少應(yīng)為堆焊層厚度的兩倍。T1型試塊如圖27所示。,圖27 T1型試塊,,5.2.4.3 從母材側(cè)進(jìn)行檢測采用T2型試塊，母材厚度T與被檢母材的厚度差不得超過10%。T2型試塊如圖28所示。如果工件厚度比較大，T2型試塊的長度L應(yīng)能滿足檢測要求。,,5.2.4.4 檢測堆焊層和母材的未結(jié)合，采用T3型試塊。當(dāng)從母材側(cè)進(jìn)

51、行檢測時，采用T3（a）型試塊，被檢測的工件母材厚度和試塊母材厚度差不應(yīng)超過10%。當(dāng)從堆焊層側(cè)進(jìn)行檢測時，采用T3（b）型試塊，試塊的母材厚度至少應(yīng)為堆焊層厚度的兩倍。T3型試塊如圖29所示。,圖29 T3型試塊,,5.2.5 靈敏度校準(zhǔn)5.2.5.1 采用T1型試塊的校準(zhǔn)a） 縱波雙晶斜探頭靈敏度的校準(zhǔn)：將探頭放在試塊的堆焊層表面上，移動探頭使從φ1.5mm橫孔獲得最大反射波幅，調(diào)節(jié)衰減器使回波幅度為滿刻度的80%，以此

52、作為基準(zhǔn)靈敏度。b） 雙晶直探頭靈敏度的校準(zhǔn)：將探頭放在試塊的堆焊層表面上，移動探頭使其從φ3mm平底孔獲得最大波幅，調(diào)整衰減器使回波幅度為滿刻度的80%，以此作為基準(zhǔn)靈敏度。,5.2.5.2 采用T2型試塊的校準(zhǔn)a） 將單直探頭放在母材一側(cè)，使φ3mm平底孔回波幅度為滿刻度的80%，以此作為基準(zhǔn)靈敏度。b） 縱波斜探頭靈敏度的校準(zhǔn)：將探頭放在試塊的母材表面上，移動探頭使從φ1.5mm橫孔獲得最大反射波幅，調(diào)節(jié)衰減器使回波幅度為

53、滿刻度的80%，以此作為基準(zhǔn)靈敏度。,5.2.5.3 采用T3型試塊的校準(zhǔn)a） 雙晶直探頭靈敏度的校準(zhǔn)：將探頭放在堆焊層一側(cè)，使φ10mm平底孔回波幅度為滿刻度的80%，以此作為基準(zhǔn)靈敏度。 b） 單直探頭靈敏度的校準(zhǔn)：將探頭放在母材一側(cè)，使φ10mm平底孔回波幅度為滿刻度的80%，以此作為基準(zhǔn)靈敏度。,5.2.6 掃查方法5.2.6.1 檢測應(yīng)從母材或堆焊層一側(cè)進(jìn)行。如對檢測結(jié)果有懷疑時，也可從另一側(cè)進(jìn)行補(bǔ)充檢測。5.2

54、.6.2 掃查靈敏度應(yīng)在基準(zhǔn)靈敏度基礎(chǔ)上提高6dB。5.2.6.3 采用雙晶斜探頭檢測時應(yīng)在堆焊層表面按90°方向進(jìn)行兩次掃查；采用雙晶直探頭檢測時應(yīng)垂直于堆焊方向進(jìn)行掃查。進(jìn)行掃查時，應(yīng)保證分隔壓電元件的隔聲層平行于堆焊層。,答：1) 母材側(cè)檢測： [1] 直探頭：2.5P20Z； 試塊：T2、T3； 掃查方向：外圓周面。 [2]

55、 縱波斜探頭2.5P20×22k1； 試塊：T2 掃查方向：軸向正反兩個方向， 周向正反兩個方向共進(jìn)行4個方向掃 查。,2) 堆焊層側(cè)檢測： [1] 雙晶直探頭：2.5P14FG3Z 試塊：T1、T3 掃查方式：探頭分隔面平行于堆焊 方向，垂直于堆焊方向掃查。 [2] 雙晶斜探頭：f=2.5

56、MHz，晶片尺寸 （5×10）×2mm，焦點(diǎn)深度6mm 試塊：T1 掃查方式：互成90°進(jìn)行4個方向掃查,優(yōu)缺點(diǎn)比較； 母材側(cè)檢測的優(yōu)點(diǎn)是不受堆焊層表面狀態(tài)的影響，耦合較好；適合于在役容器堆焊層的檢測。缺點(diǎn)是只適合于表面平行工件的檢測；缺陷定位不準(zhǔn)確；母材材質(zhì)和表面狀態(tài)對檢測有影響;縱波斜探頭檢測效果不好。,(4)、筒體堆焊層母材側(cè)檢測用T2型試塊制作時有

57、什么要求？請按圖1和圖2確定T2型試塊的具體尺寸，畫圖表示。答：1) 對比試塊應(yīng)采用與被檢工件材質(zhì)相同或聲學(xué)特性相近的材料，并采用相同的焊接工藝制成。其母材、熔合面和堆焊層中均不得有大于或等于φ2mm平底孔當(dāng)量的缺陷存在。試塊堆焊層表面狀態(tài)應(yīng)和工件相同。 2) 試塊尺寸：δ0=6mm； T=118.8mm～145.2mm； L=200mm。,綜合題4,請回答以下問

58、題：(1)、制造過程中容器筒體縱、環(huán)縫要進(jìn)行哪些無損檢測？分別寫出檢測方法、檢測比例（包括必探部位）和合格級別。 答：1）檢測方法和比例：100%RT+20%UT（或100%UT+20%RT）局部檢測應(yīng)包括所有縱環(huán)縫交叉部位、100%MT。 2）合格級別：RT-Ⅲ級、UT-Ⅱ級、MT-Ⅰ級。,JB/T4730.3-2005解釋：１、復(fù)合板超聲檢測4.4.1 范圍本條適用于基板厚度大于或等于6mm的承

59、壓設(shè)備用不銹鋼、鈦及鈦合金、鋁及鋁合金、鎳及鎳合金、銅及銅合金復(fù)合板的超聲檢測和質(zhì)量分級?；逋ǔ２捎锰间?、低合金鋼板或不銹鋼板。本條主要用于復(fù)合板復(fù)合面結(jié)合狀態(tài)的超聲檢測。,4.4.2 探頭選用4.4.2.1 探頭的選用應(yīng)按表1的規(guī)定進(jìn)行。4.4.2.2 雙晶直探頭性能要求應(yīng)符合附錄A（規(guī)范性附錄）的要求。4.4.3 檢測方法4.4.3.1 檢測面一般可從基板或復(fù)板側(cè)表面進(jìn)行檢測。4.4.3.2 耦合方式耦

60、合方式可采用直接接觸法或液浸法。,4.4.3.3 掃查方式 a) 掃查方式可采用100%掃查或沿鋼板寬度方向，間隔為50mm的平行線掃查；b) 根據(jù)合同、技術(shù)協(xié)議書或圖樣的要求，也可采用其他掃查形式；c） 在坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm內(nèi)應(yīng)作100%掃查。,4.4.4 基準(zhǔn)靈敏度的確定將探頭置于復(fù)合鋼板完全結(jié)合部位，調(diào)節(jié)第一次底波高度為熒光屏滿刻度的80%。以此作為基準(zhǔn)靈敏度。4.4.5 未結(jié)合區(qū)的測定第一次底波

61、高度低于熒光屏滿刻度的5%，且明顯有未接合缺陷反射波存在時（≥5%），該部位稱為未結(jié)合區(qū)。移動探頭，使第一次底波升高到熒光屏滿刻度的40%，以此時探頭中心作為未結(jié)合區(qū)邊界點(diǎn)。,2)、復(fù)合鋼板入廠時要進(jìn)行超聲檢測復(fù)驗(yàn)。請按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，分別敘述從基板側(cè)和復(fù)板側(cè)表面檢測的方法（包括探頭、靈敏度校驗(yàn)、掃查方式等）。答：基板側(cè)和復(fù)板側(cè)： 探頭：2.5P20Z;

62、靈敏度校驗(yàn)：將探頭置于復(fù)合鋼板完全結(jié)合部位，調(diào)節(jié)第一次底波高度為熒光屏滿刻度的80%。以此作為基準(zhǔn)靈敏度。 掃查方式：采用100%掃查或沿鋼板寬度方向，間格為50mm的平行線掃查。在坡口預(yù)定線兩側(cè)各50mm內(nèi)應(yīng)作100%掃查。,(3)、根據(jù)JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，復(fù)合鋼板可以從基板側(cè)檢測，也可以從復(fù)板側(cè)檢測，試問它們的檢測結(jié)果是否一致？說明理由。答：由于復(fù)合鋼板是以

63、底波消失法來評定缺陷的，而底波是否消失，主要取決于未結(jié)合的面積和聲束的橫截面積。由于探頭聲束是擴(kuò)散的，聲束的橫截面積隨聲程增大而擴(kuò)大，所以對一個確定的未結(jié)合而言，檢測的聲程越大剩余底波高度就越大。因此，一般而言，復(fù)板側(cè)的檢測結(jié)果嚴(yán)于基板側(cè)的檢測結(jié)果。,1)、按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，試確定采用哪個檢測技術(shù)級別對環(huán)縫進(jìn)行超聲檢測較合適？說明理由。答：焊縫厚度為80mm，如果按C級

64、檢測一般用兩種K值探頭采用直射波法在焊接接頭的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測，由于焊縫內(nèi)壁有不銹鋼復(fù)合層，只能采用單面雙側(cè)檢測，因此采用B級較合適，即使用兩種K值探頭在焊接接頭的單面雙側(cè)進(jìn)行檢測。,2)、按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測方法，是否可以通過不銹鋼復(fù)合層對基材對接焊縫進(jìn)行超聲檢測？說明理由。答：不可以。因?yàn)镴B/T4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定相應(yīng)試塊與探頭；又因奧氏體不銹鋼晶粒

65、較粗，對超聲衰減大。另外，奧氏體不銹鋼與低合金鋼相比，聲速和聲阻抗都有差異，這會導(dǎo)致檢測時對缺陷定位不準(zhǔn)、檢測靈敏度降低以及信噪比降低等，所以無法通過不銹鋼復(fù)合層對基材對接焊縫進(jìn)行超聲檢測檢測。,3)、如果對環(huán)縫進(jìn)行單面雙側(cè)（外壁） 檢測，請問與雙面雙側(cè)檢測相比，其主要的缺點(diǎn)有哪些？對此如何優(yōu)化檢測方法？ 答：由于焊縫厚度較大為80mm，采用直射波檢測。因此，主要缺點(diǎn)是在檢測面一側(cè)存在檢測盲區(qū)。對此可采用高頻率、大K值、小晶片探頭或

66、雙晶斜探頭對盲區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充檢測。,綜合題5,5、某加氫反應(yīng)器如圖1所示，令號：化609。設(shè)計壓力8.82Mpa，設(shè)計溫度425℃，材料2 1/4Cr-Mo，尺寸Di（內(nèi)徑）4400×132mm。其中縱向焊接接頭和角接焊接接頭采用埋弧自動焊，環(huán)向?qū)咏宇^焊縫采用手工電弧焊封底，埋弧自動焊蓋面。反應(yīng)器筒體、封頭和接管內(nèi)壁都有奧氏體不銹鋼堆焊層，材料為TP309L+TP347，厚度為6mm，采用埋弧帶極堆焊工藝進(jìn)行堆焊。,現(xiàn)有檢測儀器

67、、試塊、探頭、耦合劑如下：1)、儀器：CTS-22、CTS-262)、標(biāo)準(zhǔn)試塊：CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-IVA對比試塊：T1型試塊、T2型試塊、T3型試塊（包括：a試塊、b試塊）3)、斜探頭：2.5P10×10K1、2.5P10×10K1.5、2.5P10×10K2、2.5P20×20K12.5P20×20K1.5、2.5P20×20K2、5

68、P20×20K1、5P20×20K1.5、5P20×20K2直探頭：2.5P20Z、5.0P20Z雙晶直探頭：2.5P14FG3Z、2.5P14FG6Z縱波雙晶斜探頭：(1) f=2.5MHz，晶片尺寸（5×10）×2，焦點(diǎn)深度3mm(2) f=2.5MHz，晶片尺寸（5×10）×2，焦點(diǎn)深度6mm4)、耦合劑：機(jī)油、化學(xué)漿糊,(1)、奧氏體不銹鋼堆焊層如圖

69、2所示，請按JB/T4730.3-2005《承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)確定從堆焊層側(cè)檢測時，探頭種類和參數(shù)、試塊及掃查方向的選擇。答：（1）雙晶直探頭：2.5P14FG3Z 試塊：T1型試塊、T3型試塊（b試塊） 掃查方式：采用雙晶直探頭檢測時應(yīng)垂直于堆焊方向進(jìn)行掃查，并保證在掃查時，探頭隔聲層平行于堆焊方向。 （2）縱波雙晶斜探頭：f=2.5MHz，晶片尺

70、寸 （5×10）×2mm，焦點(diǎn)深度6mm 試塊：T1型試塊、T3型試塊（b試塊） 掃查方式：采用縱波雙晶斜探頭檢測時，應(yīng)在堆焊層表面按90°方向進(jìn)行兩次（4個方向）掃查。,答：由于焊縫在球形封頭上，因此定位方法與平板對接焊縫不同，不能以儀器上顯示的數(shù)值直接作為深度值和水平距離，應(yīng)通過修正計算以弧長和實(shí)際深度來表示。它不能直接用筒體縱縫的定位公式進(jìn)行計算。區(qū)別