毕业设计（文）
题目： 板材焊缝超声波探伤测试
系 信息工程系
专业名称 测控技术仪器
班级学号 098201226
学生姓名 刘奎
指导教师 李志农
二O三 年 五 月
毕业设计（文）务书
I毕业设计(文)题目：
板材焊缝超声波探伤测试
II毕 业设计(文)原始资料(数)设计技术求：
原始资料：建军焊缝超声波检测技术研究硕士学位文新疆：新疆农业学2005
设计技术求：1熟悉超声探伤基原理国外研究现状课题研究意义
2熟悉板材超声波探伤基方法
3板材超声波探伤方案设计
4根板材参数选择适探伤方法
III毕 业设计(文)工作容完成时间：
1查找相关文献资料撰写开题报告 第1—4周
2翻译英文资料撰写务书 第5—6周
3学板材焊缝超声波探伤相关理 第7—8周
4板材焊缝超声波探伤进行设计 第9—10周
5总结研究成果撰写毕业文 第11—12周
6撰写毕业文准备答辩事宜 第13—14周
4月28日—5月11日：
Ⅳ 参考资料：
1 陈文革 魏劲松 超声损检测应研究发展[J] 损探伤20014 13．
2 张勋超声探伤技术损检测中应[J]海计量测试2012232：911
3 沈伟焊缝检测影响素分析[J]损探伤200014143
4 郑晖林树青超声检测[M]北京：中国劳动社会保障出版社2008
5 郑中兴超声检测中灵敏度分辨力[J]损检测1993 13(12) 353
6 姚风 冯益华 王丽．超声波超声检测[J] 山东轻工业学院学报 2007 21(2) 6773．
7 Hudg ell R J & Wor rall G M Ultraso nic Char acterization and Inspection o f Austenit ic Welds[J] Int JPr es Ves & Piping 1989 39( 4) 247
信息工程 系 测控技术仪器 专业类 0982012 班
学生（签名）：
填写日期： 2013 年 3 月 8 日
指导教师（签名）：
助理指导教师(指出负责部分)：
系（签名）：
附注务书应该附已完成毕业设计说明书首页
学士学位文原创性声明
声明呈交文导师指导独立完成研究成果文中特加标注引容外文包含法律意义已属形式研究成果包含已学位申请文成果文研究作出重贡献集体均已文中明确方式表明完全意识声明法律果承担
作者签名： 日期： 年 月 日
学位文版权授权书
学位文作者完全解学校关保留学位文规定意学校保留国家关部门机构送交文复印件电子版允许文查阅阅授权南昌航空学科技学院文全部部分容编入关数库进行检索采影印缩印扫描等复制手段保存汇编学位文
作者签名： 日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
板材焊缝超声波探伤测试
学生姓名：刘奎 班级：0982012
指导老师：李志农
摘：毕业设计课题板材焊缝超声波探伤测试务掌握程设备制造流程焊接缺陷产生原基础研究超声波探伤技术钢制压力容器接焊接接头探伤检测中应出焊缝返修具体方案
文详述国外超声检测技术发展现状简述程设备制造焊接损探伤基础详细介绍超声波探伤技术焊缝损探伤中应评定等级注意事项
针定板材焊缝通实验检测该焊缝缺陷文详细介绍试块选设备调试现场探伤中常见问题解决方法时出现场探伤缺陷定位长度测量具体方法通JB47302005标准试验中检测缺陷进行等级评定
关键词：焊缝 超声波探伤 试块 缺陷评定
指导老师签名：
Plate weld ultrasonic flaw detection test
Name Liu jing kui Class 0982012
Supervisor Li zhi nong
Abstract：This graduation design topic is the plate weld ultrasonic flaw detection test The Main task is in process equipment manufacturing process and welding defects and its causes based on the research of ultrasonic flaw detection technology in steel pressure vessel flaw detection the application of butt weld and weld repair
This article details the development of ultrasonic testing technology and current situation both at home and abroad and introduces the process of equipment manufacturing welding and NDT are introduced in detail on the basis of ultrasonic testing technology and its application in nondestructive flaw detection and rating and matters needing attention
Sheet for a given weld the weld defect detection by the experiments this paper introduced the block selection equipment debugging and onsite inspection of the common problems and solutions At the same time gives the field inspection defect location and length measurement of specific methods and through the JB47302005 standard to detect thedefects in the experiment a rating
Keywords weld Ultrasonic flaw detection block Defect evaluation
Signature of Supervisor
目录
1 绪 1
11 选题背景意义 1
12 超声检测技术发展历程现状 2
121 国际超声检测技术发展历程现状 2
122国超声损检测发展现状 4
13 文研究容 6
2 超声检测基础知识 7
21超声检测原理方法分类 7
22超声检测优缺点局限性 9
3 焊接接头超声检测 10
31坡口形式 10
32常见焊接缺陷 11
33钢制承压设备接焊接接头超声检测 12
331焊接接头超声检测技术等级选择 12
332检测方法检测条件选择 13
333标准试块 16
334 超声检测仪扫描速度调节 18
335 距离波幅曲线灵敏度调节 19
336 传输修正 20
327 扫查方式 22
328 缺陷评定质量分级 23
4 钢板接焊缝超声探伤实验 26
41探伤实验数记录 26
42 实验数分析处理 32
5 结 34
参考文献 35
致谢 36
1绪
11 选题背景意义
程设备工业部门缺少重生产设备供热供电储存种工业原料产品完成工业生产程必需种物理程化学反应成石油化工电站核军工等工业部门重生产装备制造工艺焊接质量求较高焊缝质量直接决定着压力容器安全寿命制造程中焊缝检测显尤重迫切需寻找种高效济简便行损检测技术缺陷评定方法损检测技术包括射线探伤超声波探伤磁粉探伤渗透探伤声发射等方法中超声波探伤射线探伤检测压力容器焊缝部缺陷手段超声波探伤探伤距离探伤装置体积重量轻便携带检测速度快检测费低等优势程设备制造役检测工作中越越应
历史原程设备检验检测缺陷评定存问题具体表现：1役程设备(中包括国外进口设备)设计制造安装等采标准统检验检测求难统制造质量难保证设备维护理带难度2程设备验收理严导致现役设备焊缝中存着量超标缺陷焊接缺陷类型包括未焊透未熔合裂纹气孔夹渣等3国外关缺陷评定标准统缺陷进行定期检查效安全评定盲目势必会造成重恶性事企业带重济损失样实现焊缝部缺陷精确定位定量定性分析缺陷评定需迫切解决课题焊缝缺陷检测中超声检测目前公认效常规损检测方法常规检测相具明显优势焊缝超声检测方面较济操作轻便灵活质量控制役设备安全性检查中广泛应方面焊缝超声检测直观性检测员检测象仪器探头等诸素产生漏检误判针超声检测技术显示直观探伤技术难度探伤结果便保存等技术难点深入学掌握超声检测技术搞清原理掌握时发挥创新精神探索超声检测程中出现问题加解决针焊缝部缺陷超声波检测安全评定程中涉关键性问题进行系统分析缺陷检测结果进行缺陷评定具重意义基原文重点研究焊接缺陷成焊缝部缺陷超声波检测方法选JB47302005标准进行缺陷评定质量分级焊接缺陷进行效安全评定
12 超声检测技术发展历程现状
损检测技术已历世纪损检测技术身非种生产技术技术水反映该部门该行业该区甚该国工业技术水损检测技术带济效益十分明显统计资料显示损检测产品增值情况致机械产品5国防宇航原子产品1218 火箭20例德国奔驰公司汽车千零件损检测整车运行公里数提高倍提高产品国际市场竞争力：日汽车生产中30零件采损检测质量迅速超美国德国科学家认损检测验技术机械工业四支柱美国前总统里根说没先进损检测技术美国享众领域领先位见现代工业建立损检测基础说法世界国超声损检测予高度重视
超声损检测技术(UT)五常规检测技术常规损检橄技术相具测象范围广检测深度：缺陷定位准确检测灵敏度高：成低方便：速度快体害便现场等特点超声损检测技术国外应广泛颇率高发展较快种损检测技术体现改进产品质量产品设计加工制造成品检验设备服役阶段体现保证机器零件性安全性世界国出版损检测书籍资料文献中超声探伤占数量首屈指关资料表明国外年约发表3000篇涉损检测文献资料全部文献资料中关超声损检测容约占45 前届世界损检测会议文集收录文中关超声检测文数遥遥领先检测方法特2000年10月罗马召开第十五届世界损检测会议(WCNDT)收录663篇文中超声检测占250篇(2000年WCNDT会议收录文分布情况)说明超声损检测研究势头损检测中重位
121 国际超声检测技术发展历程现状
20世纪70 年代超声检测数宇化动化智化图象化成超声损检测技术研究热点标志着超声损检测现代化进程年着传感技术电子技术动控制技术记算机技术发展现代损检测技术已进计算机控制信息加工时代表现：生产程实时监控产品运行程监督(轧钢生产线监控)涂种厚度防腐材料保温层工程检测技术：动扫描动定位踪检测象种检测机器：缺陷动识记算机模拟技术深入研究等中计算机模拟仿真技术通制造试件(顶埋种工然缺陷)获种缺陷信号采计算机软件方法模拟检测程检测系统结构缺陷参数建立准确数学模型较困难实际生产中应相少
国外工业发达国家损检测技术已逐步NDINDTNDE渡损探伤损检测损评价损检测发展三阶段超声损探伤初级阶段作仅仅损害零部件前提发现眼见部缺陷满足工业设计中强度求超声损检测20年应广泛术语仅检测终产品生产程关参数进行监测超声损评价超声检测发展高境界探测缺陷出材质定量评价包括材料缺陷物理力学性检测评价损检测发展般损评价动损评价定量损评价发展(NEDANEDQNED发展)逐步减少素影响改计算机进行检测分析数提高检测性
超声检测仪器性直接影响超声检测性发展电子技术等相关学科发展息息相关计算机介入方面提高设备抗干扰力方面利计算机运算功实现缺陷信号定量动读数动识动补偿报警20世纪80年代新代超声检测仪器——数字化智化超声仪问世标志着超声检测仪器进入新时代
超声损检测仪器数字化智化图象化型化功化发展第十三十四世界损检测会议仪器展览会1996年中国国际质量控制技术测试仪器展览会1997年日损检测展览会等型国际会议会展中数字化智化图象化超声仪引注目显示世界损检测仪器发展趋势中德国Krautraemer公司美国Panametrics公司丹麦Force Institutes公司美国PAC公司产品具代表性真正智化超声仪应该全面客观反映实际情况运频谱分析适应专家网络数进行分析提高性提高超声检测中缺陷定位定量定性性超声检测仪器实现数字化智化急解决关键技术问题
扫查装置智化方发展扫查装置动检测系统基础部分检测结
果准确性性赖扫查装置例采声藕合监视藕合良反馈控制方式提高探头工件表面耦合稳定度检测性20世纪90年代出现种智检测机器已形成机器检测新时代工程检测机器系列商业市场例日东京煤气公司蜘蛛型机器移动速度约60mh 重约140kg采16超声探头运行状态球罐意点坐标位置进行扫描日NKK公司研制机器助道液体推力前进测量输油道腐蚀状况检测精度1mm丹麦Force研究爬壁机器重约10吨采磁吸附预置磁条踪方式检测类型储罐船体缺陷
超声成象技术电视技术计算机技术信息技术基础发展起历漫长发展历程早20年代开始探索超声成象原理方法超声成象成早实现超声损检测技术技术原早期超声成象检测技术快超声损检测技术取代20世纪60年代激光发明光学全息技术成极刺激声象研究兴趣然声学领域简单模仿光全息等光学成象方法遇极障碍迫新技术基础根声波特点发展出扫描成象技术流种新成象方法
现代损检测技术中超声成象技术种令瞩目新技术超声图象提供直观量信息直接反映物体声学力学性质着非常广阔发展前景现代超声成象技术计算机技术信号采集技术图象处理技术相结合产物数采集技术图象重建技术动化智化技术超声成象系统性价格等发展直接影响超声检测图象化进程现代超声成象技术动化智化特点许优点检测致性性复现性高存储检测结果时调历次检测结果动较缺陷做动态检测等总超声成象技术克服传统超声检测直观判伤难记录缺陷减少检测中干扰效提高损检测性定量损检测重工具
目前已正开发成象技术包括超声B扫描成象超声C扫描成象超声D扫描成象 P扫描成象超声全息成象超声CT成象等技术
122国超声损检测发展现状
年国超声损检测事业取巨进步发展超声损检测已应
工业部门途正日趋扩超声损检测相关理方法应基础性研究正逐步深入已取许具国际先进水成果许途微机控制动超声检测系统已应实际生产国方面开展研究：计算机化超声设备户友界面操作系统软件超声数字信号处理包括工智神网络模式识相位补偿等高频超声损检测技术：种扫描成象技术：坐标通道动超声检查系统：超声机器检测系统：复杂构件动扫描超声成象检测(5维维探头调节结构等辅助设备开发研究)等中许成果已达国际先进水研究国超声损检测技术持续发展提供保证
损检测标准化规范化检测仪器数字化智化图象化型化系列化工作取发展国已制订系列国标部标行业标准引进ISOATSMDINSSBSNFJIS等百国外标准损检测员培训逐渐国际接轨
国超声损检测事业整体水言发达国家间存差距具体表现方面
1检测专业队伍中高级技术员高级操作员占例较极阻碍超声损检测技术动化智化图象化进展验丰富老辈检测工作者缺乏实践验转化理总结年轻检测员拥丰富计算机等现代技术缺乏切实实践验导致现超声检测软件系统程度缺陷降低检测性特专家系统软件动判伤动评定缺陷级功软件编写应该引起足够重视组织定力力超声损检测现场验进行收集总结断充实检测理检测规范损检测技术员计算机技术员机结合起开发出实损检测软件外应该树立类损检测软件正确观念软件正确检测方法检测状态定适范围限制结果
2专业损检测员相较少现损检测设备利率低国损检测技术40年发展然应已遍30系统领域直接事损检测技术方面员已20万左右高技术专业员较少目前国投入日少国民生产总值日三分左右国产品质量存问题导致量产品报废致测算国良品年损失约2000亿元更严重果产品竞争力差影响产品进入国际市场调研型机械制造企业拥数少损检测设备损检测重性认识够专门事损检测员缺乏等素损检测生产中未发挥应作损检测方面书籍缺乏利损检测继员培养
3重视损检测技术领域信息技术应信息技术损检测结合限度检测程中获取量信息国损检测信息技术建设工作处相薄弱阶段目前国已建立损检测专业网站涉损检测技术范畴容网站初步估算超50专业损检测技术资讯综合网站少仅损检测资讯网(httpwwwndtinfonet)家余网站容局限身生产营服务业务等范围相较狭窄重视损检测技术领域信息技术应建立损检测类相关技术设备仪器等方面专业综合性资讯网站前损检测技术发展必须超声检测专业队伍技术水普遇提高认识信息技术应必性
总前迫切需解决问题涉实际工程应中亟解决问题检测方法规范化判伤标准化检测验收标准制订操作步骤程序化检测技术领域信息化外应该注重损检测员资格进行全国统培训鉴定考核力争损检测员培训国际接轨
13 文研究容
文研究超声损检测方法运重点研究超声钢制焊接接头损检测解钢制焊接接头缺陷产生缺陷原基础钢制焊接接头进行超声检测厚度板材焊缝检测等级设计检测工艺工件中检测缺陷进行定性定量定位评级
2超声检测基础知识
21超声检测工作原理方法分类
超声检测工作原理
超声检测基超声波工件中传播特性声波通材料时量会损失遇声阻抗两种介质分界面时会发生发射等工作原理：
1声源产生超声波采定方式超声波进入工件
2超声波工件中传播工件材料中缺陷相互作传播方特征改变
3改变超声波通检测设备接收进行处理分析
4根接收超声波特征评估工件身部否存缺陷缺陷特性
脉反射法例：
声源产生超声波进入工件中→超声波工件中定方速度前传播→遇两侧声阻抗差异界面时部分声波反射→检查设备接收显示→分析声波幅度位置等信息评估缺陷否存存缺陷位置等两侧声阻抗差异界面材料中某种缺陷（连续）裂纹气孔夹渣等工件外表面声波反射程度取决界面两侧声阻抗差异入射角界面面积等通测量入射声波接收声波间声传播时间知反射点距入射点距离
二超声检测方法分类
1原理分类
脉反射法穿透法振法
1）脉反射法：超声波探头发射脉检试件根发射波情况检测试件缺陷方法称脉反射法包括：缺陷回波法底波高度法次底波法
2）穿透法：脉连续波穿透试件量变化判断缺陷情况种方法称穿透法
3）振法：超声波检工件传播时块厚度超声波半波长整
数倍时引起振仪器显示出振频率试件存缺陷工件厚度发生变化时改变试件振频率试件振特性判断缺陷情况工件厚度变化情况方法称振法
3显示方式分类
根接收信号显示方式分A型显示超声成显示
4波形分类
波法横波法表面波法板波法爬波法
1）波法：直探头发射波进行检测方法包括：单晶探头反射法双晶探头反射法穿透法
2）横波法：波通楔块水等介质倾斜入射试件检测面利波型转换横波进行检测方法称横波法
2）表面波法：表面波进行检测方法称表面波法
4）板波法：板波进行检测方法称板波法
5）爬波法：（爬波指表面波第介质中波入射角位第界角附时第二介质中产生表面横波种表面波纯粹波折射横波）爬波检测表面较粗糙工件表面缺陷灵敏度分辨率表面波高
三探头数目分类
1单探头法
探头兼发射接收超声波检测方法称单探头法
特点：波束轴线垂直片状缺陷立体缺陷检出效果波束轴线行片状缺陷难检出
2双探头法
两探头（发射接收）进行检测方法称双探头法发现单探头法难检出缺陷
方法：列式交叉式V型串列式K型串列式串列式等
3探头法
二探头成组合起进行检测方法称探头法例：相控阵检测方法
四探头接触方法分类
1直接接触法
探头试件探测面间涂薄耦合剂层种检测方法称直接接触法
特点：检测图形较简单判断容易检出缺陷灵敏度高操作方法简单求检测面光洁度高
2液浸法
探头工件浸液体中液体耦合剂进行检测方法称液浸法分全浸没式局部浸没式（喷液式通水式满溢式）
五工干预程度分类
1手工检测
般操作者手持探头进行A型脉反射式超声检测该方法方便实检测性受素影响较
2动检测
动化超声检测设备少工干预进行完成检测全部程般采动扫查装置检测程中动记录声束位置信息动采集记录数检测方式该方法求检测设备较复杂检测性受素影响较
22超声检测优缺点局限性
优点
损检测方法相超声检测方法优点：
1适金属非金属复合材料等种制件损检测
2穿透力强较厚度范围工件部缺陷进行检测金属材料
检测厚度1～2mm薄壁材板材检测米长钢锻件
3缺陷定位教准确
4面积型缺陷检出率较高
5灵敏度高检测工件部尺寸缺陷
6检测成低速度快设备轻便体环境害现场较方便等
二局限性
1工件中缺陷进行精确定性定量需作深入研究
2具负责形状规外形工件进行超声检测困难
3缺陷位置取形状检测结果定影响
4工件材质晶粒度等检测较影响
5常手工A型脉反射法检测时结果显示直观检测结果法直接见证记录
3焊接接头超声检测
国外工业行业部门应焊接技术制造种重结构特锅炉压力容器压力道种钢结构焊接方法制造资料表明通焊接加工钢材占世界钢材产量50超声检测检测焊接接头缺陷焊接接头质量评价提供重数损检测手段够合理选择检测方法检测条件获较正确检测结果检测员应解关焊接基知识焊接坡口形式焊接方法工艺焊接缺陷等章结合JBT473032005详细介绍焊接接头超声检测方法
31坡口形式
保证两母材施焊完全熔合焊前应接合处母材加工成定形状种加工形状称坡口
a)
b)
c)
d)
e)
f)
a) 直边 b）V型 c）X型 d）U型 e）单V型 f）K型
图31接接头常见坡口形式
根板厚焊接方法接头形式求采坡口形式常见坡口形式图31示V形坡口焊接形成焊接接头部分名称图32示
1 焊缝宽度 2 焊道缝边 3 母材 4 根部 5 焊缝金属
6 余高 7 热影响区 8 焊趾
图32 V形坡口焊接接头部分名称
32常见焊接缺陷
焊接接头中常见焊接缺陷连续性偏差冶金均匀性中连续性气孔夹渣未焊透未熔合裂纹等焊接接头超声检测程焊接接头余高影响接头中裂纹未焊透未熔合等危险性缺陷检面垂直成定角度般采横波斜探头法检测
气孔
气孔焊接程中焊接熔池高温时吸收量气体冶金反应产生气体冷凝固前逸出残留焊缝形成空穴产生气孔原焊条焊剂焊前未烘干焊件表面污物清理净等气孔呈球形椭圆形气孔分单气孔链状气孔密集气孔
二未焊透
未焊透指焊接接头部分金属未完全熔透现象
产生未焊透原焊接电流运条速度太快焊接规范（坡口角度根部间隙钝边等）未焊透分根部未焊透中间未焊透层间未焊透等
三未熔合
未熔合指填充金属母材间没熔合起填充金属层间没熔合起产生未熔合原坡口干净运条速度太快焊接电流焊条角度等未熔合分坡口面未熔合层间未熔合
四夹渣
夹渣指焊残留焊缝金属熔渣非金属夹杂物产生夹渣原焊接电流速度快清理干净致熔渣非金属夹杂物逸出形成夹渣分点状条状
五裂纹
裂纹指焊接程中焊焊缝母材热影响区局部破裂缝隙裂纹成分热裂纹冷裂纹热裂纹等热裂纹焊接工艺施焊时产生冷裂纹焊接应力高焊条焊剂中含氢量高焊件刚性差异造成常焊件冷定温度产生称延迟裂纹热裂纹般焊件焊次加热（消应力热处理加热程）产生裂纹
裂纹分布分焊缝区裂纹热影响区裂纹裂纹取分裂纹横裂纹
焊缝中气孔夹渣立体型缺陷危害性较裂纹未熔合面型缺陷危害性焊缝探伤中加强高影响焊缝中裂纹未焊透未熔合等危害性缺陷检测面垂直成定角度般采横波探伤
33钢制承压设备接焊接接头超声检测
母材厚度8～400 mm全熔化焊接焊接接头特种设备行业超声检测象低碳钢低合金钢接接头超声检测焊接接头超声检测技术中基种应掌握类接头检测方法助解掌握材料形式焊接接头超声检测方法
331焊接接头超声检测技术等级选择
类焊接接头重性失效果严重性危害性超声检测效性成等存显著差异必根实际情况求采相适应超声检测技术等级焊接接头进行检测
焊接接头超声检测技术等级根检测面数量检测探头少否检测横缺陷焊缝余高否磨等进行划分检测技术等级质量保证样设计制造安装检验检测部门应根承压设备产品重程度进行选JBT 473032005承压设备损检测第3部分：超声检测中规定超声检测技术等级分ABC三检测级
(1)A级检测
A级检测技术适承压设备关支承件结构件焊接接头检测
适母材厚度8～46 mm焊接接头检测般种K值探头采直射波法次反射波法(称二次波法)焊接接头单面单侧进行检测般求进行横缺陷检测
(2)B级检测
B级检测技术适般承压设备接焊接头检测
1) 母材厚度8～46 mm时般种K值探头采直射波法次反射波法接焊接接头单面双侧进行检测
2) 母材厚度46～120mm时般种K值探头采直射波法焊接接头双面双侧进行检测受条件限制焊接接头双面单侧单面双侧采两种K值探头进行检测
3) 母材厚度120～400mm时般两种K值探头采直射波法焊接接头双面双侧进行检测两种探头折射角相差应10°
4) 检测焊接接头热影响区横缺陷应进行斜行扫查检测时焊接接头两侧边缘探头焊接接头中心线成10°～20°作两方斜行扫查焊接接头余高磨探头应焊接接头热影响区作两方行扫查
(3) C级检测
C级检测技术适重承压设备接焊接接头检测
AB级相求焊接接头余高磨直探头斜探头扫查母材区域进行检测者避免检测声束(包括斜探头直探头)母材区域存缺陷影响焊接接头缺陷检测效果技术求：
1) 采C级检测时应焊接接头余高磨焊接接头两侧斜探头扫查母材区域直探头进行检测
2) 母材厚度8～46 mm时般两种K值探头采直射波法次反射波法焊接接头单面双侧进行检测两种探头折射角相差应10°中折射角应45°
3) 母材厚度46～400 mm时般两种K值探头采直射波法焊接接头双面双侧进行检测两种探头折射角相差应10°单侧坡口角度 5°窄间隙焊缝应增加检测坡口表面行缺陷效检测方法
4) 应进行横缺陷检测检测时探头放焊缝热影响区作两方行扫查
332检测方法检测条件选择
(1)检测面准备
工件表面状况坏直接影响探伤结果应清焊接工件表面飞溅物氧化皮凹坑锈蚀油污等般砂轮机锉刀钢丝刷磨石砂纸等探测面进行修整表面粗糙度般63 μm
焊缝两侧探测面修整宽度P般根母材厚度确定JBT 473032005规定：采次反射法检测时探头移动区应等
（31）
（32）
式中：
——跨距mm
——母材厚度mm
——探头K值
——探头折射角(°)
采直射波法检测时探头移动区应等
(2)耦合剂选择
焊缝探伤中常耦合剂机油甘油浆糊润滑脂水等目前实际探伤中机油浆糊（现纤维素化学浆糊）耦合效果浆糊机油差浆糊定粘性意姿势探伤操作具较水洗性垂直面顶面探伤具独处
(3)频率选择
焊缝晶粒较选较高频率探伤般25～50 MHz板厚较焊缝采较高频率板厚较衰减明显焊缝应选较低频率
(4)值选择
探头值选择应三方面考虑：
(a) 斜探头声束扫查整焊缝截面
(b) 斜探头声束中心线应量危险性缺陷垂直
(c) 量次波判缺陷减少误判保证足够探伤灵敏度
般焊缝满足声束扫查整焊缝截面焊缝宽度较值选择时会出现扫查情况
图34示二次波单面检测双面焊焊缝时声束覆盖情况图33出二次波单面探测双面焊缝时： 中次波检测部分（受部余高限制）
图33 二次波单面检测双面焊焊缝
二次波检测部分（受部余高限制）保证检测整检测区域截面必须满足：
（33）
式中：
——焊缝宽度半mm
——焊缝宽度半mm
——探头前长度mm
——焊缝母材厚度mm
——斜探头K值
单面焊焊缝b忽略记时：
般斜探头值（角度）根工件厚度选择薄工件采值便避免场区探伤提高定位定量精度厚工件采K值便缩短声程减衰减提高检探伤灵敏度时减探头移动区域减磨宽度实际探伤时表31选择值条件允许情况应量采K值探头
表31 斜探头K值选择
8～25
〉25～46
〉46
K
30～20
25～15
20～10
探伤时注意K值常工件中声速变化探头磨损产生变化探伤前必须试块实测K值探伤中常校验实际探伤中常CSKⅠACSKⅢA等试块测定探头K值
(5)头晶片尺寸选择
板厚较焊缝检测探头移动区整晶片探头进行检测达良耦合种情况提高检测速度效率晶片尺寸较探头果板厚较薄变形较较耦合应选择晶片尺寸较探头
(6)母材检测
焊缝边缘母材部存分层夹层缺陷时会影响声束传播路径焊缝区域缺陷难发现造成错误判定图34示
a) 母材部存分层造成漏检
b) 母材部存分层造成误判
图34 母材缺陷影响
C级检测斜探头扫查声束通母材区域应先直探头检测便检测否影响斜探头检测结果分层种类缺陷存该项检测仅作记录属母材验收检测母材检测点：
(a) 检测方法接触式脉反射法采频率2~5 MHz直探头晶片直径10~25 mm
(b) 检测灵敏度缺陷处第二次底波调节荧光屏满刻度100％
(c) 记录求缺陷信号幅度超荧光屏满刻度20％部位应工件表面作出标记予记录
333标准试块
超声检测焊接接头标准试块校准仪器探头系统性检测灵敏度JBT473032005标准规定采CSKIACSKⅡACSKⅢACSKⅣA作焊接接头检测标准试块具体采种试块视检工件定采标准时定该标准指定试块
CSKIACSKⅡACSKⅢA试块适壁厚范围6～120 mm焊接接头CSKIACSKⅣA系列试块适壁厚范围120～400 mm焊接接头
图35 CSKIA试块
图36 CSK—ⅡA试块
图37 CSK—ⅢA试块
图38 CSK—IVA试块
334 超声检测仪扫描速度调节
扫描速度调节三种方法：声程调节法水调节法深度调节法板厚20 mm时常水调节法板厚20 mm时常深度调节法声程调节法非K值探头
声程调节法
探头置CSKⅠA试块扫查圆弧找高反射回波圆弧侧移探头圆弧反射回波前出现圆弧反射回波调节仪器R50圆弧反射回波准50圆弧反射回波准100时基线声程距离1：1调整完成
二水调节法
通公式 ：
（34）
（35）
计算出 应水距离 调节仪器 圆弧反射回波准 圆弧反射回波准时基线水距离1：1调整完成
三深度调节法
通公式：
（36）
（37）
计算出 应深度距离 调节仪器 圆弧反射回波准 圆弧反射回波准时基线水距离1：1调整完成
335 距离波幅曲线灵敏度调节
距离波幅曲线
缺陷波高缺陷距离关相缺陷距离回波高度描述某确定反射体回波高度距离变化关系曲线称距离—波幅曲线距离波幅曲线实AVG曲线样实测理公式通AVG曲线3倍场区实测焊缝超声检测距离波幅曲线探头仪器试块实测数绘制成该曲线族评定线定量线判废线组成评定线定量线间(包括评定线)Ⅰ区定量线判废线间(包括定量线)Ⅱ区判废线区域Ⅲ区图311示
增益dB
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
判废线（RL）
定量线（SL）
评定线（EL）
距离mm
图39 距离波幅曲线
二壁厚距离波幅曲线灵敏度选择
JBT 473032005中灵敏度选择壁厚关
1壁厚6～120 mm焊接接头距离波幅曲线灵敏度选择见表32
表32 距离波幅曲线灵敏度
试块型式
板厚mm
评定线
定量线
判废线
CSKIIA
6～46
>46—120
φ2×4018dB
φ2×4014dB
φ2×4012dB
φ2×408dB
φ2×404dB
φ2×40+2dB
CSKⅢA
8～15
>15～46
>46～120
φ1×612dB
φl×69dB
φl×66dB
φ1×66dB
φ1×63dB
φ1×6
φ1×6+2dB
φ1×6+5dB
φl×6+10dB
2．壁厚120～400 mm焊接接头距离波幅曲线灵敏度选择见表33
表33 距离波幅曲线灵敏度
试块型式
板厚mm
评定线
定量线
判废线
CSKIVA
>120～400
φd16dB
φd10dB
φd
注d横孔直径
3 检测横缺陷时应线灵敏度均提高6dB
4 工件表面耦合损失材质衰减试块应进行传输修正
336 传输修正
传输修正称声传输损耗补尝工件身影响反射波幅两素材料材质哀减工件表面粗糙度耦合状况造成表面声损失
碳钢低合金钢板材材质衰减频率低3 MHz声程超200 mm时者衰减系数001 dBmm时计标准试块试块均应满足求检工件检测时声程较材质衰减系数超述范围确定缺陷反射波幅时应考虑材质衰减修正检工件表面较粗糙应考虑表面声损失问题
1横波超声材质衰减测量
首先制作受检工件材质相相厚度约40mm表面粗糙度试块相面型试块
图311超声材质衰减测量
图310超声材质衰减测量
斜探头深度11调节仪器时基扫描线
仪器调发收状态选该探头尺寸频率K值相斜探头两探头置板试块两探头入射点间距时找反射波幅记录波幅值()两探头拉开距离处找反射波幅记录波幅值()
衰减系数式计算：
计算衰减系数：
（38）
（39）
式中：
——声程差
——考虑材质衰减时声程面反射波幅dB差计算该探头距离波幅曲线查约6dB
2传输损失差测定
时考虑材质衰减表面声损失方法测定传输损失差：斜探头深度调节仪器时基扫描线仪器调发收状态选该探头尺寸频率K值相斜探头两探头图311示方置试块检测面两探头入射点距离
a)试块
b）工件母材
图311传输损失测定
计算传输损失差ΔV：
（310）
式中：
——考虑材质衰减时声程面反射波幅差计算探头距离波幅曲线查dB
——试块中声程mm
——工件板材中声程mm
——试块中声程工件中声程超声材质衰减差值dB试块材质衰减系灵敏001 dB mm项予考虑
327 扫查方式
扫查目寻找发现缺陷达目必须采正确扫查方式焊缝检测程中扫查方式种
1锯齿形扫查
锯齿形扫查手工超声检测中常扫查方式作检测缺陷初始扫查方式速度快易发现缺陷
作锯齿形扫查时斜探头应垂直焊缝中心线放置检测面图312示探头前移动范围应保证扫查全部焊接接头截面保持探头垂直焊缝作前移动时应作10°~15°左右转动应注意次前进齿距超探头晶片直径85％避免间距造成漏检
图312 锯齿形扫查
2前左右转角环绕扫查
发现缺陷观察缺陷动态波形区分缺陷信号伪缺陷信号确定缺陷位置方形状采前左右转角环绕四种探头基扫查方式图313示
图313 四种基扫查方式
前左右扫查：锯齿形扫查发现缺陷前左右扫查找缺陷量回波处前扫查确定缺陷水距离深度左右扫查确定缺陷焊缝方长度
转角扫查：利转角扫查推断缺陷方
环绕扫查：利环绕扫查致推断缺陷形状扫查时果缺陷回波高度保持变致判断点状缺陷
3检测横缺陷扫查方式
检测焊缝热影响区横缺陷采扫查方式时扫查灵敏度适提高般提高6 dB
1) 行扫查 ：磨焊缝斜探头直接放焊缝作行扫查图314a示
2) 斜行扫查：余高焊缝焊缝两侧边缘探头焊缝成定夹角（＜10°）作斜面扫查图314b示
3) 交叉扫查 ：电渣焊中字形横裂K1斜探头焊缝两侧45°方作交叉扫查图314c示
a）行扫查 b）斜行扫查 c）交叉扫查
图314 检测横缺陷扫查方式
328 缺陷评定质量分级
焊接接头缺陷评定包括确定缺陷位置缺陷性质缺陷幅度缺陷指示长度然结合标准中规定焊接接头进行质量分级
超声检测发现反射波幅超I区缺陷首先判断缺陷否位焊缝中焊缝截面位置判断缺陷否具裂纹未熔合等危害性缺陷特征危害性缺陷直接评定低质量级危害性缺陷确定缺陷反射波幅距离波幅曲线区域非缺陷指示长度进行测定缺陷幅度区域指示长度确定需结合相关标准规定评定质量级
1缺陷位置判定
焊接接头中发现缺陷根缺陷反射波幅时基线位置确定缺陷水位置垂直深度
焊接接头定位考虑特殊问题确定缺陷否焊缝中
扳接焊缝检测时般情况探头焊缝声束路径中部分通母材时显示屏出现缺陷回波焊缝中缺陷果缺陷回波误认焊缝中缺陷会焊缝质量评定焊缝返修带错误
焊缝检测缺陷定位时首先确定缺陷否焊缝中具体采方法：
钢尺量出探头前焊缝中心距离示波屏读出时埋深（）判断回波母材焊缝根公
(中焊缝宽度探头前长度)判断该式成立焊缝反母材
图315 焊缝检测缺陷位置判定
2缺陷幅度确定
焊接接头中发现缺陷需确定缺陷反射波幅度距离波幅曲线区域缺陷幅度表示方式：距离波幅曲线某条线基准缺陷信号峰值高低该线dB数表示缺陷幅度缺陷信号高定量线深度处工反射体幅度3 dB称缺陷幅度定量线+3 dB(SL+3 dB)JBT 47302005规定定量线幅度φ1×66dB该缺陷位Ⅱ区幅度φ1×63 dB
3缺陷指示长度测定计量
缺陷指示长度测定方法6dB法端点6dB法绝灵敏度法等均焊接接头缺陷指示长度测定
1）JBT 473032005中关测长方法规定：
a) 缺陷反射波高点位Ⅱ区Ⅱ区时波幅降显示屏满刻度80％6dB法测指示长度
b) 缺陷反射波峰值起伏变化高点位Ⅱ区Ⅱ区时波幅降显示屏满刻度80％应端点6dB法测指示长度
c) 缺陷反射波峰位I区认必记录时探头左右移动波幅降评定线测定缺陷指示长度
2) JBT 473032005中关缺陷指示长度计量规定：
a)缺陷指示长度10mm时5mm计
b)相邻两缺陷直线间距中较缺陷长度时应作条缺陷处理两缺陷长度作指示长度(间距计入缺陷长度)
4质量分级
缺陷定位定量根缺陷景指示长度结合关标准规定评定悍缝质量级JBT 473032005标准焊接接头质量级分ⅠⅡⅢ3等级中Ⅰ级质量高Ⅲ级质量低具体分级规定见表34
表34 焊接接头质量分级 单位： mm
等级
板厚T
反射波幅
(区域)
单缺陷指示长度L
缺陷累计长度
Ⅰ
6～400
Ⅰ
非裂纹类缺陷
6～120
Ⅱ
LT310超30
意9T焊缝长度范围
>120～400
LT3超50
超T
Ⅱ
6～120
Ⅱ
L2T312超40
意45T缝长度范围
>120～400
超75
超T
Ⅲ
6～400
Ⅱ
超Ⅱ级者
超Ⅱ级者
Ⅲ
缺陷
ⅠⅡⅢ
裂纹等危害性缺陷
注1母材板厚时取薄板侧厚度值
注2焊缝长度足9T(Ⅰ级)45T(Ⅱ级)时例折算折算缺陷累计长度单缺陷指示长度时单缺陷指示长度准
4 钢板接焊缝超声探伤实验
41探伤实验数记录
实验仪器探伤工件
1实验探伤工件两厚度接焊板图41工件参数规格41采友联PXUT27超声波数字探伤仪图42
表41工件参数
工件编号
板厚
坡口形式
工件状态
材料牌号
焊接方法
长×宽
1
20mm
X型
焊毛面
16MnR
动埋弧焊
400mm×300mm
2
10mm
X型
焊毛面
16MnR
动埋弧焊
300mm×200mm
a) 工件
b) 工件二
图41 探伤工件图
图42 PXUT27 超声波检测仪
2根实验选工件参数规格确定实验探伤探头次实验选斜探头图43
图43实验斜探头
4实验采标准试块CSKⅠA试块CSKⅡA试块图44示
图44 实验CSKⅠA试块CSKⅢA试块
二实验程
1仪器调整
1）反复探头键切换需通道
2) 探头键+键设置单探头方式
3）声速键+键设置声速3240ms左右
4）声速键确认键直标度设声程标度
5）声速键+键声程调合适范围
2测定斜探头参数
1）测定斜探头前长度
斜探头准CSKⅠA试块曲面找回波钢尺量出试块边缘探头前端距离图45示探头前长度（mm）测三次取均值实验实际测探头前长度13mm
图45测定探头前
2）测斜探头值图46CSKⅢA试块短横孔斜探头试块找短横孔回波然固定探头钢尺量出探头前试块边缘距离根公式实测值中分子孔试块边缘距离分母取孔埋深示波屏值调整求实测值
实测
图46 测斜探头值
3）定标
声程 定标试块CSKⅠA试块斜探头置试块移动斜探头找回波出现回波固定探头调节波门框住回波调始波偏移量调节+键示波屏读数移动斜探头找回波调节声速量示波屏读数次重复步骤直调准止完成声程 定标波形图图47示
图47 声程定标波形图
4）焊板表面粗糙度试块需测定焊板表面补偿值实验条件限制根验确定
5）绘制距离波幅曲线
斜探头置CSKⅢA试块通耦合剂斜探头试块耦合找埋深短横孔前左右移动探头找回波位置固定探头调节增益短横孔短横孔回波高度满刻度记忆时波形方法次找短横孔回波高度满刻度记忆波形距离波幅曲线48示
图48 距离波幅曲线
6）确定起始灵敏度
根起始灵敏度距离波幅曲线应评定线增益读数工件厚度起始灵敏度：φ1×69dB(增益读数) (含表面补偿)工件二厚度起始灵敏φ1×612dB(增益读数) (含表面补偿)
7)缺陷扫查
根工件扫查范围工件扫查范围工件二扫查范围
图49 缺陷扫查
工件缺陷处出波形图图410示工件二缺陷出波形图图411示
a) 缺陷波形图
b）缺陷二波形图
图410 工件缺陷处波形图
图411 工件二缺陷处波形图
8）工件缺陷实验数表44
表44 工件缺陷实验数
工 件
序 号
缺 陷
序 号
缺陷位置
mm
缺陷点位置S3mm
探头焊缝中心mm
缺陷处（PX PY）
mm
S1
S2
1
45
61
52
26
（348109）
2
252
266
258
25
（335102）
二
1
134
145
139
21
（29889）
42 实验数分析处理
根中关容缺陷进行评定表45
表45
工 件
序 号
缺 陷
序 号
缺陷位置S3mm
缺陷焊
中心距离
mm
缺陷指示长度L
mm
缺陷距离波幅曲线区域
缺陷
埋深
mm
缺陷反射量
dB
缺陷
等级
1
52
42
16
Ⅱ
109
SL+32
Ⅱ
2
258
45
14
Ⅲ
102
SL+140
Ⅲ
二
1
139
32
11
Ⅱ
89
SL+70
Ⅱ
根表45 工件存两处缺陷评Ⅲ级合格工件二存处缺陷评Ⅱ级合格缺陷草图图414
52
42
X
16
L
258
14
L
45
X
单位：mm
a) 工件缺陷草图
139
11
L
X
32
单位：mm
b) 工件二缺陷草图
图412 工件缺陷草图
5 结
科技发展焊缝损检测技术着动化智化信息化方发展应针国前实际情况手动工超声波探伤探伤方法应然相广泛实际超声波探伤程中断涌现许新问题针实际问题指导老师悉心指导前成果基础文焊接缺陷超声波探伤技术进行详细介绍通钢板焊缝超声波探伤实验详细讲述超声波探伤操作步骤注意事项等级评定标准
课题着重做工作：
1述国外超声检测进展研究情况
2详细介绍焊接程中常见缺陷产生缺陷原
3详细讲述超声波探伤技术原理分类评定等级评定标准
4结合实验详细介绍超声波探伤操作步骤注意事项定板材焊缝进行现场探伤等级评定
焊缝超声波检测作检验焊缝质量种效方法检测性效性进步完善超声检测身固特点局限性实际损检测中须检测方法配合坚信着研究工作进步深入问题会断完善
参考文献
[1] 陈文革 魏劲松 超声损检测应研究发展[J] 损探伤20014 13．
[2] 沈功田 张万岭 压力容器损检测技术综述[ J] 损检测 2004 26( 1) 37 41
[3] Hudg ell R J & Wor rall G M Ultraso nic Char acterization and Inspection o f Austenit ic Welds[ J] Int JPr es Ves & Piping 1989 39( 4) 247
[4] 吴晖 超声损检测应讨[J] 宁波工程学院学报 200517(2) 2224．
[5] 张勋超声探伤技术损检测中应[J]海计量测试2012232：911
[6] 姚风 冯益华 王丽．超声波超声检测[J] 山东轻工业学院学报 2007 21(2) 6773．
[7] 沈伟焊缝检测影响素分析[J]损探伤200014143
[8] 康纪黔李家鳌奥氏体锈钢焊缝超声波检验规程[J]损检测NDT200123（4）：162166
[9] 钱林奥氏体锈钢焊缝超声波探伤研究[J]损探伤19984：512
[10] 郑晖林树青超声检测[M]北京：中国劳动社会保障出版社2008
[11] 唐继红损检测实验[M]北京：机械工业出版社2011
[12] 李家伟损检测手册[M]北京：机械工业出版社2005
[13] 马志坚薄板焊缝超声探伤中探头选择[J]损探伤19966：610
[14] 唐化山基超声波反射原理焊缝缺陷定位[J]损检测2008 30( 4) 253—254
[15] 夏纪真超声波探伤仪器性评定[J]损检测NDT 200630(5)2731
[16] 沈建中超声探伤灵敏度灵敏度限[J]损检测NDT 200224(10)418421
[17] 郑中兴超声检测中灵敏度分辨力[J]损检测1993 13(12) 353355
[18] 徐生东焊缝余高超声波探伤影响[J]损检测NDT 201032(8)649654
[19] 史伟超声检测[M]北京：机械工业出版社2004
[20]全国锅炉压力容器标准化委员会JBT47302005承压设备损检测[S]北京：新华出版社2005
致谢
首先感谢毕业设计指导老师李志农教授文李志农教授热情关怀悉心指导完成半年李志农老师予鼓励关怀课题开始文完成处处凝聚着李老师心血李老师严谨求实态度执着追求敬业精神敏锐洞察力易工作作风留深刻印象树立榜样激励工作生活中断前进值文脱稿际谨李老师表示衷心感谢深深敬意
父母漫长求学历程中予理解支持限关怀奉献值学业完成际特远方父母家表示深深谢意衷心祝福父母爱私回报生道路走步父母操心
关心帮助朋友表示衷心感谢
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
毕业设计（文）
题目： 板材焊缝超声波探伤测试
系 信息工程系
专业名称 测控技术仪器
班级学号 098201226
学生姓名 刘奎
指导教师 李志农
二O三 年 五 月
毕业设计（文）务书
I毕业设计(文)题目：
板材焊缝超声波探伤测试
II毕 业设计(文)原始资料(数)设计技术求：
原始资料：建军焊缝超声波检测技术研究硕士学位文新疆：新疆农业学2005
设计技术求：1熟悉超声探伤基原理国外研究现状课题研究意义
2熟悉板材超声波探伤基方法
3板材超声波探伤方案设计
4根板材参数选择适探伤方法
III毕 业设计(文)工作容完成时间：
1查找相关文献资料撰写开题报告 第1—4周
2翻译英文资料撰写务书 第5—6周
3学板材焊缝超声波探伤相关理 第7—8周
4板材焊缝超声波探伤进行设计 第9—10周
5总结研究成果撰写毕业文 第11—12周
6撰写毕业文准备答辩事宜 第13—14周
4月28日—5月11日：
Ⅳ 参考资料：
1 陈文革 魏劲松 超声损检测应研究发展[J] 损探伤20014 13．
2 张勋超声探伤技术损检测中应[J]海计量测试2012232：911
3 沈伟焊缝检测影响素分析[J]损探伤200014143
4 郑晖林树青超声检测[M]北京：中国劳动社会保障出版社2008
5 郑中兴超声检测中灵敏度分辨力[J]损检测1993 13(12) 353
6 姚风 冯益华 王丽．超声波超声检测[J] 山东轻工业学院学报 2007 21(2) 6773．
7 Hudg ell R J & Wor rall G M Ultraso nic Char acterization and Inspection o f Austenit ic Welds[J] Int JPr es Ves & Piping 1989 39( 4) 247
信息工程 系 测控技术仪器 专业类 0982012 班
学生（签名）：
填写日期： 2013 年 3 月 8 日
指导教师（签名）：
助理指导教师(指出负责部分)：
系（签名）：
附注务书应该附已完成毕业设计说明书首页
学士学位文原创性声明
声明呈交文导师指导独立完成研究成果文中特加标注引容外文包含法律意义已属形式研究成果包含已学位申请文成果文研究作出重贡献集体均已文中明确方式表明完全意识声明法律果承担
作者签名： 日期： 年 月 日
学位文版权授权书
学位文作者完全解学校关保留学位文规定意学校保留国家关部门机构送交文复印件电子版允许文查阅阅授权南昌航空学科技学院文全部部分容编入关数库进行检索采影印缩印扫描等复制手段保存汇编学位文
作者签名： 日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
板材焊缝超声波探伤测试
学生姓名：刘奎 班级：0982012
指导老师：李志农
摘：毕业设计课题板材焊缝超声波探伤测试务掌握程设备制造流程焊接缺陷产生原基础研究超声波探伤技术钢制压力容器接焊接接头探伤检测中应出焊缝返修具体方案
文详述国外超声检测技术发展现状简述程设备制造焊接损探伤基础详细介绍超声波探伤技术焊缝损探伤中应评定等级注意事项
针定板材焊缝通实验检测该焊缝缺陷文详细介绍试块选设备调试现场探伤中常见问题解决方法时出现场探伤缺陷定位长度测量具体方法通JB47302005标准试验中检测缺陷进行等级评定
关键词：焊缝 超声波探伤 试块 缺陷评定
指导老师签名：
Plate weld ultrasonic flaw detection test
Name Liu jing kui Class 0982012
Supervisor Li zhi nong
Abstract：This graduation design topic is the plate weld ultrasonic flaw detection test The Main task is in process equipment manufacturing process and welding defects and its causes based on the research of ultrasonic flaw detection technology in steel pressure vessel flaw detection the application of butt weld and weld repair
This article details the development of ultrasonic testing technology and current situation both at home and abroad and introduces the process of equipment manufacturing welding and NDT are introduced in detail on the basis of ultrasonic testing technology and its application in nondestructive flaw detection and rating and matters needing attention
Sheet for a given weld the weld defect detection by the experiments this paper introduced the block selection equipment debugging and onsite inspection of the common problems and solutions At the same time gives the field inspection defect location and length measurement of specific methods and through the JB47302005 standard to detect thedefects in the experiment a rating
Keywords weld Ultrasonic flaw detection block Defect evaluation
Signature of Supervisor
目录
1 绪 1
11 选题背景意义 1
12 超声检测技术发展历程现状 2
121 国际超声检测技术发展历程现状 2
122国超声损检测发展现状 4
13 文研究容 6
2 超声检测基础知识 7
21超声检测原理方法分类 7
22超声检测优缺点局限性 9
3 焊接接头超声检测 10
31坡口形式 10
32常见焊接缺陷 11
33钢制承压设备接焊接接头超声检测 12
331焊接接头超声检测技术等级选择 12
332检测方法检测条件选择 13
333标准试块 16
334 超声检测仪扫描速度调节 18
335 距离波幅曲线灵敏度调节 19
336 传输修正 20
327 扫查方式 22
328 缺陷评定质量分级 23
4 钢板接焊缝超声探伤实验 26
41探伤实验数记录 26
42 实验数分析处理 32
5 结 34
参考文献 35
致谢 36
1绪
11 选题背景意义
程设备工业部门缺少重生产设备供热供电储存种工业原料产品完成工业生产程必需种物理程化学反应成石油化工电站核军工等工业部门重生产装备制造工艺焊接质量求较高焊缝质量直接决定着压力容器安全寿命制造程中焊缝检测显尤重迫切需寻找种高效济简便行损检测技术缺陷评定方法损检测技术包括射线探伤超声波探伤磁粉探伤渗透探伤声发射等方法中超声波探伤射线探伤检测压力容器焊缝部缺陷手段超声波探伤探伤距离探伤装置体积重量轻便携带检测速度快检测费低等优势程设备制造役检测工作中越越应
历史原程设备检验检测缺陷评定存问题具体表现：1役程设备(中包括国外进口设备)设计制造安装等采标准统检验检测求难统制造质量难保证设备维护理带难度2程设备验收理严导致现役设备焊缝中存着量超标缺陷焊接缺陷类型包括未焊透未熔合裂纹气孔夹渣等3国外关缺陷评定标准统缺陷进行定期检查效安全评定盲目势必会造成重恶性事企业带重济损失样实现焊缝部缺陷精确定位定量定性分析缺陷评定需迫切解决课题焊缝缺陷检测中超声检测目前公认效常规损检测方法常规检测相具明显优势焊缝超声检测方面较济操作轻便灵活质量控制役设备安全性检查中广泛应方面焊缝超声检测直观性检测员检测象仪器探头等诸素产生漏检误判针超声检测技术显示直观探伤技术难度探伤结果便保存等技术难点深入学掌握超声检测技术搞清原理掌握时发挥创新精神探索超声检测程中出现问题加解决针焊缝部缺陷超声波检测安全评定程中涉关键性问题进行系统分析缺陷检测结果进行缺陷评定具重意义基原文重点研究焊接缺陷成焊缝部缺陷超声波检测方法选JB47302005标准进行缺陷评定质量分级焊接缺陷进行效安全评定
12 超声检测技术发展历程现状
损检测技术已历世纪损检测技术身非种生产技术技术水反映该部门该行业该区甚该国工业技术水损检测技术带济效益十分明显统计资料显示损检测产品增值情况致机械产品5国防宇航原子产品1218 火箭20例德国奔驰公司汽车千零件损检测整车运行公里数提高倍提高产品国际市场竞争力：日汽车生产中30零件采损检测质量迅速超美国德国科学家认损检测验技术机械工业四支柱美国前总统里根说没先进损检测技术美国享众领域领先位见现代工业建立损检测基础说法世界国超声损检测予高度重视
超声损检测技术(UT)五常规检测技术常规损检橄技术相具测象范围广检测深度：缺陷定位准确检测灵敏度高：成低方便：速度快体害便现场等特点超声损检测技术国外应广泛颇率高发展较快种损检测技术体现改进产品质量产品设计加工制造成品检验设备服役阶段体现保证机器零件性安全性世界国出版损检测书籍资料文献中超声探伤占数量首屈指关资料表明国外年约发表3000篇涉损检测文献资料全部文献资料中关超声损检测容约占45 前届世界损检测会议文集收录文中关超声检测文数遥遥领先检测方法特2000年10月罗马召开第十五届世界损检测会议(WCNDT)收录663篇文中超声检测占250篇(2000年WCNDT会议收录文分布情况)说明超声损检测研究势头损检测中重位
121 国际超声检测技术发展历程现状
20世纪70 年代超声检测数宇化动化智化图象化成超声损检测技术研究热点标志着超声损检测现代化进程年着传感技术电子技术动控制技术记算机技术发展现代损检测技术已进计算机控制信息加工时代表现：生产程实时监控产品运行程监督(轧钢生产线监控)涂种厚度防腐材料保温层工程检测技术：动扫描动定位踪检测象种检测机器：缺陷动识记算机模拟技术深入研究等中计算机模拟仿真技术通制造试件(顶埋种工然缺陷)获种缺陷信号采计算机软件方法模拟检测程检测系统结构缺陷参数建立准确数学模型较困难实际生产中应相少
国外工业发达国家损检测技术已逐步NDINDTNDE渡损探伤损检测损评价损检测发展三阶段超声损探伤初级阶段作仅仅损害零部件前提发现眼见部缺陷满足工业设计中强度求超声损检测20年应广泛术语仅检测终产品生产程关参数进行监测超声损评价超声检测发展高境界探测缺陷出材质定量评价包括材料缺陷物理力学性检测评价损检测发展般损评价动损评价定量损评价发展(NEDANEDQNED发展)逐步减少素影响改计算机进行检测分析数提高检测性
超声检测仪器性直接影响超声检测性发展电子技术等相关学科发展息息相关计算机介入方面提高设备抗干扰力方面利计算机运算功实现缺陷信号定量动读数动识动补偿报警20世纪80年代新代超声检测仪器——数字化智化超声仪问世标志着超声检测仪器进入新时代
超声损检测仪器数字化智化图象化型化功化发展第十三十四世界损检测会议仪器展览会1996年中国国际质量控制技术测试仪器展览会1997年日损检测展览会等型国际会议会展中数字化智化图象化超声仪引注目显示世界损检测仪器发展趋势中德国Krautraemer公司美国Panametrics公司丹麦Force Institutes公司美国PAC公司产品具代表性真正智化超声仪应该全面客观反映实际情况运频谱分析适应专家网络数进行分析提高性提高超声检测中缺陷定位定量定性性超声检测仪器实现数字化智化急解决关键技术问题
扫查装置智化方发展扫查装置动检测系统基础部分检测结
果准确性性赖扫查装置例采声藕合监视藕合良反馈控制方式提高探头工件表面耦合稳定度检测性20世纪90年代出现种智检测机器已形成机器检测新时代工程检测机器系列商业市场例日东京煤气公司蜘蛛型机器移动速度约60mh 重约140kg采16超声探头运行状态球罐意点坐标位置进行扫描日NKK公司研制机器助道液体推力前进测量输油道腐蚀状况检测精度1mm丹麦Force研究爬壁机器重约10吨采磁吸附预置磁条踪方式检测类型储罐船体缺陷
超声成象技术电视技术计算机技术信息技术基础发展起历漫长发展历程早20年代开始探索超声成象原理方法超声成象成早实现超声损检测技术技术原早期超声成象检测技术快超声损检测技术取代20世纪60年代激光发明光学全息技术成极刺激声象研究兴趣然声学领域简单模仿光全息等光学成象方法遇极障碍迫新技术基础根声波特点发展出扫描成象技术流种新成象方法
现代损检测技术中超声成象技术种令瞩目新技术超声图象提供直观量信息直接反映物体声学力学性质着非常广阔发展前景现代超声成象技术计算机技术信号采集技术图象处理技术相结合产物数采集技术图象重建技术动化智化技术超声成象系统性价格等发展直接影响超声检测图象化进程现代超声成象技术动化智化特点许优点检测致性性复现性高存储检测结果时调历次检测结果动较缺陷做动态检测等总超声成象技术克服传统超声检测直观判伤难记录缺陷减少检测中干扰效提高损检测性定量损检测重工具
目前已正开发成象技术包括超声B扫描成象超声C扫描成象超声D扫描成象 P扫描成象超声全息成象超声CT成象等技术
122国超声损检测发展现状
年国超声损检测事业取巨进步发展超声损检测已应
工业部门途正日趋扩超声损检测相关理方法应基础性研究正逐步深入已取许具国际先进水成果许途微机控制动超声检测系统已应实际生产国方面开展研究：计算机化超声设备户友界面操作系统软件超声数字信号处理包括工智神网络模式识相位补偿等高频超声损检测技术：种扫描成象技术：坐标通道动超声检查系统：超声机器检测系统：复杂构件动扫描超声成象检测(5维维探头调节结构等辅助设备开发研究)等中许成果已达国际先进水研究国超声损检测技术持续发展提供保证
损检测标准化规范化检测仪器数字化智化图象化型化系列化工作取发展国已制订系列国标部标行业标准引进ISOATSMDINSSBSNFJIS等百国外标准损检测员培训逐渐国际接轨
国超声损检测事业整体水言发达国家间存差距具体表现方面
1检测专业队伍中高级技术员高级操作员占例较极阻碍超声损检测技术动化智化图象化进展验丰富老辈检测工作者缺乏实践验转化理总结年轻检测员拥丰富计算机等现代技术缺乏切实实践验导致现超声检测软件系统程度缺陷降低检测性特专家系统软件动判伤动评定缺陷级功软件编写应该引起足够重视组织定力力超声损检测现场验进行收集总结断充实检测理检测规范损检测技术员计算机技术员机结合起开发出实损检测软件外应该树立类损检测软件正确观念软件正确检测方法检测状态定适范围限制结果
2专业损检测员相较少现损检测设备利率低国损检测技术40年发展然应已遍30系统领域直接事损检测技术方面员已20万左右高技术专业员较少目前国投入日少国民生产总值日三分左右国产品质量存问题导致量产品报废致测算国良品年损失约2000亿元更严重果产品竞争力差影响产品进入国际市场调研型机械制造企业拥数少损检测设备损检测重性认识够专门事损检测员缺乏等素损检测生产中未发挥应作损检测方面书籍缺乏利损检测继员培养
3重视损检测技术领域信息技术应信息技术损检测结合限度检测程中获取量信息国损检测信息技术建设工作处相薄弱阶段目前国已建立损检测专业网站涉损检测技术范畴容网站初步估算超50专业损检测技术资讯综合网站少仅损检测资讯网(httpwwwndtinfonet)家余网站容局限身生产营服务业务等范围相较狭窄重视损检测技术领域信息技术应建立损检测类相关技术设备仪器等方面专业综合性资讯网站前损检测技术发展必须超声检测专业队伍技术水普遇提高认识信息技术应必性
总前迫切需解决问题涉实际工程应中亟解决问题检测方法规范化判伤标准化检测验收标准制订操作步骤程序化检测技术领域信息化外应该注重损检测员资格进行全国统培训鉴定考核力争损检测员培训国际接轨
13 文研究容
文研究超声损检测方法运重点研究超声钢制焊接接头损检测解钢制焊接接头缺陷产生缺陷原基础钢制焊接接头进行超声检测厚度板材焊缝检测等级设计检测工艺工件中检测缺陷进行定性定量定位评级
2超声检测基础知识
21超声检测工作原理方法分类
超声检测工作原理
超声检测基超声波工件中传播特性声波通材料时量会损失遇声阻抗两种介质分界面时会发生发射等工作原理：
1声源产生超声波采定方式超声波进入工件
2超声波工件中传播工件材料中缺陷相互作传播方特征改变
3改变超声波通检测设备接收进行处理分析
4根接收超声波特征评估工件身部否存缺陷缺陷特性
脉反射法例：
声源产生超声波进入工件中→超声波工件中定方速度前传播→遇两侧声阻抗差异界面时部分声波反射→检查设备接收显示→分析声波幅度位置等信息评估缺陷否存存缺陷位置等两侧声阻抗差异界面材料中某种缺陷（连续）裂纹气孔夹渣等工件外表面声波反射程度取决界面两侧声阻抗差异入射角界面面积等通测量入射声波接收声波间声传播时间知反射点距入射点距离
二超声检测方法分类
1原理分类
脉反射法穿透法振法
1）脉反射法：超声波探头发射脉检试件根发射波情况检测试件缺陷方法称脉反射法包括：缺陷回波法底波高度法次底波法
2）穿透法：脉连续波穿透试件量变化判断缺陷情况种方法称穿透法
3）振法：超声波检工件传播时块厚度超声波半波长整
数倍时引起振仪器显示出振频率试件存缺陷工件厚度发生变化时改变试件振频率试件振特性判断缺陷情况工件厚度变化情况方法称振法
3显示方式分类
根接收信号显示方式分A型显示超声成显示
4波形分类
波法横波法表面波法板波法爬波法
1）波法：直探头发射波进行检测方法包括：单晶探头反射法双晶探头反射法穿透法
2）横波法：波通楔块水等介质倾斜入射试件检测面利波型转换横波进行检测方法称横波法
2）表面波法：表面波进行检测方法称表面波法
4）板波法：板波进行检测方法称板波法
5）爬波法：（爬波指表面波第介质中波入射角位第界角附时第二介质中产生表面横波种表面波纯粹波折射横波）爬波检测表面较粗糙工件表面缺陷灵敏度分辨率表面波高
三探头数目分类
1单探头法
探头兼发射接收超声波检测方法称单探头法
特点：波束轴线垂直片状缺陷立体缺陷检出效果波束轴线行片状缺陷难检出
2双探头法
两探头（发射接收）进行检测方法称双探头法发现单探头法难检出缺陷
方法：列式交叉式V型串列式K型串列式串列式等
3探头法
二探头成组合起进行检测方法称探头法例：相控阵检测方法
四探头接触方法分类
1直接接触法
探头试件探测面间涂薄耦合剂层种检测方法称直接接触法
特点：检测图形较简单判断容易检出缺陷灵敏度高操作方法简单求检测面光洁度高
2液浸法
探头工件浸液体中液体耦合剂进行检测方法称液浸法分全浸没式局部浸没式（喷液式通水式满溢式）
五工干预程度分类
1手工检测
般操作者手持探头进行A型脉反射式超声检测该方法方便实检测性受素影响较
2动检测
动化超声检测设备少工干预进行完成检测全部程般采动扫查装置检测程中动记录声束位置信息动采集记录数检测方式该方法求检测设备较复杂检测性受素影响较
22超声检测优缺点局限性
优点
损检测方法相超声检测方法优点：
1适金属非金属复合材料等种制件损检测
2穿透力强较厚度范围工件部缺陷进行检测金属材料
检测厚度1～2mm薄壁材板材检测米长钢锻件
3缺陷定位教准确
4面积型缺陷检出率较高
5灵敏度高检测工件部尺寸缺陷
6检测成低速度快设备轻便体环境害现场较方便等
二局限性
1工件中缺陷进行精确定性定量需作深入研究
2具负责形状规外形工件进行超声检测困难
3缺陷位置取形状检测结果定影响
4工件材质晶粒度等检测较影响
5常手工A型脉反射法检测时结果显示直观检测结果法直接见证记录
3焊接接头超声检测
国外工业行业部门应焊接技术制造种重结构特锅炉压力容器压力道种钢结构焊接方法制造资料表明通焊接加工钢材占世界钢材产量50超声检测检测焊接接头缺陷焊接接头质量评价提供重数损检测手段够合理选择检测方法检测条件获较正确检测结果检测员应解关焊接基知识焊接坡口形式焊接方法工艺焊接缺陷等章结合JBT473032005详细介绍焊接接头超声检测方法
31坡口形式
保证两母材施焊完全熔合焊前应接合处母材加工成定形状种加工形状称坡口
a)
b)
c)
d)
e)
f)
a) 直边 b）V型 c）X型 d）U型 e）单V型 f）K型
图31接接头常见坡口形式
根板厚焊接方法接头形式求采坡口形式常见坡口形式图31示V形坡口焊接形成焊接接头部分名称图32示
1 焊缝宽度 2 焊道缝边 3 母材 4 根部 5 焊缝金属
6 余高 7 热影响区 8 焊趾
图32 V形坡口焊接接头部分名称
32常见焊接缺陷
焊接接头中常见焊接缺陷连续性偏差冶金均匀性中连续性气孔夹渣未焊透未熔合裂纹等焊接接头超声检测程焊接接头余高影响接头中裂纹未焊透未熔合等危险性缺陷检面垂直成定角度般采横波斜探头法检测
气孔
气孔焊接程中焊接熔池高温时吸收量气体冶金反应产生气体冷凝固前逸出残留焊缝形成空穴产生气孔原焊条焊剂焊前未烘干焊件表面污物清理净等气孔呈球形椭圆形气孔分单气孔链状气孔密集气孔
二未焊透
未焊透指焊接接头部分金属未完全熔透现象
产生未焊透原焊接电流运条速度太快焊接规范（坡口角度根部间隙钝边等）未焊透分根部未焊透中间未焊透层间未焊透等
三未熔合
未熔合指填充金属母材间没熔合起填充金属层间没熔合起产生未熔合原坡口干净运条速度太快焊接电流焊条角度等未熔合分坡口面未熔合层间未熔合
四夹渣
夹渣指焊残留焊缝金属熔渣非金属夹杂物产生夹渣原焊接电流速度快清理干净致熔渣非金属夹杂物逸出形成夹渣分点状条状
五裂纹
裂纹指焊接程中焊焊缝母材热影响区局部破裂缝隙裂纹成分热裂纹冷裂纹热裂纹等热裂纹焊接工艺施焊时产生冷裂纹焊接应力高焊条焊剂中含氢量高焊件刚性差异造成常焊件冷定温度产生称延迟裂纹热裂纹般焊件焊次加热（消应力热处理加热程）产生裂纹
裂纹分布分焊缝区裂纹热影响区裂纹裂纹取分裂纹横裂纹
焊缝中气孔夹渣立体型缺陷危害性较裂纹未熔合面型缺陷危害性焊缝探伤中加强高影响焊缝中裂纹未焊透未熔合等危害性缺陷检测面垂直成定角度般采横波探伤
33钢制承压设备接焊接接头超声检测
母材厚度8～400 mm全熔化焊接焊接接头特种设备行业超声检测象低碳钢低合金钢接接头超声检测焊接接头超声检测技术中基种应掌握类接头检测方法助解掌握材料形式焊接接头超声检测方法
331焊接接头超声检测技术等级选择
类焊接接头重性失效果严重性危害性超声检测效性成等存显著差异必根实际情况求采相适应超声检测技术等级焊接接头进行检测
焊接接头超声检测技术等级根检测面数量检测探头少否检测横缺陷焊缝余高否磨等进行划分检测技术等级质量保证样设计制造安装检验检测部门应根承压设备产品重程度进行选JBT 473032005承压设备损检测第3部分：超声检测中规定超声检测技术等级分ABC三检测级
(1)A级检测
A级检测技术适承压设备关支承件结构件焊接接头检测
适母材厚度8～46 mm焊接接头检测般种K值探头采直射波法次反射波法(称二次波法)焊接接头单面单侧进行检测般求进行横缺陷检测
(2)B级检测
B级检测技术适般承压设备接焊接头检测
1) 母材厚度8～46 mm时般种K值探头采直射波法次反射波法接焊接接头单面双侧进行检测
2) 母材厚度46～120mm时般种K值探头采直射波法焊接接头双面双侧进行检测受条件限制焊接接头双面单侧单面双侧采两种K值探头进行检测
3) 母材厚度120～400mm时般两种K值探头采直射波法焊接接头双面双侧进行检测两种探头折射角相差应10°
4) 检测焊接接头热影响区横缺陷应进行斜行扫查检测时焊接接头两侧边缘探头焊接接头中心线成10°～20°作两方斜行扫查焊接接头余高磨探头应焊接接头热影响区作两方行扫查
(3) C级检测
C级检测技术适重承压设备接焊接接头检测
AB级相求焊接接头余高磨直探头斜探头扫查母材区域进行检测者避免检测声束(包括斜探头直探头)母材区域存缺陷影响焊接接头缺陷检测效果技术求：
1) 采C级检测时应焊接接头余高磨焊接接头两侧斜探头扫查母材区域直探头进行检测
2) 母材厚度8～46 mm时般两种K值探头采直射波法次反射波法焊接接头单面双侧进行检测两种探头折射角相差应10°中折射角应45°
3) 母材厚度46～400 mm时般两种K值探头采直射波法焊接接头双面双侧进行检测两种探头折射角相差应10°单侧坡口角度 5°窄间隙焊缝应增加检测坡口表面行缺陷效检测方法
4) 应进行横缺陷检测检测时探头放焊缝热影响区作两方行扫查
332检测方法检测条件选择
(1)检测面准备
工件表面状况坏直接影响探伤结果应清焊接工件表面飞溅物氧化皮凹坑锈蚀油污等般砂轮机锉刀钢丝刷磨石砂纸等探测面进行修整表面粗糙度般63 μm
焊缝两侧探测面修整宽度P般根母材厚度确定JBT 473032005规定：采次反射法检测时探头移动区应等
（31）
（32）
式中：
——跨距mm
——母材厚度mm
——探头K值
——探头折射角(°)
采直射波法检测时探头移动区应等
(2)耦合剂选择
焊缝探伤中常耦合剂机油甘油浆糊润滑脂水等目前实际探伤中机油浆糊（现纤维素化学浆糊）耦合效果浆糊机油差浆糊定粘性意姿势探伤操作具较水洗性垂直面顶面探伤具独处
(3)频率选择
焊缝晶粒较选较高频率探伤般25～50 MHz板厚较焊缝采较高频率板厚较衰减明显焊缝应选较低频率
(4)值选择
探头值选择应三方面考虑：
(a) 斜探头声束扫查整焊缝截面
(b) 斜探头声束中心线应量危险性缺陷垂直
(c) 量次波判缺陷减少误判保证足够探伤灵敏度
般焊缝满足声束扫查整焊缝截面焊缝宽度较值选择时会出现扫查情况
图34示二次波单面检测双面焊焊缝时声束覆盖情况图33出二次波单面探测双面焊缝时： 中次波检测部分（受部余高限制）
图33 二次波单面检测双面焊焊缝
二次波检测部分（受部余高限制）保证检测整检测区域截面必须满足：
（33）
式中：
——焊缝宽度半mm
——焊缝宽度半mm
——探头前长度mm
——焊缝母材厚度mm
——斜探头K值
单面焊焊缝b忽略记时：
般斜探头值（角度）根工件厚度选择薄工件采值便避免场区探伤提高定位定量精度厚工件采K值便缩短声程减衰减提高检探伤灵敏度时减探头移动区域减磨宽度实际探伤时表31选择值条件允许情况应量采K值探头
表31 斜探头K值选择
8～25
〉25～46
〉46
K
30～20
25～15
20～10
探伤时注意K值常工件中声速变化探头磨损产生变化探伤前必须试块实测K值探伤中常校验实际探伤中常CSKⅠACSKⅢA等试块测定探头K值
(5)头晶片尺寸选择
板厚较焊缝检测探头移动区整晶片探头进行检测达良耦合种情况提高检测速度效率晶片尺寸较探头果板厚较薄变形较较耦合应选择晶片尺寸较探头
(6)母材检测
焊缝边缘母材部存分层夹层缺陷时会影响声束传播路径焊缝区域缺陷难发现造成错误判定图34示
a) 母材部存分层造成漏检
b) 母材部存分层造成误判
图34 母材缺陷影响
C级检测斜探头扫查声束通母材区域应先直探头检测便检测否影响斜探头检测结果分层种类缺陷存该项检测仅作记录属母材验收检测母材检测点：
(a) 检测方法接触式脉反射法采频率2~5 MHz直探头晶片直径10~25 mm
(b) 检测灵敏度缺陷处第二次底波调节荧光屏满刻度100％
(c) 记录求缺陷信号幅度超荧光屏满刻度20％部位应工件表面作出标记予记录
333标准试块
超声检测焊接接头标准试块校准仪器探头系统性检测灵敏度JBT473032005标准规定采CSKIACSKⅡACSKⅢACSKⅣA作焊接接头检测标准试块具体采种试块视检工件定采标准时定该标准指定试块
CSKIACSKⅡACSKⅢA试块适壁厚范围6～120 mm焊接接头CSKIACSKⅣA系列试块适壁厚范围120～400 mm焊接接头
图35 CSKIA试块
图36 CSK—ⅡA试块
图37 CSK—ⅢA试块
图38 CSK—IVA试块
334 超声检测仪扫描速度调节
扫描速度调节三种方法：声程调节法水调节法深度调节法板厚20 mm时常水调节法板厚20 mm时常深度调节法声程调节法非K值探头
声程调节法
探头置CSKⅠA试块扫查圆弧找高反射回波圆弧侧移探头圆弧反射回波前出现圆弧反射回波调节仪器R50圆弧反射回波准50圆弧反射回波准100时基线声程距离1：1调整完成
二水调节法
通公式 ：
（34）
（35）
计算出 应水距离 调节仪器 圆弧反射回波准 圆弧反射回波准时基线水距离1：1调整完成
三深度调节法
通公式：
（36）
（37）
计算出 应深度距离 调节仪器 圆弧反射回波准 圆弧反射回波准时基线水距离1：1调整完成
335 距离波幅曲线灵敏度调节
距离波幅曲线
缺陷波高缺陷距离关相缺陷距离回波高度描述某确定反射体回波高度距离变化关系曲线称距离—波幅曲线距离波幅曲线实AVG曲线样实测理公式通AVG曲线3倍场区实测焊缝超声检测距离波幅曲线探头仪器试块实测数绘制成该曲线族评定线定量线判废线组成评定线定量线间(包括评定线)Ⅰ区定量线判废线间(包括定量线)Ⅱ区判废线区域Ⅲ区图311示
增益dB
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
判废线（RL）
定量线（SL）
评定线（EL）
距离mm
图39 距离波幅曲线
二壁厚距离波幅曲线灵敏度选择
JBT 473032005中灵敏度选择壁厚关
1壁厚6～120 mm焊接接头距离波幅曲线灵敏度选择见表32
表32 距离波幅曲线灵敏度
试块型式
板厚mm
评定线
定量线
判废线
CSKIIA
6～46
>46—120
φ2×4018dB
φ2×4014dB
φ2×4012dB
φ2×408dB
φ2×404dB
φ2×40+2dB
CSKⅢA
8～15
>15～46
>46～120
φ1×612dB
φl×69dB
φl×66dB
φ1×66dB
φ1×63dB
φ1×6
φ1×6+2dB
φ1×6+5dB
φl×6+10dB
2．壁厚120～400 mm焊接接头距离波幅曲线灵敏度选择见表33
表33 距离波幅曲线灵敏度
试块型式
板厚mm
评定线
定量线
判废线
CSKIVA
>120～400
φd16dB
φd10dB
φd
注d横孔直径
3 检测横缺陷时应线灵敏度均提高6dB
4 工件表面耦合损失材质衰减试块应进行传输修正
336 传输修正
传输修正称声传输损耗补尝工件身影响反射波幅两素材料材质哀减工件表面粗糙度耦合状况造成表面声损失
碳钢低合金钢板材材质衰减频率低3 MHz声程超200 mm时者衰减系数001 dBmm时计标准试块试块均应满足求检工件检测时声程较材质衰减系数超述范围确定缺陷反射波幅时应考虑材质衰减修正检工件表面较粗糙应考虑表面声损失问题
1横波超声材质衰减测量
首先制作受检工件材质相相厚度约40mm表面粗糙度试块相面型试块
图311超声材质衰减测量
图310超声材质衰减测量
斜探头深度11调节仪器时基扫描线
仪器调发收状态选该探头尺寸频率K值相斜探头两探头置板试块两探头入射点间距时找反射波幅记录波幅值()两探头拉开距离处找反射波幅记录波幅值()
衰减系数式计算：
计算衰减系数：
（38）
（39）
式中：
——声程差
——考虑材质衰减时声程面反射波幅dB差计算该探头距离波幅曲线查约6dB
2传输损失差测定
时考虑材质衰减表面声损失方法测定传输损失差：斜探头深度调节仪器时基扫描线仪器调发收状态选该探头尺寸频率K值相斜探头两探头图311示方置试块检测面两探头入射点距离
a)试块
b）工件母材
图311传输损失测定
计算传输损失差ΔV：
（310）
式中：
——考虑材质衰减时声程面反射波幅差计算探头距离波幅曲线查dB
——试块中声程mm
——工件板材中声程mm
——试块中声程工件中声程超声材质衰减差值dB试块材质衰减系灵敏001 dB mm项予考虑
327 扫查方式
扫查目寻找发现缺陷达目必须采正确扫查方式焊缝检测程中扫查方式种
1锯齿形扫查
锯齿形扫查手工超声检测中常扫查方式作检测缺陷初始扫查方式速度快易发现缺陷
作锯齿形扫查时斜探头应垂直焊缝中心线放置检测面图312示探头前移动范围应保证扫查全部焊接接头截面保持探头垂直焊缝作前移动时应作10°~15°左右转动应注意次前进齿距超探头晶片直径85％避免间距造成漏检
图312 锯齿形扫查
2前左右转角环绕扫查
发现缺陷观察缺陷动态波形区分缺陷信号伪缺陷信号确定缺陷位置方形状采前左右转角环绕四种探头基扫查方式图313示
图313 四种基扫查方式
前左右扫查：锯齿形扫查发现缺陷前左右扫查找缺陷量回波处前扫查确定缺陷水距离深度左右扫查确定缺陷焊缝方长度
转角扫查：利转角扫查推断缺陷方
环绕扫查：利环绕扫查致推断缺陷形状扫查时果缺陷回波高度保持变致判断点状缺陷
3检测横缺陷扫查方式
检测焊缝热影响区横缺陷采扫查方式时扫查灵敏度适提高般提高6 dB
1) 行扫查 ：磨焊缝斜探头直接放焊缝作行扫查图314a示
2) 斜行扫查：余高焊缝焊缝两侧边缘探头焊缝成定夹角（＜10°）作斜面扫查图314b示
3) 交叉扫查 ：电渣焊中字形横裂K1斜探头焊缝两侧45°方作交叉扫查图314c示
a）行扫查 b）斜行扫查 c）交叉扫查
图314 检测横缺陷扫查方式
328 缺陷评定质量分级
焊接接头缺陷评定包括确定缺陷位置缺陷性质缺陷幅度缺陷指示长度然结合标准中规定焊接接头进行质量分级
超声检测发现反射波幅超I区缺陷首先判断缺陷否位焊缝中焊缝截面位置判断缺陷否具裂纹未熔合等危害性缺陷特征危害性缺陷直接评定低质量级危害性缺陷确定缺陷反射波幅距离波幅曲线区域非缺陷指示长度进行测定缺陷幅度区域指示长度确定需结合相关标准规定评定质量级
1缺陷位置判定
焊接接头中发现缺陷根缺陷反射波幅时基线位置确定缺陷水位置垂直深度
焊接接头定位考虑特殊问题确定缺陷否焊缝中
扳接焊缝检测时般情况探头焊缝声束路径中部分通母材时显示屏出现缺陷回波焊缝中缺陷果缺陷回波误认焊缝中缺陷会焊缝质量评定焊缝返修带错误
焊缝检测缺陷定位时首先确定缺陷否焊缝中具体采方法：
钢尺量出探头前焊缝中心距离示波屏读出时埋深（）判断回波母材焊缝根公
(中焊缝宽度探头前长度)判断该式成立焊缝反母材
图315 焊缝检测缺陷位置判定
2缺陷幅度确定
焊接接头中发现缺陷需确定缺陷反射波幅度距离波幅曲线区域缺陷幅度表示方式：距离波幅曲线某条线基准缺陷信号峰值高低该线dB数表示缺陷幅度缺陷信号高定量线深度处工反射体幅度3 dB称缺陷幅度定量线+3 dB(SL+3 dB)JBT 47302005规定定量线幅度φ1×66dB该缺陷位Ⅱ区幅度φ1×63 dB
3缺陷指示长度测定计量
缺陷指示长度测定方法6dB法端点6dB法绝灵敏度法等均焊接接头缺陷指示长度测定
1）JBT 473032005中关测长方法规定：
a) 缺陷反射波高点位Ⅱ区Ⅱ区时波幅降显示屏满刻度80％6dB法测指示长度
b) 缺陷反射波峰值起伏变化高点位Ⅱ区Ⅱ区时波幅降显示屏满刻度80％应端点6dB法测指示长度
c) 缺陷反射波峰位I区认必记录时探头左右移动波幅降评定线测定缺陷指示长度
2) JBT 473032005中关缺陷指示长度计量规定：
a)缺陷指示长度10mm时5mm计
b)相邻两缺陷直线间距中较缺陷长度时应作条缺陷处理两缺陷长度作指示长度(间距计入缺陷长度)
4质量分级
缺陷定位定量根缺陷景指示长度结合关标准规定评定悍缝质量级JBT 473032005标准焊接接头质量级分ⅠⅡⅢ3等级中Ⅰ级质量高Ⅲ级质量低具体分级规定见表34
表34 焊接接头质量分级 单位： mm
等级
板厚T
反射波幅
(区域)
单缺陷指示长度L
缺陷累计长度
Ⅰ
6～400
Ⅰ
非裂纹类缺陷
6～120
Ⅱ
LT310超30
意9T焊缝长度范围
>120～400
LT3超50
超T
Ⅱ
6～120
Ⅱ
L2T312超40
意45T缝长度范围
>120～400
超75
超T
Ⅲ
6～400
Ⅱ
超Ⅱ级者
超Ⅱ级者
Ⅲ
缺陷
ⅠⅡⅢ
裂纹等危害性缺陷
注1母材板厚时取薄板侧厚度值
注2焊缝长度足9T(Ⅰ级)45T(Ⅱ级)时例折算折算缺陷累计长度单缺陷指示长度时单缺陷指示长度准
4 钢板接焊缝超声探伤实验
41探伤实验数记录
实验仪器探伤工件
1实验探伤工件两厚度接焊板图41工件参数规格41采友联PXUT27超声波数字探伤仪图42
表41工件参数
工件编号
板厚
坡口形式
工件状态
材料牌号
焊接方法
长×宽
1
20mm
X型
焊毛面
16MnR
动埋弧焊
400mm×300mm
2
10mm
X型
焊毛面
16MnR
动埋弧焊
300mm×200mm
a) 工件
b) 工件二
图41 探伤工件图
图42 PXUT27 超声波检测仪
2根实验选工件参数规格确定实验探伤探头次实验选斜探头图43
图43实验斜探头
4实验采标准试块CSKⅠA试块CSKⅡA试块图44示
图44 实验CSKⅠA试块CSKⅢA试块
二实验程
1仪器调整
1）反复探头键切换需通道
2) 探头键+键设置单探头方式
3）声速键+键设置声速3240ms左右
4）声速键确认键直标度设声程标度
5）声速键+键声程调合适范围
2测定斜探头参数
1）测定斜探头前长度
斜探头准CSKⅠA试块曲面找回波钢尺量出试块边缘探头前端距离图45示探头前长度（mm）测三次取均值实验实际测探头前长度13mm
图45测定探头前
2）测斜探头值图46CSKⅢA试块短横孔斜探头试块找短横孔回波然固定探头钢尺量出探头前试块边缘距离根公式实测值中分子孔试块边缘距离分母取孔埋深示波屏值调整求实测值
实测
图46 测斜探头值
3）定标
声程 定标试块CSKⅠA试块斜探头置试块移动斜探头找回波出现回波固定探头调节波门框住回波调始波偏移量调节+键示波屏读数移动斜探头找回波调节声速量示波屏读数次重复步骤直调准止完成声程 定标波形图图47示
图47 声程定标波形图
4）焊板表面粗糙度试块需测定焊板表面补偿值实验条件限制根验确定
5）绘制距离波幅曲线
斜探头置CSKⅢA试块通耦合剂斜探头试块耦合找埋深短横孔前左右移动探头找回波位置固定探头调节增益短横孔短横孔回波高度满刻度记忆时波形方法次找短横孔回波高度满刻度记忆波形距离波幅曲线48示
图48 距离波幅曲线
6）确定起始灵敏度
根起始灵敏度距离波幅曲线应评定线增益读数工件厚度起始灵敏度：φ1×69dB(增益读数) (含表面补偿)工件二厚度起始灵敏φ1×612dB(增益读数) (含表面补偿)
7)缺陷扫查
根工件扫查范围工件扫查范围工件二扫查范围
图49 缺陷扫查
工件缺陷处出波形图图410示工件二缺陷出波形图图411示
a) 缺陷波形图
b）缺陷二波形图
图410 工件缺陷处波形图
图411 工件二缺陷处波形图
8）工件缺陷实验数表44
表44 工件缺陷实验数
工 件
序 号
缺 陷
序 号
缺陷位置
mm
缺陷点位置S3mm
探头焊缝中心mm
缺陷处（PX PY）
mm
S1
S2
1
45
61
52
26
（348109）
2
252
266
258
25
（335102）
二
1
134
145
139
21
（29889）
42 实验数分析处理
根中关容缺陷进行评定表45
表45
工 件
序 号
缺 陷
序 号
缺陷位置S3mm
缺陷焊
中心距离
mm
缺陷指示长度L
mm
缺陷距离波幅曲线区域
缺陷
埋深
mm
缺陷反射量
dB
缺陷
等级
1
52
42
16
Ⅱ
109
SL+32
Ⅱ
2
258
45
14
Ⅲ
102
SL+140
Ⅲ
二
1
139
32
11
Ⅱ
89
SL+70
Ⅱ
根表45 工件存两处缺陷评Ⅲ级合格工件二存处缺陷评Ⅱ级合格缺陷草图图414
52
42
X
16
L
258
14
L
45
X
单位：mm
a) 工件缺陷草图
139
11
L
X
32
单位：mm
b) 工件二缺陷草图
图412 工件缺陷草图
5 结
科技发展焊缝损检测技术着动化智化信息化方发展应针国前实际情况手动工超声波探伤探伤方法应然相广泛实际超声波探伤程中断涌现许新问题针实际问题指导老师悉心指导前成果基础文焊接缺陷超声波探伤技术进行详细介绍通钢板焊缝超声波探伤实验详细讲述超声波探伤操作步骤注意事项等级评定标准
课题着重做工作：
1述国外超声检测进展研究情况
2详细介绍焊接程中常见缺陷产生缺陷原
3详细讲述超声波探伤技术原理分类评定等级评定标准
4结合实验详细介绍超声波探伤操作步骤注意事项定板材焊缝进行现场探伤等级评定
焊缝超声波检测作检验焊缝质量种效方法检测性效性进步完善超声检测身固特点局限性实际损检测中须检测方法配合坚信着研究工作进步深入问题会断完善
参考文献
[1] 陈文革 魏劲松 超声损检测应研究发展[J] 损探伤20014 13．
[2] 沈功田 张万岭 压力容器损检测技术综述[ J] 损检测 2004 26( 1) 37 41
[3] Hudg ell R J & Wor rall G M Ultraso nic Char acterization and Inspection o f Austenit ic Welds[ J] Int JPr es Ves & Piping 1989 39( 4) 247
[4] 吴晖 超声损检测应讨[J] 宁波工程学院学报 200517(2) 2224．
[5] 张勋超声探伤技术损检测中应[J]海计量测试2012232：911
[6] 姚风 冯益华 王丽．超声波超声检测[J] 山东轻工业学院学报 2007 21(2) 6773．
[7] 沈伟焊缝检测影响素分析[J]损探伤200014143
[8] 康纪黔李家鳌奥氏体锈钢焊缝超声波检验规程[J]损检测NDT200123（4）：162166
[9] 钱林奥氏体锈钢焊缝超声波探伤研究[J]损探伤19984：512
[10] 郑晖林树青超声检测[M]北京：中国劳动社会保障出版社2008
[11] 唐继红损检测实验[M]北京：机械工业出版社2011
[12] 李家伟损检测手册[M]北京：机械工业出版社2005
[13] 马志坚薄板焊缝超声探伤中探头选择[J]损探伤19966：610
[14] 唐化山基超声波反射原理焊缝缺陷定位[J]损检测2008 30( 4) 253—254
[15] 夏纪真超声波探伤仪器性评定[J]损检测NDT 200630(5)2731
[16] 沈建中超声探伤灵敏度灵敏度限[J]损检测NDT 200224(10)418421
[17] 郑中兴超声检测中灵敏度分辨力[J]损检测1993 13(12) 353355
[18] 徐生东焊缝余高超声波探伤影响[J]损检测NDT 201032(8)649654
[19] 史伟超声检测[M]北京：机械工业出版社2004
[20]全国锅炉压力容器标准化委员会JBT47302005承压设备损检测[S]北京：新华出版社2005
致谢
首先感谢毕业设计指导老师李志农教授文李志农教授热情关怀悉心指导完成半年李志农老师予鼓励关怀课题开始文完成处处凝聚着李老师心血李老师严谨求实态度执着追求敬业精神敏锐洞察力易工作作风留深刻印象树立榜样激励工作生活中断前进值文脱稿际谨李老师表示衷心感谢深深敬意
父母漫长求学历程中予理解支持限关怀奉献值学业完成际特远方父母家表示深深谢意衷心祝福父母爱私回报生道路走步父母操心
关心帮助朋友表示衷心感谢
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
