焊缝超声波探伤.

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1 焊缝超声波探伤

2 能力要求 在焊缝探伤中，不但要求探伤人员具备熟练的超声波探伤技术，而且还要求探伤人员了解有关的焊接基础知识，如焊接接头型式、焊接坡口型式、焊接方法和焊接缺陷等。只有这样，探伤人员才能针对各种不同的焊缝，采用适当的探测方法，从而获得比较正确的探测结果。

3 一、焊接加工及常见缺陷 (一)、焊接加工 1.焊接过程 常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊和电渣焊等。 2.接头型式
焊接接头形式主要有对接、角接、搭接和T型接头等几种。 3.坡口形式 V型、X型、U型、直边、单V型、K型。

4 常见接头形式： (a)对接 (b)角接 (c)T接 (d)搭接

5 4.坡口形式

6 (二)、焊缝中常见缺陷 气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。
(二)、焊缝中常见缺陷 气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。

7 焊缝中的气孔、夹渣是立体型缺陷，危害性较小；而裂纹、未熔合是平面型缺陷，危害性大，在焊缝探伤中，由于焊缝余高的影响及焊缝中裂纹、未焊透、未熔合等危险性大的缺陷往往与探测面垂直或成一定角度，因此一般采用横波探伤。

8 二、探伤操作准备 (一)探测条件的选择 1.探测面的修整
工件表面的粗糙度直接影响探伤结果，一般要求表面粗糙度不大于6.3mm，否则应予以修整。 焊缝两侧探测面的修整宽度P一般根据母材厚度而定。 厚度为8 ~46mm的焊缝采用二次波探伤，探测面修整宽度为     P ≤ 2KT+50  (mm) 厚度为大于46mm的焊缝采用一次波探伤，探测面修整宽度为     P ≤ KT+50  (mm) 式中        K----探头的K值；   T-----工件厚度。

9 在焊缝探伤中，常用的耦合剂有机油、甘油、浆糊、润滑脂和水等，实际探伤中用得最多的是机油和浆糊。
2.耦合剂的选择 在焊缝探伤中，常用的耦合剂有机油、甘油、浆糊、润滑脂和水等，实际探伤中用得最多的是机油和浆糊。

10 3.频率选择 焊缝的晶粒比较细小，可选用比较高的频率探伤，一般为2.5~5.0MHz。对于板厚较小的焊缝，可采用较高的频率；对于板厚较大，衰减明显的焊缝，应选用较低的频率。

11 4.K值选择 探头K值的选择应从以下三个方面考虑： （1）使声束能扫查到整个焊缝截面； （2）使声束中心线尽量与主要危险性缺陷垂直； （3）保证有足够的探伤灵敏度

12 设工件厚度为T，焊缝上下宽度分别为a和b，探头K值为K，探头前沿长度为L，则有：
    K=（a+b+L）/T 一般斜探头K值可根据工件厚度来选择，薄工件采用大K值，以便避免近场区探伤，提高定位定量精度；厚工件采用小K值，以便缩短声程，减小衰减，提高探伤灵敏度。同时还可减少打磨宽度。在条件允许的情况下，应尽量采用大K值探头。 探头K值常因工件中的声速变化和探头的磨损而产生变化，所以探伤前必须在试块上实测K值，并在以后的探伤中经常校验。

13 探头的移动方式 焊缝探伤中探头移动的基本方式有左右移动、前后移动、定点转动。但是在实际的探伤过程中，以上几种方式结合适用，就成为锯齿形扫查。初次之外，为检测横向缺陷，还有斜平行扫查、和在焊缝上扫查。

14 5.仪器的构成介绍 DUT6100系列全数字智能超声波探伤仪 斜探头

15 仪器技术指标 1. 全中文触摸式键盘，直观易记，操作过程全中文提示及图形显示，实行“对象操作”，即用户要什么就按什么，操作方法与模拟探伤仪操作方法类似，用户只须阅读说明书几钟，便能掌握仪器的操作。 2．100个独立探伤通道（电子切换），多种探伤工艺和标准设置，现场探伤无需携带试块，使用灵活方便，工作效率高。 3．DAC曲线自动生成，取样点不受限制，并可进行补尝与修正。自动制作判废线、测长线定量线，并自动贮存于仪器中。 4．实际使用时无须调节水平扫描，仪器自动实时显示缺陷回波位置（水平、垂直、距离）、幅度及当量等数据，大大方便用户。 5．直方形报警闸门，门位、门宽和门高任意可调。 6．1000幅探伤数据存贮，可回到办公室打印探伤报告，检测报告全面规范。关机后，仍能长期保持探伤数据。 7．数据处理能力强，可按日期、工件编号和序号进行检索和打印。 8．低功耗设计，可连续工作八小时以上。低电压工作报警和自动保护关机。 9．EL显示，抗电磁干扰，亮度高、对比度强、分辨率高、视野宽、不伤眼。 10．重量轻，，带电池仅1Kg，体积奇小，如同一本笔记本,携带与使用轻松自如。

16 (二) 、探伤实践简介 探伤条件和要求如下： 工件：20mm的45#平板对接焊缝 探头：2.5M13×13K2，单晶斜探头
试块：CSK-IA，CSK-IIIA 定位要求： 声 程 标 度：垂直 基准反射体度量：深度 DAC法 DAC点数： 3（10、20、30） 测长线移量：-9 dB 定量线移量：-3 dB 判废线移量： 5 dB

17 三、实践操作步骤 一).开启仪器电源开关，使仪器处于正常工作状态。 二).设置探头和通道 按 《II》 键，切换至所要设置的斜探头界面。

18 五).校准 1．输入材料声速：3230m/s 2. 探头前沿校准 （1）如图1所示，将探头放在CSK－1B标准试块的0位上
（2）前后移动探头，使试块R100圆弧面的回波幅度最高，回波幅度不要超出屏幕，否则需要减小增益。 （3）当回波幅度达到最高时，保持探头不动，在与试块“0”刻度对应的探头侧面作好标记，这点就是波束的入射点，从探头刻度尺上直接读出试块“0”刻度所对应的刻度值，即为探头的前沿值。（或用刻度尺测量图1所示L值，前沿x=100-L。）， 将探头前沿值输入“探头”功能内的“探头前沿”中，探头前沿测定完毕。

19 3．探头零点的校准 按图1的方法放置探头，用闸门套住最高波，调整探头零点 此时，保持探头位置不动，用闸门套住R100圆弧的反射波，调整基本功能组中的“探头零点”的数值，直到声程S=100为止，“探头零点”调整完毕。

20 八).探头K值校准(折射角的校准) 由于被测物的材质和楔块的磨损会使探头的实际K值与标称值有一些误差。因此需要测定探头的实际K值。校准步骤如下： （1）如图2将探头放在CSK－1A标准试块的适当的角度标记上。 （2）前后移动探头，找到试块边上大圆孔的回波波峰时，保持探头不动。 （3）在试块上读出入射点与试块上对齐的K值，这个角度为探头的实际K值，（或者通过计算斜率校准,见下图2），将此值输入“探头”功能组中的“K值”。

21 图2

22 九).做DAC曲线 （1）使用CSK-IIIA试块，移动探头，使来自某一深度(此深度应为待测各点中深度最浅的一点)的最高回波为80%（此时要调节增益）。 选4个孔,深度分别是10mm,20mm,30mm,40mm的小孔。

23 按 DAC 标定键，开始制作的DAC曲线。移动斜探头找到10mm孔最高回波，按 闸门起始键，让闸门移至10mm孔的回波上，确认后按 db+ 键，将波形增至满屏的80%高度，确定的增益为DAC曲线的起始灵敏度，在以后的各点回波波幅均以此灵敏度为标准。此时按标定键，标定点1. DAC

24 （2）再移动探头，寻找20mm的回波，找到回波最高时，按 闸门起始键，将光标移至20mm的回波上，确认后，按 标定点2 键。

25 （4）用探头找到深度为40mm深小孔的最高反射波，按 闸门起始键移动闸门，将闸门置于40mm深小孔的回波上，按标定点4确认，完成全部波形后，按 保存 键，完成DAC曲线的制作。再按存储键，选定保存的波形组号（.wav）,再按保存键。

26 CSK-IIIA制作DAC曲线示意图

27 四、现场探伤 将调试和设置好的仪器带至现场。探伤过程与往常一样，通过调节增益、声程和门，使缺陷波的波形和位置参数完整显示。如此时需记录，便按 记录 键，将探伤结果存入机内。重复以上探伤过程，直到探伤完毕，并将仪器关机。仪器在关机后，存贮在机内的探伤数据不会丢失。 存储

28 五、数据处理 1) 现场探伤完毕后，回到试验室可将探伤结果记录整理打印，以提供完整、真实、权威的探伤报告。

29 2)检验结果的等级分类 焊缝超声检验结果分为四级： 1）最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评 为Ⅰ级。
2）最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者 判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如 何，均评为Ⅳ级。 3）反射波幅位于Ⅰ区的非裂纹性缺陷，均评 4）最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，根据缺陷的 指示长度按表4-9的规定予经评级。 5）反射波幅超过判废线进入Ⅲ区时缺陷，无 论其指示长度如何，均评定为Ⅳ级。

30 3)数据保存 焊缝超声波探伤后，应将探伤数据、工件及工 艺概况归纳在探伤的原始记录中，并签发检验报告
检验报告是焊缝超声波检验的存档文件，经质 量管理人员审核后，正本发送委托部门，其副本由 探伤部门归档。探伤记录与报告应具有追踪性，并 至少保存7年以上以备随时查核。 探伤记录与报告的格式。

31 探伤报告样本

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