管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄    A

(規(guī)范性附錄)

攜帶式試塊

現(xiàn)場(chǎng)使用的攜帶式試塊可根據(jù)需要選擇，圖A.1所示為可供選用的攜帶式試塊。

圖A.1    SD-Ⅳ型試塊

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄   B

(規(guī)范性附錄)

焊接接頭根部缺陷對(duì)比試塊

SD-Ⅲ型對(duì)比試塊，用于管道焊接接頭根部缺陷的對(duì)比測(cè)定，型式見圖B.1。

注：t—管壁厚度，由被檢驗(yàn)材料厚度確定。

圖B.1    SD-Ⅲ型對(duì)比試塊

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄    C

(規(guī)范性附錄)

縱橫波串列掃查檢驗(yàn)方法

C.1    儀器和探頭

        a)    超聲波探傷儀的工作方式必須具備一發(fā)一收工作狀態(tài)。

        b)為保證一發(fā)一收探頭相對(duì)于串列基準(zhǔn)線經(jīng)常保持等距離移動(dòng)，應(yīng)配備適宜的探頭夾具，夾具應(yīng)適用于橫方型及縱方型兩種掃查方式。

        c)    縱波探頭和橫波探頭的頻率必須相同，推薦采用2.5MHz或5MHz。

        d)    橫波探頭折射角56°探頭，縱波探頭晶片尺寸采用 Φ14mm或 Φ20mm。

C.2    儀器調(diào)整

C.2.1    時(shí)基線掃描的調(diào)節(jié)
時(shí)基線掃描的調(diào)節(jié)采用折射角56°單橫波探頭，按5.3.4條的方法進(jìn)行單聲程調(diào)節(jié)。

C.2.2    靈敏度調(diào)整
在圖C.1所示的試塊上，將用于發(fā)射的縱波探頭置于線切割面正上方，然后在線切割面法線方向平行移動(dòng)接收的橫波探頭找到最大反射波，調(diào)節(jié)增益使反射波幅為熒光屏滿幅高度的40%，并以此基準(zhǔn)波高作為掃查靈敏度。

圖C.1    靈敏度調(diào)整

C.3    檢驗(yàn)程序

C.3.1    檢驗(yàn)準(zhǔn)備

        a)    檢驗(yàn)面為對(duì)接焊縫的單面雙側(cè)。

        b)    去除焊縫的余高，將焊縫打磨到與鄰近母材平齊。

C.3.2    檢驗(yàn)

C.3.2.1    掃查方式
圖C.2所示縱波探頭放在管件焊縫的熔合面上方，橫波探頭放在同一探測(cè)面上與焊縫的熔合面垂直線方向前后移動(dòng)，并采用橫方形或縱方形串列掃查，掃查整個(gè)焊縫熔合線。

圖C.2    掃查方式

C.3.2.2    缺陷
反射波幅達(dá)到或超過(guò)熒光屏滿幅高度40%時(shí)判定為缺陷，應(yīng)在焊縫的相應(yīng)位置做出標(biāo)記。

C.3.3    缺陷位置參數(shù)測(cè)定

C.3.3.1    缺陷的深度
其反射波均出現(xiàn)在相當(dāng)于半路距聲程位置，在熒光屏直接讀出缺陷的深度。

C.3.3.2    缺陷指示長(zhǎng)度的測(cè)定
缺陷指示長(zhǎng)度采用5.4.5.3.2 a)的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。

C.4    缺陷評(píng)定
反射波幅達(dá)到或超過(guò)熒光屏滿幅高度40%時(shí)，判定為未熔合或裂紋。

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄    D

(規(guī)范性附錄)

距離—波幅(DAC)曲線的制作

D.1    試塊

        a)    采用GB 11345—1989附錄B的RB系列對(duì)比試塊或其他等效形式試塊繪制DAC曲線。

        b)    R小于W2／4時(shí)，應(yīng)采用檢驗(yàn)面曲率與工件檢驗(yàn)面曲率相同或相近的對(duì)比試塊。

D.2    繪制步驟
DAC曲線可繪制在坐標(biāo)紙上(稱DAC曲線)，亦可直接繪制在熒光屏前透明的刻度板上(稱DAC曲線板)。

D.2.1    DAC曲線的繪制步驟如下：

        a)    將測(cè)試范圍調(diào)整到檢驗(yàn)使用的最大探測(cè)范圍，并按深度、水平或聲程法調(diào)整時(shí)基線掃描比例；

        b)根據(jù)工件厚度和曲率選擇合適的對(duì)比試塊，選取試塊上孔深與檢驗(yàn)深度相同或接近的橫孔為第一基準(zhǔn)孔，將探頭置于試塊檢驗(yàn)面聲束指向該孔，調(diào)節(jié)探頭位置找到橫孔的最高反射波；

        c)調(diào)節(jié)“增益”或“衰減器”，使該反射波幅為熒光屏上某一高度(例如滿幅的40%)，該波高即為“基準(zhǔn)波高”，此時(shí)，靈敏度余量為10dB；

        d)調(diào)節(jié)衰減器，依次探測(cè)其他橫孔，并找到最大反射波高，分別記錄各反射波的相對(duì)波幅值(dB)；

        e)以波幅(dB)為縱坐標(biāo)，以探測(cè)距離(聲程、深度或水平距離)為橫坐標(biāo)，將c、d記錄數(shù)值描繪在坐標(biāo)紙上；

        f)將標(biāo)記各點(diǎn)連成圓滑曲線，并延長(zhǎng)到整個(gè)探測(cè)范圍，最近探測(cè)點(diǎn)到探測(cè)距離0點(diǎn)間畫水平線，該曲線即為DAC曲線的基準(zhǔn)線；

        g)依據(jù)表4規(guī)定的各線靈敏度，在基準(zhǔn)線下分別繪出判廢線、定量線、評(píng)定線， 標(biāo)記波幅的分區(qū)；

        h)為便于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)校驗(yàn)靈敏度，在測(cè)試上述數(shù)據(jù)的同時(shí)，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的便攜試塊上的某一參考反射體進(jìn)行同樣測(cè)量，記錄其反射波位置和反射波幅(dB)，并標(biāo)記在DAC曲線圖上。

D.2.2    DAC曲線板的繪制步驟如下：

        a)    同D.2.1條a)。

        b)依據(jù)工件厚度和曲率選擇合適的對(duì)比試塊，在試塊上所有孔深小于等于探測(cè)深度的孔中，選取能產(chǎn)生最大反射波幅的橫孔為第一基準(zhǔn)孔。

        c)調(diào)節(jié)“增益”使該孔的反射波為熒光屏滿幅高度的80%，將其峰值標(biāo)記在熒光屏前輔助面板上。依次探測(cè)其他橫孔，并找到最大反射波高，分別將峰值點(diǎn)標(biāo)記在輔助面板上。如果做分段繪制，可調(diào)節(jié)衰減器分段繪制曲線。

        d)    將各標(biāo)記點(diǎn)連成圓滑曲線，并延伸到整個(gè)探測(cè)范圍，該曲線即為DAC曲線基準(zhǔn)線。

        e)    依據(jù)表4規(guī)定的靈敏度，分別繪出定量線、評(píng)定線和判廢線。

        f)在做上述測(cè)試的同時(shí)，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的便攜式試塊上的某一參考反射體做同樣測(cè)量，并將其反射波位置和峰值標(biāo)記在曲線板上，以便現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄   E

(規(guī)范性附錄)

補(bǔ)償量測(cè)量

E.1    試塊

E.1.1    制作與被探管道的材質(zhì)、規(guī)格及表面粗糙度相同的試塊(見圖E.1)。

圖E.1    補(bǔ)償量測(cè)定試塊

E.1.2    在試塊上鉆 Φ3mm×40mm橫孔，當(dāng)管壁厚度小于或等于25mm時(shí)，鉆一個(gè)孔，距內(nèi)壁t／2(見圖E.1)；當(dāng)管壁厚度大于25mm時(shí)，鉆兩個(gè)孔，距內(nèi)壁分別為t／4和3t／4(見圖E.2)。

圖E.2    補(bǔ)償量測(cè)定試塊

E.2    測(cè)量方法
E.2.1    以所用的儀器和探頭在RB系列對(duì)比試塊上測(cè)繪出距離—波幅曲線。

E.2.2    相同的儀器和探頭，在相同的起始靈敏度條件下探測(cè)試塊上 Φ3mm×40mm橫孔，直射波探下孔，一次反射波探上孔(圖E.2)。
注：尺寸公差±0.1，各邊垂直度不大于0.1，表面粗糙度不大于6.3μm，標(biāo)準(zhǔn)孔加工面的平行度不大于0.05。

如試塊只有一個(gè)孔，均探同一橫孔(圖E.1)；將波幅調(diào)至規(guī)定的高度，然后讀取衰減器的分貝數(shù)N。

E.2.3    在距離—波幅曲線上查出同距離的分貝數(shù)N′，則綜合補(bǔ)償量ΔN由下式?jīng)Q定

ΔN＝N－N′(dB)

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄    F

(資料性附錄)

反射回波分析

F.1    符合要求的焊縫根部

注：反射回波較小。

圖F.2    根部?jī)?nèi)凹

圖F.3    焊瘤

圖F.4    根部未焊透

圖F.5    焊縫根部中心線裂紋

圖F.6    焊縫邊緣未熔合

注：探頭前后左右移動(dòng)時(shí)反射波交替上升。

圖F.7    密集缺陷

圖F.8    錯(cuò)邊

注：兩側(cè)同時(shí)探測(cè)水平定位在焊縫中心遠(yuǎn)離探頭一側(cè)為偽缺陷。

圖F.9    偽缺陷

圖F.10    根部咬邊

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄    G

(規(guī)范性附錄)

小徑管焊接接頭超聲波檢驗(yàn)專用試塊DL-1

小徑管焊接接頭超聲波檢驗(yàn)專用試塊，如圖G.1所示。試塊一套共5塊，其適用范圍如表G.1所示，其材質(zhì)、表面狀態(tài)要求同4.6條的要求。

表G.1    專用試塊的適用范圍

 

試塊編號(hào)	R1	適用管徑 的范圍	R2	適用管徑 的范圍
1	16mm	32mm～35mm	17.5mm	35mm～38mm
2	19mm	38mm～41mm	20.5mm	41mm～44.5mm
3	22.5mm	44.5mm～48mm	24mm	48mm～60mm
4	30mm	60mm～76mm	38mm	76mm～79mm
5	50mm	90mm～133mm	70mm	133mm～159mm

注：尺寸公差±0.1，各邊垂直度不大于0.1，表面粗糙度不大于6.3μm，

標(biāo)準(zhǔn)孔加工面的平行度不大于0.05。

圖G.1    小徑管焊接接頭超聲波檢驗(yàn)專用試塊

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄    H

(規(guī)范性附錄)

探頭修磨的方法和要求

        當(dāng)檢驗(yàn)管子的外徑小于159mm時(shí)，要求探頭接觸面符合管子表面的弧度。

        在加工該探頭的表面時(shí)，須注意以下幾點(diǎn)：

        a)    探頭上的波束發(fā)射區(qū)域必須與管子貼合(見圖H.1)。

圖H.1    探頭接觸面邊緣與管子外表面的間隙示意圖

        b)    探頭與管子接觸部位的邊緣其間隙(X)不應(yīng)大于0.5mm(見圖H.1)。

        c)    修磨時(shí)不能過(guò)度地磨損探頭的接觸面。

        d)    對(duì)于修磨量大的探頭建議粘上一層底板(3mm厚，與探頭楔塊相同材質(zhì)的板材)， 用樹脂粘合劑粘結(jié)，然后修磨板材使之與管于弧度相符。

        e)    須仔細(xì)粘結(jié)，使底板粘結(jié)于探頭上，粘合層中不得留有汽泡。

        f)    在粘加底板并修磨至與管子弧度相符合后，探頭須滿足以下要求：

        ——探頭中心軸線與波束的軸線相吻合；

        ——波束角度須在規(guī)定的公差內(nèi)；

        ——探頭的靈敏度由于粘加底板和修磨而受到的影響不應(yīng)大于2dB；

        ——當(dāng)掃查靈敏度一定時(shí)，在起始的脈沖信號(hào)之后，由底板產(chǎn)生的虛假回波不應(yīng)大于滿屏的10%。

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄    I

(規(guī)范性附錄)

中小徑薄壁管探頭參數(shù)及性能的測(cè)定

I.1    探頭前沿(聲束入射點(diǎn))測(cè)定
將探頭置于試塊DL-1上圖I.1所示位置，找出R50(R30)圓弧面回波的最高點(diǎn)，此時(shí)探頭上與DL-1型試塊側(cè)面“0”點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，即為探頭入射點(diǎn)。入射點(diǎn)到探頭前端的距離“A”即為前沿距離。

圖I.1    探頭前沿 (聲束入射點(diǎn))測(cè)定示意圖

I.2    探頭折射角測(cè)定
利用DL-1型試塊上，深度h＝5mm的 Φ1mm通孔進(jìn)行測(cè)定，將探頭試塊上如圖I.2位置，找出h＝5mm， Φ1mm通孔最大回波，測(cè)量探頭前端至 Φ1mm通孔距離L，則探頭折射角

β＝arctg［(L＋A)／5］

圖I.2    探頭折射角測(cè)定示意圖

I.3    始雜波占寬測(cè)定
在DL-1試塊上深度h＝5mm， Φ1mm通孔，最大反射波高達(dá)到熒光屏滿刻度80%時(shí)，增益10dB后的始雜波寬度。

I.4    分辨力測(cè)定
將探頭置于DL-1試塊上探測(cè) Φ6、 Φ10兩同心孔，見圖I.3，使兩孔的反射波高度相同，并調(diào)至垂直刻度的40%，記下此時(shí)的衰減器的讀數(shù)D1；然后調(diào)節(jié)衰減器使 Φ6、 Φ10兩孔反射波之間的波谷上升到原波峰高度，記下衰減器的讀數(shù)D2，則分辨力X為

X＝D1－D2    (dB)

圖I.3    分辨力測(cè)定示意圖

管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程附    錄    J

(規(guī)范性附錄)

中小徑薄壁管時(shí)基線掃描的調(diào)節(jié)

采用模擬式的A型脈沖反射式超聲波探傷儀時(shí)，推薦用圖J.1專用面板。

圖J.1    時(shí)基線掃描的調(diào)節(jié)專用面板

利用DL-1標(biāo)定試塊調(diào)節(jié)時(shí)基線掃描方法如下：

        a)    將專用面板置于儀器監(jiān)視屏前(或利用原面板)。

        b)    選擇與被檢驗(yàn)管子外徑相適合的對(duì)比試塊。

        c)    將符合6.2.5條規(guī)定的探頭置于DL-1試塊合適的位置，根據(jù)被檢驗(yàn)管子的厚度選擇兩個(gè)不同深度的 Φ1mm通孔，按深度一定比例調(diào)節(jié)時(shí)基線。保證檢驗(yàn)時(shí)一次反射波的標(biāo)記點(diǎn)在熒光屏?xí)r基線刻度的1／2以后，同時(shí)在屏幕上繪制DAC曲線。

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