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1、超声检测工艺题超声检测工艺题 与综合题解析与综合题解析 许遵言许遵言 上海电气核电设备有限公司上海电气核电设备有限公司 工艺题1 1、对一在制高压容器机加工锻造 封头进行超声波检测，具体尺寸 见下图，锻件材料号:20MnMo； 超声波检测及验收标准执行 JB/T4730.3-2005承压设备无 损检测 第3部分：超声检测； 锻件合格等级按级验收。 解释： 1、探头： (1)、JB/T4730.3-2005要求： 4.2.2 双晶直探头的公称频率应选用5MHz 。探头晶片面积不小于150mm2；单 晶直探头的公称频率应选用25MHz ，探头晶片一般为1425mm。 (2)、选择探头2.5P25Z
2、 2、检测方向： (1)、JB/T4730.3-2005要求： 4.2.5.2 纵波检测 a) 原则上应从两个相互垂直的方向进行检 测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要 检测方向如图7所示。其他形状的锻件也可 参照执行； b） 锻件厚度超过400mm时，应从相对两 端面进行100%的扫查。 (2)、检测方向见工艺卡，检测深度350mm, 600mm. 3、试块 (1)、JB/T4730.3-2005要求： 4.2.3.1 单直探头标准试块 采用CS试块，其形状和尺寸应符合图4和表4的 规定。 表表4 4 CSCS标准试块尺寸标准试块尺寸 mmmm 试块序号试块序号 L DL D CSCS-1
3、50 50-1 50 50 CSCS-2 100 60-2 100 60 CSCS-3 150 80-3 150 80 CSCS-4 200 80-4 200 80 4 4 .2.6.1 单直探头基准灵敏度的确定 当被检部位的厚度大于或等于探头 的三倍近场区长度，且探测面与底 面平行时，原则上可采用底波计算 法确定基准灵敏度。对由于几何形 状所限，不能获得底波或壁厚小于 探头的三倍近场区时，可直接采用 CS标准试块确定基准灵敏度。 (2) 探头2.5P25Z，近场区长度 N=D2/4=252/42.3666.2mm, 3N197mm。锻件厚度350mm, 所以可 用底波计算法确定基准灵敏度。
4、检测深度350mm, dB=20lgPB/Pf=20lg2X/Df2=20lg2 2.36350/3.142242dB, 检测深度600mm, dB=20lgPB/Pf=20lg2Xf2/Df2XB=20lg 22.366002/3.142235052dB。 也可以使用CS-4试块校验灵敏度。 检测深度350mm, dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg350/200 10dB, 检测深度600mm, dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X1=40lg600/200 19dB. 4、耦合补偿 试块或实测，大平底。 工艺题工艺题2 2 l2、有一块16MnR钢板规格为
5、4200270090mm，用于制作压 力容器筒节，下料尺寸为40002700mm，要求进行纵波和横波 超声波检测，检测标准为JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第3部分：超声检测，级合格。现有设备如下： l(1)、仪器设备：CTS-22型 l(2)、探头：2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 5.0P30Z l2.5P1414K1 2.5P2020K1 2.5P2525K1 5.0P1414K1 l5.0P2020K1 5.0P2525K1 l(3)、试块：CB-1 CB-2 CB-3 CB-4 CB-5 CB-6 CBI l(4)、耦合剂
6、：水、化学浆糊、机油 l请对下列工艺卡进行审核，发现错误的地方请予以纠正并把正确 的结果写在相对应的“订正”空格里。 JB/T4730.3-2005关于钢板超声检测的解释： 、纵波检测： 1）、探头： 板厚620mm, 双晶直探头, 5MHz, 晶片面积不 小于150mm2; 2040mm, 单晶直探头, 5MHz, 1420 mm; 40250mm, 单晶直探头, 2.5MHz, 2025 mm. 2）、试块 用单直探头检测厚度大于20mm的 钢板时，CB标准试块应符合图 2和表2的规定。试块厚度应与被 检钢板厚度相近。经合同双方同 意，也可采用双晶直探头进行检 测。 图2 CB标准试块 表
7、2 CB标准试块 mm 试块编号 钢板厚度 距离s 试块厚度T CB-1 2040 15 20 CB-2 4060 30 40 CB-3 60100 50 65 CB-4 100160 90 110 CB-5 160200 140 170 CB-6 200250 190 220 3）、灵敏度校验 4.1.4.2 板厚大于20mm时，应将CB 试块5平底孔第一次反射波高调整 到满刻度的50%作为基准灵敏度。 4.1.4.3 板厚不小于探头的三倍近场区 时，也可取钢板无缺陷完好部位的第 一次底波来校准灵敏度，其结果应与 4.1.4.2的要求相一致。 4 4 ）、 扫查方式 a) 探头沿垂直于钢板压
8、延方向， 间距不大于100mm的平行线进行扫查 。在钢板剖口预定线两侧各50mm（ 当板厚超过100mm时，以板厚的一半 为准）内应作100%扫查，扫查示意 图见图3； b) 根据合同、技术协议书或图样的 要求，也可采用其他形式的扫查 、横波检测 ）、探头 B.2.1 原则上选用K1斜探头，圆晶片 直径应在13mm25mm之间，方晶 片面积应不小于200mm2。如有特殊 需要也可选用其他尺寸和K值的探头 。 B.2.2 检测频率为2 MHz5MHz。 ）、对比试块 B.3.1 对比试块用钢板应与被检钢板厚度相同， 声学特性相同或相似。 B.3.2 对比试块上的人工缺陷反射体为V形槽， 角度为6
9、0，槽深为板厚的3%，槽的长度至少 为25mm。 B.3.3 对比试块的尺寸、V形槽位置应符合图B.1 的规定。 B.3.4 对于厚度超过50mm的钢板，要在钢板的 底面加工第二个如B.3.3所述的校准槽。 图B.1 对比试块 ）、基准灵敏度的确定 B.4.1 厚度小于或等于50mm的钢板 B.4.1.1 把探头置于试块有槽的一面，使声束 对准槽的宽边，找出第一个全跨距反射的最大 波幅，调整仪器，使该反射波的最大波幅为满 刻度的80%，在荧光屏上记录下该信号的位置 。 B.4.1.2 移动探头，得到第二个全跨距信号， 并找出信号最大反射波幅，记下这一信号幅值 点在荧光屏上的位置，将荧光屏上这两
10、个槽反 射信号幅值点连成一直线，此线即为距离-波幅 曲线。 B.4.2 厚度大于50mm150mm的钢板 B.4.2.1 将探头声束对准试块背面的槽，并找出 第一个1/2跨距反射的最大波幅。调节仪器，使 反射波幅为满刻度的80%，在荧光屏上记下这 个信号的位置。不改变仪器调整状态，在3/2跨 距上重复该项操作。 B.4.2.2 不改变仪器调整状态，把探头再次置于 试块表面，使波束对准试块表面上的槽，并找 出全跨距最大反射波的位置。在荧光屏上记下 这一幅值点。 B.4.2.3 在荧光屏上将B.4.2.1和B.4.2.2所确定的 点相连接，此线即为距离-波幅曲线。 B.4.3 厚度大于150mm2
11、50mm的钢板 B.4.3.1 把探头置于试块表面，使声束对准试块 底面上的切槽，并找出第一个1/2跨距反射的最 大幅度位置。调节仪器，使这一反射波为荧光 屏满刻度的80%，在荧光屏上记下这个幅值点 。 B.4.3.2 不改变仪器的调整状态，把探头再次置 于试块表面，以全跨距对准切槽获得最大反射 ，在荧光屏上记下这个幅值点。 B.4.3.3 在荧光屏上将B.4.3.1和B.4.3.2所确定的 点连成一直线，此线即为距离-波幅曲线 ）、扫查方法 B.5.1 在钢板的轧制面上以垂直和 平行于钢板主要压延方向的格子 线进行扫查，格子线中心距为 200mm。 工艺题工艺题3 3 l3、某电站锅炉低再出
12、口集箱，其规格为 D050825mm，材料牌号为10CrMo910 。集箱管子与端盖对接环缝如下图所示， 焊接剖口为单面V型，焊接方法为手工电 弧焊打底，埋弧自动焊盖面，请按 JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第 3部分：超声检测标准C级检测级合格 的要求，编制该对接环缝的超声检测工艺 卡，并在图上相应部位标注探头位置。试 块与工件表面耦合损失差为4dB。 JB/T4730.3-2005解释： 、超声检测技术等级 1). A级检测： A级仅适用于母材厚度8mm 46mm的对接焊接接头。可用一 种K值探头采用直射波法和一次 反射波法在对接焊接接头的单面 单侧进行检测。一般不要求进行
13、 横向缺陷的检测。 2) B级检测： a) 母材厚度8mm46mm时，一般用一 种K值探头采用直射波法和一次反射波法 在对接焊接接头的单面双侧进行检测。 b) 母材厚度大于46mm120mm时，一般 用一种K值探头采用直射波法在焊接接头 的双面双侧进行检测，如受几何条件限制 ，也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧 采用两种K值探头进行检测。 c) 母材厚度大于120mm400mm时，一般用 两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双 面双侧进行检测。两种探头的折射角相差 应不小于10。 d) 应进行横向缺陷的检测。检测时，可在 焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心 线成1020作两个方向的斜平行扫查
14、 ，见图12。如焊接接头余高磨平，探头应 在焊接接头及热影响区上作两个方向的平 行扫查，见图13。 3) C级检测： 采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平 ，对焊接接头两侧斜探头扫查经过的母 材区域要用直探头进行检测，检测方法 见5.1.4.4。 a). 母材厚度8mm46mm时，一般用 两种K值探头采用直射波法和一次反射波 法在焊接接头的单面双侧进行检测。两 种探头的折射角相差应不小于10，其 中一个折射角应为45。 b). 母材厚度大于46mm400mm时，一 般用两种K值探头采用直射波法在焊接 接头的双面双侧进行检测。两种探头 的折射角相差应不小于10。对于单 侧坡口角度小于5的窄间隙焊
15、缝，如 有可能应增加对检测与坡口表面平行 缺陷有效的检测方法。 c). 应进行横向缺陷的检测。检测时， 将探头放在与焊缝及热影响区上作两 个方向的平行扫查，见图13。 2）、试块 采用的标准试块为CSK-A、CSK-A、 CSK-A和CSK-A。 CSK-A、CSK-A和CSK-A试块适用 壁厚范围为6mm120mm的焊接接头， CSK-A和CSK-A系列试块适用壁厚范 围大于120mm400mm的焊接接头。在满 足灵敏度要求时，试块上的人工反射体根 据检测需要可采取其他布置形式或添加， 也可采用其他型式的等效试块。 3）、探头K值（角度） 斜探头的K值（角度）选取可参照表18的规定。条件 允许时，应尽量采用较
