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1、 1、第二章无损检测方法及其工艺要 点 2、第三章金属材料及热处理 目录 第二章 无损检测方法及其工艺要点 2.1 无损检测概念 2.2 无损检测应用目的和特点 2.3 无损检测方法的工艺要点 2.4 压力容器制造过程中无损检测方法 的选择 backback 2.1无损检测概念 定义：在不损坏受检件的物理和化学性 能的前提下，对受检件内部及其表面的 不连续和物理量进行检查和（或）测试 的方法 。 backback 关于超声测厚：1、仪器校正：采用台阶试 块，选接近待测厚度最大值和最小值（或最 大值的1/2）进行校正，如T=25，用30，24 校正。 2、测定方法：一次测定法，二次测定法， 30
2、mm多点测定法。 常规无损检测方法： JB/T4730-2005：RT、UT 、MT、PT、ET,AE ASME:5大常规+VT+LT 日本：5大常规+应变测试 2.2.无损检测方法应用目的和特点 2.2.1目的 1、保证产品质量：容器制造从原材料到水压试验后全 过程采用 2、改进制造工艺：焊接试验、铸造浇冒口 3、保障产品安全运行：在用检验、声发射监督 4、降低生产成本：管座角焊接防层状撕裂、混料的电 磁分选 2.2.2 无损检测方法特点 1、无损检测结果评价准则是建立在破坏试验和实际发生 事故基础上的； 2、无损检测时机安排十分重要； 成形封头检测、锻件检测、裂纹敏感性材料容器检测 3、无
3、损检测的可靠性影响因素较多，选择适当的NDT方 法和规范非常关键； 案例：成形汽包表面缺陷诊断 4、无损检测结果只是评定质量和寿命的依据之一。 backback 2.3 无损检测方法的工艺要点 2.3.1射线照相法 1、射线源、胶片和增感屏的恰当组合问题 基本原则： 在能穿透受检件的前提下，尽量选用能量低的射线，优先 顺序是：X射线Ir192Co60；X射线照相应尽量选用较 低的管电压，在采用高管电压时，应保证适当的曝光量。 采用射线对裂纹敏感性大的材料RT时，应采用T2类或更 高类的胶片。 一般应选用金属增感屏或不用增感屏。 双片叠加技术：就是在同一个暗袋中放入两张感光速度不 同的胶片，而胶
4、片之间用一个双面增感屏隔开。多用于厚 度相差较大工件，提高宽容度。叠加观察时，单片黑度应 不低于1.3。 backback 2、胶片有效透照长度问题 A、一次透照长度应以透照厚度比K进行控制 。不同级别射线监测技术和不同类型对接焊接 接头透照厚度比应符合JB/T4730-2005的规定。 B、整条环向对接焊接接头所需的透照次数可 参照JB/T4730附录D的曲线图确定。 backback 3、压力容器取换证检查常发现的一些问题 A、将象质计放在胶片一侧； B、将搭接标记插在暗盒的字码套上； C、底片发黄； D、底片黑度偏低； E、有效透照长度不够； F、底片上标计不全。 backback 4、
5、射线检测质量管理 见教材。 backback 5、RT检出面状缺陷能力都比UT差吗？ 19Mn6管板钻孔补焊探伤案例。对接焊缝中 垂直检测面 3倍波长面状缺陷检测问题（ 如窄间隙焊缝）。 backback 2.3.2 超声检测方法要点 1、检测面用砂轮修整问题 手提砂轮打磨，仔细操作，其表面粗糙度在 70m 左右，有时可达150m 以上，满足不了超 声检测要求。普通良好状态黑皮表面粗糙度约为 20m，氧化皮剥落处也有50m，少量锈蚀用金 属刷和砂布去除。 缺陷种 类类产产生位 置反射面方向性形状探头头个数频频率折射角备备注 坡口面未熔 合 坡口面光滑与坡口面 相同 平面状单单5MHZ900-
6、层间层间未熔合层间层间略粗糙平行于检检 测测面 曲面状单单2.5MHZK1 内部未焊焊透根部光滑垂直检测检测 面 平面状双：串列 式 5MHZK1厚板40mm 内部未焊焊透单单2.5MHZ700扽边边高2mm 以下 纵纵向裂纹纹整个焊缝焊缝 区 粗糙多数垂直 于检检 测测面 弯曲面单单2.5MHZ700 横向裂纹纹正反面附近粗糙垂直焊焊接 线线 弯曲面单单5MHZ700 夹夹渣坡口面和 层间层间 稍粗糙推测测困难难复杂杂单单2.5MHZ400-700 单单面未焊焊透根部光滑垂直于检检 测测面 槽形单单5MHZK1 2、各种焊接缺陷的特点及最佳检测参数 横向裂纹检测：最后焊接层的正下方附近（正
7、反面）10mm 范围内（手工焊），埋弧自动焊 一般在2030mm 范围内 Cos =sin cos 3、检测灵敏度是不是越高越好？ 过高的灵敏度将使始脉冲占宽过大。对薄 板焊缝检测影响大。JB/T4730同ASME比 检测灵敏度高得多。 4、端点6dB法和绝对灵敏度法 当把最后一个高点选在定量线上，下降6dB 就到了评定线，这还是端点6dB法。 5、焊缝缺陷的定性问题 JB/T4730-2005增加了这方面内容;附录L缺陷性 质识别和形性质估判，对缺陷进行了分类，规定 了定性依据及程序。 关于五步法定性。两侧探伤法：面状缺陷判据 为9dB，如坡口未熔合。 6、焊缝的等级评定问题 分4步：（1）
8、反射波幅 （2）定为裂纹等危害缺陷为级 （3）单个缺陷指示长度：I：1/3T；II：2/3T （4）多个缺陷累计指示长度：I：任意9T焊缝 长度范围内L不超过T； II：任意4.5T焊缝长度范围内L不超过T。I区 缺陷指示长度不计入。 焊缝长度不足9T或4.5T，可按比例折算。当折 算后的缺陷累计指示长度小于单个缺陷指示长 度时，以单个缺陷指示长度为准。 backback 7、干扰信号判断问题 判断原则：找不到相应反射波的反射体的第二 位置。 T=40高压加热器封头UT案例。 8、钢板检测中的几个问题 （1）注意对焊缝坡口区域的检测； （2）等级评定问题：单个缺陷指示长度；单 个缺陷指示面积；
9、在任一1m1m检测面积内存 在的缺陷面积百分比；缺陷性质（有白点、裂 纹等危害性缺陷时评为级）。 9、超声检测质量控制 见教材。 10、缺陷测高 1、点状缺陷：AVG法 2、衍射波时差法 3、最大端部反射波法 4、6dB法 JB/T4730-2005增加了这方面内容,详见附 录I、附录J、附录K 11、基准灵敏度和扫查灵敏度 基准灵敏度:一般指的是记录灵敏度,它通常用 于缺陷的定量和缺陷的等级评定。 扫查灵敏度：主要指实际检测灵敏度。 基准灵敏度和扫查灵敏度 检测对象基准灵敏度扫查灵敏度 钢板 T20阶梯试块等厚B1 调50%提高10dB 可适当提高 钢板T20试块D5平底孔反 射波50% 可
10、适当提高 钢管（直接 接触法） 对比试样V形槽回 波80% 比基准灵敏度 高6dB 锻件 D4平底孔当量;壁厚3N 时 用CSI试块;使用双晶直 探头时 用CSII试块3平 底孔作距离-波幅曲线 D2平底孔当量 焊缝定量线评定线 12、UT的检测技术等级比较 焊缝不同检测技术等级要求对比表 检测检测 等 级级 厚度范围围K值值个数 检测检测 面 扫查扫查 方 式 横向缺陷检测检测其他特殊要求 A8T46一种K值值 单单面 单单 侧侧 一、二 次波 一般不要求 B 8T46一种K值值 单单面 双 侧侧 一、二 次波 焊缝边缘焊缝边缘 使探头头与 焊缝焊缝 中心成100- 200作两个方向 斜平行
11、扫查扫查 ； 若余高磨平则则 在焊缝焊缝 及热热影 响区作两个方 向平行扫查扫查 46T12 0 原则则一种 K值值 双面 双 侧侧 一次波 如受几何条件限制，也 可双面单侧或单面双侧 采用两种K值探头 120T4 00 两种K值值 折射 角相 差 100 双面 双 侧侧 一次波 C8T46 两种K值值 折射 角相 差 100 有K1 单单面 双 侧侧 一、二 次波 磨平焊缝焊缝 在焊缝焊缝 及 热热影响区上作 两个方向平行 扫查扫查 焊缝焊缝 两侧侧探头头移动动母材 部位用直探头检查头检查 ；单侧单侧 坡口角度50 窄间间隙焊缝焊缝 如有可 能增加检测检测 平行坡 口缺陷有效方法 在用承压设
12、备无损检测 在用承压设备原材料、零部件的超声检测 其主要内容应符合第四章的有关规定； 螺栓或螺柱的超声检测除应符合4.6的规定,还 应对螺纹根部是否有裂纹进行检测: a)在端部采用纵波小K值斜探头进行检测。 b）在无螺纹部位采用K1.5K2.5,频率为 2.5MHZ的横波斜探头进行轴向检测。 在用承压设备无损检测 在用承压设备对接焊接接头的超声检测 对用承压设备对接焊接接头超声检测时，检测 方法和主要检测技术要求应符合第5章的相关 规定。发现缺陷回波时，应对定量线及其以上 的超标缺陷进行回波幅度、埋藏深度、指示长 度、缺陷取向、缺陷位置和自身高度的测定， 并对缺陷类型和性质尽可能作出判定。但对
13、能 判定为危害性的缺陷，即使位于定量线以下， 也应对其进行上述参数测定。一般采用直射波 测定。扫查灵敏度可根据需要确定，但噪声回 波高度不得超过20%。 国质检特函2007402号文对TOFD应用规定 对现场制造壁厚度60mm以上压力容器，可以采用 TOFD检测方法替代射线法进行无损检测。从事TOFD 检测的无损检测机构必须符合以下条件： 1、在我国TOFD无损检测标准未公布前，应当参照国 外成熟标准制订相应的企业标准，经全国锅炉压力容 器标准化技术委员会审核通过后，按照中华人民共 和国标准化法规定进行备案。 2、从事TOFD检测的无损检测机构至少应具有超声波 无损检测（UT）级人员1名，UT
14、级资格4年以上（ 含4年，下同）人员2名，作为TOFD检测责任人和操作 人员。 3、从事TOFD检测人员应当具有UT级资格4年以上 ，其TOFD操作技能经全国无损检测考委会考核合格 TOFD TOFD是Time-of-flight-diffraction technique的缩写，即衍射波飞行时间技 术，简称衍射时差法。检测时使用一对 或多对宽声束纵波探头，每对探头相对 焊缝对称分布，声束覆盖检测区域，遇 到缺陷时产生反射波和衍射波。接受探 头收到反射波和衍射波，通过测量衍射 波传播时间和利用声波三角方程确定缺 陷的尺寸和位置（见图）。 TOFD 美国机械工程师学会锅炉压力容器 法规ASME
15、BPVC早在1996增补版 第卷第一册压力容器规范案例 2235-1中,就已确认可用TOFD超声检测 取代射线照相,并在2000年2月认可的规范 案例2235-2,将TOFD超声检测适用的板 厚范围从101.6mm(4in)提高到 12.7mm(0.5in)。 TOFD 通常有三种显示记录方式: A扫描显示:直角坐标射频(不检波)波形 D扫描显示:焊缝纵断面显示(灰谱图象) B扫描显示:焊缝横断面显示 TOFD特点:缺陷的检出和定量不受声束 角度、探测方向、缺陷表面粗糙度、试 件表面状态及探头压力等因素的影响。 相控阵超声检测 检测探头是由多个晶片组成的换能器阵 列，阵列单元可用电子技术和软件设计 的时序调整超声相位和强度，使超声声 束在确定的位置和方向发射和聚焦。 特点：在焊缝检测中易实现自动化，检 测速度快，调整方便，分层定位准确， 检测结果可由计算机辅助直接评定，光 盘存储等。 超声导波检测技术 该技术是在管道的一端激励频率范围为5 100kHZ的低频超声波,因其衰减小,可 沿管壁传播几十米远。当管道横截面发 生改变时，导波会向传感器发射一个反 射信号，通过分析该信号即可探知管道 的内外部缺陷位置和腐蚀状况。英国导 波设备采用扭曲波和纵向波两种模式。 两种模式检测波形各有特点，互为补充 。见下表： 两种导波模式特点对比表 扭曲波模式 纵向波模式
