JB4730-2005讲解稿解析

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1、JB/T4730-2005承压设备无损检测第三部分：超声波检测讲解稿讲解人：姚志忠一、JB/T4730.3超声检测 主要修改内容1. 承压设备用原材料零部件超声检测 增加了奥氏体钢板，镍及镍合金板材及双相不锈钢板材超声检测。 锻件探伤中增加了对壁厚小于3N工件材质衰减系数测定计算公式进行修正。 增加了承压设备用铝及铝合金板材，钛及钛合金板材超声检测的内容。 承压设备用复合钢板检测适用于轧制和爆炸复合钢板，对基板材料和复层材料作了明确规定。 增加双相钢锻件超声检测（双相钢为铁素体加奥氏体或珠光体加奥氏体的机械混合物，在甲氨为介质的设备中大量应用） 奥氏体含量50，按JB/T4730.3-4.2规

2、定检测，奥氏体含量在5080之间时，应进行对比试验，根据对比试验结果确定采用JB/T4730.3中4.2规定还是4.7规定进行超声检测。当奥氏体含量80时，可采用JB/T4730.3中4.7规定进行超声检测。2. 承压设备焊接接头超声波检测 板厚检测范围扩大到6400mm,增加68mm对接焊缝超声检测附录。 目的：满足厚壁容器（如加氢反应器等）和薄壁容器（如制冷设备和压缩机等辅助压力容器等）的检测要求。 增加焊接接头超声检测等级分类的内容。将焊接接头检测分为A、B、C三个级别。 增加钢制承压设备T型焊接接头超声检测（主要用于锅炉和换热器）。 增加奥氏体钢对接焊接接头超声检测内容。3. 压力管道

3、和管子环向对接焊接接头超声检测 增加壁厚4.0mm，外径为32159mm或壁厚4.06mm，外径159mm的钢制压力管道和管子环向对接焊接接头超声检测内容。 规定压力管道和管子焊接接头纵焊缝、螺旋焊缝超声检测可按本标准进行（满足长输管道检测要求）。 增加壁厚大于或等于5mm，外径为80mm159mm；或壁厚5.08mm，外径大于或等于159mm铝及铝合金接管环焊缝超声检测内容。4. 在用承压设备超声检测 增加在用螺栓件的超声检测方法内容； 增加超声检测对缺陷定量的方法内容：测定缺陷自身高度：端点衍射法（TOFD），6dB法，端部最大回波法，AVG法等。 增加超声检测确定缺陷类型（点状，线状，体

4、积状和面积状，其中面积状分光滑和粗糙面及多重的判断方法和缺陷性质估判的内容（程序和方法）。 增加在用承压设备超声检测的缺陷记录和检测程序。二、JB/T4730.3超声检测有关内容讲解（一）一般要求1. 检测设备 探伤仪a、频率范围改为：0.5MHZ10MHZ,主要考虑粗晶材料采用低频，薄工件采用高频。故频率范围扩大（原为15MHZ）。b、荧光屏满刻度的80范围内呈线性显示概念：表示利用试块上产生幅度比为2：1的两个互不干扰信号，改变增益，在整个荧光屏范围内观察两回波比值的误差变化，并使其限制在5范围内，由此得到的垂直极限范围不小于荧光屏满刻度的80，是动态范围和垂直线性的综合反映。 探头 对探

5、头面积，晶片任一边长、主声束偏离角及双峰等主要参数作出规定。主要考虑对缺陷定位和发现缺陷的能力等因素。 探伤仪和探头的系统性能a、始脉冲宽度在基准灵敏度对不同频率分频测试。因同一频率在不同灵敏度下及同一灵敏度对不同频率探头和仪器组合后始脉冲宽度均不同。b、组合频率误差与公称频率误差10 探头与仪器组合后的实际频率不等于探头公称频率，也不等于探头本身频率，必须实际测试，故作规定。c、远场分辨率可利用CSK-A试块测试。 具体测试方法为： 直探头远场分辨力测试方法：将直探头放在CSK-A试块上探测深度分别为85mm，91mm和100mm底面反射，分别得到A、B、C三个回波，移动探头，将A波（85m

6、m）底面反射）和B波（91mm底面反射）或B波和C波（100mm底面反射）调到基准波高（如50满幅），然后调节衰减器，使两回波的波谷升至基准波高（50满幅），此时衰减器减少的读数必须30dB。 斜探头远场分辨力测试方法：将斜探头放在CSK-A试块上，探测50mm，44mm和40mm3个孔的外园弧面，分别得到A波（50mm孔回波），B波（44mm孔回波）和C波（40mm孔回波），移动探头，将AB两波或BC两波调至基准波高（如50满幅），然后调节衰减器，使两回波的波谷升至基准波高（50满幅），此时衰减器减少的读数必须6dB。2. 检测一般方法 增加检测时机和检测率按相关法规、标准及技术文件规定。

7、对检测面的确定，焊缝表面质量，检测表面要求提出了明确的要求。 规定扫查灵敏度不低于基准灵敏度（不是原标准比基准灵敏度提高6dB） 主要是仪器性能比以前提高的原因。 将原标准偶合补偿改为灵敏度补偿，其内容包括：偶合补偿、衰减补偿和曲面补偿，这三方面均影响灵敏度。3. 校核与复核 仪器校准水平线性和垂直线性应每3个月校准一次并作好记录。 规定新购探头使用前测试参数：前沿距离，K值，主声束偏离，灵敏度余量和分辨力。 明确规定探伤前测试项目（3.4.4）和探伤过程（3.4.5）及探伤结束的复核要求（3.4.6）。4. 试块 规定了标准试块的型号 将CB、CB、CS、CS、CS、CSK-A、CSK-A、

8、CSK-A、CSK-A等均规定为标准试块。 规定了对比试块的定义和制作要求。（二） 原材料、零部件超声检测1. 钢板超声检测： 适用范围增加了奥氏体钢板，镍及镍合金板及双相不锈钢板，因试验和实际应用主要针对50mm以下；对50mm以上厚度大的此类钢板，因晶粒粗大，各向异性较复杂，对检测的影响还不完全清楚，故规定参照执行。 探头选用明确规定： 不同板厚选用的型式，频率和晶片尺寸（见表1）， 主要是因为：为了得到检测结果的一致性，因不同频率不同型式的探头对不同板厚中同一大小缺陷，可能会出现不同指示长度或指示面积的数值。避免用户和供方意见不一致。 基准灵敏度 20mm时用双晶直探头CB试块校正灵敏度

9、，主要是因为双晶直探头直径小，盲区小，只有3mm4mm。 20mm时用单晶直探头在CB试块5平底孔试块上校正，由于CB试块上5平底孔到检测距离固定，标准中表2规定选用试块是利用某一深度的平均灵敏度检测，操作和对比比较方便准确，但是会造成靠近检测面一侧验收偏严，在远离检测面的另一侧灵敏度偏低，验收偏松的现象。 用钢板第一次底波校准灵敏度规定适用于3N，这是为获得稳定的底波，更为合适。 增加了耦合方式的规定。 当板厚较薄，确需采用第二次缺陷波和第二次底波来评定缺陷时，基准灵敏度应以相应第二次反射波来校准，其原因是考虑到多次叠加效应的影响。 关于单个缺陷指示面积不计的规定 表3规定了不计单个缺陷指示

10、面积的数值，主要针对钢板中小分层缺陷，因小分层缺陷对钢板强度影响不大，且产生较大数量小分层缺陷的几率也比较低，为统一评定，故规定进行缺陷相加计算面积百分比时，一律不考虑。 但对非金属氧化物夹杂物类缺陷应注意，实际评定时不应简单不计。 钢板横波检测 厚钢板在轧制成型过程中，由于轧制能力或轧制比不够，则可能产生与检测表面成一定角度的缺陷，这种缺陷比平行于检测面的夹层类缺陷具有更大的危险性，对受压部件用钢板，检测这类缺陷更为重要，因此本标准规定了采用横波检测的要求，可由供需双方协商或按技术文件要求进行横波检测。横波检测方法按附录B规定进行。 钢板的质量分级表3中、级适用于受压件钢板，级适用于支承件和

11、结构件的制造和安装。级为发现白点、裂纹类危险性缺陷及其他缺陷超过者，均为不合格。 钢板超声波探伤应掌握的要点： a. 对奥氏体钢板材、镍及镍合金板材及双相不锈钢板材可采用本标准规定的常规检测方法进行检测，但主要是针对板厚在50mm以下的板材。 b. 检测用探头一定要按照表1规定要求选用。 c. 钢板检测缺陷波按4.1.6.1规定确定，缺陷测定方法按4.1.6.2规定执行。 d. 对缺陷测定时，只测缺陷指示长度，指示面积，不测缺陷当量。 e. 应重视坡口预定线两侧各50mm（板厚大于100mm时，以板厚一半为准）范围内的缺陷指示长度50mm时均应评为级。 f. 是否需要作横波检测，应根据对直探头

12、检测发现的缺陷有疑问，或由双方技术协议规定做出决定。2. 钢锻件超声波检测 检测距离小于45mm时用双晶直探头在CS试块3mm平底孔作距离-波幅曲线校正灵敏度，作为基准灵敏度进行检测，确定缺陷当量，避免了双晶直探头的回波特性和声场变化规律引起的缺陷波高变化，可以使近表面缺陷定量接近实际，且盲区小。CS试块上其他直径平底孔主要用于对缺陷定量判定比较。 单晶直探头主要用于检测离探测面厚度大于45mm的锻件中缺陷。 当厚度3N时，用完好部位底波调基准灵敏度 当厚度3N或不能获得底波，用CS试块调基准灵敏度 用CS试块调灵敏度时，应在CS-1、2、3、4试块上作距离-波幅曲线，这样对缺陷定量较准确。

13、在检测时，供需双方对同一缺陷判定有异议时，应采用相同频率、相同晶片尺寸的同一探头探测。因频率、晶片尺寸不同时，对同一缺陷会产生不同的回波当量。 工件材质衰减系数测量，增加了采用薄壁试块测量衰减系数的计算式（1）。 缺陷质量等级评定分三类： a、根据单个缺陷当量评定按表7。 按单个缺陷评定时，当单个缺陷面积很大和距离探测面很近时，当量不准。 b、根据密集区缺陷评定按表8。 当密集区中部分缺陷面积太大，或较大面积缺陷位于较小缺陷上方（靠探头方向）时，密集区较难确定。 c、按底波降低量评定按表6。 当工件中存在大面积且与探测面倾斜的缺陷，存在大面积且与探测面平行的缺陷，在探测面附近有大缺陷，或存在大

14、范围密集缺陷等情况时，工件中底波明显下降或消失，此时光按单个缺陷当量或密集缺陷等级两项参数就无法对锻件进行评定，所以标准规定了用底波降低量来评定锻件等级。 关于横波检测，按附录C要求检测，目的：针对不同锻造方向产生的缺陷不一定均平行于探测面，可能产生与探测面成一定角度的面状缺陷，这种缺陷危害性更大，光靠直探头采用的纵波检测不一定能检测出，特别是对高压整体锻造气瓶，高压锻造容器，高压水晶釜，筒形和环形锻件等高压容器，重点检测与探测面成一定角度的这种危害性大的缺陷，故标准规定采用横波检测。横波检测质量分级按附录C6规定。 关于锻件中危害性缺陷 一般指白点和裂纹。 白点是因锻件中含氢量较高，锻后冷却

15、过快，钢中溶解的氢来不及逸出，氢聚集造成应力过大引起开裂，其断面呈白色，主要集中在锻件大截面中心，一般总是成群出现，在含Cr、Ni、Mn和合金总含量超过3.54.0的合金钢中容易产生白点。 裂纹由锻件原材料和加工方法引起，有铸造裂纹，锻造裂纹和热处理裂纹三种，可出现在表面或中心部位，通常由于锻造和热处理工艺不当引起。 对这两种危害性缺陷可根据回波特点，包括当量，缺陷回波位置，动态波形，游动回波特点等来判断。 钢锻件超声波检测应掌握的要点： a. 双晶直探头性能不用附录A测试，采用CS试块上3mm平底孔测试。 双晶直探头频率为25MHz，一般用2.5MHz，20mm。 b. 扫查灵敏度2平底孔当量。 c. 工件材质衰减系数测量： 在