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1、焊缝超声波作业指导书22020年4月19日文档仅供参考 超声波探伤作业指导书1适用范围 本作业指导书母材厚度在6mm200mm的风力发电机组塔架全熔化焊对接 焊接接头的超声检测。2引用标准NB/T47013.3- 承压设备无损检测-第3部分：超声检测NB/T47013.3- 承压设备无损检测-第1部分：通用要求GB/T11259- 超声波检测用钢制对比试块的制作与校验方法JB/T9214- A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法JB/T10061-1999A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件JB/T10062-1999超声波探伤用探头性能测试方法3试验项目及质量要求3.1试验项目： 风力发
2、电机塔筒，塔架焊缝6mm-200mm内部缺陷超声波探伤。3.2质量要求 3.2.1检验等级的分级焊缝质量分级：评定指标根据由缺陷引起的反射波幅（所在区域区、区、区）、单个缺陷指示长度、多个缺陷指示长度L；根据质量要求检验等级分、三个级，I级最高。 3.2.2 焊缝质量等级及缺陷分级如下表所示： 3.2.3探伤比例 探伤比例按GB/T 19072- 技术规范要求执行 3.2.4 检验区域的选择 3.2.4.1 焊缝的超声波检测应在焊缝及探伤表面经外观检查合格后方可进 行，应划好检验区域，标出检验区段编号。 3.2.4.2 检验区由焊接接头检测区宽度焊接接头检测区厚度表征。 3.2.4.3 焊接接
3、头检测宽度应是焊缝本身加上焊缝熔合线两侧各10mm确定。V型坡口对接接头检测区示意图如下： 3.2.4.4 对接接头检测区厚度应为工件厚度加上焊缝余高 3.2.4.5超声波检测应覆盖整个检测区域。若增加检测探头的数量或者增 加检测面(侧)还不能完全覆盖，应增加辅助检测，包括其它无损检测方法。3.2.5 焊接接头检测面的准备 3.2.5.1 探头移动区宽度 a、探头移动区域宽度应能满足检测到整个区域。如图所示 b、采用一次反射法扫查探伤时，探头移动区应大于等于1.25P: “ P=2KT ”或“ 2Ttan ”， 式中： P-跨距，mm； T-母材厚度，mm； K-探头K值； -探头折射角（）
4、c、采用直射法探伤时，探头移动区域应大于0.75P。 3.2.5.2 检测面应清除焊接飞溅、铁屑、油垢、油漆及其它外部杂质，以免影响超声波耦合。检测面表面应平整光滑，检测面与探头楔块底面或保护膜间隙 不应大于0.5mm，其表面粗糙度Ra应小于等于25m 3.2.5.3 去除余高的焊接，应将余高打磨到与临邻近母材平齐。保留余高焊缝，如焊缝表面有咬边，较大的隆起和凹陷等也应进行适当修磨，并做圆滑过渡以免影响检验结果的评定。3.2.6 检测频率与K值的选用 3.2.6.1 焊缝对接接头检验频率：一般在2-5MHZ的范围内选择，特殊情况下，可选用低于2MHZ区或高于2.5MHZ的检验频率，但必须保证系
5、统灵敏度的要求。频率选定如图所示： 3.2.6.2 K值的选用 a、一般情况可参照表中规定选择，在条件允许时，应尽量采用较大K值 b、采用一次反射法检测时，K值的选取应尽可能使主声束与检测面向正确底面法线夹角在3570之间，当选用两种以上K值探头检测时，应至少有一个探头满足要求。 4仪器、试块、耦合剂、探头4.1 探伤仪4.1.1探伤仪性能 采用A型脉冲反射式超声波型探伤仪，其工作频率范围为0.510MHz仪器至少在荧光屏满刻度的80%的范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB,其精度为任意相邻12dB的误差在1dB以内，最大累计误差不超过1dB。水平
6、线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。本公司采用的是TUD9100超声波探伤仪4.1.2 数字式超声波探伤仪TUD9100主要技术参数： 检测范围 025000mm、声速范围 400 0m/s、增益范围 0dB110dB 显示延迟 -20s+3400s、探头零偏 0s99.99s 工作频率 0.515MHz、电噪声水平 10 探头阻尼 100、150、200、500、重复频率 10 Hz 灵敏度余量 62dB（深200mm，2 平底孔）、分 辨 力 40dB（5P14） 线性抑制 080%（数字抑制）、垂直线性误差 3% 水平线性误差 0.1%、动态范围 32dB 脉冲类型 方波、脉冲强
7、度 多级可调、脉冲宽度 自动匹配/ 501000ns4.1.3 TUD9100超声波探伤仪操作方法将仪器探头线连接在探伤仪上，使用单探头时，探头线能够直接到仪器顶部任何一个探头插座上。开机启动仪器。按“基本”键进入到基本功能组主菜单，并调节“仪器检测范围等参数在“调校”键，进入到调校功能主菜单。调节“探头类型”、“探头频率”、“探头前沿”、“晶片尺寸”，等参数在校准中调节“材料声速”、探头零偏、一点声程、二点声程，等参数。待各参数调节，调校准确无误后即可进行检测工作。4.1.4 超声波设备的使用与保养4.1.4.1 超声波设备时用注意事项 a、一起关机后必须挺5秒以上方可再次开机，不可重复开关
8、机 b、避免强力震动、冲击和强磁场干扰 c、不要长期放置于高温、高湿、有腐蚀气体的环境中 d、按键操作不宜用力过猛，不宜用沾有油污、泥水的手直接操 按键 e、仪器出现故障时，不要轻易拆卸，应以设备厂家及时联系4.1.4.2 超声波设备的保养与维护 a、设备使用完毕，应对设备的外表进行清洁，然后放置与室内干 燥通风处。 b、探头连接接线切忌扭曲重压，在插拨连接线时应抓住插头根部 c、为保护设备及电池，每个月至少开机通电1.5h，并给电池充电 以免设备中重要元件受潮、电池过放电影响电池的使用寿命。 d、设备在搬动过程中，应避免摔跌，强烈震动、强烈撞击和雨、 雪等淋湿。 e、禁止用具有溶解性的物质擦
9、拭设备外壳。4.2 试块4.2.1标准试块4.2.1.1标准试块的基本要求 标准试块应采用与被检工件声学性能相同或相近的材料制成，制作时应确认材质均匀,无杂质，无影响使用的缺陷。 标准试块外形加工的平行度，垂直度与尺寸精度均应经过严格检验并符合JB/T7913-1995超声波检测用钢制对比试块的制作与校验方法中的相关规定。本条采用的标准是试块为CSK-A。4.2.1.2标准试块的用途a、校验超声波探伤仪的水平线性，垂直线性和动态范围：用25mm或100mm尺寸b、调节基线比例和探测范围：用25mm和100mm尺寸c、测定直探头与超声波探伤仪组合的远场区分辨力：用85mm，91mm，100mm
10、尺寸。d、测定直探头与超声波探伤组合的盲区：用50mm有机玻璃圆弧至两侧的距离5mm和10mm的位置测定。e、测定直探头与超声波探伤仪组合的最大穿透能力：用50mm有机玻璃底面的多次反射波测定f、测定斜探头的入射点：用R50，R100圆弧面g、测定斜探头的折射角度或K值：用50mm或1.5mm孔测h、测定斜探头的声束偏斜角：用直角棱边测定i、测定斜探头在深度方向的分辨力，用40mm，44mm，50mm台阶园柱孔。4.2.2 对比试块4.2.2.1 对比试块的基本要求 在不同的标准下选择相应的对比试块，其制作与标准试块的要求保持一致。本条采用的对比试块为CSK-A和CSK-A试块。4.2.3试块
11、使用原则4.2.3.1 CSK-A，CSK-A和CSK-A试块适用于检测面曲率半径大于等于 250mm的焊接接头超声波检测。4.2.3.2 CSK-A，CSK-A试块试用工件壁厚范围6mm200mm的焊接接头4.2.3.3 对于工件厚度范围在8mm120mm的焊接接头超声波检测可采用 CSK-A试块，但应对灵敏度进行适当调整予以CSK-A试块保 持一致。4.2.3.4 对于不同工件厚度的对接接头进行检测时，试块厚度的悬着应 有较大工件厚度确定，扫查灵敏度和质量分级由薄侧工件厚度确定。 4.2.4 试块的维护4.2.4.1 相同型号的试块应有适当的部位编号，以防混淆。4.2.4.2 试块在使用和
12、搬运过程中注意保护，防止测试面损伤。4.2.4.3 使用试块应注意清除反射体内的油污和锈蚀。常见沾油布将锈蚀部位 抛光，或用适合的去锈剂处理。4.2.4.4 注意防止试块锈蚀，使用后停放时间较长是，要涂适当的防锈剂。4.2.4.5 注意防止试块变形，避免火烤，较薄的试块防止重压4.3.耦合剂 4.3.1 耦合剂的作用 应选用适当的液体或模糊状物作耦合剂。耦合剂应具备有良好透声性和适宜流动性，不应对材料和人体有损伤作用。同时应便于检验后清理。 4.3.2 典型耦合剂 典型耦合剂为水、机油、甘油和化学浆糊。在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂。 4.3.3 耦合剂满足的要求 4.3.3.1 能润湿工件和探头表面，流动性，黏度和附着力适当，不难清洗 4.3.3.2 声阻抗高，透声性能好。 4.3.3.3 来源广，价格便宜。 4.3.3.4 对工件无腐蚀，对人体无害，不污染环境。 4.3.3.5 性能稳定，不易变质，保质期长。4.4 探头 4.4.1 对接接头焊缝检测时采用单晶横波斜探头其频率和K值应满足3.2.6.1和 3.2.6.2中的要求，其基本性能应满足下表要求，列表如下：4.4.2 探头K值选用原则4.4.2.1 使声束能扫查到整个焊缝截面4.4.2.2 使
