1、工艺题工艺题11、对一在制高压容器机加工锻造、对一在制高压容器机加工锻造封头进行超声波检测，具体尺寸封头进行超声波检测，具体尺寸见下图，锻件材料牌号见下图，锻件材料牌号:20MnMo；超声波检测及验收标准执行超声波检测及验收标准执行JB/T4730.3-2005承压设备无承压设备无损检测损检测 第第3部分：超声检测部分：超声检测；锻件合格等级按锻件合格等级按级验收。级验收。解释：解释：1、探头：、探头：(1)、JB/T4730.3-2005要求：要求：4.2.2双晶直探头的公称频率应选用双晶直探头的公称频率应选用5MHz。探头晶片面积不小于探头晶片面积不小于150mm2；单晶单晶直探头的公称频
2、率应选用直探头的公称频率应选用25MHz，探头晶片一般为探头晶片一般为1425mm。(2)、选择探头选择探头2.5P25Z2、检测方向：、检测方向：(1)、JB/T4730.3-2005要求：要求：4.2.5.2 纵波检测纵波检测a)原则上应从两个相互垂直的方向进行检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。主要测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要检测方向如图检测方向如图7所示。其他形状的锻件也可所示。其他形状的锻件也可参照执行；参照执行；b）锻件厚度超过锻件厚度超过400mm时，应从相对两时，应从相对两端面进行端面进行100%的扫查。的扫查。(2)、检测方向见工艺卡，
3、检测深度、检测方向见工艺卡，检测深度350mm,600mm.3、试块、试块(1)、JB/T4730.3-2005要求：要求：4.2.3.1 单直探头标准试块单直探头标准试块采用采用CS试块，其形状和尺寸应符合图试块，其形状和尺寸应符合图4和表和表4的的规定规定。.2.6.1 单直探头基准灵敏度的确定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状所限
4、，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。标准试块确定基准灵敏度。(2)探头探头2.5P25Z，近场区长度近场区长度N=D2/4=252/42.3666.2mm,3N197mm。锻件厚度锻件厚度350mm,所以可所以可用底波计算法确定基准灵敏度。用底波计算法确定基准灵敏度。检测深度检测深度350mm,dB=20lgPB/Pf=20lg2X/DX/Df f2 2=20lg2=20lg22.36350/3.142242dB,检测深度检测深度600mm,dB=20lgPB/Pf=20lg2XXf f2 2/D/Df f2 2X X
5、B B=20lg=20lg2 22.366002/3.142235052dB。也可以使用也可以使用CS-4试块校验灵敏度。试块校验灵敏度。检测深度检测深度350mm,dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X/X1 1=40lg=40lg350/20010dB,检测深度检测深度600mm,dB=20lgPf1/Pf2=40lgX2/X/X1 1=40lg=40lg600/20019dB.4、耦合补偿耦合补偿试块或实测，大平底试块或实测，大平底。l2、有一块、有一块16MnR钢板规格为钢板规格为4200270090mm，用于制作压力，用于制作压力容器筒节，下料尺寸为容器筒节，下料尺寸为400
6、02700mm，要求进行纵波和横波超声，要求进行纵波和横波超声波检测，检测标准为波检测，检测标准为JB/T4730.3-2005承压设备无损检测承压设备无损检测 第第3部部分：超声检测分：超声检测，级合格。现有设备如下：级合格。现有设备如下：l(1)、仪器设备：、仪器设备：CTS-22型型l(2)、探头：、探头：2.5P12Z 2.5P20Z 2.5P30Z 5.0P12Z 5.0P20Z 5.0P30Zl2.5P1414K1 2.5P2020K1 2.5P2525K1 5.0P1414K1l5.0P2020K1 5.0P2525K1l(3)、试块：、试块：CB-1 CB-2 CB-3 CB-
7、4 CB-5 CB-6 CBIl(4)、耦合剂：水、化学浆糊、机油、耦合剂：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结果写在相对应的“订正订正”空格里。空格里。JB/T4730.3-2005关于钢板超声检测的关于钢板超声检测的解释：解释：、纵波检测：、纵波检测：1）、探头：）、探头：板厚板厚620mm,双晶直探头双晶直探头,5MHz,晶片面积不小于晶片面积不小于150mm2;2040mm,单晶直探头单晶直探头,5MHz,1420 mm;40250mm,单晶直探头单晶直探头,2.5MH
8、z,2025 mm.2）、试块）、试块用单直探头检测厚度大于用单直探头检测厚度大于20mm的钢板时，的钢板时，CB标准试块应符合标准试块应符合图图2和表和表2的规定。试块厚度应与的规定。试块厚度应与被检钢板厚度相近。经合同双方被检钢板厚度相近。经合同双方同意，也可采用双晶直探头进行同意，也可采用双晶直探头进行检测。检测。图图2 CB标准试块标准试块表表2 2 CBCB标准试块标准试块 mmmm试块编号试块编号 钢板厚度钢板厚度 距离距离s 试块厚度试块厚度T CB-1 2040 15 20CB-2 4060 30 40CB-3 60100 50 65CB-4 100160 90 110CB-5
9、 160200 140 170CB-6 200250 190 2203）、灵敏度校验）、灵敏度校验4.1.4.2 板厚大于板厚大于20mm时，应将时，应将CB试块试块5平底孔第一次反射平底孔第一次反射波高调整到满刻度的波高调整到满刻度的50%作为基作为基准灵敏度。准灵敏度。4.1.4.3 板厚不小于探头的三倍近板厚不小于探头的三倍近场区时，也可取钢板无缺陷完好场区时，也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度，部位的第一次底波来校准灵敏度，其结果应与其结果应与4.1.4.2的要求相一致。的要求相一致。）、）、扫查方式扫查方式 a)探头沿垂直于钢板压延方向，探头沿垂直于钢板压延方向，间距不
10、大于间距不大于100mm的平行线进行扫查。的平行线进行扫查。在钢板剖口预定线两侧各在钢板剖口预定线两侧各50mm（当当板厚超过板厚超过100mm时，以板厚的一半为时，以板厚的一半为准）内应作准）内应作100%扫查，扫查示意图扫查，扫查示意图见图见图3；b)根据合同、技术协议书或图样的根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式的扫查要求，也可采用其他形式的扫查、横波检测、横波检测）、探头）、探头B.2.1 原则上选用原则上选用K1斜探头，圆晶斜探头，圆晶片直径应在片直径应在13mm25mm之间，之间，方晶片面积应不小于方晶片面积应不小于200mm2。如如有特殊需要也可选用其他尺寸和有特殊
11、需要也可选用其他尺寸和K值的探头。值的探头。B.2.2 检测频率为检测频率为2 MHz5MHz。）、对比试块）、对比试块B.3.1 对比试块用钢板应与被检钢板厚度相同，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。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对比试块上的人工缺陷反射体为V形槽，形槽，角度为角度为60，槽深为板厚的，槽深为板厚的3%，槽的长度至少，槽的长度至少为为25mm。B.3.3 对比试块的尺寸、对比试块的尺寸、V形槽位置应符合图形槽位置应符合图B.1的规定。的规定。B.3.4 对于厚度超过对于厚度超过50mm的钢板，要在钢板的的钢板，要在钢板的底面
12、加工第二个如底面加工第二个如B.3.3所述的校准槽。所述的校准槽。图图B.1 对比试块对比试块）、基准灵敏度的确定）、基准灵敏度的确定B.4.1 厚度小于或等于厚度小于或等于50mm的钢板的钢板B.4.1.1 把探头置于试块有槽的一面，使声束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波幅，调整仪器，使该反射波的最大波幅为满刻度的刻度的80%，在荧光屏上记录下该信号的位置。，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，移动探头，得到第二个全跨距信号，并找
13、出信号最大反射波幅，记下这一信号幅值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，将荧光屏上这两个槽反点在荧光屏上的位置，将荧光屏上这两个槽反射信号幅值点连成一直线，此线即为距离射信号幅值点连成一直线，此线即为距离-波波幅曲线。幅曲线。B.4.2 厚度大于厚度大于50mm150mm的钢板的钢板B.4.2.1 将探头声束对准试块背面的槽，并找出将探头声束对准试块背面的槽，并找出第一个第一个1/2跨距反射的最大波幅。调节仪器，使跨距反射的最大波幅。调节仪器，使反射波幅为满刻度的反射波幅为满刻度的80%，在荧光屏上记下这，在荧光屏上记下这个信号的位置。不改变仪器调整状态，在个信号的位置
14、。不改变仪器调整状态，在3/2跨跨距上重复该项操作。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。在荧光屏上记下出全跨距最大反射波的位置。在荧光屏上记下这一幅值点。这一幅值点。B.4.2.3 在荧光屏上将在荧光屏上将B.4.2.1和和B.4.2.2所确定的所确定的点相连接，此线即为距离点相连接，此线即为距离-波幅曲线。波幅曲线。B.4.3 厚度大于厚度大于150mm250mm的钢板的钢板B.4.3.1 把探头置于试块表面，使声束对准试
15、块把探头置于试块表面，使声束对准试块底面上的切槽，并找出第一个底面上的切槽，并找出第一个1/2跨距反射的最跨距反射的最大幅度位置。调节仪器，使这一反射波为荧光大幅度位置。调节仪器，使这一反射波为荧光屏满刻度的屏满刻度的80%，在荧光屏上记下这个幅值点。，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，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。在荧光屏上记下这个幅值点。B.4.3.3 在荧光屏上将在荧光屏上将B.4.3.1和和B.4.3.2所确定的所确定的点连成一直线
16、，此线即为距离点连成一直线，此线即为距离-波幅曲线波幅曲线）、扫查方法）、扫查方法B.5.1 在钢板的轧制面上以垂直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，格子线中心距为子线进行扫查，格子线中心距为200mm。l3、某电站锅炉低再出口集箱，其规格为、某电站锅炉低再出口集箱，其规格为D050825mm，材料牌号为，材料牌号为10CrMo910。集箱管子与端盖对接环缝如下图所示，焊集箱管子与端盖对接环缝如下图所示，焊接剖口为单面接剖口为单面V型，焊接方法为手工电弧型，焊接方法为手工电弧焊打底，埋弧自动焊盖面，请按焊打底，埋弧自动焊盖面，请按JB/
17、T4730.3-2005承压设备无损检测承压设备无损检测 第第3部分：超声检测部分：超声检测标准标准C级检测级检测级合格级合格的要求，编制该对接环缝的超声检测工艺的要求，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块与工件表面耦合损失差为4dB。JB/T4730.3-2005解释：解释：、超声检测技术等级、超声检测技术等级1).A级检测：级检测：A级仅适用于母材厚度级仅适用于母材厚度8mm46mm的对接焊接接头。可用一的对接焊接接头。可用一种种K值探头采用直射波法和一次值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头
18、的单面反射波法在对接焊接接头的单面单侧进行检测。一般不要求进行单侧进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。横向缺陷的检测。2)B级检测：级检测：a)母材厚度母材厚度8mm46mm时，一般用一种时，一般用一种K值探头采用直射波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。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)母材厚度母材厚度大于大于46mm120mm时，一般用一种时，一般用一种K值探头采用直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，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也可在焊接
19、接头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行检值探头进行检测。测。c)母材厚度母材厚度大于大于120mm400mm时，一般用两种时，一般用两种K值探头采用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探头与焊接接头中心线成1020作两个方向的斜平行扫查，作两个方向的斜平行扫查，见图见图12。如焊接接头余高磨平，探头应在焊接接头及热影响区。如焊接接头余高磨平，探头应在
20、焊接接头及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图上作两个方向的平行扫查，见图13。3)C级检测：级检测：采用采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平，对焊接接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，检测方法见检测，检测方法见5.1.4.4。a).母材厚度母材厚度8mm46mm时，一般用两种时，一般用两种K值探值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面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，
21、其中一个折射角应为45。b).母材厚度母材厚度大于大于4646mm400mm时，一般用两种时，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测。两种探头的折射角相差应不小于10。对于单。对于单侧坡口角度小于侧坡口角度小于5的窄间隙焊缝，如有可能应增加的窄间隙焊缝，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。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，见图焊缝及热影响区上作两个方
22、向的平行扫查，见图13。2）、试块）、试块采用的标准试块为采用的标准试块为CSK-A、CSK-A、CSK-A和和CSK-A。CSK-A、CSK-A和和CSK-A试块适用试块适用壁厚范围为壁厚范围为6mm120mm的焊接接头，的焊接接头，CSK-A和和CSK-A系列试块适用壁厚范系列试块适用壁厚范围大于围大于120mm400mm的焊接接头。在满的焊接接头。在满足灵敏度要求时，试块上的人工反射体根足灵敏度要求时，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，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。也可采用其他型式的等效试块。3）、探头）、探头K值（角度）值（角度）
23、斜探头的斜探头的K值（角度）选取可参照表值（角度）选取可参照表18的规定。条件的规定。条件允许时，应尽量采用较大允许时，应尽量采用较大K值探头。值探头。表表18 推荐采用的斜探头推荐采用的斜探头K值值板厚板厚T,mm K值值625 3.02.0（7260）2546 2.51.5（6856）46120 2.01.0（6045）120400 2.01.0（6045）4）、检测频率）、检测频率检测频率一般为检测频率一般为2MHz5MHz。5)、母材的检测、母材的检测 对于对于C级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，应先用直探头检测，以便检测是否有影响斜探头检应先
24、用直探头检测，以便检测是否有影响斜探头检测结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作测结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。母材检测的要点记录，不属于对母材的验收检测。母材检测的要点如下：如下：a）检测方法：接触式脉冲反射法，采用频率检测方法：接触式脉冲反射法，采用频率2MHz5MHz的直探头，晶片直径的直探头，晶片直径10mm25mm。b）检测灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为荧检测灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的光屏满刻度的100%。c）凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%的部位，的部位，应在工件表面作出标记，
25、并予以记录。应在工件表面作出标记，并予以记录。6)、距离、距离-波幅曲线的灵敏度选择波幅曲线的灵敏度选择a）壁厚为壁厚为6mm120mm的焊接接头，的焊接接头，其距离其距离-波幅曲线灵敏度按表波幅曲线灵敏度按表19的规的规定。定。b）壁厚大于壁厚大于120mm400mm的焊的焊接接头，其距离接接头，其距离-波幅曲线灵敏度按波幅曲线灵敏度按表表20的规定。的规定。c）检测横向缺陷时，应将各线灵敏检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高度均提高6dB。工艺题工艺题44、某锻件如图、某锻件如图1所示，材质所示，材质SA387Gr22Cl3（低合金钢），机加（低合金钢），机加工后要求进行超声检测，执行标准
26、工后要求进行超声检测，执行标准JB/T4730.3-2005承压设备无损检承压设备无损检测测 第第3部分：超声检测部分：超声检测，验收标准：，验收标准：底波降低量底波降低量级、其它缺陷级、其它缺陷级。请级。请填写以下工艺卡：填写以下工艺卡：解释：解释：1、锻件检测特点：锻件检测特点：1)、曲率较大，、曲率较大，360mm,515mm;2)、T=31mm,65mm,108.5mm,165mm.3)、298/360=0.82,298/515=0.574)需要用直探头，双晶探头，斜探头。需要用直探头，双晶探头，斜探头。5)2.5P14Z,N21mm,3N63mm;2.5P20Z,N42mm,3N12
27、6mm2、双晶直探头试块、双晶直探头试块 a)工件检测距离小于工件检测距离小于45mm时，应采用时，应采用CS标准试块。标准试块。b)CS试块的形状和尺寸应符合图试块的形状和尺寸应符合图5和表和表5的规定。的规定。表表5 CS标准试块尺寸标准试块尺寸 mm试块序号试块序号 孔径孔径CS-1 2 CS-2 3CS-3 4CS-4 6检测距离检测距离L=5,10,15,20,25,30,35,40,45.图图5 CS标准试块标准试块3、双晶直探头基准灵敏度的确定、双晶直探头基准灵敏度的确定使用使用CS 试块，依次测试一组不同试块，依次测试一组不同检测距离的检测距离的3平底孔（至少三个）。平底孔（至
28、少三个）。调节衰减器，作出双晶直探头的距离调节衰减器，作出双晶直探头的距离-波幅曲线，并以此作为基准灵敏度。波幅曲线，并以此作为基准灵敏度。扫查灵敏度一般不得低于最大检测距扫查灵敏度一般不得低于最大检测距离处的离处的2mm平底孔当量直径。平底孔当量直径。4、钢锻件超声横波检测钢锻件超声横波检测附录适用于内、外径之比大于或等于附录适用于内、外径之比大于或等于80%的承压设备用环形和筒形锻件的超声的承压设备用环形和筒形锻件的超声横波检测。横波检测。C.2 探头探头C.2.1 探头公称频率主要为探头公称频率主要为2.5MHz。C.2.2 探头晶片面积为探头晶片面积为140 mm2400mm2。C.2
29、.3 原则上应采用原则上应采用K1探头，但根据工件探头，但根据工件几何形状的不同，也可采用其他的几何形状的不同，也可采用其他的K值探值探头。头。C.3 灵敏度校准试块灵敏度校准试块为了调整检测灵敏度，可利用被检工件为了调整检测灵敏度，可利用被检工件壁厚或长度上的加工余量部分制作对比壁厚或长度上的加工余量部分制作对比试块。在锻件的内外表面，分别沿轴向试块。在锻件的内外表面，分别沿轴向和周向加工平行的和周向加工平行的V形槽作为标准沟槽。形槽作为标准沟槽。V形槽长度为形槽长度为25mm，深度为锻件壁厚的深度为锻件壁厚的1%，角度为，角度为60。也可采用其他等效的。也可采用其他等效的反射体（如边角反射
30、等）。反射体（如边角反射等）。C.4 检测方法检测方法C.4.1 扫查方式扫查方式C.4.1.1 扫查方向见图扫查方向见图C.1。C.4.2 基准灵敏度的确定基准灵敏度的确定从锻件外圆面将探头对准内圆面的标准从锻件外圆面将探头对准内圆面的标准沟槽，调整增益，使最大反射高度为满沟槽，调整增益，使最大反射高度为满刻度的刻度的80%，将该值标在面板上，以其，将该值标在面板上，以其为基准灵敏度；不改变仪器的调整状态，为基准灵敏度；不改变仪器的调整状态，再移动探头测定外圆面的标准沟槽，并再移动探头测定外圆面的标准沟槽，并将最大的反射高度也标在面板上，将上将最大的反射高度也标在面板上，将上述两点用直线连接
31、并延长，绘出距离述两点用直线连接并延长，绘出距离-波波幅曲线，并使之包括全部检测范围。内幅曲线，并使之包括全部检测范围。内圆面检测时基准灵敏度也按上述方法确圆面检测时基准灵敏度也按上述方法确定，但探头斜楔应与内圆曲率一致。定，但探头斜楔应与内圆曲率一致。工艺题工艺题55、有一筒形锻件，尺寸、有一筒形锻件，尺寸Di(内径内径)3800120mm，长度，长度2000mm，材料，材料SA508-，要求按，要求按JB/T4730.3-2005承承压设备无损检测压设备无损检测 第第3部分：超声检测部分：超声检测标标准进行超声检测，验收级别为准进行超声检测，验收级别为级。现有级。现有CTS-22超声波探伤
32、仪，直探头超声波探伤仪，直探头2.5P20Z，斜探头斜探头2.5P2020K1，耦合剂为化学浆，耦合剂为化学浆糊或机油。请编制工艺卡。糊或机油。请编制工艺卡。请回答下列问题：(1)、按法规标准规定对变换炉上的焊缝要进行哪些无损检测？比例各是多少？答：1)A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、B5 100%RT+20%UT，或100%UT+20%RT2)D1、D2、D3 100%MT2)、D3角焊缝结构和尺寸如图角焊缝结构和尺寸如图2所示，要求用直探头所示，要求用直探头和两种和两种K值斜探头检测该焊缝，请填写下列超声波检值斜探头检测该焊缝，请填写下列超声波检测工艺卡并在图上注明扫查方向
33、。测工艺卡并在图上注明扫查方向。l图图2 D3角焊缝结构和尺寸示意图角焊缝结构和尺寸示意图JB/T4730.3-2005解释：解释：、管座角焊缝的检测管座角焊缝的检测 a）一般原则。一般原则。在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊接接头的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊接接头结构中的主要缺陷。结构中的主要缺陷。b）检测方式。检测方式。根据结构形式，管座角焊缝的检测有如下五种根据结构形式，管座角焊缝的检测有如下五种检测方式，可选择其中一种或几种方式组合实检测方式，可选择其中一种或几种方式组合实施检测。检测方式的选择应由合
34、同双方商定，施检测。检测方式的选择应由合同双方商定，并应考虑主要检测对象和几何条件的限制。并应考虑主要检测对象和几何条件的限制。1）在接管内壁采用直探头检测，见图）在接管内壁采用直探头检测，见图22位置位置1。2）在容器内壁采用直探头检测，见图）在容器内壁采用直探头检测，见图23位置位置1。在容器内壁采用斜探头检测，见图在容器内壁采用斜探头检测，见图22位置位置4。3）在接管外壁采用斜探头检测，见图）在接管外壁采用斜探头检测，见图23位置位置2。4）在接管内壁采用斜探头检测，见图）在接管内壁采用斜探头检测，见图22位置位置3和图和图23位置位置3。5）在容器外壁采用斜探头检测，见图）在容器外壁
35、采用斜探头检测，见图22位置位置2。图图22 插入式管座角焊缝插入式管座角焊缝图图23 安放式管座角焊缝安放式管座角焊缝 C C）管座角焊缝以直探头检测为主，必要时管座角焊缝以直探头检测为主，必要时应增加斜探头检测的内容。探头频率、尺寸应应增加斜探头检测的内容。探头频率、尺寸应按按4.2.2和和5.1.4的规定执行，管座角焊缝斜探头的规定执行，管座角焊缝斜探头的距离的距离-波幅曲线灵敏度按表波幅曲线灵敏度按表19的规定，直探的规定，直探头的距离头的距离-波幅曲线灵敏度按表波幅曲线灵敏度按表21的规定。距的规定。距离离-波幅曲线的制作详见波幅曲线的制作详见5.1.5.1。表表21 管座角焊缝直探
36、头距离管座角焊缝直探头距离-波幅曲线的灵敏波幅曲线的灵敏度度评定线评定线 定量线定量线 判废线判废线2mm平底孔平底孔 3mm平底孔平底孔 6mm平底孔平底孔 答：1)焊缝两侧母材区先用直探头2.5P20Z进行检测；2)在焊缝的双面双侧用两种K值2.5P2020K1和2.5P2020K2斜探头进行检测；3)应进行横向缺陷检测，把探头放在焊缝内、外表面上作正反两个方向扫查，并把各线灵敏度提高6dB；(4)、该焊缝结构的斜面对超声波检测有哪些影响？从斜面扫查时，可采用哪些方法确定缺陷位置？答：1)斜面对检测的影响相当于减小了探头K值，因此，应采用较大K值的探头进行检测；2)对缺陷定位时应进行修正，
37、可采用计算法或图表法确定缺陷位置。(2)、下降管角焊缝结构和尺寸如图3所示，请按JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第3部分：超声检测标准，确定合适的超声检测方法和参数（探头种类、探头参数、检测面），并说明依据或理由。答；1)检测方法：接管内壁用2.5MHz、14直探头检测(应使用小尺寸直探头以提高耦合效果)，筒体内外壁分别用2.5MHz、K1和K2斜探头检测。2)按JB/T4730.3-2005标准5.1.6.3条，下降管角焊缝应以接管内壁直探头检测为主，主要是有利于检测坡口未熔合和垂直于表面的裂纹类缺陷；在筒体内外壁增加斜探头检测，主要是检测焊缝内缺陷。3)、按JB/T4730
38、.3-2005承压设备无损检测 第3部分：超声检测标准，用直探头检测下降管角焊缝，是否可以采用底波调节法校准检测灵敏度？（说明理由）。如果可以，试叙述其校准方法（焊缝宽度50mm）。答：1)如果底波声程大于等于探头的3N，则可采用底波调节法，对2.5MHz、14探头，N21mm,下降管底波声程为75mm，大于3N，所以可以采用底波调节法校准检测灵敏度。2)按JB4730.3-2005承压设备无损检测 第3部分：超声检测标准，评定线为2平底孔，则检测灵敏度为2/（75+50+10）,Bf=20（PB/Pf）-10（d/D）41dB，校准时把底波高度设置在荧光屏满刻度的80%，提高灵敏度41dB，
39、即为2检测灵敏度。4)、按JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第3部分：超声检测标准C级要求，填写锅筒对接接头的超声检测工艺卡。(2)、筒体锻件的尺寸为：内径 4400mm、厚度132mm、长度3200mm。请按JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第3部分：超声检测标准规定，确定其检测方法和工艺参数，包括探头参数、试块种类和反射体参数、基准灵敏度和调校方法以及扫查方向。答:1)直探头：2.5P20Z；试块：工件或CS试块；反射体：大平底或2mm平底孔；基准灵敏度：2mm平底孔；基准灵敏度调校方法1：径向检测时，把 探头放在外圆周面上，调节仪器，把第一 次底波调至80%荧
40、光屏高，然后增益34dB，即为2mm平底孔灵敏度。基准灵敏度调校方法2：用CS试块做距离波幅曲线。扫查方向：外圆周面和两端面。2)斜探头：2.5P2022K1；试块：60V型槽试块；反射体参数：深度1.32mm；长度25mm；基准灵敏度及调校方法：从锻件外圆面将探头对准内圆面的V型槽，调整增益，使最大反射高度为满刻度的80%，将该值标在面板上，以其为基准灵敏度；不改变仪器的调整状态，再移动探头测定外圆面的V型槽，并将最大的反射高度标在面板上，将上述两点用直线连接并延长，绘出距离-波幅曲线，并使之包括全部检测范围。扫查方向：轴向正反两个方向，周向正反两个方向，共进行4个方向扫查。3)、筒体奥氏体
41、不锈钢堆焊层如图2所示，请按JB/T4730.3-2005承压设备无损检测 第3部分：超声检测标准，确定从母材侧检测和从堆焊层侧检测的工艺参数，包括探头、试块以及扫查方向，并比较这两种检测方法的优缺点。JB/T4730.3-2005解释：解释：、堆焊层超声检测和质量分级堆焊层超声检测和质量分级5.2.1 检测范围和一般要求检测范围和一般要求本条适用于承压设备用奥氏体不锈钢、镍合金本条适用于承压设备用奥氏体不锈钢、镍合金等堆焊层内缺陷，堆焊层与母材未接合缺陷和等堆焊层内缺陷，堆焊层与母材未接合缺陷和堆焊层层下母材再热裂纹的超声检测以及检测堆焊层层下母材再热裂纹的超声检测以及检测结果的质量分级。结
42、果的质量分级。5.2.2 检测方法检测方法a）使用双晶直探头和纵波双晶斜探头从堆焊使用双晶直探头和纵波双晶斜探头从堆焊层侧对堆焊层进行超声检测。层侧对堆焊层进行超声检测。b）用单直探头和纵波单斜探头从母材侧对堆用单直探头和纵波单斜探头从母材侧对堆焊层进行超声检测。焊层进行超声检测。5.2.3 探头探头5.2.3.1 双晶探头双晶探头a）双晶探头（直、斜）两声束间的夹角应能满足有效双晶探头（直、斜）两声束间的夹角应能满足有效声场覆盖全部检测区域，使探头对该区域具有最大的声场覆盖全部检测区域，使探头对该区域具有最大的检测灵敏度。探头总面积不应超过检测灵敏度。探头总面积不应超过325mm2，频率频率
43、2.5MHz，为了达到所需的分辨力，也可采用其他频率。为了达到所需的分辨力，也可采用其他频率。两晶片间隔声效果应保证良好。两晶片间隔声效果应保证良好。b）纵波双晶斜探头的纵波双晶斜探头的K=2.75（折射角折射角70），），焦点深度应位于堆焊层和母材的结合部焦点深度应位于堆焊层和母材的结合部位。位。5.2.3.2 单直探头单直探头探头面积一般不应超过探头面积一般不应超过625mm2，频率为频率为2 MHz5MHz。5.2.3.3 纵波斜探头纵波斜探头探头频率为探头频率为2 MHz5MHz，K=1（折射角折射角45）5.2.4 对比试块对比试块5.2.4.1 对比试块应采用与被检工件材质相同对比
44、试块应采用与被检工件材质相同或声学特性相近的材料，并采用相同的焊接工或声学特性相近的材料，并采用相同的焊接工艺制成。其母材、熔合面和堆焊层中均不得有艺制成。其母材、熔合面和堆焊层中均不得有大于或等于大于或等于2mm平底孔当量直径的缺陷存平底孔当量直径的缺陷存在。试块堆焊层表面的状态应和工件堆焊层的在。试块堆焊层表面的状态应和工件堆焊层的表面状态相同。表面状态相同。5.2.4.2 从堆焊层侧进行检测采用从堆焊层侧进行检测采用T1型试块，型试块，母材厚度母材厚度T至少应为堆焊层厚度的两倍。至少应为堆焊层厚度的两倍。T1型型试块如图试块如图27所示。所示。图图27 T1型试块型试块5.2.4.3 从
45、母材侧进行检测采用从母材侧进行检测采用T2型试块，母材厚度型试块，母材厚度T与被检母材的厚度差不得超过与被检母材的厚度差不得超过10%。T2型试块如图型试块如图28所示。如果工件厚度比较大，所示。如果工件厚度比较大，T2型试块的长度型试块的长度L应能应能满足检测要求。满足检测要求。5.2.4.4 检测堆焊层和母材的未结合，采检测堆焊层和母材的未结合，采用用T3型试块。当从母材侧进行检测时，型试块。当从母材侧进行检测时，采用采用T3（a）型试块，被检测的工件母材型试块，被检测的工件母材厚度和试块母材厚度差不应超过厚度和试块母材厚度差不应超过10%。当从堆焊层侧进行检测时，采用当从堆焊层侧进行检测
46、时，采用T3（b）型试块，试块的母材厚度至少应为堆焊型试块，试块的母材厚度至少应为堆焊层厚度的两倍。层厚度的两倍。T3型试块如图型试块如图29所示。所示。图图29 T3型试块型试块5.2.5 灵敏度校准灵敏度校准5.2.5.1 采用采用T1型试块的校准型试块的校准a）纵波双晶斜探头灵敏度的校准：将探头放纵波双晶斜探头灵敏度的校准：将探头放在试块的堆焊层表面上，移动探头使从在试块的堆焊层表面上，移动探头使从1.5mm横孔获得最大反射波幅，调节衰减器横孔获得最大反射波幅，调节衰减器使回波幅度为满刻度的使回波幅度为满刻度的80%，以此作为基准灵，以此作为基准灵敏度。敏度。b）双晶直探头灵敏度的校准：
47、将探头放在试双晶直探头灵敏度的校准：将探头放在试块的堆焊层表面上，移动探头使其从块的堆焊层表面上，移动探头使其从3mm平平底孔获得最大波幅，调整衰减器使回波幅度为底孔获得最大波幅，调整衰减器使回波幅度为满刻度的满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。，以此作为基准灵敏度。5.2.5.2 采用采用T2型试块的校准型试块的校准a）将单直探头放在母材一侧，使将单直探头放在母材一侧，使3mm平底孔回波幅度为满刻度的平底孔回波幅度为满刻度的80%，以此作，以此作为基准灵敏度。为基准灵敏度。b）纵波斜探头灵敏度的校准：将探头放纵波斜探头灵敏度的校准：将探头放在试块的母材表面上，移动探头使从在试块的母材表面上，
48、移动探头使从1.5mm横孔获得最大反射波幅，调节衰横孔获得最大反射波幅，调节衰减器使回波幅度为满刻度的减器使回波幅度为满刻度的80%，以此作，以此作为基准灵敏度。为基准灵敏度。5.2.5.3 采用采用T3型试块的校准型试块的校准a）双晶直探头灵敏度的校准：将探头放在堆焊层一双晶直探头灵敏度的校准：将探头放在堆焊层一侧，使侧，使10mm平底孔回波幅度为满刻度的平底孔回波幅度为满刻度的80%，以，以此作为基准灵敏度。此作为基准灵敏度。b）单直探头灵敏度的校准：将探头放在母材一侧，单直探头灵敏度的校准：将探头放在母材一侧，使使10mm平底孔回波幅度为满刻度的平底孔回波幅度为满刻度的80%，以此作，以
49、此作为基准灵敏度。为基准灵敏度。5.2.6 扫查方法扫查方法5.2.6.1 检测应从母材或堆焊层一侧进行。如对检测检测应从母材或堆焊层一侧进行。如对检测结果有怀疑时，也可从另一侧进行补充检测。结果有怀疑时，也可从另一侧进行补充检测。5.2.6.2 扫查灵敏度应在基准灵敏度基础上提高扫查灵敏度应在基准灵敏度基础上提高6dB。5.2.6.3 采用双晶斜探头检测时应在堆焊层表面按采用双晶斜探头检测时应在堆焊层表面按90方向进行两次扫查；采用双晶直探头检测时应垂方向进行两次扫查；采用双晶直探头检测时应垂直于堆焊方向进行扫查。进行扫查时，应保证分隔压直于堆焊方向进行扫查。进行扫查时，应保证分隔压电元件的
50、隔声层平行于堆电元件的隔声层平行于堆答：1)母材侧检测：1 直探头：2.5P20Z；试块：T2、T3；扫查方向：外圆周面。2 纵波斜探头2.5P2022k1；试块：T2 扫查方向：轴向正反两个方向，周向正反两个方向共进 行4个方 向扫查。2)堆焊层侧检测：1 双晶直探头：2.5P14FG3Z 试块：T1、T3 扫查方式：探头分隔面平行于堆焊 方向，垂直于堆焊方向扫查。2 双晶斜探头：f=2.5MHz，晶片尺寸 （510）2mm，焦点深度6mm 试块：T1 扫查方式：互成90进行4个方向扫查3)优缺点比较；母材侧检测的优点是不受堆焊 层表面状态的影响，耦合较好；适合于在役容器堆焊层的检测。缺点是
