鋼結構超聲波檢測

AWS D1.1第六章2000版
坡口焊縫的超聲波檢測（非管狀）
本規范對厚度在8mm---200mm之間，包括兩個厚度在內的坡口焊縫和熱影響區進行的超聲波檢測。對于8mm以下的厚度，對接焊縫等按附錄K執行。而T、K、Y管狀接頭是不適宜的。
1.1人員（標準P227具體規定）
必須對超聲波檢測人員進行一次專門的實操考核，內容必須一本規范要求為基礎，這一考核必須要求UT操作人員具有應用本規范規定準確探測和處理傷的能力。
1.2超聲設備
1.2.1設備要求，超聲波儀器必須為脈沖反射式探傷儀，為A型顯示（坐標式），配有振蕩頻率為1---6MHz的探頭。
1.2.2水平線性
     方法如下：所用試塊IIW或DS試塊
     把直探頭放在IIW試塊的 T=25mm處，用五次底波的范圍進行調試。盡量把B1和B5次底波調節為零，看B2、B3、B4底波的誤差，最后測出的偏差在屏幕寬度的2%以內為合格。
     δ=|amax|/bX100%             |amax|---最大誤差值
                                   b---整個屏幕聲程值
1.2.3檢測儀器的要求
由于溫度等原因造成供電電壓不穩，變化15%（交流電），或在充電使用壽命內的電池，波幅變化不大于±1Db（1.12倍）儀器必須裝一警報器或指示表，以便電池耗盡而儀器切斷前，發出電池電壓下降信號。
1.2.4檢測儀器的校準
檢測儀器必須有校準用的增益控制器，應至少在60 Db 的整個范圍內每檔有1 Db或2 Db間斷可調（1 Db或2 Db總和至少60 Db）
衰減裝置必須在±1Db以內的精度。
1.2.5顯示范圍（我們是動態范圍，熒光屏容納信號的能力，26Db）
儀器顯示的動態范圍必須做到1 Db幅度的變化容易察覺并顯示。
1.2.6直探頭
直探頭的直徑必須在323mm2---645mm2之間的工作面積，探頭必須為圓形或方形。
1.2.7斜探頭
1.2.7.1頻率
探頭頻率必須在2----2.5MHz之間（包括2.25MHz）。
1.2.7.2探頭尺寸
探頭晶體形狀必須是正方形或長方形，寬度15mm---25mm,高度在15mm---20mm之間，最大寬高比為1.2:1.0,最小寬高比為1.0:1.0.
見圖6.20
1.2.7.3角度
探頭必須在檢測材料內產生一束聲束，折射角度為700、60o或45o，用IIW試塊測試，誤差±2o。
1.2.7.4探頭記號及校準
   每個探頭必須清晰記號，標明探頭頻率，額定折射角和入射點。每個斜探頭必須在使用8小時后用認可的試塊進行重新校驗。
1.2.7.5內部反射
   探頭的最大允許內部反射必須滿足規范6.24.3所述，儀器最多使用40小時，測試內部最大反射按6.30.3所述：
   ⑴不對設備作任何調節，只從校準試塊上移動探頭
   ⑵增加增益或衰減值，使之高出基準水平20dB
   ⑶在屏幕上超過12mm聲程和基準高度以上區域必須無任何顯示。
1.2.7.6探頭前沿距離
前沿距離嚴禁超過25mm
1.2.7.7 IIW試塊
標準圖6.21所示，探頭前緣與IIW試塊邊緣最小距離為：
70o  X=50mm
60o  X=37mm
45o  X=25mm
1.2.8分辨力 （P243）
⑴斜探頭與探傷儀的組合必須能分辨出RC分辨力試塊上的三個孔，分辨力的測試，把孔的反射波幅調到熒光屏中等高度進行，分辨能力必須能分出來自三個孔的指示峰值。每臺儀器在出廠或開工前都要進行校驗。并出具報告。
⑵直探頭置于IIW試塊F位置，探頭和儀器必須能分辨出所有的三個距離（100、91、85三處）
1.2.9測定范圍的調整
探頭必須在IIW試塊上進行調試。
1.2.10入射點
探頭必須置于IIW試塊上D位置進行（P255），移動探頭直到從R100圓弧上（切線）得到最大信號，探頭對準試塊半徑的前沿槽線為聲波進入點。
1.2.11靈敏度校準方法
探頭必須置于IIW試塊A的位置（任何角度）然后調節從ф1.5mm小孔反射的信號，當達到最大值時，調至到水平某一值，既為水平基線高度指示（報告及計算中的b值）
1.3試塊
   試塊包括以下：IIW試塊，RC分辨力試塊，DS距離靈敏度試塊，DSC試塊（附錄X）
1.4母材直探傷
   ⑴掃查范圍
   熒光屏整個的范圍至少等于2倍板厚的范圍（用母材調）至少出現B2，
   ⑵必須在無缺陷部位調節靈敏度，以便從鋼板遠邊的第一次底波 B1高度50%----75%
1.5缺陷尺寸的判定
   ⑴直探頭檢測
檢驗的對象為板材（坡口邊緣）的夾層，當缺陷大于探頭晶片尺寸時，底波會完全消失，且波幅下降6dB，用探頭中心線所對應處，可以確定為缺陷的邊緣。（ф75mm缺陷不合格）
⑵斜探頭檢測
檢查 對象為焊縫，必須用下述方法來確定DB值比D級指示更為嚴重的那些指示的長度。（D級為細小缺陷）這類指示不論長度、部位應為合格。可忽略不計。其它的級別確定：在指示（基準波幅）波幅下降50%（6dB）的情況下，測量探頭中心線間的距離，這一長度必須計入檢測報告中，“不連續性長度”項內。它們分為A級、B級和C級。
1.6質量評定
AWS根據構件的載荷狀況分成靜載和周期載荷兩種，靜載焊縫質量要求低（表6.2），周期載荷質量要求高（表6.3）
表6.2
超聲檢測合格---拒收條件（靜荷載非管材連接）（見6.13.1）

不連續性
嚴重等級        焊縫厚度mm和探頭角度
        8    >20
---     ---
20    ≦38          >38
  ----
  ≦65          >65
  ----
  ≦100          >100
   ----
  ≦200
        70o   70o        70o  60o  45o                 
A級        ≦+5  ≦+2        ≦-2≦+1  ≦+3               
B級        +6    +3        -1  +2   +4
0   +3   +5               
C級        +7    +4        +1   +4  +6
+2   +5  +7               
D級        ≧+8  ≧+5        ≧+3 ≧+6≧+8               
注：表格里的數據為dB值。
⑴B級和C級不連續性必須至少隔開2L（L為不連續性較大者的長度），但下述情況除外，當兩個或更多個此類不連續性不是隔開至少2L，而是這些不連續性的聯合長度與它們之間相隔距離的總和等于或小于B級或C級規定的不連續性最大允許長度時，則這種不連續性必須被視為單個的合格不連續性。
⑵B級和C級 不連續性距離承受主要拉應力的焊縫端部的長度嚴禁小于2L（L為不連續性長度）。
⑶如果接頭完全熔透（CJP）的雙面坡口焊縫在圖紙上被注明為“受拉焊縫”時，則該雙面坡口鈍邊區域中以“掃查水平”檢測出的不連續性，必須要用比6.26.6.5所述高出4dB靈敏度的額定指示值進行判斷（從指示額定值“d”中減去4dB）。
⑷電渣焊和氣電焊焊縫：當以“掃查水平”探察的不連續性超過50mm長度時，必須考慮其為管狀氣孔，并必須進一步用射線照相進行判斷。對移動探頭而留在屏上的指示，參見6.13.1。
?        焊縫厚度必須定義為所連接的兩個部件上較薄件的公稱厚度。
A級（大缺陷）
任何這類缺陷必須拒收（不論其長度如何）。
            B級（中等缺陷）
任何長度大于20mm的這類缺陷必須拒收。
            C級（小缺陷）
任何長度大于50mm的這類缺陷必須拒收。
            D級（細小缺陷）
⑸測長方式：為6dB法
任何這類缺陷，不論其在焊縫中的長度或部位，必須判定合格。
掃查水平
聲程mm        零基準線以上DB
≦65mm        20(補償值)
66mm----125mm        25（補償值）
126mm---250mm        35（補償值）
251mm---380mm        45（補償值）
*此欄系指聲程距離，不是材料厚度。如：

如：探傷板厚20mm的對接焊縫，靈敏度是用IIW試塊ф1.5孔進行調試（不做DAC曲線），假如在熒光屏上調出一個80%的基準波高，用了12dB，作為報告中的b值。從表6.2上查，只用70o探頭進行探傷。按它的聲程范圍應是120mm，從補償表上可查的補償值為25dB。
這樣經補償的探傷靈敏度為：12dB+25dB=37dB
在UT報告（附錄D，表D-11）中的“指示額定值d”表示衰減經修正后指示值與基準值之間的分貝差，（標準P250）
d=a-b-c 為增益型（數字機）
d=b-a-c 為衰減型（摸擬機）
    其中a、c計算標準6.26.6.3  6.26..6.4中有說明。
舉例：探傷時遇到一個缺陷回波，把缺陷波高降到或提到基準80%波高，如這個缺陷波高超過80%時，降7DB時，波高為80%，此時缺陷聲程W=100mm，從而確定a值：
a=（b+補償值）-7DB=（12+25）-7=30DB
然后按聲程W計算c值
C=w-25/25.4x2  c=100-25/25.4x2=6
其中25數據是表示近場距離，因為斜探頭一般為13---15mm再乘1.6系數大約為25左右。除25.4是把c的數據換成英寸。b是ф1.5孔為80%波高所用dB值。
這樣d=a-b-c=30-12-6=12dB
根據d值查表6.2定為C級，而C級允許的缺陷長度為≦51mm
計算順序如下：


1.7探頭掃查方式（P245 標準圖6.24）
   ⑴探頭的掃查速度150mm/s
   ⑵探頭的覆蓋寬度為50%
   ⑶探頭轉動的角度α=10o
   ⑷探頭掃查要覆蓋整個焊縫11/4跨距
1.8分貝值精度（垂直線性）
* 從最低的dB級開始，此時由DS試塊剛超過2英寸的截面可以獲得顯示器屏高40%的讀數，加上6dB并記錄這一dB讀數于“a”行，顯示高度于“b”行，且在表格曲線圖上作為起始點。
* 在記錄下這些數據于a、b行之后，滑動探頭得到一個新的顯示器屏高40%的讀數，不移動探頭，加上6dB，記錄這一新的dB讀數于相應的行中。在設備允許條件下多次重復這一步驟。
* 由“b”行求出屏幕值的%數平均值，但要舍去表中開頭和最后各3個數據不用。用此值作為計算經校正讀數中的%2
* 下列方程用來計算“c“行
  %1為“b”行
  %2 為“b”行的平均值（不必顧及表格的首行和后面三行，實際就是前面四行）
  dB1為“a”行
  dB2為“c”行
  
        dB2 =20log(%2 /%1 )+ dB1

?        dB誤差“d”行系從“a” 行值中減去“c“行值（a-c=d）
?        累計dB誤差“e”行，從最接近于0.0dB誤差“d”開始，水平方向累加dB誤差“d”值，將部分和置于“e”行。
?        自%數平均值線向左、右水平移動，找出跨距，使其中最大和最小累加dB誤差數值保持或低于2dB。數出水平移動的格數，減去1，余數乘以6。這一dB值即為設備的合格范圍。
?        以上為計算方法，圖解方法沒有說明。
行 項        1        2        3        4        5        6        7        8        9        10        11        12        13
a     dB讀數        6        12        18        24        30        36        42        48        54        60        66        72        78
b 顯示高度        69        75        75        77        77        77        77        78        77        78        79        80        81
C 校準讀數        7.1        12.3        18.3        24.1        30.1        36.1        42.1        48.0        54.1        60.0        65.9        71.8        77.7
d
dB誤差        -1.1        -0.3        -0.3        -0.1        -0.1        -0.1        -0.1        0.0        -0.1        0.0        +0.1        +0.2        +0.3
e 累計dB誤差        -2.2        -1.1        -0.8        -0.5        -0.4        0.3        -0.2        -0.1        -0.1        0.0        +0.1        +0.3        +0.6
精度要求：  最小允許范圍為60dB    %2（平均）78%
總評比范圍：12 dB到78dB=66dB     總誤差1.7dB (出自上表)
?        由于總誤差小于2 dB ，是在合格范圍。
?        水平移動了12格（從2到13），減1余數是11，然后乘6等于66dB，該范圍是儀器的合格范圍。

{:soso_e179:}{:soso_e182:}

{:soso_e182:}

好是好,就是看不懂.

樓主，有幾個問題與您探討。第一，你對Aws中探頭的掃查靈敏度怎么理解。第二，計算a，c時，是否都需要四舍五入。第三，缺陷判斷時，出現小裂紋怎么處理，且不超過標準要求

外國的標準就是要有的量級，在什么范圍該怎么判就這么判，沒有中國特色的主義，

劉恩凱 發表于 2013-9-23 21:18
樓主，有幾個問題與您探討。第一，你對Aws中探頭的掃查靈敏度怎么理解。第二，計算a，c時，是否都需要四舍 ...

裂紋不一樣哦！

現在有的數字機上就有標準選擇，可以直接算出db值

新手學習中。。。

真的多學學