鋼結(jié)構(gòu)超聲波檢測(cè)

AWS D1.1第六章2000版
坡口焊縫的超聲波檢測(cè)（非管狀）
本規(guī)范對(duì)厚度在8mm---200mm之間，包括兩個(gè)厚度在內(nèi)的坡口焊縫和熱影響區(qū)進(jìn)行的超聲波檢測(cè)。對(duì)于8mm以下的厚度，對(duì)接焊縫等按附錄K執(zhí)行。而T、K、Y管狀接頭是不適宜的。
1.1人員（標(biāo)準(zhǔn)P227具體規(guī)定）
必須對(duì)超聲波檢測(cè)人員進(jìn)行一次專門的實(shí)操考核，內(nèi)容必須一本規(guī)范要求為基礎(chǔ)，這一考核必須要求UT操作人員具有應(yīng)用本規(guī)范規(guī)定準(zhǔn)確探測(cè)和處理傷的能力。
1.2超聲設(shè)備
1.2.1設(shè)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(biāo)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(jìn)行調(diào)試。盡量把B1和B5次底波調(diào)節(jié)為零，看B2、B3、B4底波的誤差，最后測(cè)出的偏差在屏幕寬度的2%以內(nèi)為合格。
     δ=|amax|/bX100%             |amax|---最大誤差值
                                   b---整個(gè)屏幕聲程值
1.2.3檢測(cè)儀器的要求
由于溫度等原因造成供電電壓不穩(wěn)，變化15%（交流電），或在充電使用壽命內(nèi)的電池，波幅變化不大于±1Db（1.12倍）儀器必須裝一警報(bào)器或指示表，以便電池耗盡而儀器切斷前，發(fā)出電池電壓下降信號(hào)。
1.2.4檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)
檢測(cè)儀器必須有校準(zhǔn)用的增益控制器，應(yīng)至少在60 Db 的整個(gè)范圍內(nèi)每檔有1 Db或2 Db間斷可調(diào)（1 Db或2 Db總和至少60 Db）
衰減裝置必須在±1Db以內(nèi)的精度。
1.2.5顯示范圍（我們是動(dòng)態(tài)范圍，熒光屏容納信號(hào)的能力，26Db）
儀器顯示的動(dòng)態(tài)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(zhǎng)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(cè)材料內(nèi)產(chǎn)生一束聲束，折射角度為700、60o或45o，用IIW試塊測(cè)試，誤差±2o。
1.2.7.4探頭記號(hào)及校準(zhǔn)
   每個(gè)探頭必須清晰記號(hào)，標(biāo)明探頭頻率，額定折射角和入射點(diǎn)。每個(gè)斜探頭必須在使用8小時(shí)后用認(rèn)可的試塊進(jìn)行重新校驗(yàn)。
1.2.7.5內(nèi)部反射
   探頭的最大允許內(nèi)部反射必須滿足規(guī)范6.24.3所述，儀器最多使用40小時(shí)，測(cè)試內(nèi)部最大反射按6.30.3所述：
   ⑴不對(duì)設(shè)備作任何調(diào)節(jié)，只從校準(zhǔn)試塊上移動(dòng)探頭
   ⑵增加增益或衰減值，使之高出基準(zhǔn)水平20dB
   ⑶在屏幕上超過12mm聲程和基準(zhǔn)高度以上區(qū)域必須無任何顯示。
1.2.7.6探頭前沿距離
前沿距離嚴(yán)禁超過25mm
1.2.7.7 IIW試塊
標(biāo)準(zhǔn)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(gè)孔，分辨力的測(cè)試，把孔的反射波幅調(diào)到熒光屏中等高度進(jìn)行，分辨能力必須能分出來自三個(gè)孔的指示峰值。每臺(tái)儀器在出廠或開工前都要進(jìn)行校驗(yàn)。并出具報(bào)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(gè)距離（100、91、85三處）
1.2.9測(cè)定范圍的調(diào)整
探頭必須在IIW試塊上進(jìn)行調(diào)試。
1.2.10入射點(diǎn)
探頭必須置于IIW試塊上D位置進(jìn)行（P255），移動(dòng)探頭直到從R100圓弧上（切線）得到最大信號(hào)，探頭對(duì)準(zhǔn)試塊半徑的前沿槽線為聲波進(jìn)入點(diǎn)。
1.2.11靈敏度校準(zhǔn)方法
探頭必須置于IIW試塊A的位置（任何角度）然后調(diào)節(jié)從ф1.5mm小孔反射的信號(hào)，當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)，調(diào)至到水平某一值，既為水平基線高度指示（報(bào)告及計(jì)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(gè)的范圍至少等于2倍板厚的范圍（用母材調(diào)）至少出現(xiàn)B2，
   ⑵必須在無缺陷部位調(diào)節(jié)靈敏度，以便從鋼板遠(yuǎn)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(cè)
檢驗(yàn)的對(duì)象為板材（坡口邊緣）的夾層，當(dāng)缺陷大于探頭晶片尺寸時(shí)，底波會(huì)完全消失，且波幅下降6dB，用探頭中心線所對(duì)應(yīng)處，可以確定為缺陷的邊緣。（ф75mm缺陷不合格）
⑵斜探頭檢測(cè)
檢查 對(duì)象為焊縫，必須用下述方法來確定DB值比D級(jí)指示更為嚴(yán)重的那些指示的長(zhǎng)度。（D級(jí)為細(xì)小缺陷）這類指示不論長(zhǎng)度、部位應(yīng)為合格。可忽略不計(jì)。其它的級(jí)別確定：在指示（基準(zhǔn)波幅）波幅下降50%（6dB）的情況下，測(cè)量探頭中心線間的距離，這一長(zhǎng)度必須計(jì)入檢測(cè)報(bào)告中，“不連續(xù)性長(zhǎng)度”項(xiàng)內(nèi)。它們分為A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)。
1.6質(zhì)量評(píng)定
AWS根據(jù)構(gòu)件的載荷狀況分成靜載和周期載荷兩種，靜載焊縫質(zhì)量要求低（表6.2），周期載荷質(zhì)量要求高（表6.3）
表6.2
超聲檢測(cè)合格---拒收條件（靜荷載非管材連接）（見6.13.1）

不連續(xù)性
嚴(yán)重等級(jí)        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(jí)        ≦+5  ≦+2        ≦-2≦+1  ≦+3               
B級(jí)        +6    +3        -1  +2   +4
0   +3   +5               
C級(jí)        +7    +4        +1   +4  +6
+2   +5  +7               
D級(jí)        ≧+8  ≧+5        ≧+3 ≧+6≧+8               
注：表格里的數(shù)據(jù)為dB值。
⑴B級(jí)和C級(jí)不連續(xù)性必須至少隔開2L（L為不連續(xù)性較大者的長(zhǎng)度），但下述情況除外，當(dāng)兩個(gè)或更多個(gè)此類不連續(xù)性不是隔開至少2L，而是這些不連續(xù)性的聯(lián)合長(zhǎng)度與它們之間相隔距離的總和等于或小于B級(jí)或C級(jí)規(guī)定的不連續(xù)性最大允許長(zhǎng)度時(shí)，則這種不連續(xù)性必須被視為單個(gè)的合格不連續(xù)性。
⑵B級(jí)和C級(jí) 不連續(xù)性距離承受主要拉應(yīng)力的焊縫端部的長(zhǎng)度嚴(yán)禁小于2L（L為不連續(xù)性長(zhǎng)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(shí)，則該雙面坡口鈍邊區(qū)域中以“掃查水平”檢測(cè)出的不連續(xù)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(jìn)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(dāng)以“掃查水平”探察的不連續(xù)性超過50mm長(zhǎng)度時(shí)，必須考慮其為管狀氣孔，并必須進(jìn)一步用射線照相進(jìn)行判斷。對(duì)移動(dòng)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(gè)部件上較薄件的公稱厚度。
A級(jí)（大缺陷）
任何這類缺陷必須拒收（不論其長(zhǎng)度如何）。
            B級(jí)（中等缺陷）
任何長(zhǎng)度大于20mm的這類缺陷必須拒收。
            C級(jí)（小缺陷）
任何長(zhǎng)度大于50mm的這類缺陷必須拒收。
            D級(jí)（細(xì)小缺陷）
⑸測(cè)長(zhǎng)方式：為6dB法
任何這類缺陷，不論其在焊縫中的長(zhǎng)度或部位，必須判定合格。
掃查水平
聲程mm        零基準(zhǔn)線以上DB
≦65mm        20(補(bǔ)償值)
66mm----125mm        25（補(bǔ)償值）
126mm---250mm        35（補(bǔ)償值）
251mm---380mm        45（補(bǔ)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(duì)接焊縫，靈敏度是用IIW試塊ф1.5孔進(jìn)行調(diào)試（不做DAC曲線），假如在熒光屏上調(diào)出一個(gè)80%的基準(zhǔn)波高，用了12dB，作為報(bào)告中的b值。從表6.2上查，只用70o探頭進(jìn)行探傷。按它的聲程范圍應(yīng)是120mm，從補(bǔ)償表上可查的補(bǔ)償值為25dB。
這樣經(jīng)補(bǔ)償?shù)奶絺`敏度為：12dB+25dB=37dB
在UT報(bào)告（附錄D，表D-11）中的“指示額定值d”表示衰減經(jīng)修正后指示值與基準(zhǔn)值之間的分貝差，（標(biāo)準(zhǔn)P250）
d=a-b-c 為增益型（數(shù)字機(jī)）
d=b-a-c 為衰減型（摸擬機(jī)）
    其中a、c計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)6.26.6.3  6.26..6.4中有說明。
舉例：探傷時(shí)遇到一個(gè)缺陷回波，把缺陷波高降到或提到基準(zhǔn)80%波高，如這個(gè)缺陷波高超過80%時(shí)，降7DB時(shí)，波高為80%，此時(shí)缺陷聲程W=100mm，從而確定a值：
a=（b+補(bǔ)償值）-7DB=（12+25）-7=30DB
然后按聲程W計(jì)算c值
C=w-25/25.4x2  c=100-25/25.4x2=6
其中25數(shù)據(jù)是表示近場(chǎng)距離，因?yàn)樾碧筋^一般為13---15mm再乘1.6系數(shù)大約為25左右。除25.4是把c的數(shù)據(jù)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(jù)d值查表6.2定為C級(jí)，而C級(jí)允許的缺陷長(zhǎng)度為≦51mm
計(jì)算順序如下：


1.7探頭掃查方式（P245 標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)動(dòng)的角度α=10o
   ⑷探頭掃查要覆蓋整個(gè)焊縫11/4跨距
1.8分貝值精度（垂直線性）
* 從最低的dB級(jí)開始，此時(shí)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(shù)，加上6dB并記錄這一dB讀數(shù)于“a”行，顯示高度于“b”行，且在表格曲線圖上作為起始點(diǎn)。
* 在記錄下這些數(shù)據(jù)于a、b行之后，滑動(dòng)探頭得到一個(gè)新的顯示器屏高40%的讀數(shù)，不移動(dòng)探頭，加上6dB，記錄這一新的dB讀數(shù)于相應(yīng)的行中。在設(shè)備允許條件下多次重復(fù)這一步驟。
* 由“b”行求出屏幕值的%數(shù)平均值，但要舍去表中開頭和最后各3個(gè)數(shù)據(jù)不用。用此值作為計(jì)算經(jīng)校正讀數(shù)中的%2
* 下列方程用來計(jì)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(shí)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(jì)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(shù)平均值線向左、右水平移動(dòng)，找出跨距，使其中最大和最小累加dB誤差數(shù)值保持或低于2dB。數(shù)出水平移動(dòng)的格數(shù)，減去1，余數(shù)乘以6。這一dB值即為設(shè)備的合格范圍。
?        以上為計(jì)算方法，圖解方法沒有說明。
行 項(xiàng)        1        2        3        4        5        6        7        8        9        10        11        12        13
a     dB讀數(shù)        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(zhǔn)讀數(shù)        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(jì)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(píng)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(dòng)了12格（從2到13），減1余數(shù)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(gè)問題與您探討。第一，你對(duì)Aws中探頭的掃查靈敏度怎么理解。第二，計(jì)算a，c時(shí)，是否都需要四舍五入。第三，缺陷判斷時(shí)，出現(xiàn)小裂紋怎么處理，且不超過標(biāo)準(zhǔn)要求

外國的標(biāo)準(zhǔn)就是要有的量級(jí)，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(fā)表于 2013-9-23 21:18
樓主，有幾個(gè)問題與您探討。第一，你對(duì)Aws中探頭的掃查靈敏度怎么理解。第二，計(jì)算a，c時(shí)，是否都需要四舍 ...

裂紋不一樣哦！

現(xiàn)在有的數(shù)字機(jī)上就有標(biāo)準(zhǔn)選擇，可以直接算出db值

新手學(xué)習(xí)中。。。

真的多學(xué)學(xué)