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新标准修改版钢结构焊缝超声波检测实施细则

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2020年4月19日
文档仅供参考
1 引用标准
《无损检测 人员资格鉴定与认证 》GB/T 9445-
《焊缝无损检测 超声检测 技术检测等级和评定 》GB/T 11345-
《焊缝无损检测 超声检测 焊缝中的显示特征》GB/T 29711-
《焊缝无损检测 超声检测 验收等级 》GB/T 29712-
2 适用范围
本细则适用于母材厚度为不小于8mm铁素体钢全熔透焊缝(包括对接接头、T型接头和角接接头)的超声波探伤。
3 主要仪器设备
3.1 超声检测仪器应定期进行性能测试。除另有约定外，超声检测仪宜符合下列要求：
3.1.1 温度的稳定性：环境温度变化5℃，信号的幅度变化不大于全屏高度的±2%，位置变化不大于全屏宽度的±1%。
3.1.2 显示的稳定性：频率增加约1Hz，信号幅度变化不大于全屏高度的±2%，位置变化不大于全屏宽度的±1%。
3.1.3 水平线性的偏差不大于全屏宽度的±2%。
3.1.4 垂直线性的测试值与理论值的偏差不大于±3%。
3.2 系统性能测试
至少在每次检测前，应按JB/T9214推荐的方法，对超声检测系统工作进行性能测试。除另有约定外系统性能宜符合下列要求：
3.2.1 用于缺欠定位的斜探头入射点的测试值与标称值的偏差不大于±1mm；
3.2.2 用于缺欠定位的斜探头折射角的测试值与标称值的偏差不大于±2o；
3.2.3 灵敏度余量、分辨力和盲区，视实际应用需要而定。
系统性能的测试项目、时机、周期及其性能要求，应在书面检测工艺规程中予以详细规定。
3.3 探头
3.3.1 检测频率应在2MHz～5MHz范围内，同时应遵照验收等级要求选择合适的频率。当被检对象的衰减系数高于该类材料的平均衰减系数时，可选择1MHz左右的检查频率。
3.3.2 当检测采用横波且所用技术需要超声从底面反射时，应注意保证声束与底面反射面法线的夹角在35°至70°之间。当使用多个斜探头进行检测时，其中一个探头应符合上述要求，且保证一个探头的声束尽可能与焊缝熔合面垂直，且多个探头间的折射角度应不小于10°。
当探测面为曲面时，工件中横波实际折射角和底面反射角由焊缝截面图确定。
3.3.3 晶片尺寸为6～24mm的圆形（或等效面积矩形）晶片探头。
3.4 曲面扫查时的探头匹配
检测面与探头靴底面之间的间隙g,不应大于0.5mm。
如果间隙g值大于0.5mm，则探头靴底面应修磨至与曲面吻合，灵敏度和时基范围也应作相应调整。
3.5 试块
3.5.1 标准试块采用CSK-ⅠA、CSK-ⅠB、IIW2、半圆试块等。
3.5.2 对比试块采用(φ3mm横通孔)：RB-1.RB-2和RB-3 等。
3.6 耦合剂
3.6.1 应选用适当的液体或糊状物作为耦合剂，耦合剂应具有良好透声性和适宜流动性，不对材料和人体有损伤作为，同时应便于检验后清理。
3.6.2 典型的耦合剂为水、机油、甘油和化学浆糊，耦合剂中可加入适量的“润湿剂”或活性剂以便改进耦合性能。
3.6.3 使用试块调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂。
4 人员要求
4.1 按本细则实施检测的人员，应按GB/T 9445或合同方同意的体系进行资格鉴定与认证，取得超声检测相关工业门类的资格等级证书，并由雇主或其代理对其进行职位专业培训和操作授权。
4.2 从事焊缝探伤的检验人员应掌握焊缝超声波检测通用知识，具有足够的焊缝超声检测经验，并掌握一定的材料和焊接基础知识。
5 检测前准备
5.1 检测区域
检测区域为焊缝和焊缝两侧至少10mm宽母材或热影响区宽度（取二者较大值）的内部区域。
5.2 探头移动区
探头移动区应足够宽，以保证声束能覆盖整个检测区域，探头移动区的表面应平滑，无焊接飞溅、铁屑、油污及其它外部杂质；探头移动区的表面不平整度，不应引起探头和工件的接触间隙大于0.5mm。如果间隙超标，应修整探头移动区表面。
5.3 检验前，探伤人员应了解受检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高等情况及背面衬垫、沟槽等情况。
6 检测程序
6.1 母材检测
除非能证实（比如制造过程中的预检）母材金属高衰减或缺欠的存在不影响横波检测，否则探头移动区的母材金属应在焊前或憨焊后进行纵波检测，存在缺欠的母材部位，应对其是否影响横波检测效果进行评定，如有影响，调整焊缝超声检测技术，严重影响声束覆盖整个检测区域时则应考虑更换其它检测方法。
6.2 时基线和灵敏度的设定
每次检测前应设定时基线和灵敏度，时基线和灵敏度设定时的温度与焊缝检测时的温度之差不应超过15℃。
检测过程中至少4小时或检测结束时，应对时基线和灵敏度设定进行校验。当系统参数发生变化或等同设定变化受到质疑时，也应该重新校验。
如果在检测过程中发现偏离，应按表1要求进行修正。

表1 灵敏度和时基线修正
灵敏度
1
偏离值≤4dB
继续检测前，应修正设定
2
灵敏度降低值＞4dB
应修正设定，同时该设备前次校验后检查的全部焊缝应重新检测
3
灵敏度增加值＞4dB
应修正设定，同时该设备前次校验后检查的全部已记录的显示应重新检测
时基线
1
时基线偏差值≤2％
继续检测前，应修正设定
2
时基线偏差值＞2％
应修正设定，同时该设备前次校验后检查的全部焊缝应重新检测
6.2.1时基线扫描
使用脉冲波技术，应在示波屏上设置超声时基线，一束透射声束的声程距离、深度、水平距离、或者扣除前沿的水平距离坐标，见图1。

6.2.2灵敏度设定
按技术1：以直径为3mm横孔作为基准反射体，制作距离-波幅曲线（DAC）。
6.3 评定等级
应评定所有等于或超过评定等级的显示。
与参考反射体相对应的所有等级的规定见表A.1。
横孔技术的验收等级，见图A.1～图A.4。
表A.1 技术1的验收等级2和验收等级3
技术
（按GB/T 11345）
评定等级
验收等级2（AL2）
验收等级3（AL3）
验收等级2
验收等级3
8mm≤t＜15mm
15mm≤t＜100mm
8mm≤t＜15mm
15mm≤t＜100mm
1（横孔）
H O-14dB
H O-10dB
1≤t时：
H O-4dB
1＞t时：
H O-10dB
1≤0.5t时：HO
0.5t＜1≤t时：
H O-6dB
1＞t时：
H O-10dB
1≤t时：
H O
1＞t时：
H O-6dB
1≤0.5t时：
H O+4dB
0.5t＜1≤t时：
H O-2dB
1＞t时：
H O-6dB
记录等级=相应验收等级-4dB。
H O------参考等级。

说明：
1- 参考等级 H-回波幅度
2- 验收等级2 l-显示长度
3- 记录等级 n-板厚t的倍数
4- 评定等级 t-板厚
图A.1 适用于板厚8mm-15mm的横孔技术（技术1）的等级 验收等级2级

图A.2 适用于板厚8mm-15mm的横孔技术（技术1）的等级 验收等级3级

图A.3 适用于板厚15mm-100mm的横孔技术（技术1）的等级 验收等级2级

图A.4 适用于板厚15mm-100mm的横孔技术（技术1）的等级 验收等级3级

6.4 修正传输
当使用对比试块建立参考等级时，应在工件和试块有代表性的位置测量声能传输损失差值。适用技术见GB/T 11345- 附录F。
如声差值小于等于2dB,无需修正。
如差值大于2dB小于12dB，应进行补偿。
如差值大于等于12dB，应考虑原因，如适用应进一步修整探头移动区。
6.5 信噪比
焊缝检测过程中，噪声电平至少保持在低于评定等级12dB以下。
6.5 信噪比
焊缝检测过程中，噪声电平至少保持在低于评定等级12dB以下。
7 检测等级
本细则规定了四个检测等级（A、B、C和D级）。
从检测等级A到检测等级C，增加检测覆盖范围（如增加扫查次数和探头移动区等），可提高缺欠检出率。检测等级D，经双方协商后制定符合本细则通用要求的书面检测工艺规程后使用。检测等级与焊缝质量等级有关（如GB/T 19418）。相应的检测等级可由焊缝检测标准、产品标准或其它文件规定。
当规定使用ISO 17635时，表2推荐的检测等级和验收等级
表2 推荐的检测等级
按GB/T 19418的焊缝质量等级
按本GB/T 11345的检测等级a
按GB/T29712的验收等级
B
至少B级
2
C
至少A级
3
D
无适用的检测等级
无应用b
a 当需要评定显示特征时，应按GB/T 29711评定。
b 不推荐做超声波检测。但如果协议规定使用，参考GB/T 19418的C级执行。
针对各种接头类型，GB/T 11345- 附录A给出了检测等级A到C的规定要求各类接头形式检测等级选定未写，摘抄附录A,,或写专项工艺规程。
。

8 检测实施
8.1 现场操作
8.1.1 详细了解产品的制作情况，校核构件号和板厚等。
8.1.2 对照检测部位编号包括节点号和/或焊缝号。
8.2 扫查方式
在保持声束垂直焊缝作前后移动（锯齿扫查）的同时，探头还应作10°左右的转动。
8.3 显示位置
所有显示的位置，应参考一个坐标系定义，如图2所示。

说明：
O-原点 图2 显示位置的坐标
h-显示自身高度
l-显示长度
lx-显示在X方向的投影长度
ly-显示在Y方向的投影长度
x-显示的纵向位置
y-显示的横向位置
z-显示的深度位置。
8.4 显示评定与验收
8.4.1在超声检测时应移动探头找到最大回波幅度，记录相对于参考等级的幅度差值，并左右移动探头，使波幅降低至评定等级，以此测定显示长度。
8.4.2如有规定，显示特性应符合GB/T 29711要求。
8.4.3对于板厚在在8mm≤t≤15mm范围内的任何显示回波幅度虽低于验收等级，但长度（高于评定等级）超过板厚t时；对于板厚t＞15mm时，显示长度超过t/2或15mm，两者取较大值，应增加探头角度作进一步的检测。最终评定应基于显示的最高回波幅度和所测得的长度。
8.4.3对于群显示，如果它们的间隔距离dx小于其中较长显示的2倍长度数值，群显示应评定为单个显示，其总的组合长度（见图3）见公式：l12= l1 +l2 +dx

8.4.4 允许显示的累计长度
在焊缝长度lw（当t＜15mm时，lw =6t；当t＞15mm时，lw=100mm）,超过记录等级的所有单独的可验收显示的最大累计长度：
对于验收等级2级不应大于焊缝长度lw的20％。
对于验收等级3级不应大于焊缝长度lw的30％。

8.4.5评定显示等级后在该条焊缝或节点旁作出如下半永久性标识。