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超声波探伤检验操作规程

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2020年4月19日
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超声波探伤检验操作规程

1 适用范围
本检验规程叙述的是使用A型脉冲反射式超声波探伤仪对承压设备用原材料及零部件等内部进行的一种无损检测。
2 引用标准、规范
ASME 第五卷 第五章 材料及制品的UT检验方法、
API规范4F，6A，7K， 8C， 16A，16C。
JB/T 7913-1995 超声波检验用钢制对比试块的制作与校验方法、
JB/T 4730.1- 承压设备无损检测 第1部分：通用要求、
JB/T 4730.3- 承压设备无损检测 第3部分：超声检测、
JB/T 9214-1999 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试法、
JB/T 10061-1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件、
JB/T 10062-1999 超声探伤用探头性能测试方法、
JB/T 10063-1999 超声探伤用1号标准试块技术条件、
ASNT-TC-1A 无损检测人员的资格鉴定
3 超声波检测人员
3.1 从事承压设备的原材料和零部件等无损检测的人员，应按照《特种设备无损检查人员考核与监督管理规定》和ASNT-TC-1A的要求取得相应无损检测资格。
3.2 无损检测人员资格级别分为：Ⅲ（高）级、Ⅱ（中）级、Ⅰ（初）级。取得不同无损检测方法各资格级别的人员，只能从事与该方法和该资格级别相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。
3.3 无损检测人员应根据ASNT-TC-1A的规定每年进行一次视力检查。
4 检验设备、器材和材料
4.1 超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。
4.2 超声波探伤仪
A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为0.5 MHz ~10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%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。水平线性误差不大于1%，每次连续使用周期开始（或每三个月）应对垂直线性进行评定，误差不大于5%。
4.3 探头
4.3.1 晶片面积不应大于500平方毫米，其任一边长原则上不大于25mm。
4.3.2 单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向不应有明显的双峰。
4.4 超声波探伤仪和探头的系统性能
4.4.1 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。
4.4.2 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。
4.4.3 仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。
4.4.4 直探头的远场分辨率应不小于30dB，斜探头的远场分辨率应不小于6 dB。
4.5 耦合剂
4.5.1 采用透声性好，有良好润湿特性，且不损伤检测表面的耦合剂。
4.5.2 在校准和检验时应采用同样的耦合剂。
4.6 标准试块
4.6.1 标准试块尺寸精度应符合要求，并应经计量部门检验合格。
4.6.2 标准试块是用于仪器探头系统性能校准和检验校准的试块，选用应符合JB/T 4730.3- 的规定。
4.6.3 标准试块应采用与被检工件声学性能相同或近似的材料制成，该试块用直探头检测时，不得有大于或等于φ2mm平底孔当量直径的缺陷。
4.6.4 检测面是曲面时，应采用CSⅢ试块来测定由于曲率不同而引起的声能损失。
4.6.5 对比试块是指用于检测校准的试块，应能代表受检工件的表面粗糙度。
4.6.6 对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件的厚度相对应。
4.6.7 对比试块反射体的形状、尺寸和数量应符合JB/T 4730.3- 的规定。
5 被检工件表面的准备
5.1 需要检验的锻件表面不应有外来物质，如松散的氧化皮、油漆或污物等。
5.2 检测面的表面粗糙度不超过6μm。
5.3 圆形锻件，应机械加工出圆柱形的表面，以便作径向检验。
5.4 锻件的端面应加工成与锻件轴线垂直，以便进行轴向检测。
5.5 圆盘形和矩形锻件的表面应加工平直，而且要互相平行。
6 检测操作程序及工艺
6.1 检测前仪器和探头系统测定、
6.1.1 使用仪器与斜探头系统时，检测前应按照JB/T 4730.3- 的规定选用合适的试块，测定探头前沿距离、K值和主声束偏离，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。
6.1.2 使用仪器与直探头系统时，检测前应按照JB/T 4730.3- 的规定选用合适的试块，测定探头始脉冲宽度、灵敏度余量和分辨力，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。
6.2 检测过程中仪器和探头系统的复核
6.2.1 校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时应对系统进行复核。
6.2.2 检测人员怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时应对系统进行复核。
6.2.3 连续工作4小时以上及工作结束时应对系统进行复核。
6.3 检测结束前仪器和探头系统的复核
6.3.1 在每次检验开设和结束、当检验人员变动时以及至少怀疑有故障的时候应对设备的某些功能进行核对并用校准标准对设备进行校准。
6.3.2 核对时如确定探伤设备某些功能失效，所有上次设备有效校准以来检测的产品应全部重新检验。
6.3.3 每次检测结束前，应对扫描量程进行复核，如果任意一点在扫描线上的偏差超过扫描线读数的10%，则扫描量程应重新调整，并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检。
6.3.4 每次检测结束前，应对扫查灵敏度进行复核，距离-波幅曲线的校核不应少于3点。如果曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复检，如幅度上升2dB则应对所有的记录信号进行重新评定。
6.4 检测时机
6.4.1 超声检测应在改进机械性能的热处理（不包括消除应力的处理）之后进行。
6.4.2 超声检测应在钻孔、开槽、车斜度或加工外部轮廓之前进行。
6.4.3 另外，还应根据ASME的要求进行超声波检测。
6.5 超声波检测
6.5.1 被检工件厚度在38mm以下时，距离-波幅曲线应基于1.6mm平底孔；厚度在38mm~150mm时，距离-波幅曲线应基于3.2mm平底孔；厚度在150mm时，距离-波幅曲线应基于6.4mm平底孔。
6.5.2 所确定检测面应保证工件被检部分得到100%检查。
6.5.3 超声波声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15％。
6.5.4 探头的扫查速度不超过150mm/s。
6.5.5 所有锻件应使用直射波法进行超声检测。
6.5.6 环形锻件和空心锻件应在两个周向用斜射波法检验，并从两个相互垂直的方向进行检测，尽可能检测到锻件的全体积。
6.5.7 用直射波检验不能保持底波或检测件前后夹角超过15°的工件的几个部位应补充斜射波检验。
6.5.8 其它事项应按照JB/T 4730.3- 的规定进行。
6.6 缺陷的确定
6.6.1 被检缺陷的深度大于或等于探头3倍近场区时，采用AVG曲线及计算法确定缺陷当量。
6.6.2 对于3倍近场区内的缺陷，可采用单直探头的距离－波幅曲线来确定缺陷当量。
6.6.3 计算缺陷当量时，若材质衰减系数超过4dB/m，应考虑修正。
6.7 缺陷记录和评定
6.7.1 记录当量直径超过φ4mm的单个缺陷的波幅和位置。
6.7.2 记录密集区缺陷中最大当量缺陷的位置和缺陷分布。饼形锻件应记录大于或等于φ4mm当量直径的缺陷密集区，其它锻件应记录φ3mm当量直径的缺陷密集区.缺陷密集区面积以50mm×50mm的方块作为最小量度单位，其边界可由6dB法确定。
6.7.3 缺陷显示记录采用照相的方式记录，并在相片上标示。
6.7.4 被检工件不允许有大于参考底面反射的10％的显示。
6.7.5 被检工件不允许有等于或大于规定的参考试块中平底孔信号的显示。
6.7.6 被检工件不允许有底面反射的降低大于参考底面反射的10％的显示。
6.7.7 被检工件不允许有超过基准距离波幅曲线的单个缺陷。
6.7.8 被检工件不允许有超过基准距离波幅曲线50%的多个指示（在任意方向上彼此相间在13mm距离以内的两个或多个指示）。
7 检测报告
7.1无损检测记录和报告等保存期 。