第六章锻件与铸件超声波探伤
第六章锻件与铸件超声波探伤
锻件和铸件是各种机械设备及锅炉压力容器的重要毛坯件。它们在生产加工过程中常会产生一些缺陷，影响设备的安全使用。一些标准规定对某些锻件和铸件必须进行超声波探伤。由于铸件晶粒粗大、透声性差，信噪比低，探伤困难大，因此本章重点计论锻件探伤问题，对铸件探伤只做简单介绍。
第一节锻件超声波探伤
一、锻件加工及常见缺陷
锻件是由热态钢锭经锻压变形而成。锻压过程包括加热、形变和冷却。锻件的方式大致分为镦粗、拔长和滚压。镦粗是锻压力施加于坯料的两端，形变发生在横截面上。拔长是锻压力施加于坯料的外圆，形变发生在长度方向。滚压是先镦粗坯料，然后冲孔再插入芯棒并在外圆施加锻压力。滚压既有纵向形变，又有横向形变。其中镦粗主要用于饼类锻件。拔长主要用于轴类锻件，而简类锻件一般先镦粗，后冲孔，再镦压。
为了改善锻件的绍织性能，锻后还要进行正火、退火或调质等热处理。
锻件缺陷可分为铸造缺陷、锻造缺陷和热处理缺陷。铸造缺陷主要有：缩孔残余、疏松、夹杂、裂纹等。锻造缺陷主要有：折叠、白点、裂纹等。热处理缺陷主要有：裂纹等。
缩孔残余是铸锭中的缩孔在锻造时切头量不足残留下来的，多见于锻件的端部。
疏松是钢锭在凝固收缩时形成的不致密和孔穴，锻造时因锻造比不足而末全焊合，主要存在于钢锭中心及头部。
夹杂有内在夹杂、外来菲金属夹杂栩金属夹杂。内在夹杂主要集中于钢锭中心及头部。
裂纹有铸造裂纹、锻造裂纹和热处理裂纹等。奥氏体钢轴心晶间裂纹就是铸造引起的裂纹。锻造和热处理不当，会在锻件表面或心部形成裂纹。
白点是锻件含氢最较高，锻后冷却过快，钢中溶解的氢来不及逸出，造成应力过大引起的开裂，白点主要集中于锻件大截面中心。合金总量超过3.5～4.0%和Cr、
Ni、Mn的合金钢大型锻件容易产生白点。白点在钢中总是成群出现。
二、探伤方法概述
按探伤时间分类，锻件探伤可分为原材料探伤和制造过程中的探伤，产品检验及在役检验。
原材料探伤和制造过程中探伤的目的是及早发现缺陷，以便及时采取措施避免缺陷发展扩大造成报废。产品检验的目的是保证产品质量。在役检验的目的是监督运行后可能产生或发展的缺陷，主要是疲劳裂纹。
1.轴类锻件的探伤
轴类锻件的锻造工艺主要以拨长为主，因而大部分缺陷的取向与轴线平行。此类缺陷的探测以纵波直探头从径向探测效果最佳。考虑到缺陪会有其它的分布及取向，因此辅类锻件探伤，还应辅以直探头轴向探测和斜探头周向探测及袖向探测。
(1)直探头径向和轴向探测：如图6.1所示，直探作径向探测时将探头置于轴的外缘，沿外缘作全面扫查，以发现轴类锻件中常见的纵向缺陷。
直探头作轴向探测时，探头置于轴的端头，并在轴端作全面扫查，以检出与轴线相垂直的横向缺陷。但当轴的长度太长或轴有多个直径不等的轴段时，会有声束扫查不到的死区，因而此方法有一定的局限性。
(2)斜探头周向及轴向探测：锻件中若在片状轴向及径同缺陷或轴上有几个不同直径的轴段，用直探头径向或轴向探测都难以检出的，则必须使用斜探头在轴的外圆作周向及轴向探测。考虑到缺陷的取向，探测时探头应作正、反两个方向的全面扫查，如图6.2所示。
2.饼类、碗类锻件的探伤
饼类和碗类锻件的锻造工艺主要以镦粗为主，缺陷的分布主要平行于端面，所以用直探头在端面探测是检出缺陷的最佳方法。
对于上些重要的饼类、碗类锻件，要从两个端面进行探伤，此外有时还要从侧面进行径向探伤，如图6.3所示。
从两端面探测时，探头置于锻件端面进行全面探测，以探出与端面平行的缺陷。从锻件侧面进行径向探测时，探头在锻件侧面扫查，以发现某些轴向缺陷。
3.筒类锻件的探伤
筒类锻件的锻造工艺是先镦粗，后冲孔，再滚压。因此，缺陷的取向比轴类锻件和饼类锻件中的缺陷的取向复杂。但由于铸锭中质量最差的中心部分已被冲孔时去除，因而筒类锻件的质量一般较好。其缺陷的主要取向仍与简体的外圆表面平行，所以筒类锻件的探伤仍以直探头外圆面探测为主，但对于壁较厚的筒类锻件，须加用斜探头探测。
(1)直探头探测：如图6.4所示，用直探头从筒体外圆面或端面进行探测。外圆探测的目的是发现与轴线平行的周向缺陷。端面探测的目的是发现与轴线垂直的横向缺陷。
(2)双晶探头探测：如图6.4所示，为了探测筒体近表面缺陷，需要采用双品探头从外圆面或端面探测。
(3)斜探头探测：对于某些重要的筒形锻件还要用斜探头从外圆进行轴向和周向探测，如图6.5所示。轴向探测为了发现与轴线垂直的径向缺陷。周向探测是为了发现与轴线平行的径向缺陷。周向探测时，缺陷定位计算参见第四章第五节。
三、探测条件的选择
1.探头的选择
锻件超声波探伤时，主要使用纵渡直探头，晶片尺寸为φ14～φ28mm，常用φ20mm。对于较小的锻件，考虑近场区和耦合损耗原因，一般采用小晶片探头。有时为了探测与探测面成一定倾角的缺陷，也可采用一定K值的斜探头进行探测。对于近距离缺陷，由于直探头的盲区相近场区的影响。常采用双晶直探头撵测。
锻件的晶粒一般比较细小，因此可选用较高的探伤频率，常用2.5～5.0MHz。对于少数本才质晶粒粗大衰减严重的锻件，为了避免出现“林状回波”，提高信噪比，应选用较低的频率，一般为1.0～2.5MHz。
2.耦合选择
在锻件探伤时，为了实现较好的声耦合，一般要求探测面的表面粗糙糙R，不高于6.3um，表面平整均匀，无划伤、油垢、污物、氧化皮、油漆等。
当在试块上调节探伤灵敏度时，要注意补偿块与工件之间因曲率半径和表面粗糙度不同引起的耦合损失。
锻件探伤时，常用机油、浆糊、甘油等作耦合剂。当锻件表面较粗糙时也可选用水玻璃作耦合剂。
3.扫查方法的选择
锻件探伤时，原则上应在探测面上从两个相互垂直的方向进行全面扫查。扫查覆盖面应为探头直径的15%，探头移动速度不大于150mm/s。挡查过程中要注意观察缺陷波的情况和底波的变化情况。
4.材质衰减系统的测定
当锻件尺寸较大时，材质的衰减对缺陷定量百一定的影响。特别是材质衰减严重时，影响更明显。因此，在锻件探伤中有时要测定材质的衰减系数a。衰减系数可利用下式来计算：
(6.1)
式中：[B]1一[B]2——无缺陷处第一、二次底波高的分贝差：
X——底波声程(单程)。
值得注意的是：测定衰减系数时，探头所对锻件底面应光洁干净，底面形状为大平底或圆柱面，χ≥3N，测试处无缺陷。一般选取三处进行测试，最后取平均值。
5.试块选择
锻件探伤中，要根据探头和探测面的情况选择试块。
采用纵波直探头探伤时，常选用CS—1和CS一2试块来调节探伤灵敏和对缺陷定量。采用纵波双晶直探头伤时常选用图6.6所示的试块来调节探伤灵敏度和对缺陷定量。该试块
的人工缺陷为平底孔，孔径有有φ2、φ3、φ4、φ6等四种，距离L分别为5、10、15、20、25、30、35、40、45mm
当探测面为曲面时，应采用曲面对比试块来测定由于曲率不同引起的耦合损失。对比试块如图6.7所示
6.探伤时机
锻件超声波探伤应在热处理后进行，因为热处理可以细化晶粒，减少衰减。此外，还可以发现热处理过程中产生的缺陷。
对于带孔、槽和台阶的锻件，超声波探伤应在孔、槽、台阶加工前进行。因为孔、槽、台阶对探伤不利，容易产生各种非缺陷回波。
当热处理后材质衰减仍较大且对于探测结果有较大影响时，应重新进行热处理。
四、扫描速度和灵敏度的调节
(一)扫描速度的调节
锻件探伤前，一般根据锻件要求的探测范围来调节扫描速度，以便发现缺陷，并对缺陷定位。
扫描速度的调节可在试块上进行，也可在锻件上尺寸已知的部位上进行，在试块上调节扫描速度时，试块上的声速应尽可能与工件相同或相近。
调节扫描速度时，一般要求第一次底波前沿位置不超过水平刻度极限的80%，以利观察一次底波之后的某些信号情况。
(二)探伤灵敏度的调节
锻件探伤灵敏度是由锻件技术要求或有关标准确定的。一般不低于φ2平底孔当量直径。
调节锻件探伤灵敏度的方法有两种，一种是利用锻件底波来调节，另一种是利用试块来调节。
1.底波调节法
当锻件被探部位厚度χ≥3N，且锻件具有平行底面或圆柱曲底面时，常用底波来调节探伤灵敏度。
底波调节法，首先要计算或查AVG曲线求得底面回波与某平底孔回波的分贝差，然后再调节。
(1)计算：对于平底面或实心圆柱体底面，同距离处平底波与平底孔回波的分贝差为：
(6.2)
式中λ——波长；
X——被探部泣的厚度；
D f——平底孔直径。
对于空心圆柱体，同距离处圆柱曲底面与平底孔回波分贝差为：
(6.3)
式中 d——空心圆柱体内径；
D——空心圆柱体外径；
“+“——外圆径向探测，内孔凸柱面反射；
“－”——内孔径向探测，外圆凹柱面反射。
(2)调节：探头对准完好区的底面。衰减(△+5～10)dB，调“增益”使底波B1达基准高，然后用“衰减器”增益△dB，这时灵敏度就调好了。为了便于发现缺陷可
再增益5～10dB作为搜索灵敏度，即扫查灵敏度。
例1，用2.5P20Z探头径向探伤φ500mm的实心圆柱锻件，CL=5900m/S，问如何利用底波调节500/φ2灵敏度？
解：由题意得:
①计算：50Gmm处底波与φ2平底孔回波分贝差为：
②调节；探头对准完好区圆柱底面，衰减55dB，调“增益”使底波B1最高达基准60%高，然后用“衰减器”增益46dB，即去掉46dB，保留9dB，这时φ2灵敏度就调好了。必要时再增益6dB作为扫查灵敏度。
例2，用2.5P20Z探头径向探伤外径为φ1000mm，内径为φ100mm的空心圆柱体锻件，C L=5900m/s，问如何利用内孔回波调节450/φ2灵敏度?
解：由题意得:
①计算：450mm处内孔回波与φ2回波的分贝差为：
②调节：探头对准完好区的内孔，衰减45dB，调“增益”使底波B1达基准60%高。然后用“衰减器”增益35dB作为探伤灵敏度，再增益6dB作为扫查灵敏度。
2.试验块调节法
(1)单直探头探伤：当锻件的厚度χ<3N或出于几何形状所限或底面粗糙时，应利用具有人工缺陷的试块来调节探伤灵敏度，如CS一1和CS一2试块。调节时将探头对准所需试块的平底孔，调“增益”使平底孔回波达基准离即可。
值得注意是，当试块表面形状、粗糙度与锻件不同时，要进行耦合补偿。当试块与工件的材质衰减相差较大时，还要考虑介质衰减补偿。
例1，用2.5P20Z探头探伤厚度为50mm的小锻件，采用CS—1试块调节50/φ2灵敏度，试块与锻件表面耦合差3dB，问如何调节灵敏度?
解：利用CS—1试块调节灵敏度的方法如下：
将探头对准CS—1试块中l号试块的φ2平底孔距离为50mm，衰减10dB，调“增益”使φ52回波达60%高，然后再用“衰减器”增益3dB，这时50/φ2灵敏度就调好了。
例2，用2.5P14Z探头探测底面粗糙厚为400mm的锻件，问如何利用100/φ4平底孔试块调节400/φ2灵敏度?试块与工件表面耦合差6dB。
解：①计算：100/φ4与400/φ2回波分贝差：
②调节：探头对准100/φ4平底孔试块的平底孔、衰减50dB，调“增益”使φ4平底孔回波达基准高，然后用“衰减器”增益42dB，这时400/φ2灵敏度就调好了。这时工件上400φ2平底孔缺陷回波正好达基准高。
(2)双晶直探头探伤：采用双晶直探头探伤时，要利用图6.6所示的双晶探头平底孔试块来调节探伤灵敏度。先根据需要选择榴应的平底孔试验块，并测试验一组距离不同直径相同的平底孔的回波，使其中最高回波达满刻度的80%，在此灵敏条件下测出其它平底孔的回波最高点，并标在示波屏上，然后连接这些回波最高点，从而得到一条平底孔距离——波幅曲线，并以此作为探伤灵敏度。
五、缺陷位置和大小的测定
(一)缺陷位置的测定
在锻件探伤中，主要采用纵波直探头探伤，因此可根据示波屏上缺陷波前沿所对的水平刻度值τf和扫描速度1:n来确定缺陷在锻件中的位置。缺陷至探头的距离χf为：
χf＝
nτ f
(6.4)
(二)缺陷大小的测定
在锻件探伤中，对于尺寸小于声束截面的缺陷一般用量法定量。若缺陷位于χ>3N区域内时，常用当量计算法和当量AVG曲线法定量：若缺陷位于x<3N区域内，常用试块比较法定量。对于尺寸大于声束截面的缺陷一般采用测长法，常用的测长法有6dB法和端点6dB法。必要时还可采用底波高度法来确定缺陷的相对大小。下面重点分绍当量订算法和6dB法在锻件探伤中的应用。
1.当量计算法
当量计算法利用各种规则反射体的回波声压公式和实际探伤中测得的结果(缺陷的位置和波高)来计算缺陷的当量大小。当量计算法当是目前锻件探伤中应用最广的一种定量方法。用当量计算法定量时，要考虑调节探伤灵敏度的基准。
当用平底面和实心圆柱体曲底面调节灵敏度时，当量计算公式为：
(6.5)
式中χf——平底孔缺陷至探测面的距离；
χB——锻件底面至探测面的距离；
α——材质衰减系数；
λ——波长；
D f——平面孔缺陷的当量直径；
△B f——底波与平底孔缺陷的回波分贝差。
当用空心圆柱体内孔或外圆曲底面调节灵敏度时，当量计算分式为：
(6.6)
式中 d——空心圆柱体内径；
D——空心圆柱体外径；
“+”——外圆径向探测，内孔凸柱面反射；
“－”——内孔径向探测，外圆凹柱面反射；
△B f——圆柱曲底面与平底孔缺陷的回波分贝差。
例1.用2.5P20Z探头探伤φ600的实心圆柱体锻件，CL=5900m/s，a=0.005dB/mm，利用锻件底波调节600/φ2灵敏度，底波达基准高时衰减读数为50dB，探伤中
在400mm处发现一缺陷，缺陷波达基准高时衰减器读数为30dB，求此缺陷的当量平底孔直径为多少?
解：由已知得：
答：此缺陷的当量平底孔直径为φ5.6mm。
例2，用2.5P20Z探头探伤外径为1000mm的空心圆柱体锻件，C L=5900mm/s，a=0.005dB/mm，探伤中在200mm处发现一缺陷，其回波比内孔回波低12dB，求此缺陷的当量大小?
解：由已知得：
答：此缺陷的当量平底孔直径为φ2.8mm。
此外，锻件探伤中，还可利用当量AVG曲线法来定量，具体方法见第四章第六节。
2.6dB测长法
在平面探伤中，用6dB法测定缺陷的长度时，探头的移动距离就是缺陷的指示长度，如图6.8所示。然而在对圆柱形锻件进行周向探伤时，探头的移动不再是缺陷的指示长度了，这时要按几何关系来确定缺陷的指示长度，如图6.9所示。
外圆周向探伤测长时，缺陷的指示长度L f为：
( 6.7)
式中 L——探头移动的外圆弧长；
R——圆柱体外半径；
χf——缺陷的声程。
内孔周向探伤测长时，缺陷的指示长度L f为：
(6.8)
式中 L——探头移动的内圆弧长；
r——圆柱体内半径；
χf——缺陷的声程。
六、缺陷回波的判别
在锻件探伤中，不同性质的缺陷回波是不同的，实际探伤时，可根据示波屏上的缺陷回波情况来分析缺陷的性质和类型
1.单个缺陷回波
锻件探伤中，示波屏上单独出现的缺陷回波称为单个缺陷回波。一般单个缺陷是指与邻近缺陷间距大于50mm、回波高不小于φ2mm的缺陷。如锻件中单个的夹层、裂纹等。探伤中遇到单个缺陷时，要测定缺陷的位置和大小。当缺陷较小时，用当量法定量，当缺陷较大时，用6dB法测定其面积范围。
2.分散缺陷回波
锻件探伤时，工件中的缺陷较多且较分散，缺陷彼此间距较大．这种缺陷回波称为分散缺陷回波。一般在边长为50rnm的立方体内少于5个，不小于φ2mm。如分散性的夹层。分散缺陷一般不太大，因此常用当量法定量，同时还要测定分散缺陷的位置。
3.密集缺陷回波
锻件探伤中，示波屏上同时显示的缺陷回波甚多，波与波之间的间隔距离甚小，有时波的下沿连成一片，这种缺陷回波称为密集缺陷回波。
密集缺陷的划分，根据不同的验收标准有不完全相同的定义。
(1)以缺陷的闻距划分，规定相邻缺陷间的间距小于某一值时为密集缺陷。
(2)以单位长度时基线内显示的缺陷回波数量划分，规定在相当于工件厚度值的基线内，当探头不动或稍作移动时，一定数量的缺陷回波连续或断续出现时为密集缺陷。
(3)以单位面积中的缺陷回波划分，规定在一定探渊面积下，探出的缺陷回波数量超过某一值时定为密集缺陷。
(4)以单位体积内缺陷回波数量划分，规定在一定体积内缺陷回波数量多于规定值时定为密集缺陷。
实际探伤中，以单位体积内缺陷回波数量划分较多。一般规定在边长50mm的立方体内。数量不少于5个。当量直径不小于φ2mm的缺陷为密集缺陷。
密集缺陷可能是疏松、非金属夹杂物、白点或成群的裂纹等。
锻件内不允许有自点缺陷存在，这种缺陷的危险性很大。通常自点的分布范围较大，且基本集中于锻件的中心部位，它的回波清晰、尖锐，成群的白点有时会使底波严重下降或完全消失。这些特点是判断锻件中白点的主要依据，如图6.10。
4.游动回波
在圆柱形轴类锻件探伤过程中，当探头沿着轴的外圆移动时，示波屏上的缺陷波会随着该缺陷探测声程的变化而游动，这种游动的动态波形称为游动回波。
游动回波的产生是由于不同波柬射至缺陷产生反射引起的。波束轴线射至缺陷时，缺陷声程小，回波高。左右移动探头，扩散波束射至缺陷时，缺陷声程大回波低。这样同一缺陷回波的位置和高度随探头移动发生游动，如图6.11。
不同的探测灵敏度，同一缺陷圆波的游动情况不同。一般可根据探测灵敏度和回波的游动距离来鉴别游动回波。一般规定游动范围达25mm时，才算游动回波。根据缺陷游动回波包络线的形状，可粗略地判别缺陷的形状。
5.底面回波
在锻件探伤中，有时还可根据底波变化情况来判别锻件中的缺陷情况。
当缺陷回波很高，并有多次重复回波，而底波严重下降甚至消失时，说明锻件中存在平行于探测面的大面积缺陷。
当缺陷回波和底波都很低甚至消失时，说明锻件中存在大面积但倾斜的缺陷或在探测面附近有大缺陷。
当示波屏上出现密集的互相彼连的缺陷四波，底波明显下降或消失时，说明明锻件中存在密集性缺陷。
六、非缺陷回波分析
锻件探伤中还会出现一非缺陷回波影响对缺陷波的判别。常见的非缺陷画波有以下几种。
1.三角反射波
周向探测圆柱形锻件时，由于探头与圆柱面耦合不好，波束严重扩散，在示波屏上出现两个三角反射波，这两个三角反射波的声程分别为1.3d和1.67d (d为圆柱直径)，据此可以鉴别三角反射波。由于三角反射波总是位于底波B1之后，而缺陷波一般位于底波B1之前，因此三角反射波不会干扰对缺陷的判别。
2.迟到波
轴向探测细长轴类锻件时，由于波型转抉，在示波屏上出现迟到波：迟到波的声程是特定的，而且可能出现多次。第一次迟到波位予底波B1之后0.76d处(d为辅类锻件的直径)，以后各次迟到波间距均为0.76d。由于迟到波总在B1之后，而缺陷波一般在B1之前，因此迟到波也不会影响对缺陷波的判别。
另外从扁平方向探测扁平锻件时，也会出现迟到波，探伤中应注意判别。
3.61°反射波
当锻件中存在与探测面成61°倾角的缺陷时，示波屏上会出现61°反射波。61°反射波是变型横波垂直入射到侧面引起的，如图6.12所示。图中F为缺陷直接波，M为61°反射波。
61°反射波的声程也是特定的，总是等于61°角所对直角边的边长。产生61°反射时缺陷直接反射回波较低，而61°反射波较高。
另外在探测如图6.13所示的锻件时，也会出现61°反射波，同时还会产生45°反射波。探伤时可根据反射波的声程通过计算来判别。
4.轮廓回波
锻件探伤中，锻件的台阶、凹槽等外形轮廓也会引起一些非缺陷回波，探伤中要注意判别。
此外在锻件探伤中还可能产生一些其它的非缺陷回波，这时应根据锻件的结构形状、材质和锻造工艺应用超声波反射、折射和波型转换理论进和分析判别。
七、锻件质量级别的评顶(见JB4730一94标准)
锻件探伤中常见缺陷有单个缺陷和密集缺陷两大类，实际探伤中根据锻件中单个缺陷的当量尺寸，底波的降低情况和密集缺陷面积占探伤面积的百分比不同将锻件质量分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等五种，其中I级最高，V级最低。单个缺陷等级见表6—1，底波降低等级见表6—2，密集性缺陷等级见表6—3。
注：①表6—2中[B]c/[B]F表示无缺陷处底波与缺陷处底波分贝差。
②以上三表的等级应作为独立的等级分别使用。
如果某缺陷被检测人员判为危害性缺陷，那么可以不受上述条件的限制，一律评为最低级，不合格。
下面举例说明锻件的评级方法。
例1用2.5P20Z探头探测400mm厚的钢锻件，钢中CL=5900m/s，衰减系数a=0.005dB/mm，探伤灵敏度为400mm处φ4为0dB。探伤中在250mm处发现一缺陷，其波高比基准波高20dB，试根据JB4730—94标准评定该锻件的质量级别。
锻件超声波检测作业指导书 7.1适用范围： 本条适用于碳素钢和低合金钢锻件的超声波检测和缺陷等级评定，不适用于奥氏体粗晶材料的超声检测，也不适用于内外径之比小于80%的环形和筒形锻件的周向横波检测。 7.2检测工艺卡 7.2.1检测工艺卡由具有II级UT资质人员编制，工艺卡的编制应与所执行的技术规范及本检测作业指导书相符。 7.2.2检测工艺卡由具有UTIII资质人员或UT检测责任师审核批准。 7.3检测器材： 7.3.1仪器 选用数字式超声波检测仪或A型脉冲反射式超声波检测仪，其工作频率范围为0.5-10MHz，水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。 7.3.2探头 选用双晶直探头频率为 5 MHz，晶片面积不小于
150mm2；单晶直探头，频率为2-5 MHz，圆晶片直径为14-25mm。 7.3.3试块 采用纵波单晶直探头时采用JB/T4730-2005规定的CSI 试块；采用纵波双晶探头时采用JB/T4730-2005图8-5规定的CSII标准试块；检测面是曲面时采用CSIII试块。 7.3.4耦合剂：化合浆糊或机油。 7.4检测时机：原则上安排热处理后，槽、孔、台阶加工前进行。若热处理后锻件形状不适合超声波检测时，也可在热处理前进行，但在热处理后仍应对锻件进行尽可能完全的检测。 7.5检测方法 7.5.1执行检测工艺卡的规定 7.5.2锻件一般应进行纵波检测，对筒形锻件还应进行横波检测，但扫查部位 和验收标准应根据JB/T4730-2005.3附录C的规定。 7.5.3在纵波检测时，原则上应从两面相互垂直的方向进行检
测，尽可能的检测带锻件的全体积，但锻件厚度超过400mm 时，应从两端面进行100%的扫查。 7.6检测灵敏度确定 7.6.1纵波直探头检测灵敏度的确定 当被检部位的厚度大于或等于3倍进场区时，原则上选用底波计算方法确定基准灵敏度，也可以采用试块法确定基准灵敏度。 7.6.2纵波双晶直探头灵敏度确定 根据需要选择不同直径的平底孔试块，并依次测试一组不同检测深度的平底孔（至少三个），调节衰减器，使其中最高回波达到满刻度的80%。不改变仪器参数，测出其他平底孔回波的最高点，将其标在荧光屏上，连接这些点，即得到对应于不同直径平底孔的双晶直探头的距离—波幅曲线，并以此作为基准灵敏度。 7.6.3检测灵敏度一般不得低于最大检测距离处的φ2mm平底孔当量直径。 7.6.4缺陷当量的确定：
编号：CZ-GC-08941 ( 操作规程) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 数字式超声波探伤仪操作规程Operating procedures for digital ultrasonic flaw detector
数字式超声波探伤仪操作规程 操作备注：安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程 在生产工作中的重要作用，就有可能导致出现各类安全事故，给公司和员工带来经济损失和人身伤害，严重 的会危及生命安全，造成终身无法弥补遗憾。 一、用途 本机能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部的裂纹、夹杂、气孔等多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。 二、检测目的 通过对工件内部的裂纹、夹杂、气孔等多种缺陷的检测、定位、评估和诊断，为产品质量作保证。 三、操作方法 1、开机 将探伤仪顶部的电池开关置于“ON”，然后按键开机。仪器屏幕上显示开机自检信息。自检结束后，仪器自动进入探伤界面。 在开机状态下，按键可以实现仪器关机。 仪器关机时会自动进行探伤参数的保存操作（存储于默认的系统文件中，该文件用户无法访问），关机进行过程中，请不要按键
操作，也不要立即切断电源，以防止破坏系统文件。如果由于某种原因破坏了系统文件，可以通过“恢复出厂设置”功能来修复。仪器关机后，所调试和设置的探伤参数不会丢失，下次开机后会利用默认的系统文件将仪器参数自动恢复。 如果长时间不再使用探伤仪，请将探伤仪顶部的电池开关置于“OFF”，以保护仪器和锂电池组。 自动关机：当电池电压太低时，屏幕上的电池图标会闪烁显示，然后探伤仪会自动关机断电。 2、连接探头 使用本探伤仪进行探伤工作前，需要连接上合适的探头和探头线，仪器的探头线应该是接头为Q9的75Ω同轴电缆。 仪器顶部有两个Q9插座，为探头线连接插座。使用单探头（单晶直探头或单晶斜探头）时，探头线可以连接到仪器顶部任何一个探头插座上；使用双晶探头探头（一个晶片发射、另一个晶片接收）或穿透探头（两个探头，一个探头发射，另一个探头接收）时，要把发射的探头线连接到发射探头插座（有标识），接收的探头线连
入射方向 锻件超声检测工艺卡 试件名称 模块锻件 材料牌号 D22 试件规格 160x130x80mm 检测标准 JB/T4730-2005 检测技术 纵波垂直入射法 检测灵敏度 φ0.8mm 平底孔 传输修正 实测 时基线调节 1:1 仪器型号 PXUT-27 探头 2.5P20Z 探 头 耦合剂 机油 扫查方式 沿垂直于锻件压延方向 最大扫查间距 5mm 最大扫查速 度 ≯50mm/S 对比试块 成套CS 距离幅度试块，孔径为0.8mm ，埋深5~100mm 验收标准 JB/T4730-2005 Ⅰ级： 1.单个缺陷指示长度超过80mm ，属不符合要求。 2.单个缺陷指示面积超过25c ㎡，应属不符合要求。 3.任一检测面内存在的缺陷面积比例大于3%，应属不符合要求。 4.单个缺陷指示面积小于3c ㎡，不计。 检测面和检测方向： 上下表面和侧面 检测区域： 记录与标记： 1.任何幅度大于Φ0.8mm 平底孔当量的不连续指示均应记录其幅度、埋深、指示长度和平面位置。 2.合格件和不合格件均应作出明显标记并分开存放。 编制 审核 批准 年 月 日 年 月 日 年 月 日 入射方向 入射方向 160 80 130
附： 项目参数选择理由 探伤仪器Anyscan31或 27类似仪器 根据JB/T4730-2005标准，采用A型脉冲反射式 超声波探伤仪，其工作频率为1：5MHZ ,仪器至 少在荧光屏满刻度的80%范围内主线性显示，探 伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级 每秒不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差为 1dB，最大累积误差不超过1dB，水平线性误差不 超过1%，垂直线性误差不超过5% 探头类型单晶直探头一般根据工件的形状、厚度及缺陷的部位，方向等来选择探头的型号，此为锻件合金，应尽量使检测方向与长度方向一致，使声束轴线垂直于尽量垂直于缺陷。 探头频率f=2.5MHZ 对于5CrNiMo钢，参照JB/T4730-2005标准中给出的探头选用表，选用2.5MHz的频率。 探头选择 2.5P20Z 由JB/T4730-2005确定 定标声程1:1定标一次底波法，直接在被测工件进行深度1:1定标扫查方法锻件声束线应垂直于流线方向 耦合剂20#机油超声波探伤时常用机油，甘油作为耦合剂，应用的耦合剂不应有损于探头和被检工件表面并且具有良好的声透性。10#：30#机油的粘度逐渐增大，考虑粘度影响，应选用20#机油。 扫查间距10%的重叠相邻两次扫查要有10%的重叠 扫查速度不大于 50mm/s 探头的扫差速度不应超过50mm/s 灵敏度试 块成套CS距离 幅度试块,孔 径为Φ 0.8mm，埋深 5～100 试块应采用与被检测工件相同或相近声学性能的 材料制成。
超声工业测量技术 在非电量电测技术中，许多非电量可以通过电学方法加以测定，同样，许多非声量也可通过声学方法来加以测定，这就是所谓超声工业测量技术。非电量的电测主要是通过一些元件的电阻、电容或电感等量来进行的。在超声工业测量技术中，非声量的测定也往往是通过某些媒质声学特性(主要是声速、声衰减和声阻抗率等)的测量来进行的。 超声工业测量技术中应用最广的是媒质的声速这一物理量。 第一，媒质的声速与媒质 的许多特性有直接或间接的关系。有些关系非常简单直接，已有精确的理论公式，例如，在测定声速和密度后，就可求出媒质的弹性模量。有些关系比较间接而且复杂，但在特定的条件下，仍可以建立一些半理论或纯经验的关系式，例如，媒质的成分，混合物的比例，溶液的浓度，聚合物的转化率，某些液体产品的比重，某些材料的强度等等，都可与声速建立一定的关系，利用这些关系，就熊通过测量声速来测定这些媒质的非声特性。上述原则是声速分析仪的基本原理。 第二，媒质的声速与媒质所处的状态也有相互关系。例如，媒质的温度、压强和流速等状态参量的变化都会引起相应的声速的变化。如声学温度计、超声波风速仪和超声流量计就是用这一类关系来测量温度或流量的。 第三，其他应用，例如在声速c已经测知的媒质中，可以利用声波传播距离L和传播时间t 的关系L=ct，或利用波长λ和频率f(或周期T)之间的关系c=fλ=λ/T，进行超声测距的应用。如超声液位计和超声测厚计就是这一方面的典型应用技术。 声阻抗率方法也是一种较常用于媒质特性分析的技术。在这种技术中，所测定的声学 量是换能器对媒质的辐射阻抗率。如果换能器在媒质中所激起的是平面纵波行波，则辐射阻抗率就是声阻率ρc。当两种媒质的声速c几乎相同，但密度ρ有很大不同时，往往就可根据ρc的测量来加以区别。在同时测得声速的情况下，也可用这种方法来测量液体的密 度p或弹性模量ρc2等。如果换能器在液体媒质中激起的是切变行波，其声阻抗率将与 成正比，η是液体的粘性，这就是超声粘度计的原理。如果换能器是在流体中作弯曲振动的，则其辐射声抗率将与流体的密度p有关，因而使换能器的共振频率随p而变化，这也是一种可以精确测定液体密度的原理。 遇到需要采用声学方法来测定一个非声量的情况时，在声速、衰减和阻抗这三种技术途径中，应按什么准则来决定取舍呢?第一是看要测的非声量究竟与那一个声学量的关系比较明显。这就是说，相应于同样大小的非声量的变化，如果某一声学量能够有最大的变化，这一声学量就比较值得考虑。第二，应该考虑到声速、衰减和声阻抗率都是随很多因素变化的，除待测的那种非声量外，其他媒质特性或媒质状态的变化往往也会引起声学量的变化，对于须测的非声量来说，这些其他因素引起的变化就是一种干扰。因此，选用某种声学量的途径时，应注意干扰因素要尽可能少，干扰影响要尽可能小，或可采用切实可行的补偿措施来避免这些干扰。第三，挑选技术途径时必须注意满足现场的使用、安装和维护等条件并应达到要求的精度，在这一前提下还应力求稳定耐久和方便可靠，才能有较高的实用价值。上述准则只是一些原则性的意见，还应根据具体情况作具体的考虑。 声发射检测技术 材料或结构受外力或内力作用产生形变或断裂 ,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。各种材料声发射的弹性波的频率范围很宽 ,从次声频、声频到超声频 ,因此 ,
超声波探伤仪操作步骤标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
步骤一：校准（显示区只显示A扫图像） （1）声速校准(可同时计算出楔块延时和前沿距离) 1 、直探头（以厚度校准为例） ①范围：根据工件的厚度确定。将一起检测范围调节到大于工件厚度的2倍。 ②声速：5950m/s。 ③探头角度：0度。 ④增益：调节选择适当的增益。 ⑤输入参考点1和参考点2的值。（如下图，参考点1的值为100，参考点2的 值为200） ⑥移动闸门A，套住第一次底波，按压校准键，则回波1已校准。 ⑦移动闸门A，套住第二次底波，按压校准键，则回波2已校准。 （计算公式：v=(s2?s1) t ） 同时可计算出楔块延时：t delay=s2 v ?2(s2?s1) v 2、斜探头（以半径校准为例） ①范围：根据工件的厚度确定。如上图，将扫描范围调节到大于100mm。 ②声速：5950m/s。（是否按横波和纵波） ③探头角度：先输入角度参考值，稍后在校正，角度在这里没有影响。
④增益：调节选择适当的增益。 ⑤移动探头，找到R100圆弧面的最高反射波，输入参考点1和参考点2的 值。（如上图，参考点1的值为50，参考点2的值为100）。平移探头到试块带R50圆弧面的一侧，使得R50圆弧面的反射波具有一定高度。移动闸门A，选中R50圆弧面回波，按压校准键，则回波1已校准。移动闸门A，选中R100圆弧面回波，按压校准键，则回波2已校准。 （计算公式：v=(s2?s1) t ） 同时可计算出楔块延时：t delay=s2 v ?2(s2?s1) v 找到R100圆弧面的最高反射波，则前沿距离x=100-L。（2）斜探头角度（K值）校准 现在范围已调整好，声速及楔块延时已校准。 ①进入K值校准菜单 ②输入孔深：（如下图，30mm） ③输入孔径：（如下图，50mm） ④增益：调节选择适当的增益。 ⑤移动探头，找到50mm圆孔最高反射波。 ⑥输入试块上入射点与试块上对齐的K值，按校准键确认。
超声波检测技术及应用 刘赣 （青岛滨海学院，山东省青岛市经济开发区266000） 摘要：无损检测(nondestructive test)简称NDT。无损检测就是不破坏和不损伤受检物体，对它的性能、质量、有无内部缺陷进行检测的一种技术。本文主要讲的是超声波检测（UT）的工作原理以及在现在工业中的应用和发展。 关键词：超声波检测；纵波；工业应用；无损检测 1.超声波检测介绍 1.1超声波的发展史 声学作为物理学的一个分支, 是研究声波的发生、传播、接收和效应的一门科学。在1940 年以前只有单晶压电材料, 使得超声波未能得到广泛应用。20 世纪70 年代, 人们又研制出了PLZT 透明压电陶瓷, 压电材料的发展大大地促进了超声波领域的发展。声波的全部频率为10- 4Hz～1014Hz, 通常把频率为2×104Hz～2×109Hz 的声波称为超声波。超声波作为声波的一部分, 遵循声波传播的基本定律, 1.2超声波的性质 1）超声波在液体介质中传播时，达到一定程度的声功率就可在液体中的物体界面上产生强烈的冲击（基于“空化现象”）。从而引出了“功率超声应用技术“例如“超声波清洗”、“超声波钻孔”、“超声波去毛刺”（统称“超声波加工”）等。2）超声波具有良好的指向性 3）超声波只能在弹性介质中传播，不能再真空中传播。一般检测中通常把空气介质作为真空处理，所以认为超声波也不能通过空气进行传播。 4）超声波可以在异质界面透射、反射、折射和波型转化。 5）超声波具有可穿透物质和在物质中衰减的特性。 6）利用强功率超声波的振动作用，还可用于例如塑料等材料的“超声波焊接”。 1.2超声波的产生与接收 超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来说实现的。由超声波探伤仪产生的电振荡，以高频电压形式加载于探头中压电晶体片的两面电极上时，由于逆压电效应的结果，压电晶体片会在厚度方向上产生持续的伸缩变形，形成了机械振动。弱压电晶体片与焊件表面有良好的耦合时，机械振动就以超声波形式传播进入被检工件，这就是超声波的产生。反之，当压电晶体片收到超声波作用而发生伸缩变形时，正压电效应的结果会使压电晶体片两面产生不同极性的电荷，形成超声频率的高频电压，以回波电信号的形势经探伤仪显示，这就是超声波的接收。 1.3超声波无损检测的原理 超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种
数字式超声波探伤仪使 用操作规程 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
数字式超声波探伤仪使用操作规程 本标准从2013年12月31日开始执行 1、简介 TS-V9系列超声波探伤仪是一款便携式、全数字式超声波探伤仪，能够快速、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（焊接、裂纹、夹杂、气孔等）的检测、定位和评估。既可以用于实验室，也可以用于工程现场。本仪器能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。 安全提示 1) 本仪器为工业超声波无损探伤设备，不可以用于医疗检测； 2) 使用本仪器的人员必须具备专业无损检测知识，以保证安全操作； 3) 本仪器必须在仪器允许的环境条件下使用，尤其不可在强磁场、强腐蚀的环境下使用； 4) 在使用过程中请按照本规程的介绍正确使用，保证安全操作，； 功能 1. 发射脉冲 脉冲幅度和宽度可调，使探头工作在最佳状态。 阻抗匹配可选，满足灵敏度及分辨率的不同工作要求。 四种工作方式：直探头，斜探头，双晶，透射探伤。 2. 放大接收 实时采样：高速ADC，充分显示波形细节。 检波方式：全波、正半波、负半波、射频。 闸门：双闸门读数，支持时间闸门与声程闸门。 增益：0-110dB多级步距可调。可分别调节基本增益、扫查增益、表面补偿，方便探伤设置。支持增益锁定，支持自动增益。 3.报警类型 闸门进波、闸门失波、曲线进波、曲线失波4种类型可选 4. 数据存储 设有存储快捷键，便于操作。可存储10-100个探伤通道；100-1000个波形存储；10-20段5分钟录像、可快速另存、调用、回放与删除。 5. 探伤功能 波峰记忆：实时检索缺陷最高波，记录缺陷最大值 回波包络：对缺陷回波进行波峰轨迹描绘，辅助对缺陷定性判断。 裂纹测深：利用端点衍射波自动测量、计算裂纹深度。 孔径：在直探头锻件探伤工作中，对缺陷的大小进行自动计算即Ф值自动计算功能。 DAC、AVG：直/斜探头锻件探伤找准缺陷最高波自动计算Φ值，可分段制作。 动态记录：快捷检测实时动态记录波形，存储、回放。 缺陷定位：水平值L、深度值H、声程值S。 缺陷定量：根据设定基准灵活显示。
关于锻件超声波探伤的标准及规程 1.1.1筒形锻件----轴向长度L大于其外径尺寸D的轴对称空心锻件如图1(a) 所示.t为公称厚度. 环形锻件----轴向长度L小于等于其外径尺寸D的轴对称空心件如图1(a)所 示.t为公称厚度. 饼形锻件----轴向长度L小于等于其外径D的轴对称形锻件如图1(b)所示.t 为公称厚度. 碗形锻件----用作容器封头,中心部份凹进去的轴对称形锻件如图1(c)所示.t 为公称厚度. 方形锻件----相交面互相垂直的六面体锻件如图1(d)所示. 三维尺寸a、b、c中最上称厚度. 底波降低量GB/BF(dB) 无缺陷区的第一次底波高度(GB)和有缺陷区的第一次底波高度(BF)之比.由缺陷 引起的底面反射的降低量用dB值表示. 密集区缺陷 当荧光屏扫描线上相当于50mm的声程范围内同时有5个或者5个以上的缺陷反射信号;或者在50mm×50mm的探测面上发现同一深度范围内有5个或5个以上的 缺陷反射信号. 缺陷当量直径 用AVG方法求出的假定与超声波束相垂直的平底孔的直径,称为缺陷当量直径, 或简称为当量直径. AVG曲线 以纵座标轴表示相对的反射回波高度,以横座标轴表示声程,对不同直径且假定与超声波束相垂直的圆平面缺陷所画出的曲线图叫AVG曲线,亦称为DGS曲线. ２探伤人员 锻件探伤应由具有一定基础知识和锻件探伤经验,并经考核取得国家认可的资格 证书者担任. ３探伤器材
探伤仪 应采用A型脉冲反射式超声波探伤仪,其频响范围至少应在1MHz～5Mhz内. 仪器应至少在满刻度的75%范围内呈线性显示(误差在5%以内),垂直线性误差 应不大于5%. 仪器和探头的组合灵敏度:在达到所探工件最大程处的探伤灵敏度时,有效灵敏 度余量至少为10dB. 衰减器的精度和范围,仪器的水平线性、动态范围等均应队伍ZBY230-84《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》中的有关规定. 探头 探头的公称频率主要为,频率误差为±10%. 主要采用晶片尺寸为Φ20mm的硬保护膜直探头. 必要时也可采用2MHzs或25MHz,以及晶片尺寸不大于Φ28mm探头. 探头主声束应无双峰,无偏斜. 耦合剂 可采用机油、甘油等透声性能好,且不损害工件的液体. ４探伤时机及准备工作 探伤时机 探伤原则上应安排在最终热处理后,在槽、孔、台级等加工前,比较简单的几何形状下进行.热处理后锻件形状若不适于超声波探伤也可在热处理前进行.但在热处理后,仍应对锻件尽可能完全进行探伤. 准备工作 探伤面的光洁度不应低一地5,且表面平整均匀,并与反射面平等,圆柱形锻件其端面应与轴线相垂直,以便于轴向探伤.方形锻件的面应加工平整,相邻的端面 应垂直. 探伤表面应无划伤以及油垢和油潜心物等附着物. 锻件的几何形状及表面检查均合格后,方可进行探伤. 重要区
超声波探伤仪使用说明 超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂 纹、夹杂、气孔等）的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室，也可以用于工程现场。本仪器能够广 泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航 空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。它是无损检测行业的必备仪器。 超声波在被测材料中传播时，可根据材料的缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测其缺陷。 根据此原理，利用超声波可以测量各种金属、非金属、复合材料等介质内的裂缝、气孔、夹杂等缺陷信息。 图1.1 超声探伤基本工作原理 1.1 本说明书的使用 在第一次操作TUD210 之前，有必要阅读本说明书的第1、2、3、4 章。这几章说明是仪器操作的必要准 备，将描述所有按键和屏幕显示，解释操作原理。 按照指引操作，就可以避免因错误操作仪器而导致误差或故障，并可以对仪器的全部功能有一个清晰的 概念。 1.1.1 版面安排与表达方式约定 为了方便使用本说明书，所有的操作步骤、注意事项等都是以相同的方式安排版面。这有助于迅速找到 每条独立的信息。说明书目录结构到目录第四层，第四层往下的项目以黑体标题示出。 注意和说明标志 注意：注意标志指出操作中可能影响结果准确性的特性和特殊方面。 说明：注释可以包括参阅其它章节或某个功能的特别介绍。
项目列表 项目列表表现为下列形式 项目A 项目B 时代集团公司 6 … 操作步骤 操作步骤表示方法如下面例子 ? 通过左右键选择基础功能组，再用上下键选择声程功能菜单，然后用键调节相关参数。 ? 利用确认键来切换粗细调节方式。 1.2 标准配置及可选件 1.2.1 标准配置 表1.1 标准配置清单 名称数量 主机1 台 锂离子电池1 组（每组 4 只） 3A/9V 电源适配器1 只 LEMO 探头连接电缆两条 产品包装箱1 个 使用说明书1 本 直探头Φ20 2.5MHz （一支） 斜探头8×9K2 5MHz（一支） 耦合剂1 瓶 1.2.2 可选件 表1.2 可选件清单 名称数量 串行通讯电缆1 条（9 针）
考试程序步骤 一、锻件（直探头2.5Pφ14K2） 步骤：1、开机——按两次确定键——按功能键——按零（初始化）——按1（当前通道）——长按通道/设置键——改探头参数等—调校。 2、直探头纵波入射点调校：由上一步进入零点/调校键——选择1（入射点调校）（显 示调节为，波速5920M/S；一次回波声程100mm；二次回波声程0mm.）——放在CSK-ⅠA试块上，对准中间完好位置找到底面回波，待波稳定后，按确定键，完成入射点调校。 3、调整灵敏度：将直探头放在150/φ3（根据现场情况）试块上，找到其反射波，并 用“波门”键调整“+”或“—”使其波门对准150/φ3处的反射波，找到最高波，调节到80%。记下此时增益Δ1dB，然后计算出150/φ3与225/φ2的回波分贝差Δ2dB，在Δ1dB基础上，调节增益旋钮增至（Δ1+Δ2）dB。 4、锻件检测：将直探头放在225mm，锻件上，全面扫查，找到200mm处缺陷波，用“波门”键调整“+”或“—”使其波门对准200mm处的反射波,使其最高波达到80%，记下此时Δ3dB. 5、计算当量：则200mm处缺陷波比225/φ2波高高Δ=（Δ1+Δ2-Δ3）dB。由公式 计算出缺陷当量。 6、根据标准进行评级，整理报告。 最简单做法： 锻件： 步骤：1、开机——按两次确定键——按功能键——按零（初始化）——按1（当前通道）——长按通道/设置键——改探头参数等—调校。 2、直探头纵波入射点调校：由上一步进入零点/调校键——选择1（入射点调校）（显 示调节为，波速5920M/S；一次回波声程100mm；二次回波声程0mm.）——放在CSK-ⅠA试块上，对准中间完好位置找到底面回波，待波稳定后，按确定键，完成入射点调校。 3、调整灵敏度：将直探头放在150/φ3（根据现场情况）试块上，找到其反射波，并 用“波门”键调整“+”或“—”使其波门对准150/φ3处的反射波，找到最高波，调节到80%。记下此时面板的读数Δ1dB。 4、锻件检测：将直探头放在225mm，锻件上，全面扫查，找到200mm处缺陷波，用“波门”键调整“+”或“—”使其波门对准200mm处的反射波,使其最高波达到80%，记下此时面板右上角的读数Δ2dB. 5、计算当量：则200/φx缺陷波比150/φ3波高高Δ=（Δ2-Δ1）dB。由公式 计算出缺陷当量。 6、根据标准进行评级，整理报告。
锻件超声波探伤记录和报告（南通友联专用）大平底 准考号: 评分: 试件编号 X 试件名称 锻件 试件材质 45# 试件规格 φ70×225 探头规格 2.5P φ14 探头型式 单晶直探头 仪器型号 PXUT-350C 型 扫查比例 深度1:1 扫查方式 全面扫查 探测灵敏度 φ2灵敏度 执行标准 NB/T47013.3-2015 探 伤 结 果 一.检测内容：对锻件T=225mm 进行超声检测,如何利用150mm 大平底调节工件φ2当量灵敏度. 二.检测步骤： (1) 扫描比例调节; 将纵波直探头放置150mm 大平底上,找出一次(B1)和二次(B2)底面反射波，分别将两波对准水平刻度150和300处, 此时, 深度1:1比例调好. (2).计算步骤 方法A. ①计算150大平底与工件同声程处（150/φ2）回波分贝差; dB X B Bf 352150 36.22lg 202lg 202 2=???=Φ=?ππλ ②计算150/φ2与工件225/φ2回波分贝差 dB X X 71502225 2lg 40lg 401221=??=ΦΦ=? 先增益35dB 调节好150/φ2当量灵敏度，再增益7dB 工件225/φ2灵敏度调节完毕 方法B. 计算150大平底与工件225/φ2回波分贝差; 已知Xf =225 XB =150
db X D X B f 42)150214.322536.22lg(202lg 202 2 22=????==?πλ (3)灵敏度调节;探头放在150大平底试块上,使平底回波达到最高,调至基准高度(80%), 然后增益42dB,此时工件225/φ2灵敏度调好. (4).锻件检测;将探头放置225mm 锻件上进行全面扫查,距锻件表面200mm 发现一缺陷 波,波高比225/φ2灵敏度基准波高高9dB.求缺陷当量. 已知X1=200 φ2=2 X2=225 △=9 求; φX )5625.0lg(402002225lg 40lg 409122X X X X X Φ=??Φ=ΦΦ==? X Φ=5625.0lg 225.0 mm X 3=Φ 三.结论; 对该锻件垂直方向进行超声全面扫查,发现距锻件表面 200mm 处有一缺陷,缺陷当量为3mm. 根据NB/T47013-2015标准,该钢板评为Ⅰ级,合格 报告日期 年 月 日
CTS-22A/B 超声探伤仪 使用说明书 1. 概述 CTS-22A/B型超声探伤仪系携带式A型脉冲反射式超声探伤仪器，可用交流或电池供电工作。 本仪器采用高性能器件，SMT（即贴片技术）安装和高亮度内刻度示波管，具有工作频率范围宽、探伤灵敏度高、稳定性好、故障率低、显示波形清晰和小型、省电、方便等特点。 仪器可用于金属和部分非金属材料的超声无损检测，尤其适用于流动性大的野外或高架空探伤作业。 2. 主要技术性能 2.1工作频率范围 接收放大器频带宽度0.5～10MHz。 2.2工作方式 单探头发射接收或双探头分别发射接收。 2.3衰减器 衰减器总衰减量80dB(20dB×2、2dB×20)； <增益>电位器连续调节量0～6dB； 衰减器衰减误差：每2dB不大于±0.1dB。 2.4放大线性 2～5MHz 1级(JIS Z 2344)。
2.5 抑制电平 <抑制>电位器调节范围：垂直刻度的0～80%。 2.6 发射脉冲幅度 阻尼电阻50Ω时，约500Vp 。 2.7 发射脉冲重复频率 分500、250、125、62.5Hz 四档，与<探测范围>粗调开关同轴调节。 2.8 探测范围 10～5000mm(钢纵波)； <探测范围>粗调开关分10、50、250mm 及1m(钢纵波)四档，微调由多圈电位器控制。 2.9 时间轴线性 不大于1%(JIS Z 2344)。 2.10 脉冲移位距离 不小于400mm(钢纵波)，由多圈电位器控制。 2.11 配用探头 可配用汕头超声仪器研究所生产的普通和窄脉冲系列探头中标称频率为0.5～10MHz 的各种探头。 2.12 探伤灵敏度余量 配用2.5Z20N 直探头，JIS-STB-G V15-2试块平底孔反射波高为垂直刻度50%时的灵敏度余量为46dB 以上。 2.13 远距离分辨力 2MHz 以上A 级(JIS Z 2344)。 2.14 适用电源 AC ：220V %，50～60Hz(电源电压可按用户要求改为100V 或10 20+-
40万吨/年航煤加氢精制装置 无损检测工程 超声波检测方案 编制： 审核： 批准： 吉林亚新工程检测有限责任公司 2010年9月
目录 1 编制依据...................................................................................... - 3 -2工艺编制人员资质的审查 .......................................................... - 3 -3使用设备和仪器的审查 .............................................................. - 3 -4使用材料的审查 .......................................................................... - 3 -5方案的确认 .................................................................................. - 3 -6环境的影响 .................................................................................. - 4 -7检测人员....................................................................................... - 4 -8仪器、探头和试块 ...................................................................... - 4 - 9 检测准备...................................................................................... - 5 - 10 压力容器钢板超声检测 ........................................................... - 5 - 11 压力容器锻件超声检测 ........................................................... - 8 -12钢制压力容器焊缝超声检测 .................................................. - 12 -13原始记录 .................................................................................. - 17 - 14 报告发放与存档 ..................................................................... - 17 - 15 HSE总则………………………………………………………错误! 未定义书签。 16 HSE声明………………………………………………………错误! 未定义书签。 17 HSE目的………………………………………………………错误! 未定义书签。 18 HSE适用范围…………………………………………………错误! 未定义书签。
Guide operators to deal with the process of things, and require them to be familiar with the details of safety technology and be able to complete things after special training.超声波探伤仪安全操作规 程正式版
超声波探伤仪安全操作规程正式版 下载提示：此操作规程资料适用于指导操作人员处理某件事情的流程和主要的行动方向，并要求参加施工的人员，熟知本工种的安全技术细节和经过专门训练，合格的情况下完成列表中的每个操作事项。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1. 数字式超声波探伤仪是精密仪器，没有经过培训的人员不得操作。 2. 使用外接电源时，为防止反向感应电流冲击应该先将交流适配器先接通２２０Ｖ电源，等交流适配器的指示灯亮后再把交流适配器的ＤＣ１２Ｖ插头插到超声波探伤仪的插孔，等仪器的电源指示灯闪亮，才可开启仪器电源开关。 3. 当超声波探伤仪关机后需要停止外接交流适配器工作，为防止反向感应电流冲击，必须先切断交流适配器与超声波探伤仪的连接，然后再拨掉交流适配器的
２２０Ｖ交流插头。 4. 对超声波探伤仪内置电池进行充电时，超声波探伤仪与交流适配器的连接、断开及交流适配器与２２０Ｖ电源的连接、断开程序按第２、第３条规定执行。 5. 为延长电池寿命，给超声波探伤仪内置电池充电，应在内置电池电量用尽后再给电池充电，一次充电全程应不少于１６小时。 6. 交流适配器插上电源后，不应以身体其他部位接触外接交流适配器ＤＣ１２Ｖ的插头，以免短路引起损伤。 7. 仪器长期不使用，应每两个月充电、开机一次。 8. 仪器在连接Ｉ／Ｏ接口（报警或同
超声检测工艺卡 工艺卡编号： 产品名称产品编号规格 材质检测部位□焊缝□板材□锻件□管件□焊接方法坡口型式工件厚度mm 受检产品状态□制造□安装□返修□在用□检测面要求 检测方法标准质量验收标准 合格级别检测比例％工艺规程编号 检测方法横波：□直射波□反射波/ 纵波：□单直纵波□双斜（小角度）纵波耦合方式耦合剂种类 扫查方式扫查速度mm/s 扫查覆盖率＞晶片直经15％仪器型号标准试块参考反射体φ 探头种类晶片尺寸mm 晶片有效面积mm2 探头K值探头前沿mm 探头频率MH z 扫描线调节Y ：/X ：/S ：DAC曲线绘制□坐标曲线□面板曲线 表面/曲面补偿dB 扫查灵敏度Ф 基准波高％评定灵敏度Ф 检测区域要求检测区域：焊缝宽度＋两侧热影响区。探头移动范围应≥1.25P（P＝2TK）检测部位示意图及标识规定： 编制人：审核人： 资格：年月日资格：年月日
一台现场组焊反应器，材质为16MnR，壁厚42mm。现要求对其主体对接环焊缝进行100%超声波检测（检测技术等级为C级），请按JB/T4730-2005填写下表检测工艺 超声波探伤工艺卡 工件名称反应器对接环焊缝规格 表面准备检测比例 仪器型号耦合剂 纵波检测 试块检测灵敏度 探头频率晶片直径 表面补偿扫描调节 扫查速度 缺陷记录及备注： 横波检测 探头K值试块 扫描调节表面补偿 扫查灵敏度 扫查覆盖率 扫查方式 检测区宽度探头移动区 缺陷指示长度测定方法： 编制审核批准 注：编制等栏填写资格证书级别或职务，不要写名字。
超声波探伤工艺卡 工件名称反应器对接环焊缝规格42mm 材质16MnR 检测时机焊后24小时 表面准备焊缝磨平并露出金属光 泽 检测比例100% 仪器型号CTS-22A等耦合剂机油或化学浆糊 纵波检测 试块母材大平底检测灵敏度无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的 50% 探头频率2-5MHz 晶片直径10-25mm 表面补偿0dB 扫描调节深度1：1 扫查速度150mm/S 缺陷记录及备注： 1.凡缺陷信号超过荧光屏满刻度的20%的部位，应在工件表面作出标记，并予以记录。 横波检测 探头K值K1、K2 试块CSK-ⅠA、ⅢA 扫描调节深度1：1 表面补偿实测 扫查灵敏度84mm处φ1×6-9-补偿dB 扫查覆盖率15%以上 扫查方式纵向缺陷检测：锯齿，前后、左右、转角、环绕。横向缺陷检测：在焊缝及两侧热影响区作两个方向的平行扫查。扫查灵敏度应比纵向检测灵敏度再提高6dB。 检测区宽度焊缝本身加两恻各10mm 探头移动区大于等于210mm 缺陷指示长度测定方法：1)当缺陷反射波位于Ⅱ区时，用最大波高6dB法或端点6dB 法测其指示长度；(2)当缺陷反射波峰位于Ⅰ区，如认为有必要记录时，将探头移动， 使波幅降到评定线， 测其指示长度 编制II级审核III级批准技术负责人 四．工艺题（填写工艺卡并回答问题，共30分） 1、表1为某高压气体贮罐超声波检测工艺卡，请将工艺卡中的空白项填写完毕。（15分，每空1分） 表1 超声波检测工艺卡 工件号20020425 工件名称高压气体贮罐
超声波检测国家标准超声波检测国家标准超声波检测国家标准GB 3947-83 GB/T1786-1990 GB/T 2108-1980 GB/T2970-2004 GB/T3310-1999 GB/T3389.2-1999 GB/T4162-1991 GB/T 4163-1984 GB/T5193-1985 GB/T5777-1996 GB/T6402-1991 GB/T6427-1999 GB/T6519-2000 GB/T7233-1987 GB/T7734-2004 GB/T7736-2001 GB/T8361-2001 GB/T8651-2002 GB/T8652-1988 GB/T11259-1999 GB/T11343-1989 GB/T11344-1989 GB/T11345-1989 GB/T 12604.1-2005 GB/T 12604.4-2005 GB/T12969.1-1991 GB/T13315-1991 GB/T13316-1991 GB/T15830-1995 GB/T18182-2000 GB/T18256-2000 GB/T18329.1-2001 GB/T18604-2001 GB/T18694-2002 GB/T 18696.1-2004 GB/T18852-2002/行业标准 /行业标准 /行业标准表 声学名词术语 锻制园并的超声波探伤方法 薄钢板兰姆波探伤方法 厚钢板超声波检验方法 铜合金棒材超声波探伤方法 压电陶瓷材料性能测试方法纵向压电应变常数d33 的静态测试 锻轧钢棒超声波检验方法 不锈钢管超声波探伤方法(NDT,86-10) 钛及钛合金加工产品( 横截面厚度≥13mm) 超声波探伤方法(NDT,89-11)(eqv AMS2631) 无缝钢管超声波探伤检验方法(eqv ISO9303:1989) 钢锻件超声波检验方法 压电陶瓷振子频率温度稳定性的测试方法 变形铝合金产品超声波检验方法 铸钢件超声探伤及质量评级方法(NDT,89-9) 复合钢板超声波检验方法 钢的低倍组织及缺陷超声波检验法( 取代 YB898-77) 冷拉园钢表面超声波探伤方法(NDT,91-1) 金属板材超声板波探伤方法 变形高强度钢超声波检验方法(NDT,90-2) 超声波检验用钢制对比试块的制作与校验方法(eqv ASTME428-92) 接触式超声斜射探伤方法(WSTS,91-4) 接触式超声波脉冲回波法测厚 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级(WSTS,91-2 ～3) 无损检测术语超声检测代替JB3111-82 GB/T12604.1-1990 无损检测术语声发射检测代替JB3111-82 GB/T12604.4-1990 钛及钛合金管材超声波检验方法 锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法 铸钢轧辊超声波探伤方法 钢制管道对接环焊缝超声波探伤方法和检验结果分级 金属压力容器声发射检测及结果评价方法 焊接钢管 ( 埋弧焊除外 )—用于确认水压密实性的超声波检测方法(eqv ISO 10332:1994) 滑动轴承多层金属滑动轴承结合强度的超声波无损检验 用气体超声流量计测量天然气流量 无损检测超声检验探头及其声场的表征(eqv ISO10375:1997) 声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第 1 部分 : 驻波比法 无损检测超声检验测量接触探头声束特性的参考试块和方法
SEP1921-84锻件和锻材的超声检验 1检验目的和对象 本方法适用于直径（边长）100mm以上（含100mm）一般要求锻件和锻材（以下称锻件）的超声检验，尤其适用于脉冲—反射技术检验材料内部缺陷。由缺陷产生的反射波可以确定缺陷的准确位置、尺寸、连续性和数量。有探伤要求的锻件，本方法可作为指导，提供检测范围（见6.2节）和允许的极限（见6.5节和6.6节）。检验所要求的技术条件包括检测系统、锻件状态和结果评级。2应用范围 检验方法上仅包括未完成和未加工的锻件的检验，还包括没有进行热处理和已进行热处理锻件的检验，尤其适于非合金钢和合金钢的检验（见6.1节）更高要求锻件的检验见SEP0000＊ 若使用的探头与锻件上匹配，检验结果可能会因声波或其它原因的衰减而受到影响。此时，应标注检验结果的偏差。否则，下一步检验的程序须和买方或买方责任人达成一致。 3评级 根据检验的范围分成四个检验组（见6.2节），根据允许缺陷的尺寸和缺陷所指示的长度分5个级别（见6.4节和6.5、表1），此外按允许缺陷的数量也分5个级别（见6.4.3） 4检验的准备 锻件应具有简单的形状或检测部分旋转对称（见DIN54126第1部分，6节），为了使探头和锻件表面耦合良好，检验面和其它反射面要有斜度和粗糙
SEP1921-84 度的要求。 对于无氧化铁皮光滑面的检验，只要选择合适的耦合剂，就可以取得良好的检验效果，若表面粗糙度Rq≤20，根据DIN4762的要求应对材料表面进行加工。 若钢材没经过热处理，而锻件声能的衰减仍在允许的偏差极限（或注明极限）内（只要钢适于热处理），为减少声能损失而进行热处理是必要的。 为了检验缺陷所要求的尺寸等级，通过加工和热处理来达到适于检验的结构和表面状态也是必要的。（表1） 5检测系统： 5.1检测设备 根据脉冲回声技术和回波高度测量关系，带dB幅值控制的校准，超声检测装置应在2dB误差范围内工作。若在使用的灵敏范围内，则上必显示闸门和饱和度。 检验要求的范围必须调整到与检测装置一致，水平线性应在2%以内。5.2探头 探头标称频率必须与被检验圆盘反射体、声距离长度、声波衰减一致。一般探头标称频率在1—4MHz，然而只要符合6.5节注明允许的极限值，也可使用其它频率探头。 检验通常使用直探头，然而为检验近表面缺陷和声波难以到达的环或为使缺陷特殊标定锻件部分扇域具有良好的分辨力，通常用TR探头或者斜探头检验。 为了测出圆盘反射体的当量尺寸，应该了解每类探头A VG曲线的制作方法。