钢板焊缝探伤步骤

作业指导书(四) Task Steering （第一版1nd edition）编制：审核：批准：执行日期：2007年10月20日1、简介General1.1本工艺旨在叙述薄板焊缝，如外板对接缝的超声波探伤（UT）方法。

本工艺介绍的方法目前在AWS D1.1中未详述，但在其它应用中被证明可行。

The workmanship is describled about welding seam of thin palte,such as method of UT to butt joint seam of external plate.This workmanship introduction is describled in AWS D1.1,but in other experiments are to be proved useful.1.2AWS D1.1:2006附录K通常用于板厚小于8mm的焊件的超声波检测。

AWS D1.1:2006 attach K usually do UT for less than 8mm thickness weldment.2、工艺要求Workmanship Requirement2.1用本工艺可检测的焊缝类型The type of welding seam what this workmanship can inspect使用埋弧焊(SAW)，药芯焊丝气体保护焊(FCAW)，气体保护钨极电弧焊(GTAW)或药皮焊条电弧焊(SMAW)焊接，两母材板厚相同的对接焊缝均可使用此工艺进行检测。

其它焊缝形式须单独鉴定和单独的工艺。

This workmanship can inspect SAW,FCAW,GTAW or SMAW,butt joint seam of the same thickness of base material.Other welding seam must have individual inspect and workmanship.2.2可用于检测的设备类型Equipment type of inspection符合6.22.1(AWS D1.1:2006)要求的任何超声波检测设均可使用。

钢结构焊缝探伤检测方案及钢结构检测方法一、现场探伤方案本工程为XXXXX，根据设计及规范要求需进行射线探伤。

本次探伤采用便携式X射线探伤设备进行，时间为20XX年X月XX日起每天22:00~23:00；00:30~6:00.二、现场安装无损检测人员须知为避免X射线对周围人员身体造成伤害，制定了现场射线无损检测安全操作管理规程。

在施工现场进行X射线探伤时，要采取以下措施：设置防护区，并经射线报警检测合格；安全圈外的通道处，要设专人警戒，并设置报警装置；射线探伤人员和操作必须在安全圈外，或具备防护措施的操作室内操作。

X射线设备和参数选用时应尽量避开施工人员集中的时间进行。

三、现场射线无损检测安全操作管理规程为确保现场（野外）辐射场所专业人员和放射装置的安全，制定了现场射线无损检测安全操作管理规程。

从事放射工作的无损检测人员必须接受国家卫生防疫部门组织的体检，并经省环保厅组织的辐射防护知识培训考核取得《放射工作人员证》，方可从事放射工作，并持证上岗。

四、现场辐射事故应急预案暂无明显问题的段落，不需删除。

五、无损检测专用工艺规程暂无明显问题的段落，不需删除。

2.在进行反射工作时，无损检测人员必须佩戴个人射线剂量计、携带射线计量报警仪，并穿戴好射线防护用品。

3.本公司在现场施工安装设备时通常采用X射线检测。

如果需要使用同位素放射装置，必须按照国家环保、卫生和公安部门规定的要求审报，完成相关手续，并按照书面规程的相关要求，做好装置的包装、警示标志、运输、存放、储存等一系列管理措施，并经许可才能实施。

4.在产品制作或安装现场进行X射线检测工作前，应按照GB《工业X射线探伤放射卫生防护》的标准，围绕辐射作业现场划出控制区和管理区的范围。

5.如果在现场进行γ射线检测工作，应按照GB《工业γ射线探伤放射卫生防护》的要求，围绕辐射作业现场划出控制区和监督区范围。

6.应在控制区边界外设置围栏和醒目的警示标志，夜间探伤应设置红灯警示，并在各个路口安排专人看管，整个作业过程应有专人负责统一指挥，绝对防止任何人员误入辐射场所内，造成放射责任事故。

焊缝超声波探伤操作步骤一、探头前沿长度的测量。

将探头放置在CSK—ⅠA试块上，将入射点对准R100处，找出反射波达到最高时探头到R100端部的距离。

然后用其所长100减去此段距离。

此时所得的数据就是探头的前沿距离。

按此方法连测三次，求出平均值。

二、测量探头的K值利用CSK—ⅠA试块上的φ50孔的反射角测出并用反三角函数计算出K值。

将探头对准试块上φ50横孔，找到最高回波：则有K=tgβ=（L+l-35）/30。

三、扫描速度的调节1、水平调节法：将探头对准R50、R100，调节仪器使B1、B2分别对准不平刻度，此时计算出l1、l2。

l1，l2将计算出的数据在示波屏上将B1和B2调至相对应的位置，此时水平距离扫描速度为1：1。

2、深度调节法利用CSK-ⅠA试块调节，先计算R50、R100圆弧反射波B1、B2对应的纵深d1、d2：d1，d2B1、B2分别对准水平刻度值d1、d2。

如K=2时，经计算d1=22.4mm、d2=44.8mm。

调节仪器使B1、B2分别对准22.4和平共处44.8，这时深度1：1就调节好了。

四、距离——波幅曲线的绘制1、将探头置于CSK-ⅢA试块上，衰减48dB，调增益使深度为10mm的φ1×6孔的最高回波达基准60%，记录此时的衰减器读数和孔深，然后分别探测其它不同深度的φ1×6孔，增益不动，调节衰减器将各孔的最高回波调至60%高，记下相应的dB值和孔深填入表中。

2、以孔深为横坐标，以分贝值为纵坐标，在坐标纸上描点绘出定量线、判废线和评定线，标出Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，并注明所用探头的频率、晶片尺寸和K值。

3、现以T=30mm举例说明50403020101020304050D BM m五、 调节探伤灵敏度调节探伤灵敏度时，探伤灵敏度不得低于评定线，一般以2倍的壁厚处所对应的评定线dB 值，也就是说在工件60mm 处评定线所对应的分贝值。

如若还要考虑耦合补偿，补偿根据实际情况而定。

附件3超声波探伤检测作业指导书1.适用范围适用于钢结构产品无损检测作业，检测钢结构焊缝的缺陷，并确定缺陷位置、尺寸、缺陷评定的一般方法及检测结果的等级评定。

2.作业准备2.1仪器准备目前在焊接结构的超声波检测普遍采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，探伤仪应配备80dB以上连续可调的衰减或增益控制器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB内，最大累积误差不超过1dB；水平线性误差不大于1﹪，垂直线性误差不大于5﹪。

2.2探头准备探头频率一般在2～5MHz，一般选用2～2.5MHz公称频率探头。

特殊情况下可选用低于2MHz或高于2.5MHz检验频率，但必须保证系统灵敏度要求。

2.3探伤区及探伤面准备在探伤前必须准备好要探伤区的探伤面，检测表面应平整光滑。

探头移动区应清理焊接飞溅、铁屑、油垢及其他阻碍声藕合的杂物，检测面一般应进行清理打磨，使钢板露出金属光泽，其表面粗糙度应不超过6.3μm。

2.4耦合剂准备选用焊缝超声波探伤常用耦合剂有机油、甘油、CMC（化学纤维素）浆糊、润滑脂和水等。

一般工程施工常用的为机油、浆糊两类耦合剂。

当工件表面光洁度较差时，选用声阻抗较大的耦合剂甘油可获得较好的透声性能。

2.5扫描速度调整扫描速度调节由三种方法：①声程比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成声程读数，常用CSK-IA试块、半圆试块来调整；②水平比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA 或CSK-ⅢA试块来调整；③深度比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA试块来调整。

在焊缝探伤中，角度探伤可用声程定位。

但现在焊缝探伤中普遍选用K值探头，板厚小于20mm宜用水平比例法，板厚大于20mm时宜用深度比例法。

2.6距离-波幅曲线（DAC）的绘制2.6.1对于管节点，采用在CSK-ICj试块上实测的直径3mm的横孔反射波幅数据及表面补偿和曲面复测灵敏度修正数据，对于板节点，则采用在CSK-IDj型试块实测的直径3mm横孔反射波幅数据及表面补偿数据。

缺陷大小分两方面：缺陷波幅大小和缺陷当量大小。

波幅大小——在规定灵敏度下直接读取灵敏度余量db值就可以了。

当量大小——就需要与当量曲线比对或与规则反射体公式进行计算。

计算公式书上都有的别说你不知道或不会哦。

焊缝探伤举例-----用斜探头扫查25mm厚钢板的焊缝一．探伤检测前的准备1. BSM360数字超声波探伤仪2. 横波斜探头：5M13×13K23. 标准试块：CSK-IB 、CSK-3A4．30mm厚钢板的对接焊缝5．DAC参数：（1）DAC点数：d=5、10、15、20（mm）的4点（2）判废线偏移量：+5dB（3）定量线偏移量：-3dB（4）评定线偏移量：-9dB6．耦合剂（如：机油等）二．探测面的选择焊缝一侧三．开机1．将探头和超声探伤仪连接2．开启面板开关，开机自检，约5秒钟进入探伤界面。

3．快速基本设置：1)按键，使屏幕下方显示“基本”、“收发”、“闸门”、“通道”、“探头”五个功能主菜单。

2)按“F1”键，进入“基本”功能组，将“基本”功能内的“探测范围”调为“150”，将“材料声速”调为“3230”，将“脉冲移位”调为“0.0，将“探头零点”调为“0.00”。

3)按下F2键，进入“收发”功能组，将“收发”功能内的“探头方式”调为“单晶”，将“回波抑制”调为“0%”。

4) 按下F3键，进入“闸门”功能组，将“闸门报警”调为“关”，将“闸门宽度”调为“20.0”，将“闸门高度”调为“50%”。

（此条内容的调整可根据使用者的习惯而定）。

5)按下F4键，进入“通道”功能组，将“探伤通道”调为所需的未存储曲线的通道，如“No.1”，此时“设置调出”、“设置保存”和“设置删除”均默认显示为“关”。

6)按下F5键，进入“探头”功能组，将“探头K值”调为“0.00”，将“工件厚度”调为“50.0”，将“探头前沿”调为“0.00”，将“标度方式”调为“声程”。

7)按一下键，使屏幕下方显示“增益”、“DAC1”、“ DAC2”“A VG1”“A VG2”五个功能主菜单。

第一部分、焊缝探伤一、焊缝探伤的基本原理1、利用超声波的折射原理实现纯横波斜探头探伤主要针对焊缝表面的焊道不打磨的情况下实现对焊缝内缺陷的扫查（为什么？1、表面；2缺陷性质）要实现焊缝内传播纯横波的条件是超声波探头内的入射角必须大于第一临界角（27.23º）而小于第二临界角（56.71º）（为什么？便于定位）2、使用直探头检测斜探头扫查的区域探头移动区和磨平焊缝的焊道检查（1）、对斜探头移动区的扫查是为了了解斜探头扫查区的情况和保证对缺陷定位的准确；（2）、对磨平焊道的检测主要是为了检测与焊缝表面或钢板平行方向的缺陷（如层状撕裂）；（3）、对T型焊、管座角焊等危害性缺陷的检测。

3、焊缝探伤的定位原理是使用三角涵数关系来定位1、声程定位（主要应用于AWS标准）由于探伤方法的不同，AWS标准要涉及到声程补偿所以标准规定使用声程定位和依据缺陷波高来判定等级数字式仪器：a-b-c=d模拟式仪器：b-a-c=d2、水平定位（主要用于薄板焊缝的检测）因为折射角较大水平定位可以减少定位的累计误差3、深度定位（主要用于厚钢板的检测）因为折射角较小对仪器调试和制作DAC曲线比较方便（声程短、衰减小）4、定位的计算：水平定位：L=Wsinθ深度定位：H=Wcosθ（一次波扫查）、H’=2T-H(二次波扫查)数字式仪器做DAC曲线定位时参数设定要注意：实际深度与显示深度5、斜探头角度的选择K≥(a+b+L)/T{(a+L)/K+(b)/K}≦T（为什么：目的是焊缝截面的扫查全覆盖，中心缺陷不漏检）二、焊缝中缺陷的类型和缺陷的探伤特点缺陷类型：1、气孔：产生的部位：引弧处和焊接起始处、表面、中间都有可能形状：圆形、长条型、带尾巴形产生原因：焊材、母材、环境、气体、速度、措施（引弧板、息弧板、坡口、间隙）2、夹渣：产生部位：引弧处、层间、坡口边（与未熔合同时产生）、根部（清根不彻底）形状：体积状（点、条、块）产生原因：焊接清洁程度、焊材、母材、坡口角度、根部间隙、焊接速度、清根处理3、未熔合、未焊透：未熔合——产生在坡口面和焊层之间的结合不良未焊透——产生在根部和X型坡口中间的结合不良产生部位：引弧处、层间、坡口边、根部（清根不彻底）形状：线状、点线状产生原因：坡口角度、根部间隙、焊接速度、清根处理4、裂纹：分为冷裂纹和热裂纹两类产生部位：息弧处、层间、表面、T型、十字接头等高应力区形状：线状产生原因：弧坑裂纹——息弧速度太快层间裂纹——厚度较大的母材中间有杂质、无预热、保温措施、施焊工艺不规范（电压、电流、温度）表面裂纹——焊接环境温度、焊材强度与母材不匹配、焊接材料、冷却太快高应力区裂纹——设计不合理、焊接顺序、焊前预热、焊后保温或热处理措施不当缺陷的探伤特点1、气孔——波型单峰、较稳定、各方探测波高大致相同，一般当量小于同声程Φ22、夹渣——波峰毛粗、主峰边有小峰、探头移动波幅变化明显、一般当量小于同声程Φ23、未焊透——有一定长度，一般产生于起弧息弧处，从焊缝两侧探大致当量相当，一般当量大于同声程Φ24、未熔合——要通过改变探伤方向和探头角度来检测，焊缝两侧探伤结果差异很大，有时甚至缺陷会漏检。

、焊缝探伤焊缝探伤区域包括接触焊、气压焊和铝热焊焊缝及其两侧各20mm的热影响区。

探伤方法包括单探头法、双探头法、多探头法。

焊缝探伤是钢轨探伤技术力量最集中，判伤结果分歧最大的工作区域，其中以铝热焊焊缝的探伤最具说明性。

其几何形状复杂多变，焊筋回波和焊筋所引起的各种变形波对伤损波形识别的干扰很大，是焊缝探伤的难点重点。

焊缝探伤中的“一重点、三要素、五确定”，一重点指探伤灵敏度的调整和使用。

三要素指仪器、探头和试块。

五确定指“定人、定仪器、定探头、定耦合剂、定灵敏度”，人员、仪器、探头确定，对仪器性能的熟悉程度有很大的帮助，为下一步探伤灵敏度的确定奠定了基础。

定耦合剂，耦合剂的选择也是探伤灵敏度不确定性的一方面，使用不同的耦合剂，探伤灵敏度往往有2~6dB的差异，所以要求在试块上确定灵敏度使用的耦合剂和焊缝探伤中使用的耦合剂一致。

焊缝探伤仪灵敏度的调节和钢轨探伤仪有所不同，不仅包括单探头，双探头和多探头的灵敏度调节，还包括钢轨焊缝各部位分层区域的灵敏度。

虽然TB/T2658-2007，TB/T2340-2012等探伤技术标准文件都规定了各种探头的探伤灵敏度的校验方法，但在实际操作中，按标准确定的探伤灵敏度在工作中会出现很多问题。

例如：同一仪器的双K1探头在轨腰探伤中，轨头探伤灵敏度40~50dB仍然绰绰有余，探测轨底部分，30多dB也不够用；单K2.5探头扫查轨底边，30~40dB还会出现各种杂波，探测轨底三角区，要调整到20多dB才够用，这说明钢轨各部位由于厚度的不同对探伤灵敏度的要求也不同。

在焊缝探伤中，可以根据钢轨几何部位和深度的不同，在焊缝不同部位使用不同的灵敏度。

例如轨腰探伤，需要知道单K1探头、双K1探头在轨头、轨腰、轨底的不同探伤灵敏度，它们分别对应GHT-5试块B区4#、6#、8#横孔和GHT-1a试块2#、3#、5#平底孔反射波达到满幅度80%时的不同灵敏度；轨底部分单K2.5探头探测1#和2#竖孔80%波高时的不同灵敏度，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿（一般为2-6dB），做为探测焊缝不同部位时的探伤灵敏度。

实验报告
实验名称：超声波探伤实验班级：装备--------- 实验日期：学生姓名-----
一、实验目的：
a)学习超声波探伤仪使用方法；掌握焊缝超声波探伤的方法；
b)对钢板对接焊缝试板进行探伤并对焊缝缺陷进行评定。

二、实验内容：
利用超声波探伤标准试块对超声波探伤仪进行校准，绘制距离——波幅曲线，然后对钢板对接焊缝试板进行实际探伤并对焊缝缺陷进行评定。

三、实验步骤
a)仪器调整
i.调节探测范围在200mm。

ii.调节材料声速为3240m/s。

iii.调节收发模式为单晶模式。

iv.调节探测头K值为2.5 。

v.其他参数按照书中37页表1-11调节。

b)标定：按1：1标定，采用CSK-IA型试块定。

c)测定斜探头参数：所用试块为CSK-IA型，选用埋深为15的Φ2孔。

d)侧距离-波幅曲线：采用CSK-IIIA型试块。

一般根据所测工件的厚度来选择绘制距
离-波幅曲线的孔数（间隔为每10mm一个孔），选用的厚度为大于2倍的工件厚度。

e)表面补偿：因焊板的表面光洁度与试块不同，需要测定焊板的表面补偿，因为实验
条件限制，根据经验一般确定为+4dB；
f)缺陷扫查；
g)缺陷评定。

四、数据记录和整理：
钢板对接焊缝试板探伤数据表
试板编号回波高度缺陷级别缺陷深度缺陷长度缺陷水平位置
错误！未指定书签。

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钢结构典型焊缝的超声波检测摘要：本文针对钢结构中比较典型的几种焊缝的超声波检测方法，介绍了对这几种焊接接头的扫查方式，并通过理论计算实现了对缺陷的准确定位。

关键词：钢结构超声波检测焊缝缺陷定位Ultrasonic Testing of Typical Weleded Joints of Steel Structures(No. 52 Institute of China North Industries Group CooperationYantai BranchYantai264003China)Abstract: In the paper,we introduce scinning mode of ultrasonic testing in typical weleded joints of steel structures ,and get the accurate location for defece according to the calculated gradient.Key words: Steel Structure Ultrasonic Testing Weleded Joints location of defece1、引言随着钢结构行业的快速发展和焊接技术的逐渐提高, 构造复杂化，大跨度、超高层钢结构日渐增多，焊缝焊接形式也日趋多样化。

无损检测作为控制焊接质量的主要手段起到至关重要的作用，而超声波检测以方便、经济、有效等优点被用来控制焊缝内部质量的主要方法。

但随着焊接形式的多样化，对焊缝的超声波检测带来了一些困难，有时对缺陷的定位问题也很难准确把握，怎样根据实际焊接形式采用合理的超声波检测方法需要我们针对问题逐渐完善。

2、钢结构典型焊缝的检测要点2.1对接焊缝对接接头是钢结构中最重要也是最为常见的的焊接形式，绝大部分对接接头采用全熔透焊接，要求焊缝与母材等强，探伤的要求也往往较高。

焊缝实操步骤一、开机：长按‘电源'键，按两次‘确定'键，按'1'选择模拟探伤模式。

二、初始化仪器按‘功能'键，按’9'确认。

三、调试1、测零点前沿、K值将斜探头放在CSKTA试块上，按‘范围'键调整声程，查找RIoO的回波并移动探头找到最高回波。

此时用钢尺量出探头最前端至100mm弧顶的距离L,前沿=100-L。

将斜探头放在CSKTA试块上移动，查找①50孔的最高回波。

此时量出探头至试块边的距离a,K=（a+前沿-35）/30O2、调整扫描比例：将斜探头放在CSK-IIA-I试块上，找到深度20mm的最高回波并衰减到屏幕的80%o 按'范围'键，把20mm的回波移动到屏幕的第2格，这时移动探头找到深度40mm的最高回波并衰减到屏幕的80%并留意观看此时波与屏幕的第4格相差多少距离，按‘范围'键，将40mm回波移动到第4格之后的相同距离，按‘移位'键，再把40mm回波移动到第4格处，这时重新找到20mm的最高回波，看是否处于第2格，若不在则重复步骤，直到20mm处于屏幕的其次格且40mm处于屏幕的第4格，此时深度1:1调好。

3、制作面板曲线：将斜探头放在CSK-HAT试块上，查找IOmm深孔的最高回波，按‘衰减'键调整使回波达到80%,按'曲线/调校'，按‘确定'键开头制作。

按'键锁定回波，按‘确定'键完成第一点制作；按上述步骤依次采定测试点（2OmiIb30mm,40mm,50mm……）各点采集完成后按‘确定'完成曲线并存储数据，面板曲线生成。

设测得：前沿L=12mm,板厚T=24mm,探头K=2。

（10-48,20-58,30-88,40~98,50-118mm）o （1）做出面板曲线,假设母线为56dB,则判废线为:母线-4-4=48dB,定量线为：母线-12-4=40dB,评定线为：母线-18-4=34dB;（2）通过仪器衰减按钮，衰减16dB到40dB,此时为定量线灵敏度，把定量线灵敏度定为扫查灵敏度，锯齿形扫查钢板；（3）发觉缺陷后，若缺陷波超群出显示屏，通过衰减按钮使缺陷波高降低到屏幕的80%；（4）左右移动探头找出最大波高，读出水平显示，若为27,因27大于板厚，则缺陷深度为2T-27=2x24-27=21,即“缺陷距焊缝表面深度mm”：21。