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工艺题：有一压力管道环向对接焊接接头，尺寸为φ133 mm(外径)×5 mm与φ159 mm(外径)×7mm变径连接，材料为20钢，焊缝宽度10 mm，其结构如图1所示。
要求按NB/T 47013.3－2015《承压设备无损检测第3部分：超声检测》编制超声检测操作指导书，验收级别为Ⅱ级。
现有仪器、探头、试块、耦合剂：(1)超声波检测仪：HS620。
(2)探头：5P9×9K2.5前沿11 mm、5P6×6K2.5前沿5 mm、5P6×6K3前沿6 mm、 5P6×6K2.7前沿7 mm。
(3)对比试块：GS－1、GS－2、GS－3、GS－4。
(4)耦合剂：化学浆糊、机油、水。
工艺关键点分析：由于管道接头靠大径端只有10 mm直边，无法对焊接接头两侧进行检测，因此只能在直管段单侧进行检测，依据NB/T 47013.3－2015标准中6.4.4.1条规定：“一般要求从对接焊接接头两侧进行检测,确因条件限制只能从焊接接头一侧检测时，应采用两种或两种以上的不同K值探头进行检测。
”故需采用两种K值探头进行检测。
探头的选择：考虑到被检管道的曲率半径较小，为获得较好的声耦合，宜选用小尺寸探头，又因管壁较薄，为能扫查到整个断面宜选用短前沿探头(K≥(5+5)/5)=2，按标准表31应从题目给出的探头中选用5P6×6K2.5前沿5 mm和5P6×6K3前沿6 mm的两个探头。
对比试块的确定:按NB/T 47013.3－2015标准表30应选GS－4对比试块，GS －4对比试块适用于管外径范围110～159mm 。
(教材选GS－3试块是不对的)。
灵敏度确定：管壁厚度小于8mm，距离波幅曲线灵敏度按标准表32第一行确定。
超声检测操作指导书编号：GD-UT2015001令号－－试件名称管件连接件规格（mm）φ133 mm(外径)/φ159 mm(外径)厚度（mm）5mm/7mm 材质 20 检测时机打磨后执行标准 NB/T47013.3-2015 合格级别Ⅱ级仪器型号 HS620 表面状态打磨露出金属光泽藕合剂化学浆糊表面补偿3dB探头序号ⅠⅡ探头型号 5P6×6K2.5 前沿5mm 5P6×6K3前沿6mm 试块 GS－4 GS－4灵敏度调节说明用GS－4试块制作距离－波幅曲线用GS－4试块制作距离－波幅曲线扫查灵敏度φ2×20－24dB φ2×20－24dB 评定线φ2×20－24dB φ2×20－24dB 定量线φ2×20－18dB φ2×20－18dB 判废线φ2×20－12dB φ2×20－12dB 扫查示意图：编制(资格) XXX（UT-Ⅱ）审核(资格)XXX（UT-Ⅲ）日期××××年××月××日日期××××年××月××日。
工艺规范问答与计算：1.用2.5P 20K1.5（2.5MHz,Φ20mm，tgβ=1.5）斜探头,检验T=100mm钢板对接焊缝，扫描按深度1:1调节，探伤灵敏度为φ3x40-14dB，探伤中发现一缺陷，深40mm，波高25dB，按GB11345-89标准B级，此缺陷如何评定？（楔中等效横波声程取为10mm）。
解：设x1，x2分别为孔深d1=100mm，d2=40mm时的声程：已知K=1.5，L=10mmx1=d1(K2+1)1/2+L=100x1.8+10=190(mm)，x2=d2(K2+1)1/2+L=40x1.8+10=82(mm)两孔反射波高dB差△=30lg(x1/x2)=30lg(190/82)=11dB，∴ d2=40mm，φ3x40孔的波高为：[H2]=[H1]+△=14+11=25dB，判废线灵敏度为φ3-2dB，即23dB，缺陷波高25dB，表明缺陷波高已位于距离波幅曲线的III区，按GB11345-89标准的规定，应评定为IV级。
2.用2.5 P20K1.5（2.5MHz,Φ20mm，tgβ=1.5）斜探头，检验板厚T=100mm钢板对接焊缝，扫描按深度1:1调节，探伤灵敏度为φ3-16dB,探伤中发现一缺陷，深40mm，波高20dB，指示长度35mm，按GB11345-89标准B级，此缺陷如何评定？（楔中等效横波声程取为10mm）。
解：参见1题：d1=100mm，x1=190mm；d2=40mm，x2=82mm, 不同声程φ3横孔反射波高dB差为：△=30lg(x1/x2)=30lg(190/82)=11dB，∴ d2=40mm时，φ3横孔波高为：[H2]=[H1]+△=16+11=27dB缺陷波高20dB，即为φ3-7dB，表明波高位于距离—波幅曲线II区，指示长度△L=35mm，30mm＜△L＜50mm，按GB11345标准应评定为II级3.检验板厚T=40mm钢板对接焊缝，探伤灵敏度为φ3-16dB，在一段焊缝内依次发现间距小于8mm的缺陷5个，试依据GB11345-89标准A级，评定焊缝质量级别？解：BG11345—89标准A级检验定量灵敏度为φ3-10dB，故4#缺陷不计，因此5#缺陷与3#的间距已大于8mm，应单独评定。
选自特种设备无损检测教材《超声波检测》配套《题库（2008版》主编：强天鹏。
第七章三、问答题7.1 焊缝中常见缺陷有哪几种?各是怎样形成的?7.2 焊缝超声波探伤中，为什么常采用横波探伤?7.3 横波探伤焊缝时，选择探头K值应依据哪些原则?7.4 焊缝探伤时，斜探头的基本扫查方式有哪些，各有什么主要作用?7.5 焊缝探伤中，如何测定缺陷在焊缝中的位置?7.6 焊缝探伤中，测定缺陷指示长度的方法有哪几种?各适用于什么情况?7.7 试简要说明焊缝中常见缺陷回波的特点。
7.8 焊缝探伤中，常见的伪缺陷波有哪几种?7.9 为什么测定探头的K值必须在2N以外进行?7.10 焊缝探伤中，如何选择探头的频率、晶片尺寸和耦合剂?7.11 试说明堆焊层中常见缺陷、晶体结构特点和常用探伤方法。
7.12 试说明奥氏体不锈钢焊缝的组织特点、探伤困难所在和目前所采用的探伤方法。
问答题参考答案7.1答：焊缝中常见的缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。
1）气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收过量气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。
形成的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干，焊件表面污物清理不干净等。
2）未焊透是指焊接接头根部母材未完全熔透的现象。
产生的主要原因是焊接电流过小，运条速度太快或焊接规范不当等。
3）未熔合指填充金属与母材或填充金属与填充金属之间没有熔合在一起。
产生未熔合的主要原因是坡口不干净，运条速度太快，焊接电流太小，焊条角度不当等。
4）夹渣：指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物。
产生夹渣的主要原因是焊接电流过小，焊接速度过快，清理不干净，致使熔渣或非金属夹杂物来不及浮起而形成的。
5）裂纹：指在焊接过程中或焊后，在焊缝或母材的热影响区局部破裂的缝隙。
裂纹按成因可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。
热裂纹是由于焊接工艺不当在施焊时产生的；冷裂纹是由于焊接应力过大，焊条焊剂中含氢量过高或焊件刚性差异过大造成的，常在焊件冷却到一定温度后才产生，因此又称延迟裂纹；再热裂纹一般是焊件在焊后再次加热(消除应力热处理或其它加热过程)而产生的裂纹。
一、判断题第一单元（物理基础）1、波动过程中能量传播是靠相邻两质点的相互碰撞来完成的。
（F）2、波只能在弹性介质中产生和传播。
（F）3、由于机械波是由机械振动产生的，所以波动频率等于振动频率。
（O）4、由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅.。
（F）5、传声介质的弹性模量越大，密度越小，声速就越高。
（O）6、物体作谐振动时，在平衡位置的势能为零。
（O）7、一般固体介质中的声速随温度的升高而增大。
（F）8、由端角反射率试验结果推断，使用K≥1.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。
（O）9、超声波扩散衰减的大小与介质无关。
（O）10、超声波的频率越高，传播速度越快。
（F）11、介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性模量。
（O）12、频率相同的纵波，在水中的波长大于在钢中的波长。
（F）13、既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能在液体表面传播。
（F）14、因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度。
（F）15、如材质相同，细钢棒（直径<λ）与钢锻件中的声速相同。
（F）16、在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数。
（O）17、不同的固体介质，弹性模量越大，密度越大，则声速越大。
（F）18、表面波在介质表面作椭圆振动，椭圆的长轴平行于波的传播方向。
（F）19、波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波继续传播。
（F）20、在超声波传播方向上，单位面积、单位时间通过的超声能量叫声强。
（F）21、超声波的能量远大于声波的能量，1MHz的超声波的能量相当于1KHz声波能量的100万倍。
（O）22、声压差2倍，则两信号的分贝差为6dB（分贝）。
（F）23、材料的声阻抗越大，超声波传播时衰减越大。
（F）24、平面波垂直入射到界面上，入射声压等于透射声压和反射声压之和。
（F）25、平面波垂直入射到界面上，入射能量等于透射能量和反射能量之和。
2015年UT3级开卷（部分）工艺分析题综合题一：筒体环缝焊接前，需先把坡口边缘的复合层去除，然后焊接，焊后进行无损检测，合格后再进行补堆焊。
筒体由复合钢板（堆焊层）做的，规格：基板80mm+复合层4mm。
（1）按《TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程》和JB/T4730.3-2005，写出UT 应采用的检测技术级别和合格级别，确定检测用探头和试块，并画出扫查示意图。
有以下探头2.5Pφ20，2.5Pφ25, 2.5FG4, 2.5FG40,说明所选探头，试块方法和如何调节灵敏度。
复合板：100%UT复合合缝：100%UT+20%RT，B-II级合格。
对复合钢板的UT，采用2.5PFG4探头，从堆焊层侧检测，采用T3b试块。
（2）对该复合板能否按JB/T4730.3-2005 附录F 规定的方法测定声能传输损耗差？如果可以，应如何操作？如果不可以，请说明理由并给出一种可行的方法。
不可以，因为附录F规定的方法是基于同材质进行测定的，而复合板是两种不同声速的材质，在复合界面处声波会产生畸变。
（3）如果检测采用CSK-IIA 试块，请确定其最小所需尺寸，并叙述DAC 曲线的制作方法。
尺寸至少是60X80X200mm，以1/4T和2/1T孔制作DAC曲线，判废线、定量线、评定线分别是：（4）卷成筒体焊接时复合层切开成48°的一个斜面倒角来方便基板的焊接，用k2探头检测时，发现有回波，说明产生原因，该回波应该在示波屏的什么深度位置显示。
复合层异质界面产生的回波，入射到熔合面发生反射、折射和波形转换的假信号，在采用深度2：1定位，约在40mm处显示。
由于粗晶结构对超声波的衰减很大，林状回波的出现也会降低信噪比，当超声波穿过异种金属焊缝界面时所产生的折射会使超声传播路径发生畸变，焊缝的粗大晶粒和各向异性也会使超声传播路径发生畸变，这些因素都会给超声检测和缺陷定位造成困难。
（5）从理论上分析说明该回波的波形有哪些特征。
超声检测工艺卡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）2、根据JB/T4730-2005标准规定，超声波检测时，在哪些情况下需要对仪器和探头系统进行重新核查？（5分）答：（1）校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；（2）检测人员怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时；（3）连续工作4h以上时；（4）工作结束时。
3．根据JB/T4730-2005标准规定，该工件的纵、环焊缝是否需要作横向检测，如何进行横向检测？（5分）答:应进行斜平行扫查,并把各线的灵敏度均调高6dB.4、如果在该容器超声波检测中发现有裂纹存在，应如何处理？（5分）答：（1）首先应将裂纹打磨至肉眼不可见，必要时可进行表面检测，以确认裂纹消除干净；（2）返修后应采用同样的工艺进行超声检测，以确认是否产生新的超标缺陷；（3）根据相关规程（《容规》、《检规》）应确定是否需要进行扩探。
注：编制等栏填写资格证书级别或职务，不要写名字。
探伤仪采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为～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%，垂直线性误差不大于5%。
其余指标应符合JB/T10061的规定。
探头晶片面积一般不应大于500mm2，且任一边长原则上不大于25mm。
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。
