超声波无损探伤分解

附录二中华人民共和国建筑工业行业标准JG/T 3034.1–1996 焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法1 主题内容和适宜范围本标准规定了检测钢网架焊接空心球、球管焊缝以及钢管对接焊缝用单斜探头接触法超声波探伤确定缺陷位置、尺寸和缺陷评定的一般方法以及质量分级方法。

本标准适用于母材厚度4mm～25mm、球径不小于120mm、管径不小于76mm普通碳素钢和低合金钢焊接空心球、球管焊缝及钢管对接焊缝A型脉冲反射式手工超声波探伤以及根据探伤结果进行的质量分级。

2 引用标准GB 50205 钢结构工程施工及验收规范GB 11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级JGJ 7 网架结构设计与施工规程ZBY 231 超声深伤用探头性能测试方法ZBY 232 超声深伤用1号标准试块技术条件ZBJ 04001 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法GB 11533 标准对数视力表3 检验人员3.1 从事网架焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波探伤的基础知识和基本技能，具有曲面焊缝的探伤经验，按照国家有关规定经培训和考核，并持有相应考核组织颁发的无损检测人员等级资格证书。

3.2 现场超声波探伤必须遵守有关安全规程，当探伤条件不符合探伤工艺要求或不具备安全作业条件时，检验人员有权停止探伤，待条件改善符合要求后再进行工作。

3.3 检验人员的观力应每年检查一次，按GB11533标准，校正视力不得低于5.0。

4 探伤仪、探头和耦合剂4.1 探伤仪使用A型显示脉冲反射式探伤仪，其性能指标要求水平线性误差不大于1%，垂直性能误差不大于5%；衰减器或标准化增益控制器总调节量不应小于80dB，每档步进量不大于2dB，在任意相邻的12dB内误差不应大于±1dB当探伤仪与符合4.2规定的斜探头连接后，CSK–IC试块上得到的灵敏度余量应大于评定线灵敏度10dB以上，性能测试除灵敏度余量的测试见附录C(补充件)外，其余均应按ZBJ04001规定的方法进行测试。

2010年优秀科技论文（技术总结）超声波无损探伤检测技术超声波无损探伤检测技术—中铁十三局厦深铁路（广东段）工程指挥部隋亚军【内容提要】榕江特大桥全长7373.921km［主跨为110m+2×220m+110m钢桁梁柔性拱，在亚洲同类桥梁单跨跨度居首位，是厦深铁路控制性工程，本文通过介绍厦深铁路-5标榕江特大桥主桥钢桁梁埋弧自动焊接的检测技术，并对焊接效果进行了总结，为钢桁梁的顺利施工提供依据。

【关键词】超声波检测方法检测过程结果分析一.超声波检测1.超声波简介声波频率超过人耳听觉，频率比20千赫兹高的声波叫超声波。

用于探伤的超声波，频率为0.4-25兆赫兹，其中用得最多的是1-5兆赫兹。

利用声音来检测物体的好坏，这种方法早已被人们所采用。

由于超声波探伤具有探测距离大，探伤装置体积小，重量轻，便于携带到现场探伤，检测速度快，而且探伤中只消耗耦合剂和磨损探头，总的检测费用较低等特点，目前建筑业市场主要采用此种方法进行检测。

1.2超声波探伤的原理1.2.1超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透试件的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检验方法。

1.2.2利用现在广泛采用的是观测声脉冲在材料中反射情况的超声脉冲反射法，此外还有观测穿过材料后的入射声波振幅变化的穿透法和共振法。

常用的频率在0.5～5MHz之间。

1.3超声波检测方法超声波具有向一个方向直进的性质，因此从一个轧辊的表面向内部发射时，它就会直进到对面表面后反身而归，如果途中遇有缺陷，一部分超声波就会被反射而回，而返回的信号被阴极射线管接收，根据超声波走过的距离按比例在示波器上描出图形，从这个缺陷波与底面波的尺寸关系就可以确定缺陷的位置，根据其波形的大小，从缺陷波的形状可判断缺陷的形状和性质，但需要经验。

1.3.1脉冲反射法超声波以持续极短的时间发射脉冲到被检试件内,根据反射的情况来检测试件缺陷的一种方法脉冲反射式超声波法同其他无损检验方法相比主要优点是：穿透能力强，探测深度可达数米灵敏度高，可发现与直径约十分之几毫米的空气隙反射能力相当的反射体，在确定内部反射体的位向、大小、形状及性质等方面较为准确仅须从一面接近被检验的物体可立即提供缺陷检验结果、操作安全、设备轻便。

4.4.4 超声波探伤超声波探伤是无损探伤技术中的一种主要的检测手段，它主要用于检测板材、管材、锻件和焊缝等材料中的缺陷（如裂缝、气孔、夹渣等）、测定材料的厚度、检测材料的晶粒、配合断裂力学对材料使用寿命进行评价等。

超声波探伤因具有检测灵敏度高、速度快、成本低等优点，而得到人们普遍的重视，并在生产实践中得到广泛的应用。

1.穿透法探伤穿透法探伤是根据超声波穿透工件后能量的变化状况来判断工件内部质量的方法。

穿透法探伤使用两个超声波探头，置于工件相对两面，一个发射声波，一个接收声波。

发射波可以是连续波，也可以是脉冲。

超声波穿透法探伤原理图如图4-13所示，当在探测中工件内无缺陷时，接收能量大，仪表指示值大；当工件内有缺陷时，因部分能量被发射，接收能量小，仪表指示值小。

根据接收探头接收到的能大小，就可以把工件内部的缺陷检测出来。

图4-13 超声波穿透法探伤原理图穿透法探伤可避免盲区，适用于自动探伤，适宜探测薄板和超声波衰减大的材料。

但探测灵敏度较低，不能发现小缺陷；根据能量的变化可判断有无缺陷，但不能定位；对两探头的相对距离和位置要求较高。

2.反射法探伤反射法探伤是以超声波在工件中反射情况的不同来探测工件内部缺陷的。

反射法探伤又分为一次脉冲反射法和多次脉冲反射法。

（1）一次脉冲反射法一次脉冲反射法是以一次底波为依据进行探伤的方法，如图4-14所示。

高频脉冲发生器产生脉冲（发射波）施加在探头上，激励探头的压电晶体振动，从而产生超声波。

超声波以一定速度向工件内部传播，一部分超声波遇到缺陷F 时反射回米，另一部分超声波继续传到工件底面B后反射回来，二者都被探头接收并转换成电脉冲。

发射脉冲T、缺陷脉冲F及底脉冲B经放大后，在显示屏上显示出来。

图4-14 发射法探伤原理若工件中没有缺陷，则超声波传到工件底部才发生反射，在荧光屏上只出现发射脉冲T和底脉冲B。

若工件中有缺陷，一部分脉冲在缺陷处产生反射，另一部分继续传播到工件底面产生反射，在荧光屏上除出现发射脉冲T和底脉冲B 外，还出现缺陷脉冲F。

无损检测超声波探伤仪的分类、工作原理及操作使用无损检测包括射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）等五种检测方法。

主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也可用于玻璃等其它制品。

射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。

射线对人体不利，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。

超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。

磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。

渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。

涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。

磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。

超声波探伤的物理基础第一节基本知识超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。

物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。

振动的传播过程，称为波动。

波动分为机械波和电磁波两大类。

机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。

超声波就是一种机械波。

机械波主要参数有波长、频率和波速。

波长λ：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离，常用单位为米(m)；频率f：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为频率，常用单位为赫兹(Hz)；波速C：波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，常用单位为米/秒（m/s）。

由上述定义可得：C=λ f ，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。

次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波，在同一介质中的传播速度相同。

超声波无损探伤在油管检测中的应用1. 引言1.1 超声波无损探伤技术概述超声波无损探伤技术是一种常用于工业领域的非破坏性检测技术，通过利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部的缺陷和性能情况。

该技术可以实现对材料的全面、快速、准确的检测，对于保证工程结构的安全性和可靠性具有重要意义。

超声波无损探伤技术在工业应用中已经有着广泛的使用，涵盖了多个领域的检测需求，如航空航天、汽车制造、电力设备等。

通过超声波无损探伤技术，可以及时发现材料内部的缺陷、裂纹、气泡等问题，为工程结构的维护和修复提供了重要的技术支持。

在油管检测中，超声波无损探伤技术也得到了广泛的应用。

油管作为石油工业中的重要设备，其安全性和稳定性对于整个工程的运行至关重要。

通过超声波无损探伤技术，可以对油管的内部进行全面、精确的检测，确保其没有任何潜在的问题，从而保障石油工程的安全运行。

超声波无损探伤技术在油管检测中扮演着重要的角色，为石油工业的发展提供了有力支持。

1.2 油管检测的重要性油管作为输送石油、天然气等能源资源的重要设备，在使用过程中会受到各种外部环境和内部因素的影响，容易出现磨损、腐蚀、裂纹等问题，导致泄漏、爆炸等安全事故。

油管检测的重要性不言而喻。

油管检测可以及时发现管道内部的问题，做到预防于未然。

通过定期对油管进行检测，可以发现管道内部存在的各种隐患，及时修复或更换受损部分，避免了事故的发生，保障了生产和运输的安全。

油管检测可以提高设备的利用率和运行效率。

通过及时检测和维护，可以确保油管设备处于良好的工作状态，减少了停机维修时间，提高了设备的利用率，降低了生产成本。

油管检测还可以保护环境和人身安全。

一旦发生泄漏或爆炸事故，不仅会造成能源资源的浪费，还会对周围环境和人员造成严重危害。

通过油管检测，可以有效地减少这类事故的发生，保护生态环境和人民生命财产安全。

油管检测的重要性不仅体现在保障生产运营的顺利进行，还关乎环境与人身安全。

超声波无损检测方案及工作分解1、检测依据GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范GB/T 29712-2013 焊缝无损检测超声波检测验收等级GB/T 11345-2013 焊缝无损检测超声波检测技术、检测等级和评定2、主要检测仪器设备仪器、探头、试块及耦合剂选择：2.1检测仪器选用南通探神数字式TS-2007L超声波探伤仪。

2.2探头选择：斜探头，探头折射角在35°～70°之间，换算成K值为0.7～2.7，探测频率2～5MHz。

根据工件厚度适当选择。

2.3试块选择：试块使用CSK-ⅠB和RB-1试块。

根据实际检测中需求选择适当的试块。

2.4耦合剂使用机油或浆糊。

3、检测工件的要求及检测比例3.1检测工件探头移动区表面应平滑，无焊接飞溅、铁屑、油污及其他外部杂质。

探头移动区表面的不平整度，不应引起探头和工件的接触间隙超过0.5mm。

工件检测时温度应在0～60℃。

3.2检测比例见表1表1 一、二级焊缝质量等级及缺陷分级4、仪器调整及校验4.1 时基线和灵敏度设定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效验。

如果在检测过程中发现偏离，应按表2要求进行修正。

表2灵敏度和时基线修正5.2设定参考灵敏度应选用下列任一技术设定参考灵敏度：技术1：以直径3mm横孔作为基准反射体，制作距离-波幅曲线（DAC）。

技术2：以规定尺寸的平底孔（见表3和表4）作为基准反射体，制作纵波/横波距离-增益-尺寸曲线(DSG)。

技术3：应以宽度和深度为1mm的矩形槽作为基准反射体。

该技术仅应用于斜探头（折射角）≥70°）检测厚度8mm≤t〈15mm的焊缝。

技术4：串列技术。

以直径为6mm平底孔（所有厚度）作为基准反射体，垂直于探头移动区。

该技术仅用于斜探头（折射角为45°）检测厚度t≥15mm的焊缝。

无损检测——超声波探伤检测实施细则1.1超声波检测的目的检测压力容器和钢结构焊缝的缺陷，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。

1.2适用范围本方法适用于压力容器和钢结构焊缝缺陷的超声检测和检测结果的等级评定。

本方法适用于母材厚度为8～300mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝的超声检测。

本方法不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝；外径＜159mm的钢管对接焊缝；内径≤200mm的管座角焊缝及外径＜250mm和内外径之比＜80%的纵向焊缝检测。

1.3超声波检测依据标准a.JB4730-94 《压力容器无损检测》b.GB11345-89 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》1.4仪器设备A.探伤仪、探头及系统性能a.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1～5MHz，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，步进级每挡不大于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%。

其余指标应符合国家现行有效规范规定。

b. 探头(1) 超声检测常用探头有单直探头、单斜探头、双晶探头、水浸探头、可变角探头和聚焦探头等。

具体划分应符合国家现行有效规范规定。

(2) 晶片有效面积一般不应超过500mm2，且任一边长不应大于25mm。

(3)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。

c. 超声探伤仪和探头的系统性能(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≥10dB。

(2) 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。

(3) 仪器和直探头组合的始脉冲宽度：对于频率为5MHz的探头，其占宽不得大于10mm；对于频率为 2.5MHz的探头，其占宽不得大于15mm。

(4) 直探头的远场分辨力应大于或等于30dB，斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB。