超声波检测作业指导书
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标题：超声波检测作业指导书
1 范围
本标准适用于母材厚度不小于8mm的铁素体类钢熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波检测。
本标准不适用铸钢及奥氏体不锈钢焊缝;外径小于159mm的钢管对接焊缝;内径小于等于200mm的管座角焊缝及外径小于250mm和内外径之比小于80%的纵向焊缝。
2 职责
2.1焊接检验人员负责对焊接作业进行全过程的检查和控制，根据设计文件以及工艺文件要求确定焊缝检测部位、填报无损检测委托单以及填报、签发焊缝质量检验评定报告单。
2.2无损检测人员负责根据相关规程或相关技术文件规定的探伤方法及探伤标准对受检部位进行无损检测，超声波Ⅱ级检测人员负责填报、签发检测报告。
3 引用标准
JGJ81-2002 钢结构焊接技术规程
GB/T11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB50205-2001 钢结构工程施工及验收规范
4 质量要求
质量评定标准及相关质量等级应遵循设计文件及有关工艺技术文件的要求。
4.1 GB11345-1989《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》对焊接接头质量分级规定见表1。
表1 缺陷的等级评定
评定
等级 板厚
８～５０ ８～３００ ８～３００
Ａ级 Ｂ级 Ｃ级
Ⅰ ２Ｔ／３，最小１２ Ｔ／３，最小１０，最大３０ Ｔ／３，最小１０，最大２０
Ⅱ ３Ｔ／４，最小１2 ２Ｔ／３，最小12，最大５０ Ｔ／２，最小１０，最大３０
Ⅲ ＜Ｔ，最小２０ ３Ｔ／４，最小16，最大７５ ２Ｔ／３，最小１2，最大５０
Ⅳ 超过Ⅲ级者
注：焊接接头两侧板材厚度Ｔ不等时，取较薄板材厚度。（）内数字适用于GB11345-1989
5 原材料及过程产品焊缝检测工艺方法
5.1 典型过程产品及原材料超声波检测示意图
检测区检测面位置2位置1
图1 检测和探头移动区 图2锯齿形扫查
翼板（炉胆或筒体）腹板（管板）位置4位置2位置4位置2位置1位置3位置1
图3 焊接（轧制）T型钢超声波检测示意图
图4 板材接料超声波检测示意图
位置2位置1
图5 不同板厚或肢厚的板材或型材接料超声波检测示意图
图6 超声波探头选择及检测前焊缝两侧清理示意图
5.2超声波检测工艺
5.2.1超声波检测工艺
了解焊接工艺及质量要求-----确定检验部位及检验比例-----确定检测技术等级及质量等级-----选着检测灵敏度-----选择标准试块或参考试块-----了解检测构件结构及焊缝尺寸-----确定扫差方式及检测面-----选择探头----编制超声波检测工艺卡----焊缝外观及尺寸检验----填制焊缝质量检验评定报告单----检测面准备-----填写焊缝无损检测委托单-----焊缝超声波检验-----填写无损检测原始记录---焊缝质量评定-----出具焊缝超声波报告
5.2.2试块及探头的选择
根据母材厚度、实际焊缝宽度选择对比／标准试块以及超声波探头（类别、晶片面积、频率、Ｋ值、前沿值）
表2 对比、标准试块以及探头选择
母材厚度
（mm） 6~8 8~14 14~22 22~30 30~46 46~80
焊缝宽度
（mm） a=6~10
b=10 a=12~16
b=15 a=16~25
b=15 a=b=25~36 a=b=36~54 a=b=40~60
检测级别 B B B B B B
试块型号 CSK-IA/
RB—2 CSK-IA/
RB—2 CSK-IA/
RB—2 CSK-IA/
RB—2 CSK-IA/
RB—2 CSK-IA/
RB—3
探
头
选
择 探头类别 单/斜小径管探头（小径管对接环缝用） 单/斜 单/斜 单/斜 单/斜 单/斜
晶片面积
≤80
≤50(小径管)
≤100
≤200（K2.5）
≤180(K2) ≤300
≤440
≤460
探头频率
5MHZ
5MHZ
5MHZ/2.5MHZ
5MHZ/2.5MHZ
5MHZ
2.5MHZ
探头K值
K3
K3
K2/K2.5：双坡
K2
K2
K2/K1~K1.5/K1
前沿值
≤10
≤6(小径管)
≤12
≤12
≤15
≤15
≤15
5.2.3探测方式以及扫查面的准备
环绕转角左右前后
根据母材厚度、检测级别（采用B级检测）以及焊缝处构件结构按表3选择探测方式以及探头移动区宽度。
表3 探测方式 检测区宽度 探头移动区宽度选择
母材厚度 4～8 8～46 46～80 备注
探测方式 方法 直射波法/一次反射波法/二次反射波法 直射波法/一次反射波法 直射波法 应加横向检测
波次 一次/二次/三次波 一次/二次波 一次波
探测面 单面双侧 单面双侧 双面双侧或单面双侧双面单侧（后两种方法选择2种K值探头探测） 46~80厚因选择后两种方式时按表选择K值
检测区宽度 焊缝本身宽度以及焊缝两侧各30%板厚 焊缝本身宽度以及焊缝两侧各30%板厚 焊缝本身宽度以及焊缝两侧各30%板厚 热影响区检测宽度最小宽为5mm.最大为10mm
探头移动区宽度
1.5P
1.25P
25P
P=2KT
正式检测前应按表的规定检验探头移动区的宽度，在探头移动区范围内应清除焊接飞溅、铁屑、油垢以及影响检测的其它杂质，探头移动区应平整，表面粗糙度应小于等于6.3um。
5.2.4检测灵敏度以及面板曲线各线灵敏度选择
根据母材厚度按下表选择面板曲线各线灵敏度，实际检测时扫查灵敏度以及进行横向缺陷检测时检测灵敏度的选择见表 4。
表4 超声波无损检测面板曲线灵敏度及扫查灵敏度选择
实施标准 试块形式 板厚 评定线 定量线 判废线 备注
GB11345
RB-ⅡA
8~80 Φ3×40-16dB Φ3×40-10
dB Φ3×40-4 dB
扫查灵敏度
实际扫查时各线灵敏度不得低于相应评定线灵敏度，横向检测时应将各线灵敏度提高6dB.
3.2.5 操作程序
（1）校对探头性能：测定探头前沿L0、探头主声束偏移以及探头K值。
K1.5K1.0K2.0K2.5K3.0有机玻璃注：尺寸误差不大于正负0.05mm
图5 CSK-ⅠA试块
图6 探头校对性能图
探头主声束偏移：如图示，将探头对准CSK-ⅠA试块的一直角边，调整探头角度，直至找到最高反射波，此时图示角度α即为探头的主声束偏移，要求α≤2°。
测定探头前沿：
如图示，，将探头对准R100弧面，前后移动探头，直至在显示屏上找到R100弧面最高发射波，测量L2，此时探头前沿值LO=100-L2。探头前沿值应符合表的规定范围。
探头K值测定：
将探头按图示位置放置，将探头对准R50阶梯孔，前后移动探头，直至找到最高发射波，测量L1，计算探头K值，K=(L0+L1-35)/30,要求实测K值与标准K值误差在0.2以内。
（2）调节扫描比例
按下表确定扫描比例：
表5 扫描比例选择表
母材厚度 4～8 8～14 14～20 20～46 46～80
水平调节 1：1 1：1 1：1
深度调节 3：1 2：1 2：1 1：1 1：2
表7 扫描比例及灵敏度调节示意图
图8 RB-3试块
注：尺寸误差不大于0.05mm。
将探头按图示位置放置在试块上GB11345用RB-3试块）。 深度调节：
将（扫描量程）按钮调至250档（2：1、3：1为50档），将探头对准20mm深度孔，前后移动探头，直至找到Φ3孔的最高发射波，调节（水平移位）旋钮，将最高发射波始端对准相应刻度值1：2比例为10刻度、1：1比例为20刻度、2：1为40刻度、3：1为60刻度）。
将探头对准30mm深度孔，前后移动探头，找到最高反射波，调节（扫描量程）旋钮，用进一退二方法调整发射波在显示屏上的位置。
将探头对准20mm深度孔，调节（水平移位）按钮，将最高反射波始端对准相应刻度值，扫描比例即调节好。
锁定（扫描量程）旋钮及（水平移位）旋钮。
水平调节：
将（扫描量程）旋钮调至50档，将探头对准20mm深度孔，前后移动探头，直至找到
Φ3孔的最高反射波，调节（水平移位）旋钮，将最高反射始端对准相应刻度值（相应刻度值为探头实测K值与对应孔深度值的乘积）。用深度调节同样方法调整30mm，深度孔反射波位置以及调整20mm深度孔反射波位置。
（3）绘制面板曲线，调节扫查灵敏度
绘制面板曲线：
将探头对准 RB-3试块10mm深处Φ3孔，移动探头，找到孔的最高反射波，调节（衰减器）以及（增益）旋钮，使发射波幅达显示屏的80%高，再将探头分别对准20mm、30mm、40mm、50 mm、60 mm等同深度的Φ3孔（最后孔的深度应大于等于拟探测深度的2倍以上）分别找到孔在显示屏上的最高发射波并在相应位置进行标记，将各标记连成一条圆滑的曲线，面板曲线中的参考线即做好。
扫查灵敏度：
扫查灵敏度应不低于表所示的评定线灵敏度。按表规定的评定线灵敏度dB数值，调节（衰减器）旋钮，增益相应灵敏度dB数值考虑探测构件表面粗糙度与试块的差异，根据实际检测构件表面状态，再将（衰减器）旋钮增益3~5dB，扫查灵敏度即调节好。
（4） 现场检测。
1.在探测面上抹耦合剂。
2.按超声波检测示意图以及规定的探测方式，斜探头垂直于焊缝中心线放置于检测面上，对焊缝做锯齿型扫查，在保持探头垂直焊缝做前后移动的同时，还应作10°~15°左右移动。探头移动区应大于等于表规定的探头移动区的宽度。
（5） 缺陷判定
1.判定方法
应结合坡口形状、焊接方法、施焊位置、母材性能以及采用超声波检测示意图所示的前后、左右、转角、环绕等4种基本的扫查方式，对缺陷进行判定。
2.缺陷性质的估判以及伪缺陷波的识别：采用第1条规定方法，观察缺陷波形，按下表估判缺陷的性质以及识别伪缺陷波。
