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超声波检测程序


超声波检测程序 目录 1.范围. 2.参考文献 3.人员资格 4.定义 5.装置 5.1.标准试块 5.2.基本校准试块 5.3.耦合计 5.4. 探伤仪 5.5. 探头 6.探伤准备 6.1.探伤方法的选择 6.2.灵敏度对比试块的选择 6.3.频率选择 6.4.探伤级别的选择 6.5.探伤时间 6.6.焊缝表面的打磨 6.7.探测面的打磨 6.8.母材探伤 7.探伤仪的调整 7.1.斜探头探测装置的调整

7.2.直探头探测装置的调整 7.3.串列式探测装置的调整 8.探伤 8.1.探头选择 8.2.扫查面和探伤方法 8.3.探伤覆盖 8.4.探头运动的移动 8.5.回波高度的测定 8.6.缺陷指示长度的测定 9.验收标准 10.记录
1.范围 本程序包括了用A型探伤仪按照脉冲回波技术手工检测全焊透船体焊缝和材料的实 施 2.参考文献 a)ABS船体焊缝无损探伤导则。 b)ASTME 164焊缝的超声波接触式探测推荐实施 c)JISZ 2344 脉冲回波法检测金属的超声波检测通用规范。 d)JISZ 2345 超声波检测标准试块。 e)JISZ 3060 钢焊缝的超声波检测方法。 3.人员资格. 实施检测的人员须按照SNT-TC-IA推荐实施的满足ASNT或CCS规则的NDT人员鉴定 程序并获得相应资格的人员。 4.定义 本标准中用到的主要术语定义如下: (1)斜角技术 利用超声波斜的传送到检测工件的检测表面来搜查缺陷的一种技术。

(2)折射角 探头入射点在检测表面的法线与超声波入射在检测表面所形成的折射波行进 方向所形成的夹角。 (3)A型扫描 以阴极射线管显示矩形关系配置于从探头提供的接收脉冲和超声波传播时间 关系的一种形式。 (4)声程距离 超声波束在试件中从入射点到反射源通过的单程距离, 在串列式扫查和交叉扫 查中,由通过试件的超声波束的半程距离来表示。 (5)标准刻度板 划分回波高度标记线的刻度板。 (6)接触方法 探头直接与试件接触来实施缺陷检测的一种方法。 (7)耦合剂 为了传递发射超声波从探头到被检工件在探头和检测表面之间填充一些清洁 的介质。 (8)轴的十字点 在双探头技术中(看图1),一发一收通过的超声波束中心轴的点。

图1.检测断面串列式参考线和串列式参考线轴的十字点。

(9)迟到波 在到达过程中由于不同过程或路途中振动模式的改变以及像这类原因引起的 从相同源来的回波迟到。 (10)检测水平 为评价一个缺陷回波而规定的回波高度水平。 (11)距离波幅特征曲线 曲线指示回波高度或发射脉冲的高度按照声程距离而改变。 (12)回波 从被检工件的不连续区域放射回来的接受脉冲。 (13)回波高度 在图样的回波高度,以刻度的%或用dB表示。 (14)缺陷回波

由工件内部缺陷或在被检工件的表面,或由装配特性显示的超声波不连续性 所引起的回波 (15)增益 接受回的电压放大程度,也称作灵敏度等级。 (16)缺陷指示长度 从探头的移动距离评估一个缺陷的外观的长度。 (17)检测断面 断面垂直与扫查表面包括轴的十字点的焦点和实际的缺陷检测, 当移动发射 和接收探头以便它们等于串列式参考线在串列式扫查的时间。剖口面应取作为 工件的工剖口的时间。 (18)横向矩形扫查 通过平行于焊缝线移动探头在斜面检测的固定时间移动固定距离的一种扫 查方法。 图2.横向矩形扫查,方形扫查 (a)横向矩形扫查 (b) 方形扫查

(19)接近距离的极限 值 这意味着在检测表面从斜探头的入射点到探头的顶端探头能接近焊缝的 距离的极限值。 (20)线性放大 输入对输出成正比的程度。 (21)时基线形 沿着阴极射线管或液晶显示屏的横轴多次底面回波间隔相等的程度。 (22)回波高度划分线 按区域划分评价缺陷回波高度的线,通常是由几个距离波幅特征曲线构 成。 (23)焊缝表面纵向扫查(长度扫查) 按斜角探伤的时间来实施的扫查方法。将探头放在焊缝上,焊缝的加强已 经去处,热影响区,建立超声波束朝向焊缝线的方向,在焊缝线的方向上移动 探头(看图3) 图3.焊缝线上的扫查

(24)测量范围 在超声波探伤仪的横向轴上声速路径给出的最大距离。 (25)入射点之间的最小距离 当排列两个斜探头一前一后朝向相同的方向让两个探头尽可能接近时两 个入射点之间的距离。 图4.入射点之间的最小距离。

(26)直角技术 通过使用超声波垂直于被检工件检测表面来搜查缺陷的技术。 (27)摆动扫查、环绕扫查 在斜角探伤时,为了让超声波的方向朝缺陷改变,探头向以缺陷为中心朝 向中心点移动进行的一种扫查方法。 图5.转动扫查和环绕扫查

(28)浆糊 浆糊是喜欢的耦合剂 (29)探头到缺陷的距离 在检测表面上从斜探头的入射点到缺陷测出的距离。 (30)探头到焊缝距离 在检测表面从斜探头的入射点到焊缝的参考线的距离(看图6)。 图6.探头到焊缝的距离

(31)探头入射点 当使用斜探头时,超声波束中心的入射点。 (32)脉冲 一组瞬时波,围绕那些波或者振动没有其他的声波或振动,是电能脉冲。 (33)脉冲回波技术 通过直接用超声脉冲在被检工件表面进入被检工件,来搜查内部缺陷,材 料质量的一种技术。 (34)脉冲宽度 一个发射脉冲的期间,指出现在阳极射线管荧光屏上发射脉冲的横向宽 度,也称作“脉冲能量”。 (35)阻塞 在接收器已经接收发射脉冲后的瞬间灵敏度降低或缺少灵敏度。 (36)参考试块(基本校正试块) 用作规定试样的试块以及作为探伤仪的灵敏度调节的标准,大多数钢材料 或相似于试样的材料制成缩写符号RB或BCB。 (37)抑制 相对于探伤仪控制回波或噪声不大于某一高度,也称作“抑制”。 (38)区间 通过显示在校正刻度板上的回波高度范围,并通过回波高度来估计缺陷尺 寸。 (39)迟到波 出现在检测范围好像是缺陷波的回波,当在被检工件中超声波衰减时,回 波出现非常长的距离,好像它是短的距离,由于高的脉冲重复频率。因此也称 作“草状波“。 (40)分辨率 从探头来的两个靠近的但不同距离的缺陷回波在阴极射线管上能区别的 能力。 (41)转动扫查 在斜探头检测时,为了让超声波束朝焊缝线改变,拿探头的入射点作为中 心转动探头而实施的一种扫查方法。 (42)在焊缝邻近的母材金属上扫查 在斜探头技术时遵循实施的一种扫查方法。在斜探头检测时仅使用一个探 头在两边扫查的一种方便的方法。放探头对焊缝线成一定的角度,让这种运动 平行于焊缝线(看图7)。 图7.在焊缝邻近的母材金属上扫查。

(43)扫查不能实施的区域 部件,超声波束不能达到的检测断面的地方,出现在表面因为探头接近极 限长度及入射点间的最小距离被限止。这种部件被称为“扫描不能实行的区 域”,在串列式扫查时,它遵行试样两边的邻近是扫描不能实行的区域(看图 8)。 图8.扫查不能实行的区域

(44)边壁回波 从边表面反射的回波 (45)跨距 在检测表面上从斜探头的入射点到1跨距的距离被称作为1跨距。以及缩写 为1S。探头到焊缝距离,探头到缺陷距离以及同样的被定量地指示作为0.5S, 1.5S以及诸如此类(看图9)。 图9.跨距点,跨距

(46)跨距点 斜探头探测时,超声波束由检测表面反射的点或检测面对边的表面反射的 点。由检测面对面地表面反射的超声波束的点称作为05.S跨距点以及对检测表 面和再一次到达检测表面的点称作为1跨距(看图9)。 (47)方形扫查 在斜探头检测时,在一个选定的距离移动探头与焊缝线成直角的扫描方法 (看图2)。

(48)标注孔 当实施增益调节时,用作标注反射源的一个孔有形状和尺寸,以及在参考 试块上制作和标准化。 (49)标准试块折射角 用标准试块A1或标准试块A3测定的折射角。 (50)跨骑扫查 放每一个探头在焊缝线两侧的扫查方法(双探头技术的一种)以及让这些 探头为了检测诸如横向裂纹。在同时移动以及在斜探头检测时对着焊缝线垂直 方向移动。 图10.跨骑扫查

(51)串列式比较线 在焊接完成后因为检测面的位置不能被知道先于焊接在搜索表面。在剖口 情况下离剖口面固定距离上标记的线。当在决定串列式比较线时此线组成基础 (看图11)。 图11. 串列式比较线

(52)串列式参考线 当探头在串列式搜索移动时构成基础的线。通常这条线被提供在离检测面 0.5跨距的地方(看图1)。 (53)串列式搜索法 在斜探头探伤时为了检测垂直于扫查面的缺陷两个探头一前一后排列用 一个探头作为发射探头,另一个探头作为接收探头实施的缺陷扫查方法(看图

1)。 (54)检测频率 超声波检测使用的频率,通常地使用0.4到15MHz。 (55)时基线 阳极射线管的横轴。 (56)超声波 20KHZ以上的声波,当它能在确定方向以集中成锐角传送能量时,超声波被 用作检测缺陷。 (57)超声波范围 几乎不出现缺陷回波及衰减相对低的区域。 (58)V形扫查 这种扫查方法意味着一收一发两个探头被相互放置在对面距离一跨距距离 及超声波束在试样中以字母V形传播的一种方法。 (59)楔块 安装在探头前面形状似楔的合成树脂用作收发超声波与检测表面成一角 度。 (60)锯齿形扫查 在斜探头检测时通过平行于焊缝线移动探头来回移动扫查并或多或少的移 动扫查而实施的一种扫查方法(看图12)。 图12.锯齿形扫查。

5.设备 5.1标准试块(STB) 使用STB-A1和STB-A3规定在5.1.1和5.1.2。 1)STB-A1 STB-A1用作测定声速入射点控制扫描范围及STB折射角的测定(看图13)。 图13. STB-A1的外形。

2)STB-A3用作测定声速入射点控制扫描范围及STB折射角的测定(看图14)。 STB-A3可用在标称频率4或5MHZ的斜探头和8×9或10×10mm公称尺寸的探头, 提供 250mm内的探测范围。

图14. STB-A3的外形

5.2基本校准试块(BCB) 1)美国船检局的基本校准试块(ABS-BCB)。 基本校准试块被用作控制灵敏度(看图15)。

焊缝接头厚度 T≤25mm 50mm≥T>25mm 100mm≥T>50mm

基本校准试块 20mm或T 40mm或T 80mm或T

标准试块要求: 1.材料与产品相同及热处理,材料要检测过。 2.传导扫描的表面要磨光。部件要检测过。 3.使用斜探头时长度要足以允许最小两个半跨距(1个V字路径)的声速。 4.校准反射孔要钻平行于搜查表面。 5.校准反射孔为1.2mm直径38mm深。 5.3耦合剂 象油或CMC溶液(浆糊)用作为耦合剂,有时候水可以被用在平的表面。 5.4探伤仪 5.4.1探伤仪必备的功能: 1)使用的探伤仪必须是A型脉冲回波型超声波探伤仪。 2)无论是单摆还是双摆都能被使用。 3)探伤仪应至少具有2(2.25)和5MHZ两种可操作频率。 4)增益控制器应不大于每档2dB及整个控制量不小于50dB。 5)在指示器上检出的缺陷形状应是清楚的以便甚至门外缺陷应不妨碍工作。回 波升起的部体和头部应显著地清楚和容易看见。 6)刻度板能进入用回波高度刻度线和是易于附着于或进一步确定,测量误差由 于平行应是小的。 7)闸门范围应能在20%到100的范围内,在指示器的刻度板上任意的调整以及应 附着用声或光的报警功能。 8)能连续调节拾取那些有关于时间轴和垂直轴有可能会运动在使用期内,应附 着锁紧功能。 5.4.2探伤仪必需的性能。 1) 垂直线形应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定, 应是在屏幕满刻度高的±5% 范围内。 2)水平线性应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定,应是在接近点±5%范围内。

3) 波幅的控制线性应按ABS船体焊缝无损检测规范3节测定, 以及是在下述范围内。 建立的指示在满屏的% 80% 80% 40% 公称频率 (MHz)
1, 2 4, 5

控制dB改变 -6dB -12dB +6dB

指示限制满屏的% 32 to 48% 16 64 to 24% to 96%

传感器的公称尺寸 (mm)
10, 12.5, 20, 24, 28, 30 10, 20, 28

20%

+12dB

64 to 96%

4)除(1)特别规定,探头线的标准长度应是2米。 5.4.3探伤仪的性能核对 探伤仪应根据5.4.2给定的项目核对,应开始使用时及每3个月。核查结果不满 足5.4.2规定的性能时,探伤仪不能使用。 5.5探头 5.5.1探头所需的功能 1)探头被探伤仪使用。 2)为了便于声速入射点的测量,应附加斜探头的两边1mm间隔的指导刻度。制 作者的名词和制作号应同时被标记上。 3)斜探头的公称尺寸应象表1给定的作为规范。提供的探头的公称探头尺寸用 作串列式探伤的除外。 4)直探头的换能器应是圆形的,它的公称直径按表2给定。

表1.斜探头的公称频率和传感器的公称尺寸。 公称频率 (MHz) 2 4- 5 传感器的公称尺寸(mm) 8x 9, 20x 20, 20x22 8x 9, 10x 10, 20x 20, 20x22

表2.直探头的公称尺寸。

5.5.2斜探头需要的性能 1)接近极限距离:接近极限距离应在表3给出的数值之内。用作串列式 探伤提供的5MHZ的探头入射点之间的最小距离不大于20mm。 表3.接近极限距离 换能器的公称尺寸(mm) 20x20 20x22 公称折射角(' ) 接近极限距离(mm)

45 25 60 30 70 30 45 15 8 x9 60 18 10x10 70 18 2)折射角的公称值应是45°,60°或70°中的任一种。公称折射角和标 准折射角间的差应在+2°, 在普通温度时 (10到30℃) 在串列式检查时, , 公称折射角应是45°或70°及对收发探头每个的标准折射角的差不应大 于2°。 5.5.3直探头需要的性能 在JISZ2345中规定了校准试块STB V-15-5.6被使用。当建立STB V-15-5.6的回波高度,通过结合探伤仪以刻度板的值得50%被使用,且提 高30dB是灵敏噪声的回波高度或诸如此类不大于指示器刻度值的10%。 6.缺陷检测的准备 6.1检测方法的选择 焊缝的缺陷检测应按1个探头斜角技术,超声波束必须垂直面向焊缝线的方 向,除非有特别的规定。直探头技术,串列式缺陷检测方法,倾斜平行扫查,在焊缝 线上的扫查或跨骑式扫查应应用于那些用一个斜探头技术是困难得地方或特别规定 的地方,在那里比用一个斜探头技术在检测缺陷方面更适宜。串列式缺陷检测方法应 应用于垂直于检测面的或全熔透的焊缝的剖口面未熔合及在剖口面的根部未熔透。 提 供这种缺陷检测不应用于小于20mm的焊缝。 6.2基本校准试块的选择。 美国船检局-基本校准试块(图15)被应用。 6.3频率的选择 在斜探头检测时使用的频率应按照表4规定。而且,在直探头检测缺陷时使用的 频率应按照表5规定。然而,频率较低于表4或表5的规定值可用作超声波衰减显著的 试块的缺陷检测。 表4. 用作斜探头检测缺陷的公称频率。

板厚(mm)

公称频率(MHZ)

T≤40

5或4

T>40

4或2

6.4检 测级 别的 选择 检测 级别 应按 照检 测缺

陷的目的来选择。 6.5检测缺陷的时间 规定焊缝需进行焊后热处理的,缺陷检测应在最终热处理完成以后实施。 6.6焊缝表面的修整。 焊缝加强的形状对检测结果有影响的,焊缝应充分地修整。 6.7扫查表面的修整。 在焊缝检测的过程中,探头接触的表面应消除刻痕,消除油漆,焊接飞溅,污垢,其 他外来物或探头与扫查表面密切接触的允许的过份的粗糙。 6.8母材的缺陷检测 在斜探头检测缺陷时超声波束通过的工件母材作为规则应先经过直探头探伤及妨碍 探伤的缺陷应记录。此时灵敏度要在无缺陷区域调节,以便第一次底面反射是满屏高的 80%。在板厚小于等于40mm以上时使用的探头应是4-5MHZ,10-20mmΦ。在板厚大于40mm 时使用2-4 MHZ,20-28mmΦ直径的探头。 7.探伤仪的调整 7.1斜探头检测器的调整 7.1.1探头入射点的测定 用STB-A1和STB-A3测定1mm。 7.1.2测量范围的调整 测量范围应不小于使用的声束路径及需要的最小范围。调整通过使用STB-A1或 STB-A3来控制到精度±1%。 7.1.3 STB折射角的测量 用STB-A1或STB-A3以0.5°的单位测量。 7.1.4 划分回波高度曲线的准备 7.1.5 区域划分的决定。 1)在前的条款中,准备划分回波高度曲线中,离开最低线至少第2条或更高位

置的一条曲线应被选作波幅拒绝标准线(ARL),这条线应取作为灵敏度控制参考 线。作为一条规则ARL线应在用来评价缺陷回波的声速路径范围内以及在40%的回 波高度以上。划分回波高度低于ARL线6dB的曲线应被取作为忽略不计。标准线 (DRL)看图18

2)回波高度区域划分 由ARL线和DRL线划分的区域被指定给出在表6。 表6.回波高度区域划分

回波高度范围 DRL线及以下 DRL线以上到ARL ARL线以上

回波高度区域 I II III

7.1.6 灵敏度校正 在试样表面粗糙及超声波的入射被阻碍的情况下,要检测的表面是曲的及按 照材料的质量衰减与校准试块比较是显著的。用ABS-BCB调整灵敏度时,找出 灵敏度校正量的方法,灵敏度校正量由下述给定的方法找出。 1)连接探伤用的探头及有同样形状的探头到探伤仪上,以同样方式调整要使 用的测量范围作为扫查方法的应用。 2)通过象在图19(a)规定在ABS-BCB表面排列探头调整之间的距离得到最 大的发射脉冲,让这个最大的发射脉冲是80%及读出增益V1(dB)。 3)按照相同的顺序按图19(b)规定在实际试样表面排列使最大发射脉冲是

80%,读出增益V2(dB)。 试样和ABS-BCB两者的声速路径是不一致的, 读出在ABS-BCB按图19 (c) 4) 规定声速路径v2的值及由内插法假设V2的值。 5)拿|V1-V2|的值作为灵敏度的修正值。 6)已经得到的灵敏度的修正量是不大于2 dB,不需要灵敏度修正。 图19.找出灵敏度的修正。 a, ABS-BCB ; b,试样;

c, 灵敏度的修正值

7.1.7 工作灵敏度的控制 引导增益控制以便ABS-BCB的校正孔德回波高度与ARL线一致及然后加 上灵敏度修正量到上面得到工作灵敏度。 7.1.8 调整探伤仪的检测时间。 入射点,STB折射角,测量范围和工作灵敏度在检测前要控制,这些参数 在每四小时工作要检测一次。 7.2 直探头检测仪器的调整 7.2.1 测量范围的调整 1) 按标准区分回波高度的曲线应使用实际使用的探头来准备及在刻度板上进 入。然而,在使用的声速路径不大于50mm或10mm的公称直径以及使用的声速 路径不大于20mm,区分回波高度的曲线是不要准备的。 2)在准备区分回波高度曲线时,探头应放在图20给出的位置,及每个最大回 波高度的峰值位置应给出一条区分回波高度的曲线(看图21)

图20

区分回波高度的曲线准备的探头的位置

3)从这条区分回波高曲线的在高度上差6dB的不少于2条区分回波高度曲线 应被准备(看图21)。 图21.区分回波高度曲线准备的例子。

7.2.3 区间区分的确定 区间区分应按7.1.5图22给定的确定。 图22.区间区分的例子

7.2.4 灵敏度的修正 试样表面粗糙及超声波的入射被阻止的情况,检测表面是曲面及按材质衰 减与校正试块比较是显著的。 7.2.5 工作灵敏度控制

实施增益控制以便ABS-BCB的校正孔的图波高度与ARL线一致及然后加 灵敏度的校正量与它即得到工作灵敏度。 7.2.6 探伤仪的调整与核对时间 测量范围和工作灵敏度应在刚开始工作时实施和每工作四小时为了进行核 对而实施。 7.3 串列式检查仪器的调整 7.3.1 测量范围的调整 在调整测量范围以后, 以便声速路径对应于试样接近一跨距按照单摆头方 法通过使用STB-A1或STB-A3,实施对试样扫查及标记,通过由标记得到的 最大回波的回波路径相一致。 7.3.2 区分回波高度的曲线的准备 按图23给出的在探伤仪的刻度板上初步地提供区分回波高度的曲线。 拿刻度 板的40%的高度的线作为DRL线,而且,拿这根线高6dB的线作为ARL线。 7.3.3 区域区分的确定 按7.1.5图23给出的确定区域区分。 图23.区分回波高度和区域区分的曲线的例子。

7.3.4 工作灵敏度的控制 1) 板厚大于20mm及小于40mm的情况下, 通过V-扫查对试样的超声波声区域 实施增益控制以便回波高度与DRL线相一致,工作灵敏度通过提高16dB得到。 2) 板厚大于40mm及小于75mm的情况下, 通过V-扫查对试样的超声波声区域 实施增益控制以便回波高度与DRL线相一致,参考灵敏度通过提高10dB得到。 3)板厚大于75mm的情况下,通过V-扫查对试样的超声波声区域实施增益控 制以便回波高度与DRL线相一致,参考灵敏度通过提高14dB得到。当 要检 测的板厚范围是从表面到4/t时,工作灵敏度应低于参考灵敏度4dB。 当要检测的板厚范围是从表面到4/t到2/t时,工作灵敏度应低于参考灵敏度2dB。 当要检测的板厚范围是从2/t到背表面时,工作灵敏度应是参考灵敏度。 7.3.5 探伤仪的调整及校核时间 入射点,STB折射角,测量范围和工作灵敏度应在开始工作时被实施以及每工 作4小时后进行校核实施。

8.缺陷检测 8.1探头的选择 作为规则使用的摆头应按表7选择 表7.探头的公称折射角

板厚(mm)

使用的探头的公称折射角(度)

8 to 40 40 to 60

70° 70°and 60° 联合使用60°和45°或 联合使用70°和45°

超过60

8.2扫查表面和检测缺陷方法 1)扫查表面的选择和缺陷检测方法的选择。作为规则扫查表面和缺陷检测方法 的 选 板厚 接头形状 扫查表面 缺陷检测方法 择 (mm) 。 100 表 对接接头 8 >100 . T型接头 ≤60 扫 角接头 查 表 面 和 缺陷检测方法。 单面两侧 双面两侧 单面单侧 一次反射法 直射法 直射法及一次反射法

>60

双面单侧

直射法

图24.表面及侧面

2 2)缺陷检测方法 缺陷检查应实施以便超声波束方向将不少于2个方向以便防止由于缺陷的倾 斜而漏检。缺陷如图25到29所示: 图25.板厚不大于100mm的对接焊缝的缺陷检测。

图26.板厚大于100mm的对接焊缝的缺陷检测。

图27.板厚不大于60mm的T型焊缝和角焊缝的缺陷检测。

图28.板厚大于60mm的T型焊缝和角焊缝的缺陷检测。

图29.横向缺陷的缺陷检测

为了检测可能出现在焊缝中的横向缺陷,探头应与焊缝轴成15°的角度及平行于焊 缝长度移动。对于表面磨平的焊缝,探头放在焊缝表面即1/2焊缝轴与声束平行向着焊缝 的方向移动。 8.3缺陷检测覆盖 在扫查表面上通过移动探头检测的体积以便扫查到整个检测体积,探头每次通过应重 迭垂直于扫查方向换能器尺寸的最小的10%(压电晶片)。 8.4探头移动的速率 检测时探头移动的速率不超过150mm/秒除非校准被证明了扫查速度。 8.5回波高度的区域 将探头放置在给出最大高度的位置和方向,读出发现最大回波高度的区域。 8.6 缺陷指示长度的测定 显示最大回波高度探头在焊缝距离上左右扫查的实施及在这种情况下某些横向扫查的 实施, 但不实施转动扫查。 使用探头楔的中心线作为入射点, 缺陷的末端象在8.6.1.1) , 2)及8.6.2所指示的那样确定,应以mm为单位测定及测定的值取作为缺陷指示长度。 8.6.1 斜探头和直探头的检测 1)大于ARL的指示。 回波高度大于ARL的指示,缺陷的末端被定义为信号下降到ARL的50%的那个点 (6dB) 2)大于DRL的指示 回波高度等于或小于ARL的指示,缺陷的末端被定义为回波高度还是在DRL距离 等于1/2较大的晶片或首先出现(即降到最大回波高度的1/2,无论哪个点定义为 最短缺陷长度)。 8.6.2 串列式检查 对于回波高度大于DRL的指示,缺陷的末端点定义为信号降到DRL的那个点。 9.验收标准 9.1大于ARL的指示。 1)长度大于12.5mm的指示拒收。 2)长度为4.8mm到12.5mm的指示要按9.2.1进行评价。 9.2 长度小于4.8mm的可忽略不计。 1)长度大于DRL的指示。 如果信号指示缺陷长度大于图30分别显示的单一缺陷或总的累积缺陷长度的指示 不能接收。 2)长度小于4.8mm的指示可忽略不计 3)指示小于DRL线的 指示小于DRL线的指示可忽略不计 图30.超声波指示大于DRL的最大接收长度。

10.记录 结果应记录并附上实施超声波检测人员的资格证书。 焊缝超声检测报告 报告号: 产品名称 焊接方法 仪器型号 工程编号 板厚 探头 工程名称 表面状况

磁 粉 检 测 程 序

目 录 表

1.范围 1.范围

2.参考 2.参考

3.人员资格 3.人员资格

4.定义 4.定义

5.装置 5.装置

6.磁粉磁场指示器 6.磁粉磁场指示器

7.检测时间 7.检测时间

8.检测方法 8.检测方法

9.相关指示 9.相关指示

10.验收标准 10.验收标准

11.记录 11.记录

1.范围 本程序包括了铁磁性材料的磁粉检测这些规定被扩大运用于工件表面或近表面裂缝和 其他缺陷检测 2.参考文献 a)ABS船体焊缝无损探伤导则第4章。 b)ASTME 709磁粉检测标准导则。 c)JISZG 0565 铁磁性材料的磁粉检测方法和磁痕的分级。 3.人员资格. 实施检测的人员须按照SNT-TC-IA推荐实施的满足ASNT或CCS规则的NDT人员鉴定 程序并获得相应资格的人员。 4.定义 本标准中使用的主要术语的意义如下所述: 1)磁粉 用作检测的铁磁性材料的细粉。 2)荧光磁粉 在紫外线照射时产生荧光的磁粉。 3)非荧光磁粉 不产生荧光的磁粉。 4)磁粉的适用性 易于使磁粉到达检测工件的操作。 5)分散剂 在好的分散条件下将磁粉施加于检测工件表面作为媒质的气体或液体。 6)干法 使用散布在气体中的干磁粉施加磁粉的一种方法。 7)湿法 使用散布和悬浮在适当的液体中的磁粉施加磁粉的一种方法。 8)磁悬液 用于湿法的散布和悬浮着磁粉的液体。 9)磁粉样式 在检测工件表面粘附的磁粉所产生的样式。 10)磁痕 在检测工件的缺陷部分上聚集的磁粉产生的磁粉样式。 11)伪显示 不是由缺陷而是由其他原因产生的磁粉样式。 12)磁化电流 在检测工件中感应磁流所使用的电流。 13)纠正区设备 能够应用由交流转化为直流磁化电流的磁化设备。 14)接触垫 在检测工件和电极之间对检测表面给与良好的接触和良好的导电性的衬垫,因而预防检 测件的局部燃烧。 15)连续法

在流过磁流或附着一个永久磁体时完成磁粉施加的方法。 16)剩磁法 在磁化电流已经被关掉后再施加磁粉的一种方法。 17)去磁法 在检测工件被磁化时,由出现在检测工件上的磁极而感应出的磁场而施加的磁场。 18)有效磁场 在检测时实际作用在工件上的磁场。例如,在线圈法时,由于去磁场减少的施加磁场的 剩磁。 19)有效区域 对客观缺陷必须的磁化范围内,能够由观察者肯定确认的一种施加磁粉而产生的磁痕的 区域。 20)集肤效应 交流电和交流磁流施加到检测工件在靠近表面的部分累积的现象。 5.设备 5.1检测设备 1)检测设备应能在检测工件实施三种操作,即:磁化,施加磁粉,观察。 2)检测设备应能在适宜的灵敏,按照形状,材料的大小质量,表面条件和自然的缺陷进 行有效的检测。 3)磁化设备可以是使用电流系统或永久磁铁系统和以前的系统。由磁化电流进入的类型 是直流系统合交流系统来划分。 4)一个磁轭的磁化力应通过在一块钢板上测试提升力来确定。提升力与磁轭的电磁强度 有关。交流电磁轭至少应有4.5kg的提升力,直流电磁轭在它们被使用的最大极间距离上有 18.1kg的提升力。 5) 使用触头法。 场强正比于使用的电流, 但随着触头的间距和检测的断面的厚度而变化。 。 对材料在19mm以下时,使用触头间距法时,推荐磁化电流从90到110A/25mm。对材料在19mm 以上时,使用触头间距法时,推荐磁化电流从100到125A/25mm。 触头空间间距应不大于200mm,触头间距小于75mm通常不实行由于触头周围的磁粉带。 6)随着在检测工件中能感应出的磁流的最大值,永久磁铁系统设备应清楚的指示。以及 电磁系统一种应能附加标记电流的种类和频率。 7)用于湿法施加磁悬液的设备,在磁悬液桶中应装备搅拌器使容易稳定均匀地将悬浮的 磁粉施加到被检工件,以及不扰乱产生的磁粉图像。 8) 在干法中施加磁粉的设备应总能稳定施加好干磁法于被检工件, 在均匀的分布条件下, 不干扰磁粉图像。 9)使用荧光粉检测,使用一盏紫外线辐照器。紫外线辐照器应装备主要是通过365nm附 近的紫外线的过滤器,能发射足够强的紫外线以便清楚地辨识在服务条件下的荧光磁粉现 象。 5.2磁粉和磁悬液 1)在施加时由于使用的分散剂的品质,磁粉被分级成干法的一种和湿法的一种。而由 于观察方法的不同而分级成荧光磁粉和非荧光磁粉。 2)磁粉应有决定材料的品质,表面条件和被检工件的自然缺陷的适当的磁性,磁粉尺 寸,分散特性,悬浮特性和色调。 3)对于湿法,悬浮液由煤油,水等组成,作为分散剂再加上适宜的防锈剂以及必须使 用表面活性剂。 4)散布在悬浮液中的磁粉浓度由实际施加位置处每单位体积(100ml)悬浮液中包含的 磁粉的体积(ml)来表示,以及应考虑磁粉的品质和尺寸。特别对荧光磁粉,应确定考虑 磁粉施加的时间和磁粉施加的方法再加上磁粉尺寸,避免过浓。

5) 从软管或喷嘴取100ml磁悬液并让其沉淀近30分钟, 对荧光磁粉推荐沉淀体积在100ml 液体样品中从0.1ml到0.5ml。 非荧光磁粉每100ml液体样品中从1.2ml到2.4ml,除非磁粉 制造商另外规定。 6.磁场指示器 6.1必须证明磁场的适当方向,必须使用磁场指示器。在使用这个指示器时,通过指示器的 铜面磁粉形成清楚地限定线,一个适宜的流通或场强被指示。 6.2这个指示器被用作配置指示在被检工件表面。 6.3磁场指示器形状和尺寸由图1给定使用。 图1,磁场指示器形状和尺寸

7.检测时间 7.1被检工件原则上应在所有加工和处理程序都完成得条件下进行检测。然而,当表面处理 妨碍缺陷的检出时,磁粉检测应在处理前进行。 7.2当在装配的情况下,如滚动轴承,在检测后磁粉的完全出去是困难的,因此产品的完成 可能受影响,检测应在部件装配前进行,而不是在装配后进行。 7.3当被检工件的表面温度超过315.6℃时, 不应进行干法检测。 当被检工件的表面温度超过 57.2℃时,不应进行湿法检测。 8.检测方法 8.1检测方法的分级:检测方法的分级是与磁粉的施加,磁粉的种类,磁粉的分散剂,磁化

电流的类型和磁化方法有关,如表1所示: 表1.检测方法的分级。

分级因子 相关于磁粉施加的磁化时间

分级 连续磁化法 剩磁法

磁粉种类 磁粉分散剂 磁化电流的类型 磁化方法

荧光磁粉 非荧光磁粉 干法,湿法 直流,交流 触点法,磁轭法

8.2 检测操作:检测应包括这样一些操作,如预处理、磁化、施加磁粉、磁粉图象的观察、 记录和退磁,这些操作要根据各种检测的目的进行适当的结合。 8.3预处理 1)预处理的面积应比检测的焊缝更宽一些,这个面积应在检测向着母材侧大于25mm。 2)作为规则,被检工件应不装配成部件,这样如果被磁化,应必须退磁。 3)如果影响检测的正确性或污染磁悬液,油脂沾污和其他粘着在被检工件,油漆的涂层, 电镀及其他应去处使被检工件清洁。 4)当使用干磁粉或从使用的清洁液不同种类的悬浮液,检测表面应完全干燥。 5)为了防止燃烧和改进电流有效的传导,被检工件的表面和电极将相互接触,应磨光清洁。 6)油孔及其他孔检测后难以去除粘着在它们内壁的磁粉,检测前应用无害材料塞紧。 8.4 磁化 1)在做磁化时,施加磁粉的时间和必须的方向以及磁场强度应决定考虑放置的特性,磁化 特性,形状尺寸,表面条件,检测工件预期缺陷的种类,电流强度以及有效面积应相应选 择。方向和磁场强度的确认是必要的,应使用一个磁场指示器(第6节)。 2)为了磁化,表2的大多数适宜的方法应被选择在下述项目应特别考虑。 (1)磁场应尽可能地与预期的缺陷的方向成直角。 (2)磁场尽可能地应与检测表面的方法平行。 (3)去磁场应小 (4)检测表面不允许燃烧,应采取电流不直接流过检测工件的磁化方法。 表2.磁化方法。

磁化方法

描述 检测工件的 传导电流通过适当



触头法 的点附着在两个触点上

图2

放检测工件或部件在一个电磁铁 磁轭法 或永久磁体的相对的极之间检测 图3

图2.触点法

图3.磁轭法

3)对于磁化电流的种类,大多数适宜的一种应采取表1,下述项目应加以特别考虑。 (1)用交流电磁化,作为规则,仅应用于表面缺陷检测。 (2)用交流电磁化,作为规则,仅应用于连续磁化法。 (3)用直流电磁化,能检测表面缺陷和近表面缺陷。 (4)用直流电磁化,适用连续磁化法和剩磁法。 (5)因为集肤效应,交流电对近表面工件的磁化能力小于直流电。 4)作为规则,磁化电流由8.4.1)给出有效磁场的方法建立的。然而,在剩磁法中,在检 测工件中得到有效的足够的剩余流通密度。 5)流动电流期间应考虑如下项目来建立: (1)对连续磁化法,电流流动时间应施加磁粉能在期间内完成。 (2)对于剩磁法,作为规则,流通时间是1/4到1秒。 8.5施加磁粉 1)在施加磁粉时,均匀地,稳定地和小心地施加足量的磁粉于检测表面的有效范围内,让 它们粘着于有缺陷的部分。这里,避免使检测面弄脏,确保磁粉指示的讯息有一个好的对比 度。 2)在连续磁化法中,当磁化开始时,完成磁粉的施加如下进行。这里,应当小心地施加而 不要擦掉,在磁化操作完成以后由分散剂的流动产生的磁粉图像。

3)在剩磁法时,在磁化操作完成以后施加磁粉,这里,应当小心的施加,在磁粉施加前, 避免在检测表面与其他铁磁性接触。 4)在干粉法中,轻轻地吹或散适量的磁粉,在确认在检测表面和磁粉很好的干燥后。这里, 过量的磁粉用轻柔的气流吹掉或对检测表面进行轻轻地振动或施加足量的磁粉为容易形成磁 粉图像,仔细地提供给与不会消去产生的指示。 5)在湿法中,通过舀磁悬液在被检工件上来施加磁粉,确认整个被检表面符合条件或浸检 测工件在悬浮液中磁粉被好地散布然后轻轻取出。 在每一种情况下,小心的施加磁粉,避免过速的将磁悬液在检测表面流动。 8.6磁粉图像的准备 1)作为标准,在磁粉图像产生以后,立刻观察。 2)使用非荧光磁粉的地方,磁粉图像应在日光或足够亮的照明来清楚地识别。 3)使用荧光磁粉的地方,磁粉图像要用在5.19规定的紫外线灯下观察,在黑暗里清楚地识 别荧光磁粉图像。 4)注意有时由于缺陷以外的原因产生的伪缺陷。伪缺陷包括如下: (1)在剩磁法中的词泻。在检测工件与任何一种或一件铁磁性材料接触时由漏磁通感应 产生的不确定的磁粉图像。 (2)突然的断面的改变的磁粉指示,当磁路的断面积由于被检工件的形状的突然改变的 地方出现漏磁通产生的含糊的磁粉现象。 (3)电流指示,当磁化电缆或象输送大电流与检测表面接触时,由包括的局部的磁化部 件产生的厚而模糊的磁粉图像。它沿着电缆线出现。 (4)电极指示:当在极间法时,电极周围由于高密度的漏磁通产生的磁粉图像。它通常 呈现成辐射图像。 (5)磁极指示。在磁轭法中,磁极接触的那些点周围局部出现由高密度漏磁通产生的磁 粉图像。 (6)粗糙表面指示:由于在细小的凹陷处和突出部分出现的漏磁通或在凹陷处产生的磁 粉沉淀产生的磁粉图像。 (7)材料交叉点指示:在边界处,不同材料在磁导率或不同的金属结构出现漏磁通产生 的磁粉图像。 a)在焊接接头中母材与焊缝之间的交叉点。 b)金属结构带 c)在冷加工表面不同工作比部件之间的交叉点。 d)锻件或轧制金属的金属流动件。 e)热处理边界。 5)磁粉图像应通过照相,画草图,传递(用压力灵敏粘合带,磁带等)记录,作为必要 性。或者用适宜的材料固定在检测表面上(透明的清漆,清晰的绾带等等),是必需的。 6)一般难以从磁粉图像来评估缺陷的深度。因此要确定缺陷深度的地方,可以用比磁粉 探伤好的方法。 8.7退磁 1)退磁应按下述情形实施。 (1)在先前的检测磁化可能引起下一次磁化时有害的影响。 (2)检测工件的剩磁可能引起后续机加工有害的影响。 (3)检测工件的剩磁可能引起检测仪器有害的影响。 (4)被检工件要使用或靠近摩擦件,以及高效铁粉或另外吸引至部件可能引起的增加摩 擦。 (5)在其他退磁是必须的地方。 2)通常退磁是施加一个磁场与检测时相同的方法。当交互它的方向时,逐渐减小磁场强

度。这儿,磁场初强要大于检测时或大小要检测工件磁饱和,磁场从那个水平要减弱到零。 更进一步地,在退磁操作后,检测工件应证实已经退磁了。 8.8 检测注意事项 1)通过一系列检测操作包括磁化,施加磁粉和观察不可能检测整个检测表面的地方,建立 一个有效的面积能由一种单一的检测操作检测,以及分检测表面成适宜的部分,在每个部分 重复各别的检测,这儿有效面积邻近在它们边界而且必须相互搭接。 2)缺陷的方向不能被检测的活缺陷的检测必须在各个方向需要的地方,磁场至少不少于两 个方向施加到检测工件,检测必须两个方向都做。这儿通过连续磁场法,使用一种设备能磁 化检测工件在必须的几个方向磁化以及能在两个方向同时地进行检测。 3)当使用剩漏法时,在磁化操作完成到磁粉图像观察完成期间,每个检测工件或另外的铁 磁材料不要同检测表面接触。 4)在几个工件同时检测的地方,检测工件的排列,磁化方法。磁化电流等等,应特别考虑。 5)当难以确定是由缺陷产生的磁粉图像时,再检查应做退磁和改变表面条件,因为必须确 认指示器是否为缺陷之一种。一种指示是否是否是伪缺陷应遵循下述方法确认。 (1)如果在退磁后重新磁化,磁粉图像是磁泻将消失。 (2)如果电流减小或由剩磁法作重新磁化,则由大电流凝聚磁粉组成的磁粉图像将消失。 (3)如果在磨光顺检测表面后作重新磁化,则由粗糙检测表面产生的磁粉图像将消失。 (4)在磁粉图像出现的磁渗透突然改变的区域能被其他检测证实比磁粉检测。如宏观检 查,微观检查。 6)在检测焊缝时,注意给付下述项目。 (1)当焊缝特别加以热处理时,或象在焊后,对接收的决定的检测应在最终热处理以后 进行。 (2)对检测热处理后的焊缝,压力容器等施加磁化的方法是采用磁轭法,而不是触点法。 9.指示的解释 9.1解释的程序 解释按照下述程序实施: 1.在缺陷已被检出,磁粉指示的解释按8.3到8.6包括的方法是实施。 2.在证实检测表面产生的磁粉图像不是伪缺陷中之一种时,解释必须作出。 9.2解释 由磁粉检测得到的磁粉指示由形状与积淀分级成四类, 仅有任何尺寸大于1.0mm的指示应考 虑是相关指示。 1)形状:指示应被分级为线形或圆形。 2)线形指示:线形指示按长度大于宽度的3倍来划分。 3)圆形指示:圆形指示有圆形或椭圆形的形状以及椭圆的长径等于或小于宽度的3倍来划 分。 4)指示的解释:有效的指示i。 a)由磁场检测形成的有效指示是磁漏场的结果,指示可能是相关的,不相关的或伪缺陷。 b)相关指示:相关指示是不连续(缺陷)的结果产生的漏磁场。相关指示需按在10中描 述的接收标准评价。 c)非相关指示:非相关指示能个别的产生或在图像上作为不需要评价的条件创造的漏磁 场的结果。如断面的改变,粘着材料的性质,磁泻等。 d)伪指示:伪指示不是磁力的结果。例子是机械地保持磁粉或凹陷处的重力,或在表面 的垃圾,或刻痕所保持的磁粉。 10.验收标准 焊缝的验收标准按下述界限组成。 1)裂缝:焊缝不能有任何类型的裂缝。

2)未熔合:焊缝在焊缝金属与母材之间不能有任何未熔合。 3)气孔 a)受横向拉应力影响的对接接头的全熔透剖口焊缝不能有可见的管状气孔。 b)对于所有其他剖口焊缝和角焊缝,直径1mm以上的可见管状气孔的总数在任何直线的 25mm焊缝内不超过10mm,以及在任意300mm长焊缝内不超过19mm。 c)在角焊缝中管状气孔的频率在每100mm焊缝长度中不超过一个,且管状气孔的最大直径 不超过2.5mm。对连接围壁加强肋的角焊缝,在任意直线的25mm焊缝内管状气孔的直径的 总和不超过10 mm。在任意300mm内不超过19mm。 4)咬边:咬边是指在焊缝表面或根部在母材附近对焊趾的熔化的一条沟槽。 (1)对厚度小于25mm的材料,咬边不能大于下述: a)任何单个长度大于50mm深度大于0.8mm。 b)在任意300mm焊缝内累计长度大于50mm深度大于0.8mm。 深度的评估由眼睛和机械手段 作出。深度的评估用液体渗透是不能接受的。 (2)对于厚度等于或大于25 mm的材料,咬边不大于下述: a)任何单个长度大于50mm深度大于1.6mm。 b)在任意300mm焊缝内累计长度不超过50mm,深度大于1.6mm。深度的评估由眼睛和 机械手段作出。深度的评估用磁粉是不能接受的。 (3)在初级构件中,在任何设计负载条件下,当焊缝是横向于拉应力时,咬边的深度不大 于0.25mm深。对于所有另外情况,咬边深度不大于1mm。 11.记录 结果应记录,并附有经过磁粉考试认证的人员表格。

江苏熔盛重工集团有限公司
Jiangsu Rongsheng Heavy Industries Group Co.,Ltd

磁粉检测报告 磁粉检测报告
Magnetic atce Pril Detection Report

RSHI/NDT

报告编号: Report No: 产品名称: Name of product 材料牌号 Material designation 表面状态 Surface state 仪器型号 a aau type pr s p t 磁化方法 Method of magnetizing 工程代号 Project number 图号 Plan number 磁粉种类 Kind o m n i faec gt 合格级别 Conformity level 磁化时间 Time 缺陷编号
Defect number



1 页 第 1 Page

页 of

工件名称 Name of unit 数量 quantity 检测标准 Detection standard 提升力 Strength of upgrade N 检测比例 Detection proportion ﹪

s

序号 No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

工件编号 Unit number

缺陷性质
defect quality

缺陷磁痕尺寸
evidence size of defect

级别 level

结论 conclusion

报告人 reporter 日期 de a t

审核人 assessor 日期 de a t

验船师 Ship surveyor 日期 de a t


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