2023年无缝钢管超声波探伤检验方法.docx

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1、2023年无缝钢管超声波探伤检验方法 第一篇：无缝钢管超声波探伤检验方法 无缝钢管超声波探伤检验方法 探伤原理 超声波探头可实现电能和声能之间的互相转换以及超声波在弹性介质中传播时的物理特性是钢管超声波探伤原理的基础。定向放射的超声波束在管中传播时遇到缺陷，既产生波的反射，又产生波的衰减。经过探伤仪的信号处理，如接受反射法探伤，可获得缺陷回波信号，如接受穿透法探伤，可凭借透过波的衰减程度获得缺陷信号。二者均可由仪器给出定量的缺陷指示。 利用压电效应或电磁感应原理可在管内激发不同类型的超声波。因此，压电超声和电磁超声均可用于管材超声波检验。但电磁超声仅适用于铁磁性材料。探伤方法 接受横波(或板波

2、)反射法(或穿透法)在探头和钢管相对移动的状态下进行自动检验，只有特殊的大口径钢管才可进行手工检验。自动或手工检验时均应保证声束对管子全部外表的扫查。 注：自动检验时对钢管两端将不能有效地检验，但此区域应限制在200mm以内。 检验纵向缺陷时声束在管壁内沿圆周方向传播；检验横向缺陷时声束在管壁内沿管轴方向传播。纵向和横向缺陷的检验均应在管子的两个相反方向上进行。 在需方未提出检验横向缺陷时供方只检验纵向缺陷。经供需双方协商同意，纵向和横向缺陷的检验均可只在管子的一个方向上进 行。 自动或手工检验时均应选用耦合效果良好、并无损于钢管外表的耦合介质。 用处 对比试样用于探伤设备的调试、综合性能测试

3、和运用过程中的定时校验。对比试样上的人工缺陷是评定自然缺陷当量的根据，但不应理解为被检出的自然缺陷与人工缺陷的信号幅度相等时二者的尺寸必定相等。 材料 制作对比试样用钢管与被检验钢管应具有相同的名义尺寸并具有相像的化学成分、外表状况、热处理状态和声学性能。 制作对比试样用钢管上不得有影响探伤设备综合性能测试的自然缺陷。 长度 对比试样的长度应满意探伤方法和探伤设备的要求。人工缺陷 形态 检验纵向缺陷和横向缺陷所用的人工缺陷应分别为平行于管轴的纵向槽口和垂直于管轴的横向槽口，其断面形态均可为矩形或V形(见图1和图2)。矩形槽口的两个侧面应互相平行且垂直于槽口底面。当接受电蚀法加工时，允许槽口底面

4、和底面角部略呈圆形。V形槽的夹角应为60。 位置 纵向槽应在试样的中部外外表和两端距端部不大于200mm(不包括槽口本身长度)处内、外外表各加工一个，3个槽口的名义尺寸相同。航空用和其他重要用处的不锈钢管，当内径小于12mm时可不加工内壁纵向槽。除此之外的其他钢管，当内径小于25mm时可不加工内壁纵向槽。 横向槽应在试样的中部外外表和两端距端部不大于200mm(不包括槽口本身宽度)处外外表各加工一个，3个槽口的名义尺寸相同。通常状况下不加工内壁横向槽，特殊需要时应由供需双方商定。尺寸 人工缺陷的尺寸按表1分为五级。具体级别按有关的钢管产品标准规定执行。如产品标准未作规定，应由供需双方商定或按表

5、1举荐的适用范围执行。 其次篇：超声波探伤作业指导书 超声波探伤作业指导书 适用范围 本作业指导书适用于母材厚度不小于8mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波检验。不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊接，外径小于159mm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和内径小于80的纵向焊缝。2 引用标准 JB4730-94压力容器无损检测 GBll345-89钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法 GB50205-2023钢结构工程施工质量验收规范 3 试验项目及质量要求 3.1 试验项目：内部缺陷超声波探伤。3.2 质量要求 3.2.1 检验等级的分级 根

6、据质量要求检验等级分A、B、C三级，检验的完善程度A级最低，B级一般，C级最高。检验工作的难度系数按A、B、C依次逐级增高，应依据工种2的材质、结构、焊接方法，运用条件及承受荷载的不同，合理的选用检验级别。检验等级应按产品的技术条件和有关规定选择或经合同双方协商选定。3.2.2 焊缝质量等级及缺陷分级 表3.2.2 焊缝质量等级 一级 评定等级 检验等级 探伤比例 II B级 100% 二级 III B级 20% 内部缺陷 超声波探伤 3.2.3 探伤比例的计数方法 探伤比例的计数方法应按以下原则确定：对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度不应小于200mm，当焊缝长度缺乏200m

7、m时，应对整条焊缝进行探伤；对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于l条焊缝。3.2.4 检验区域的选择 3.2.4.1 超声波检测应在焊缝及探伤外表经外观检查合格后方可进行，应划好检验区域，标出检验区段编号。 3.2.4.2 检验区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30的一般区哉，这区域最小10mm，最大20m。3.2.4.3 接头移动区应去除焊接飞溅、铁屑、油垢及其它外部杂质。探伤区域外表应平整光滑，便于探头的自由扫查，其外表粗糙度不应超过6.3um，必要时进行打磨。a、接受一次反射法或串列式扫查探伤时，探头移动

8、区应大于2.5k，(其中，为板厚，k为探头值)；b、接受直射法探伤时，探头移动区域应大于1.5k。 3.2.4.4 去除余高的焊接，应将余高打磨到与临邻近母材平齐。保存余高焊缝，如焊缝外表有咬边，较大的隆起和凹陷等也应进行适当修磨，并做圆滑过渡以免影响检验结果的评定。3.2.5 检验频率 检验频率f一般在2-5MHZ的范围内选择，举荐选用22.5MHZ区称频率检验，特殊状况下，可选用低于2MHZ区或高于2.5MHZ的检验频率，但必需保证系统灵敏度的要求。3.2.6 检验等级，探伤面及运用k值(折射角)见表3.2.6 表3.2.6 板厚mm 探伤面 A 单面单 侧 B C 探伤法 运用折射角或k

9、值 直射法及一 次性反射法 直射法 70(k2.5、k2.o)70或60(k2.5、k2.o、k1.5)45或60;45和60，25 2550 单面双侧或 双面单侧 45和70并用(k1.o或k1.5，50100 100 (k1.o和k1.5，k10和k2O并用) 双面双侧 45和60并用(k10和k15或k2O)仪器、试块、耦合剂、探头 4.1 仪器CTS-2000笔记本式数据超声波探伤仪 4.2 试块 CSK-IA 试块 CSK-A 试块 4.3 耦合剂 应选用适当的液体或模糊状物作耦合剂。耦合剂应具备有良好透声性和相宜流淌性，不应对材料和人体有损伤作用。同时应便于检验后清理。典型耦合剂为

10、水、机油、甘油和浆糊。在试块上调整仪器和产品检验应接受相同的耦合剂。4.4 探头：斜探头、直探头 5 仪器的调整的校验 5.1 基线扫描的调整 荧光屏时基线刻度可按比例调整为代表缺陷的水平距离，深度h或声程S。 5.1.1 探伤面为平面时，可在对比试块上进行时基线扫描调整，扫描比例根据工作厚度和选用的探头角度来确定，最大检验范围应调到时基线满刻度的23以上。 5.1.2 探伤面曲率半径R大于W24时，可在平面对比试块上或探伤面曲率相近的曲面对比试块上，进行时基线扫描调整。5.1.3 探伤面曲面半径R小于等于W24时，探头楔块应磨成与工件曲面相吻合，按GBll345-89第6.2.3条在对比试块

11、上作时基线扫描调整。 5.2 距离一波幅(DAC)曲线的绘制 5.2.1 距离一波幅曲线由选用的仪器、探头系统在对比试块上实测数据绘制，曲线由判废线、定量线、评定线组成，不同验收级别各线灵敏度见表5.2.1 表中DAC是以上2mm标准反射体绘制的距离一波副曲线，即DAC基准线。评定线以上定量线以下为I区，定量线至判废线以下的区，判废线及以上区域为区(判废区)距离波幅曲线的灵敏度 表5.2.1 级别 板厚mm DAC 判废线 定量线 评定线 DAC-4dB DAC-12dB DAC-18dB DAC+2dB DAC-8dB DAC-14dB DAC DAC-6dB DAC-12dB A B C

12、846 46-120 46-120 5.2.2 探测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。 5.2.3 探伤面曲率半径R小于等于W24时，距离一波幅曲线的绘制应在曲线面对比试块上进行。 5.2.4 受检工件的外表耦合损失及材质衰减应与试块相同，否则应进行传输损失修整，在1跨距声程内最大传输损差在2dB以内可不进行修整。 5.2.5 距离一波幅曲线可绘制在坐标纸上，也可干脆绘制在荧光屏刻板上。5.3 仪器调整的校验 5.3.1 每次检验前应在对比试块上，对时基线扫描比例和距离一波幅曲线进行调整或校验。校验点不少于两点。5.3.2 在检验过程中每4h之内检验工作结束后应对时基线扫描和灵敏度进行校

13、验，校验可在对比试块或其他等效试块上进行。 5.3.3 扫描调整校验时，如觉察校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的10或满刻度5(两者取较小值)，则扫描比例应重新调整，前次校验后已经记录的缺点，位置参数应重新测定，并予以更正。 5.3.4 灵敏度校验时，如校验点的反射波幅比距离一波幅曲线降低20或2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，而前次校验后，已经记录的缺陷，应对缺陷尺寸参数重新测定并予以评定。6 初始检验 6.1 一般要求 6.1.1 超声检验应在焊缝及探伤外表经外观检查合格并满意GBll345-89第8.1.3条的要求后方可进行。 6.1.2 检验前，探伤人员应了解受检工件的

14、材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及反面衬垫、沟槽等状况。 6.1.3 探伤灵敏度应不低于评定线灵敏度。 6.1.4 扫查速度不应大于150mmS，相邻两次探头移动间隔保证至少有探头宽度10的重叠。 6.1.5 对波幅超过评定线的反射波，应根据探头位置、方向、反射波的位置及6.1.2条了解焊缝状况，推断其是否为缺陷。推断缺陷的部位在焊缝外表作出标记。6.2平板对接焊缝的检验 6.2.1 为探测纵向缺陷，斜探头垂直于焊缝中心线放置在探伤面上，作锯齿型扫查。探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊缝截面及热影响区。在保持垂直焊缝作前后移动的同时，还应作1015左右移动。 6

15、.2.2 为探测焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查。B级检验时，可在焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线成1020斜平行扫查。C级检验时，可将探头放在焊缝及热影响区上作两方向的平行扫查，焊缝母材厚度超过lOOmm时，应在焊缝的两面作平行扫查或者接受两种角度探头(45和60或45和70并用)作单位两个方向平行扫查，亦可用两个45探头作串列式平行扫查。对电渣焊缝还应增加与焊缝中心线45的斜想向扫查。 6.2.3 为确定缺陷的位置、方向、形态、视察缺陷动态波形或区分缺陷讯号与伪讯号，可接受前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。6.3 曲面工作对接焊缝的检验 6.3.1 探伤面为曲面时，

16、按规定选用对比试块，并接受6.2条的方法进行检验。C级检验时，受工件几何形态限制，横向缺陷探测无法实施时，应在检验记录中予以注明。 6.3.2 环缝检验时，对比试块的曲率半径为探伤面曲率0.9-1.5倍的对比试块，均可接受，对比试块的接受。探测横向缺陷时按6.3.3条的方法进行。 6.3.3 纵缝检验时，对比试块的曲率半径与探伤面曲率半径之差应小于10。 6.3.3.1 根据工件的曲率和材料厚度选择探头角度，并考虑几何临界角的限制，确保声束能扫查到整个焊缝厚度；条件允许时，声束在曲底面的入射角度不应超过70。 6.3.3.2 探头接触面修磨后，应留意探头入射点和折射点角或K值的转变，并用曲面试

17、块作实际测定。 6.3.3.3 当R大于W24接受平面对比试块调整仪器，检验中应留意到荧光屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异，必要时应进行修正。6.4 其它结构焊缝的检验 尽可能接受平板焊缝检验中已经行之有效的各种方法。在选择探伤面和探头时应考虑到检测各种类型缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该结构焊缝中的主要缺陷。7 规定检验 7.1 一般要求 7.1.1 规定检验只对初始检验中被标记的部位进行检验。 7.1.2 对全部反射波幅超过定量线的缺陷，均应确定其位置，最大反射波幅所在区域和缺陷指示长度。表7.1.2mm 检验等级 A 灵敏度 评定灵敏度 定量灵敏

18、度 判废灵敏度 7.2 最大反射波幅的测定 7.2.1 对判定的缺陷的部位，实行6.2.3条的探头扫查方式，增加探伤面、变更探头折射角度进行探测，测出最大反射波幅并与距离一波幅曲线作比较，确定波幅所在区域，波幅测定的允许误差为2dB。 3 4 6 2 3 6 2 3 4 B C 7.1.3 探伤灵敏度应调整到评定灵敏度，见表7.1.2直探头检验等级评定。7.2.2 最大反射波幅A与定量线SL的dB差值记为SLdB 7.3 位置参数的测定 7.3.1 缺陷位置以获得缺陷最大反射波的位置来表示，根据相应的探头位置和反射波在荧光屏上的位置来确定如下全部或部分参数。 a、纵坐标L代表缺陷沿焊缝方向的位

19、置。以检验区段编号为标证基准点(即原点)建立坐标。坐标正方向距离上表示缺陷到原点的距离。 b、深度坐标h代表缺陷位置到探伤面的垂直距离(mm)，以缺陷最大反射波位置的深度值表示。 c、横坐标q代表缺陷位置离开焊缝中心线的垂直距离，可由缺陷最大反射波位置的水平距离或简化水平距离求得。7.3.2 缺陷的深度和水平距离(或简化水平距离)两数值中的一个可由缺陷最大反射波在荧光屏上的位置干脆读出，另一个数值可接受计算法、曲线法、作图法或缺陷定位尺求出。 第三篇：超声波探伤通用作业指导书 超声波探伤通用作业指导书 一、适用范围 超声检测适用场内球铁铸件的检测。 二 引用标准 EN 12680-3:2023

20、 铸造 超声检测 第三部分：球墨铸铁件 三、检测范围 就铸件检测部位问题与客户达成协议或技术部指定。需要说明如何对这些部位进行检验，既接受点式还是扫描检验方法，还要说明从哪个方向进行检验。 四 一般要求 1、超声检测人员应具有确定的基础学问和探伤阅历。并经考核取得有关部门认可的资格证书。 2、探伤仪 量程设定，对于在钢材中传导的丛波和横波来说，至少保证在10mm到2m的范围内可以在量程中进行连续选择。 增益，至少保证在80分贝范围内，测量精度为1分贝，超过80分贝，最大单位间距可为2分贝。 时基线性和垂直线性小于屏幕调整范围的5%。 至少适用于单晶片探头和双晶片探头脉冲回波技术中标称频率在0.

21、5MHz到5MHz包括5MHz的范围。 3、探头 纵波直探头的晶片直径应在1030mm之间，工作频率15MHz，误差不得超过10%。 横波斜探头的晶片面积应在100400mm之间，K值一般取13. 纵波双晶直探头晶片之间的声绝缘必需良好。 3、仪器系统的性能 在到达所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量不得小于10dB。 仪器与探头的组合频率与公称频率误差不得大于10%。 仪器与直探头组合的始脉冲宽度在基准灵敏度下：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。 直探头的远场区分力应不小于30dB，斜探头的远场区分力应不小于6dB。 五、探

22、伤时机及准备工作 1、工件要集中到指定的位置。 2、工件在外观检查合格后方可进行超声探伤，全部影响超声探伤的油污及其他附着物应予以去除。 3、探伤面的外表粗糙度Ra为6.3m。 六 探伤方法 1、为确保检测时超声波声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。探头的扫查速度不应超过150mm/s。耦合剂应透声性好，且不损伤检测外表，如机油，浆糊，甘油和水等。 2、灵敏度补偿 耦合补偿 在检测和缺陷定量时，应对由外表粗糙度引起的耦合损失进行补偿。 衰减补偿 在检测和缺陷定量时，应对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。 曲面补偿 对探测面是曲面的工件，

23、应接受曲率半径与工件相同或相近的试块，通过对比试验进行曲率补偿。 六、系统校准与复核 1、一般要求 系统校准应在标准试块上进行，校准中应使探头主声束对准反射体的反射面，以获得稳定和最大的反射信号。 2、新购探头测定 新购探头应有探头性能参数说明书，新探头运用前应进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和区分力等主要参数的测定。 3、检测前仪器和探头系统测定 运用仪器-斜探头系统，检测前应测定前沿距离、K值和主声束偏离，调整或复核扫描量程和扫查灵敏度。 运用仪器-直探头系统，检测前应测定始脉冲宽度、灵敏度余量和区分力，调整或复核扫查量程和扫查灵敏度。 4、检测过程中仪器和探头系统的复核 遇到下

24、述状况应对系统进行复核： 校准后的探头、耦合剂和仪器调整旋钮发生变更时； 检测人员怀疑扫描量程或扫描灵敏度有转变时； 连续工作4h以上时； 工作结束时。 5、检测结束前仪器与探头系统的复核 每次检测结束前，应对扫描量程进行复核。假如随便一点在扫描线上的偏移超过扫描线读数的10%，则扫描量程应重新调整，并对上一次复核以来全部的检测部位进行复检。 每次扫描结束前，应对扫查灵敏度进行复核。一般对距离-波幅曲线的校核不应少与3点。如曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次复核以来全部的检测部位进行复检；如幅度上升2dB，则应对全部的记录信号进行重新评定。 6、校准、复核的有关留意事项 校准、复核和对

25、仪器进行线性检测时，任何影响仪器线性的限制器如抑制或滤波开关等都应放在“关的位置或处于最低水平上。 七、探伤方法 1、探测方向 一般在探测面上两互相垂直的方向上进行并尽量扫查到工件的整个体积 3、探伤灵敏度确实定 纵波直探头探伤灵敏度确实定 当被探部位的厚度不大于探头的3倍近场区时，一般选用底波确定探伤灵敏度。由于几何形态所限，不能获得底波者或是探测厚度大于45mm而小于3倍近场区时，可干脆接受试块法确定探伤灵敏度。 纵波双晶直探头灵敏度确实定 按需要选择不同直径平底孔的试块，并测试一组不同探测距离的平底孔。调整衰减器，使其中最高的回波幅度到达满刻度的80%。不变更仪器的参数，测出其他平底孔回

26、波的最高点，将其标定在荧光屏上，连接这些点，即是对应于不同平底孔的纵波双晶直探头的距离波幅曲线。 4、补偿 外表粗糙度补偿 在探伤和缺陷定量时，应对由外表粗糙度引起的能量消耗进行补偿。 曲面补偿 对于探测面是曲面的工作，可接受曲率与工件相同或相近0.91.5倍的参考试块，否则应补偿因曲率不同引起的声能损失。 探伤灵敏度一般不低于工件最大探测距离出的2mm平底孔当量。 5、探伤灵敏度的复查 探伤中应检查探伤灵敏度，觉察探伤灵敏度有变更时应重新调整。当增益电平降低2dB以上时，应对上一次校准以来所检查的工件进行复探；当增益电平上升2dB以上时，应对全部缺陷进行重新定量。 八、缺陷记录 记录当量平底

27、孔径超过4mm的单个缺陷的位置和波幅。 记录当量平底孔直径超过2mm的缺陷密集区及其最大缺陷的位置和分布，缺陷密集区面积以12mm12mm的方块作为最小度量单位。 记录由缺陷引起的底面回波降低区域和数值。 不属于上述状况，但探伤人员能判定是否危害性的缺陷也予以记录。 九、探伤报告 探伤报告应包括下述内容： 1、托付探伤的单位，探伤报告编号，签发日期。 2、铸件的名称、编号、材料牌号、探伤面的外表粗糙状况。 3、探伤仪的型号、探头型号、探伤频率、耦合剂、探伤灵敏度和扫查方式。 4、在草图上标明检测区域，如有因几何形态限制而检测不到的部位也必需在草图上标明。 5、缺陷的类型、尺寸和位置。 6、探伤

28、等级和探伤结论。 7、探伤人员和审核人员签字。 第四篇：管材超声波探伤 第四节 管材超声波探伤 一、管材加工及常见缺陷 管材种类很多，据管径不同分为小口径管和大口径管，据加工方法不同分为无缝钢管和焊接管。 无缝钢管是通过穿孔法和高速挤压法得到的，穿孔法是用穿孔机穿孔。并同时用轧辊滚 轧，最终用心棒轧管机定径压延平整成型。高速挤压法是在挤压机中干脆挤压成形，这中方法加工的管材尺寸精度高。焊接管是先将板材卷成管形，然后用电阻焊或埋弧自动焊加工成型。一般大口径管多用这种方法加工。对于厚壁大口径管也可由钢锭经锻造、轧制等工艺加工而成。 管材中常见缺陷与加工方法有关。无缝钢管中常见缺陷有裂纹、折迭、夹层

29、等。焊接管中常见缺陷与焊缝类似，一般为裂纹、气孔、夹渣、未焊透等锻轧管常见缺陷与锻件类似，一般为裂纹、白点、重皮等。 用于高温、高压的管材及其它特殊用处的重要管材都必需进行超声波探伤。据管材不同，分为钢管、铜管和铝管等。下面以钢管为例来说明管材的超声波探伤方法： 二、小口径管探伤 超声波探伤的小口径管是指外径小于100mm的管材。这种管材一般为无缝管，接受穿孔法或挤压法得到。其中主要缺陷平行于管轴的径向缺陷(称纵向缺陷)，有时也有垂直于轴的径向缺陷(称横向缺陷)。 对于管内纵向缺陷，一般利用横波进行周向扫查探测，如图5.23所示。 对于管内横向缺陷，一般利用横波进行轴向扫查探测，如图5.24所

30、示。 按耦合方式不同，小口径管探伤分为接触法探伤和水浸法探伤。(一)接触法探伤 接触法探伤是指探头通过薄层耦合介质与钢管干脆接触进行探伤的方法。这种方法一般为受动探伤，检测效率低，但设备简洁，操作便利，机动灵敏性强。适用于单件小批量及规格多的倩况。 接触法探伤小口径管时，由于其管径小，曲率大，常规横波斜探头与管材接触面小、耦合不良，波束严峻扩大，灵敏度低。为了改善耦合条件。常将探头有机玻璃斜楔加工成与管材外表相吻合的曲面。为了提高探伤灵敏度，可以接受接触聚焦探头来探伤。 下面分别介绍纵向缺陷和横向缺陷的一般探伤方法。1.纵向缺陷探测 (1)探头：探测纵向缺陷的斜探头，应加工成如图5.23所示的

31、形态，使之与工件外表吻合良好。探头压电晶片的长度或直径不大于25mm，探头的频率为2.55.0MHz。 (2)试块：探测纵向缺陷的对比试块应选取与被检管材规格相同，材质、热处理及外表状态相同或相像的管材制成。对比试块上的人工缺陷为尖角槽，尖角槽的位置和尺寸见图5.25和表5.5。 (3)灵敏度调整：探头置于对比试块上作周向扫查探测，将试块上内壁尖角槽的最高回波调至满幅度的80，再移动探头找外壁尖角槽的最高回波。二者波峰的连线为距离一波幅曲线，作为基准灵敏度。在基准灵敏度的基础上提高6dB作为扫查灵敏度。 (4)扫查探测：探头沿径向按螺旋线进行扫查探测。具体扫查方式有三种：一是探头不动，管材旋转

32、的同时作轴向移动。二是探头作轴向移动，管材作转动。三是管材不动，探头沿螺旋线运动。探头扫查螺旋线的螺距不能太大，要保证超声波束对管材进行100%扫查，并有不小于15%的覆盖。 在扫查探测过程中，当觉察缺陷时，要将仪器调整到基准灵敏度、若缺陷回波幅度基准灵敏度，则判为不合格。不合格晶允许在公差范围内实行修磨方法进行处理。然后再复探 管材合格级别由供需双方商定。2.横向缺陷的探测(1)探头：探测横向缺陷的探头应加工成如图5.24所示的形态，探头的晶片长度或直径不大于25mm，探头的频率为2.55.0MHz。 (2)试块：探测横向缺陷用的对比试块，同样应选用与被检管材规格相同，材质、热处理及外表状态

33、相同或相像的管材制成。对比试块上的人工缺陷为周向尖角槽，尖角槽位置和尺寸见图5.26和表5.6 对出试块上人工缺陷一般加工在外外表，只有当D80mm，且壁厚t10mm时，才同时在内外外表加工人工缺陷。二者在轴向要有足够的距离，以免测试时互相影响。 (3)灵敏度调整：对于只有外外表人工缺陷的试块，可干脆将对比试块上的人工缺陷最高回波调至50%作为基准灵敏度。 对于内外外表均有人工缺陷的试块应将内外表人工缺陷最高回波凋至80%，然后找到外外表人工缺陷最高回波，二者波峰的连线为距离一波幅曲线，该曲线为基准灵敏度。 在基准灵敏度的基础上提高6dB作为扫查灵敏度。 (4)扫查探测：探头沿轴向按螺旋线进行

34、扫查探测。当觉察缺陷时，仪器调回到基准灵敏度，若缺陷回波幅度基准灵敏度，则该管材为不合格。不合格品允许在公差范围内进行修磨，修磨后复探。 合格级别由供需双方商定。(二)水浸探伤 小口径管水漫探伤是将水浸纵波探头置于水中，利用纵波倾斜入射到水/钢界面。当入射角a=a1a1时，可在钢管内实现纯横波探测。如图5.29所示。1.探测参数的选择(1)偏心距的选择：如图5.27所示，偏心距是指探头声束轴线与管材中心轴线的水平距离，常用表示。入射角a随偏心距增大而增大，限制就可限制a。 偏心距范围由以下两个条件确定。 纯横波探测条件 横波探测内壁条件 同时满意纯横波探测内壁的条件为 (5.5)对于水浸探伤钢

35、管，cL1=1480m/s，cL2=5900m/s，cs2=3230m/s，有： 0.251R0.458r(5.6) (5.7)式中 R一一小径管外半径； r一小径管内半径。 (2)水层厚度的选择：如图5.28，在水浸探伤中要求水层厚度日大于钢管中横波全声程的l/2(即Hs)。这是因为水中C水=14380m/s，钢中Cs=3230m/s，C水/Cs1/2。当水层厚度大于钢管中横波声程的1/2时，水/钢界面的其次次回波S2将位于管子的缺陷波F 内(一次波)、F外(二次波)之后，这样有利于对缺陷的判别。 (3)焦距的选择：用水浸聚焦探头探伤小径管，应使探头的焦点落在与声束轴线垂直的管心线上，如图5

36、.29所示。式中 F焦距； H水层厚度； R钢管外半径： 偏心距。 例1，用有机玻璃聚焦探头水浸探伤424小管径，已知水中c水=1480m/s，钢中cL2=5900m/s，cL2=3230m/s。求偏心距，水层厚度H，透镜曲率半径r。 解：(1)求偏心距(平均值)R=21，r=Rt=214=17 (2)求水层厚度H 求钢中横波全声程之半 在图5.28的ABO中，由正弦定律得 又由正弦定律得 水层厚度选取：H6.2mm，这里取H=10mm。(3)求焦距F (4)求声透镜曲率半径r 由F=2.2r得 r0.455F=300.455=13.7(mm) 例2，水浸聚焦探伤608小径管，声透镜曲率半径r

37、=36mm，求偏心距和水层厚度H。 解：(1)偏心距 (2)求焦距F F=2.2r2.236=79.2(mm)(3)求水层厚度H 2.探测条件确实定 (1)探头；小径管水浸探伤，一般接受聚焦探头。聚焦探头分为线聚焦和点聚焦。一般钢管接受线聚焦探头。对于薄壁管，为了提高检测实力，也可用点聚焦探头。探头的频率为2.55.0MHz。聚焦探头声透镜的曲率半径r应符合下述条件： (5.9)式中 C1声透镜中纵波波速； C2水中波速； F水中焦距。 对于有机玻璃声透镜：C1=2730m/s，C2=1480m/s (2)声耦合：小管径探伤常用耦合剂为水。为了增加对钢管外表的润湿作用，需加入少量活性剂。为了防

38、止钢管生锈，需加入适量的防锈剂。 (3)扫查方式；小径管探伤时探头扫查方式为螺旋线。一是探头不动，钢管作螺旋运动；二是探头沿管轴转动，钢管直线运动。三是探头沿管移动，钢管转动。螺距应小于或等予探头声束有效宽度，探头移动速度u为 U=nt(5.10)式中 n管子转速； t螺距。 3.探伤灵敏度的调整和质量评定 小管径探伤时，常用如图5.26所示的内外壁开有人工尖角槽的对比试样来调整灵敏度，试样材质及规格同被探钢管。 调整时，转动水中试样使内外壁人工槽回波均达50%基准高，以此作为基准灵敏度。扫查探伤灵敏度比基准灵敏度高6dB。探伤中当缺陷回波基准灵敏度时，就判为不合格。不合格品允许在壁厚的公差范

39、围内进行打磨，然后再复探。 三、大口径管探伤 超声波探伤中，大口径管一般是指外径大于100mm的管材。 大口径管曲率半径较大，探头与管壁声耦合较好，通常接受接触法探伤批量较大时也可接受水浸探伤。接受接触法探伤时，若管径不太大，为了实现更好的耦合，需将探头斜楔磨成与管材外表相吻合的曲面，也可在探头加装与管材吻合良好的滑块，如图5.30所示。1.探测方法的选择 大口径管成型方法较多，如穿孔法、高速挤压法、锻造法和焊接法等。因此大口径管内缺陷比较困难。既可能有平行于轴线的径向和周向缺陷，又可能有垂直于轴线的径向缺陷。不同类型的缺陷需要接受不同的方法来探测。常用的方法有纵波垂直探伤法，横波周向、轴向探

40、伤法。 (1)纵渡垂直探伤法：如图5.31所示，对于与管轴平行的周向缺陷，一般接受纵波单直探头或联合双直探头探伤。当缺陷较小时，缺陷波F与底波B同时出现。这时可根据F波的高度来评价缺陷的当量大小。当缺陷较大时，底波B将会消逝，这时可用半波高度法来测定缺陷的面积大小。 (2)横波周向探伤法：如图5.32所示，对于与管轴平行的径向缺陷，常接受横渡单斜探头或双斜探头进行周向探测。 单斜探头探伤如图5.32(a)，这时缺陷的粼剐与一般斜探头探伤类似。考虑到缺陷的取向不同，探测时，探头应作正反两个方向的全面扫查，以免漏检。 双斜探头探伤如图5.32(b)，这时两个探头单独收发，同一缺陷在示波屏上可能同时

41、出现两个缺陷波，如图中F、F就是探头1、2接收到的同一缺陷回波，它们处于180的两侧对称位置。当探头沿管外壁作周向移动时，F、F在180的两侧作对称移动。据此可对缺陷进行判别。 (3)横波轴向探伤法：如图5.33所示，对于与管轴垂直的径向缺陷，常用单斜探头或联合双斜探头进行轴向探伤。图5.33(a)为单斜探头探伤，这时声束在内壁的反射波更进一步发散，声能损失大，因此外壁缺陷灵敏度较低，探伤时要留意这一点。图5.33(b)为联合双斜探头探伤，这时只要内外壁缺陷处于两晶片放射声场交集区内，则内外壁缺陷灵敏度基本一样。 (4)水浸聚焦探伤法：图5.34为水浸聚焦探伤大口径管堵塞状况，这时聚焦探头声束

42、敛聚。能量集中，灵敏度高。一般接受线聚焦探头，焦点调在管材中心线上。这样横波声柬在管内外壁多次反射，产生多次敛聚发散。在整个管子截面上形成平均宽度基本一样的声束，这样不仅探伤灵敏度较高，而且内外壁缺陷检出灵敏度大致相同。 2.周向探伤缺陷定位与修正 横波轴向探伤管材时，缺陷定位与平板工件类似，但横波周向探伤时，缺陷定位与平板工停不同，如图5.35所示，这时不但入射到管材内壁的入射角增加了，而且一次波声程和跨距也都增加了。这样平钣工件缺陷定位计算公式也就不适用了，需要推导别的计算公式。 为了便于计算，特引进声程修正系数和跨距修正系数m。其中声程修正系数和跨距修正系数m可由图4.25和图4.26查

43、得。 管材缺陷大多出如今内外壁上，内壁缺陷可用一次波探测到，外壁缺陷可用二次波探测到。 一次波探测觉察内壁缺陷时，缺陷定位计算公式为： 式中 声程修正系数； m跨距修正系数； T材壁厚； 探头折射角。 二次波探测觉察外壁缺陷时，缺陷定位计算公式为： 3.探头入射点与拆射角的测定 在管材探伤中，为了实现良好的耦合，常将探头修磨为与管材曲率半经相同的曲面，如图 5.36所示，但这时探头的入射点和折射角发生了转变。因此需要重新测定入射点和折射角。由于这时探头外表为曲面，因此常规测定，入射点和折射角的方法就不用了。而要用特殊的方法和试块来测定。 (1)入射点的测定：如图3.37所示，将探头楔块的圆弧置于试块的棱角上，前后移动探头，使棱角反射波最高时试块棱角处对应的点为探头入射点。这种方法称为棱角反射法。 (2)折射角的测定：先加一个如图5.38所示的实心圆柱体试块，试块材质曲率半径与被探管材相同，在试块外表旁边加工一个1.520的人工缺陷。然后将探头置于试块上，前后移动探头，找到1.5人工缺陷的最高回波，测定探头入射点A至1.1的距离b，并连接过入射点A的直径AB