建筑钢结构焊缝超声波探伤实施细则.pdf
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1、 *公司 钢构作业指导书 建筑钢结构焊缝超声波探伤 文件编号:版 本 号:编 制:批 准:生效日期:*公司作业指导书 文件编号*版本/版次 主题 建筑钢结构焊缝超声波探伤实施细则 页 数 第 2 页 共 13 页 生效日期 建筑钢结构焊缝超声波探伤实施细则 1.目的 为使测试人员在做建筑钢结构焊缝超声波探伤时有章可循,并使其操作合乎规范。2.适用范围 适用于母材厚度不小于4mm 的碳素钢和低合金钢的钢板对接、T 型接头、电渣焊接头;适用于母材壁厚不小于 3.5mm,管径不于小 48mm 的螺栓球节点杆件与锥头或封板对接;适用于母材壁度不小于 4mm,球径不小于 120mm,管径不小于 60 m
2、m 的焊接空心球及球管焊缝;适用于母材壁厚不小于 6mm、支管管径不于小 89mm、局部两面角夹不小于 30、支管壁厚外径比小于 13%的圆管相贯接节点碳素钢和低合金钢焊接接头焊。3.检测依据 GB 50205-2001钢结构工程施工质量验收规范 JGJ7-2010 空间网格结构技术规程 JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程 GB 50661-2011 钢结构焊接规范 JG/T203-2007钢结构超声波探伤及质量分级法 GB/T11345-2013焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定 4检验方法概述 超声波探伤法的原理是利用超声波探伤仪换能器发射的脉冲超声波,通过良好的耦合方式
3、使超声波入射至被检工件内,超声波在工件内传播遇到异质界面产生反射,反射波被换能器所接收并传至超声波探伤仪示波器。通过试块或工件底面作为反射体调节时基线以确定缺陷反射回波的位置,调整检测灵敏度以确定缺陷的当量大小。5人员要求 所有从事超声波探伤的检验员应通过有关部门组织的超声波探伤培训、考试并取得相应的执业资格证书,级检验员具有现场操作资格,但必须在级或级人员的指导或监督下进行,级或级人员可以编制超声波探伤工艺规程和工艺卡以及签发审核检验报告。超声检验人员的视力应每年检查一次,校正视力不得低于1.0。6检测器材 6.1 超声波探伤仪:采用数字 A 型脉冲反射式超声波探伤仪,频率范围为 0.5-1
4、0MHz,且实时采样频率不应小于 40MHz;衰减器精度为任意相邻 12dB 的误差在1dB 以内,最大累计误差不超过 1dB;水平线性偏差不大于 2%,垂直线性偏差不大于 3%。6.2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;主声束垂直方向上不应有明显双峰;折射角的实测值与公称 值的偏差应不大于士 2(K 值偏差不应超过士 0.1),前沿距离的偏差应不大于士 1mm。6.3 仪器和探头系统性能:系统有效灵敏度必须大于评定灵敏度 10dB 以上;直探头远场分辨力30dB,斜探头远场分辨力6dB;6.4 试块 6.4.1 标准试
5、块:CSK-A、CSK-B 该试块主要用于测定探伤仪、探头及系统性能,调校探头 K 值、前沿,调整时基线比例。6.4.2 对比试块:RB-1、RB-2、RB-3 该系列试块主要用于探测范围为 8150mm 的距离波幅曲 6.4.4 对比试块:RBJ-1 试块用于评定焊缝根部未焊缝程度,也可用壁厚 5mm 下以杆件的时基 *公司作业指导书 文件编号*版本/版次 主题 建筑钢结构焊缝超声波探伤实施细则 页 数 第 3 页 共 13 页 生效日期 线调节和灵敏度调整。6.4.5 对比试块:CSK-Dj 试块用于板节点现场标定、校核探伤灵敏度与时基线、制作距离 波幅曲线、测定系统性能等。6.5 耦合剂
6、 6.5.1 应选用适当的液体或糊状物作为耦合剂,耦合剂应具有良好透声性和适宜流动性,不应对材料和人体有损伤作用,同时应便于检验后清理。6.5.2 典型的藕合剂为水、机油、甘油和浆糊,耦合剂中可加人适量的“润湿剂”或活性剂以便改善藕合性能。6.5.3 在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合 7.工作程序 7.1 检测准备 7.1.1 测试前可由项目负责人或有关人员前往现场踏勘,了解现场基本情况(操作环境工件材质焊接方法结构类型等)以及检测数量;7.1.2 接收委托单,进行委托审核及检测可行性分析;7.1.3 选择合理的探伤工艺;7.1.4 调校仪器,制作距离波幅曲线;7.2 现场检测 7.
7、2.1 清理及打磨探头扫查区域;7.2.2 涂刷耦合剂;7.2.3 初步扫查,观察回波信号,对于评定线以上的缺陷回波在焊缝相应位置作出标记;7.2.4 精确扫查,对初步扫查已经判定的缺陷进行定位、定量的精确测量,必要时可以接合焊接工艺进行缺陷定性。7.3 记录与报告 7.3.1 填写设备使用记录;7.3.2 以单条焊缝为单位记录焊缝缺陷;7.3.3 书面通知委托方检测结果及数量;7.3.4 编写检测报告.8.检测技术要求 8.1 抽样规则 8.1.1 焊缝处数的计数方法:工厂制作焊缝长度不大于 1000mm 时,每条焊缝应为 1 处;长度大于 1000mm 时,以 1000mm 为基准,每增加
8、 300mm 焊缝数量应增加 1 处;现场安装焊缝条应为 1 处。8.1.2抽样检验除设计指定焊缝外应采用随机取样方式取样,且取样中应覆盖到该批焊缝中所包含的所有钢材类别、焊接位置和焊接方法 8.1.3钢管与钢管的对接焊缝应为一级焊缝,100%检测;球管对接焊缝、钢管与封板(或锥头)的对接焊缝应为二级焊缝,20%检测,按焊缝条数计算百分比。8.2 检验等级及评定等级 一级焊缝检验等级为B级,评定等级为级;二级焊缝检验等级为B级,评定等级为级;球管对接焊缝、钢管与封板(或锥头)的对接焊缝、圆管相贯接节点焊缝在杆件外表面检测时检验等级为B级,评定等级为级。9.一般规定 *公司作业指导书 文件编号*
9、版本/版次 主题 建筑钢结构焊缝超声波探伤实施细则 页 数 第 4 页 共 13 页 生效日期 9.1 探伤面按不同检验等级要求选择探伤面。推荐的探伤面(如图 1)和表 5 所示。图 1 探伤面和侧 9.2 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%的一段区域,这个区域最小 10 mm,最大 20 mm(见图 2)图 2 检验区域 9.3 探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他外部杂质。探伤表面应平整光滑,便于探头的自由扫查,其表面粗糙度不应超过6.3m,必要时应进行打磨。a)采用一次反射法或串列式扫查探伤时,探头移动区应大于1.25 P,P=2K=2tg 式中:P-
10、跨距(mm);-一 母 材 厚 度(mm)b)采用直射法探伤时,探头移动区应大于7.5P 9.4 去除余高的焊缝,应将余高打磨到与邻近母材平齐。保留余高的焊缝,如焊缝表面有咬边,较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨,并作圆滑过渡以免影响检验结果的评定。9.5 探伤面曲率半径 R 小于等于 W2/4 时,距离一波幅曲线的绘制应在曲面对比试块上进行。9.6 受检工件的表面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失差在 2 dB 以内可不进行修整。9.7 检验前,探伤人员应了解受检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬
11、垫、沟槽等情况。*公司作业指导书 文件编号*版本/版次 主题 建筑钢结构焊缝超声波探伤实施细则 页 数 第 5 页 共 13 页 生效日期 9.8 探伤灵敏度应不低于评定线灵敏度,探测横向缺陷时,应将各线灵敏度均提高 6dB。9.9 扫查速度不应大于150 mm/s,相邻两次探头移动间隔保证至少有探头宽度10%的重叠 10.平板对接焊缝的检验 10.1.适用范围 本条适用于母材厚度8160mm的对接焊缝。本条不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝、外径小于159 mm的钢管对接焊缝及外径小于250mm和内外径之比小于80%的纵向焊缝。10.2 选择探头 10.2.1 斜探头的折射角月或 K 值应依据材
12、料厚度,焊缝坡口型式及预期探测的主要缺陷种类来选择。对不同板厚推荐的探头角度和探头数量见表1,对不同板厚及探头移动空间推荐的 探伤方法和探伤面见表 2 表 1 探头参数的选择 板厚(mm)探头参数 频率(MHz)晶片(mm)前沿(mm)K 值 812 5 99 10 K3.0 1220 2.5 99 12 K2.5 2035 2.5 1313 14 K2.0 3550 2.5 1313 14 K1.5 50160 2.5 1313 14 K1.0 和 K1.5 表 2 探伤法和探伤面的选择 板厚(mm)探头移动空间(mm)探伤法 探伤面 8100 2.5KT 直射法加一次反射法 单面双侧 1.
13、5KT2.5KT 直射法 双面双侧 100160-直射法 双面双侧 10.2.2 串列式扫查,推荐选用公称折射角均为 45o的两个探头,两个探头实际折射角相差不应超过 2o,探头前沿长度相差应小于 2 mm。为便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺陷,亦可选用两个不同角度的探头.但两个探头角度均应在 35o-55o范围内。10.3 仪器调校 10.3.1 探头前沿长度测量及时基线比例调整 将探头置于 CSK-IA 或 CSK-IB 试块上,利用 R100 曲面反射回波测量探头前沿长度,测量三次取平均值作为探头的前沿长度;利用 R50 和 R100 曲面反射回波调整时基线比例。10.3.2 K 值的测量
14、 将探头置于 CSK-IA 或 RB-2 试块上,利用孔径50 或3 的孔测定 k 值,测量三次取平 *公司作业指导书 文件编号*版本/版次 主题 建筑钢结构焊缝超声波探伤实施细则 页 数 第 6 页 共 13 页 生效日期 均值作为探头 K 值。10.3.3 绘制曲线 将探头置于 RB 对比试块,调节探头位置和仪器增益,使深度为 10mm 孔或 5mm 孔的反射波高度为满刻度的 80%,在荧光屏上标出反射波波峰所在的点;固定仪器增益不变,分别探测不同深度的孔,在荧光屏上标出最高反射波所在的点,用光滑曲线连接这些点,即得到面板距离波幅曲线。曲线由判废线 RL、定量线 SL 和评定线 EL 组成
15、(如图 3 所示),不同验收级别的各线灵敏度见表 3。表中的 DAC 是以允3mm 标准反射体绘制的距离一波幅曲线,即 DAC 基准线。评定线以上至定量线以下为区(弱信号评定区);定量线至判废线以下为区(长度评定区);判废线及以上区域为区(判废区)。图 3 距离一波幅曲线示意图 表 3 距离一波幅曲线的灵敏度 判废线 定量线 评定线 DAC DAC-6dB DAC-14dB 10.4 扫查 10.4.1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(见图4)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。在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时,还应作10o15o的左右转动
16、。图 4 锯齿形扫查 图 5 斜平行扫查 图 6 平行扫查 10.4.2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。a)B级检验时,可在焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线成10o20o作斜平行扫查(见图5);*公司作业指导书 文件编号*版本/版次 主题 建筑钢结构焊缝超声波探伤实施细则 页 数 第 7 页 共 13 页 生效日期 b)C级检验时,可将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查(见图6),焊缝母材厚度超过100 mm时,应在焊缝的两面作平行扫查或者采用两种角度探头(45o和60o或45o和70o并用)作单面两个方向的平行扫查;亦可用两个45o探头作串列式平行扫查;c)对电
17、渣焊缝还应增加与焊缝中心线成45o的斜向扫查。10.4.3为确定缺陷的位置、方向、形状、观察缺陷动态波形或区分缺陷讯号与伪讯号,可采用前后、左、右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式(见图7)图 7 四种基本扫查方法 10.5 测定缺陷 10.5.1 缺陷最高回波的测定 对判定为缺陷的部位,采取10.4.3条的探头扫查方式、增加探伤面、改变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2 dB,最大反射波幅A与定量线SL的dB差值记为SL士dB。10.5.2 缺陷位置的测定 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
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