1、 原材料超声波检测方案一、目的范围为了提高实验人员操作技能，配合公司生产，现对公司所有进厂原材料进行 100%超声波复查检验。本方案适用于板厚为 40mm250mm 的碳素钢、低合金钢轧制原材料板材的超声波检测和质量分级。二、标准规范GB/T 2970-2004 中厚板超声波检验方法JB/T 4730-2005.3 承压设备无损检测第三部分超声波检测三、试验原理3.1 原材料加工及常见缺陷原材料钢板是由板坯轧制而成的，而板坯又是由钢锭轧制或连续浇铸而成的。钢板中常见缺陷有分层、折迭、白点等，裂纹少见。如图 3.1 所示。 白 点折 迭分 层分层式板坯中缩孔、夹渣等在轧制过程中未密合而形成的分离
2、层。分层破坏了钢板的整体连续性，影响钢板垂直板面的拉应力作用的强度。折迭是钢板表面局部形成互相折合的双色金属。白点是钢板在轧制后冷却过程中氢原子来不及扩散而形成的，白点断裂面呈白色，多出现在厚度大于 40mm 的钢板中。由于钢板中的分层、折迭等缺陷是在轧制过程中形成的，因此他们都平行于板面。根据钢板厚度不同，将钢板分为薄板与中厚板，一般薄板厚度 40mm）。中厚板常用垂直板面入射的纵波探伤法，又称垂直探伤法。3.2 探伤方法 中厚板垂直探伤法的耦合方式有直接接触法和充水耦合法。3.2.1 接触法接触法是探头通过薄层耦合剂与工件接触进行探伤。当探头位于完好区时，示波屏上显示多次等距离的底波，无缺
3、陷波，如图 3.2（a）。当探头位于缺陷较小的区域时，示波屏上缺陷波与底波共存，底波有所下降，如图 3.2（b）。当探头位于缺陷较大的区域时，示波屏上出现缺陷的多次反射波，底波明显下降或消失，如图 32（c）大 缺 陷小 缺 陷无 缺 陷3.2.2 水浸法（充水耦合法）冲水耦合法探伤与钢板不直接接触，通过一层水来耦合。这时水/钢界面（钢板上表面）多次回波与钢板底面多次回波互相干扰，不利探伤。调整水层厚度，使水/钢界面回波分别与钢板多次底波重合，这时示波屏上波形清晰利于探伤，这种方法称为充水多次重合法，如图 3.3。当界面各次回波分别与钢板底波一一重合时，称为一次重合法。当界面各次回波分别与第2
4、、4次钢板底波重合时称为二次重合法，三、四次重合法等依次类推。()四 次 重 合 法()三 次 重 合 法 ()二 次 重 合 法()一 次 重 合 法工 件水应用水浸多次重合法探伤不仅可以减少近场区的影响，而且可以根据多次底波衰减情况来判断缺陷严重程度，一般常用四次重合法。四、检测仪器设备所用的仪器为武汉中科的 HS 620 型数字式超声波探伤仪，符合 GB/T 8651 或 JB/T 10061 的有关要求。不管选用那种探头，都要保证有效探测区。探头选用表板厚/mm 所用探头 探头标称频率/MHz613 双晶片直探头 51360 双晶片直探头或单晶片直探头 2.060 单晶片直探头 2.0
5、五、检测内容与步骤5.1 检测内容5.1.1 检测面可以从任意一轧制面进行检验，若需要时上下两面检测，被检测的表面应平整，应清除影响检验的氧化皮、腐蚀油污等。5.1.2 检测灵敏度检验灵敏度应计入灵敏度试块于被检验钢板之间的表面耦合声能损失。 板厚不大于 20mm时，若利用双晶探头检验，在同厚度钢板上将第一次底波高度调整到慢刻度的 50%。再提高灵敏度 10dB 作为检验灵敏度。 若用单晶直探头时，检验灵敏度按试块平底孔第一次反射波高等于满刻度的 50%来校准。 板厚大于 20mm 时，检验灵敏度按 5 平底孔第一次反射波高等于满刻度的 50%来校准。 在动状态下，在无杂波的情况下，使用第一次
6、人工缺陷的反射波高不低于仪器荧光屏满刻度的 80%，在提高 6dB 做为检验灵敏度。5.1.3 探头扫查形式 a）探头沿垂直于钢板压延方向，间距不大于 100mm 的平行线扫差。在钢板周边 50mm 及剖口预定线两侧各 50mm 内沿其周边进行扫查。同时为了缩小检验，盲区可毛边交货。b） 根据合同技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式的扫查。5.1.4 检验速度 用直接接触法时，扫查速度不得大于 200mm/s，液侵法，扫查速度不得大于 100mm/s，使用自动报警系统时，则不在此限。 5.2 检测步骤1 直探头入射零点和声速自动调校首先将需使用的直探头放在试块 CSK-IA 试块上（探头放
7、置如图），调制二次波（50mm）、四次波（100mm）位置，仪器自动校准。2 直探头 AVG 曲线制作AVG 曲线是描述规则反射体的距离、回波高及当量大小之间关系的曲线。A、V、G 是德文距离、增益、和大小的字头缩写。制作了 AVG 曲线之后，仪器根据缺陷波和曲线之间的关系自动算出缺陷的当量直径即缺陷 值。六、钢板质量分级6.1 依据标准据缺陷指示长度与缺陷指示面积占有率不同将钢板质量为、 、等四级，级最高，级最低。具体分级见表 6.1。级别不允许存在的单个缺陷的指示长度（mm）不允许存在的单个缺陷的指示面积（cm 2）在任一 1m*1m 的检验面积内部允许存在的缺陷面积百分比（%）以下单个面
8、积指示面积不记（cm 2） 80 25 3 5 10 10 25缺陷指示长度是指缺陷最大长度尺寸。缺陷指示面积是指缺陷边界范围内的面积。对于间距小于 100mm 或较小缺陷指示长度的多个缺陷，以各块缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。在探伤过程中，探伤人员确认钢板中有白点、裂纹等危害性缺陷存在时，则应判废，不作评级。在钢板周边 50mm（板厚大于 100mm 时，取板厚的一半）可检验区域内及破口预定线两侧各25mm 内，单个缺陷的指示长度不得大于或等于 500mm。6.2 在检查过程中，发现下列三种情况之一，即作为缺陷：a) 缺陷一次回波波高不小于满刻度的 50%；b）当底波波高未达到满刻度，而缺陷一次回波波高与底波波高之比不小于 50%；c）当底波波高小于刻度的 50%。七、检验报告检测结果及时向有关部门汇报。检验报告应包括以下内容：工件情况：材料牌号、钢板炉批号、材料厚度等;检验条件：探伤仪型号、探头类型、探头标称频率、晶片尺寸、耦合剂、对比试块等；检验结果：包括缺陷位置、缺陷分布示意图、缺陷等级及其他；检验人员、报告签发人的姓名及资格等级、检验日期、报告签发日期等。
