第3部分超声检测标准

表13 单个缺陷的质量等级评定 mm

等级 缺陷当量直径 Ⅰ ≤φ2 Ⅱ ≤φ3 Ⅲ ≤φ4 Ⅳ ≤Φ5 Ⅴ >φ5 4.6.8.2 由缺陷引起底波降低量的质量等级评定见表12。

4.6.8.3 按表12和表13评定缺陷等级时，应作为独立的等级分别使用。

4.6.8.4 当缺陷被检测人员判定为危害性缺陷时，螺栓坯件的质量等级为Ⅴ级。

4.7 承压设备用奥氏体钢锻件超声检测 4.7.1 范围

本条适用于承压设备用奥氏体钢锻件的超声检测和质量等级评定。 4.7.2 探头

4.7.2.1 探头的工作频率为0.5 MHz～2MHz。 4.7.2.2 直探头的晶片直径为14mm～30mm。 4.7.2.3 斜探头的K值一般为0.5～2。

4.7.2.4 为了准确测定缺陷，必要时也可采用其他探头。 4.7.3 试块

4.7.3.1 对比试块应符合3.5的规定。

4.7.3.2 对比试块的晶粒大小和声学特性应与被测锻件大致相近。

4.7.3.3 应制备几套不同晶粒度的奥氏体钢锻件对比试块，以便能将缺陷区衰减同试块作合理的 比较。

4.7.3.4 对比试块的形状和尺寸按图11和表14所示。

表14 奥氏体钢锻件试块尺寸 mm

φ3 L 20 40 60 80 — — — — — — D 50 50 50 50 — — — — — — L 20 50 80 120 160 200 — — — — φ6 D 50 50 50 60 80 80 — — — — L 20 50 100 150 200 250 300 — — — φ10 D 50 50 60 80 80 100 100 — — — L 20 50 100 150 200 250 300 400 500 600 φ13 D 50 50 60 80 80 100 100 150 150 200

4.7.3.5 在条件允许时，经合同双方协议，可在锻件有代表性的部位加工一个或几个适当大小的对比孔或槽，代替试块作为校正和检测的基准。 4.7.4 检测时机和工件要求

4.7.4.1 锻件原则上应在最终热处理后、粗加工前进行超声检测。检测表面粗糙度Ra≤6.3μm。检测面应无氧化皮、漆皮、污物等。

4.7.4.2 锻件应加工成简单的形状，以利于扫查和声束的覆盖。 4.7.5 检测方法

一般应进行直探头纵波检测。对筒形锻件和环形锻件必要时还应进行斜探头检测，但扫查部位和验收标准应由合同双方商定。 4.7.5.1 斜探头检测

13

奥氏体钢锻件斜探头检测应按附录E（规范性附录）的要求进行。 4.7.5.2 直探头纵波检测

直探头纵波检测应符合4.2.5.2的规定。 4.7.6 灵敏度的校正

4.7.6.1 当被检锻件厚度小于或等于600mm时，应根据定货锻件厚度和要求的质量等级，在适当厚度和当量的平底孔试块上校正，并根据实测值做出距离-波幅曲线（定量线）；当被检锻件厚度大于600mm时，在锻件无缺陷部位将底波调至满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。

4.7.6.2 扫查灵敏度应至少比距离-波幅曲线（定量线）或基准灵敏度提高6dB。 4.7.7 缺陷记录

4.7.7.1 由于缺陷的存在，而使底波降为满刻度25%以下的部位。 4.7.7.2 波幅幅度大于基准线高度50%的缺陷信号。 4.7.8 质量等级评定

4.7.8.1 单直探头检测的质量等级评定见表15。 4.7.8.2 斜探头检测的质量等级评定见表16。

4.7.8.3 表15和表16的级别应作为独立的等级使用。

表15 单直探头检测的质量等级评定 mm 工件公称厚度 工件质量等级 缺陷当量直径φ或因缺陷引起底波降低后的幅度 Ⅰ ≤80 Ⅱ ＞80～200 Ⅰ Ⅱ ＞200～300 Ⅰ ≤φ10 Ⅱ ＞φ10 ＞300～600 Ⅰ ≤φ13 Ⅱ ＞φ13 ＞600 Ⅰ Ⅱ ≤φ3 ＞φ3 ≤φ6 ＞φ6 ≥5% 〈5%

表16 斜探头检测的质量等级评定 mm 等级 缺陷大小 Ⅰ V形槽深为工件壁厚的3%，最大为3 Ⅱ V形槽深为工件壁厚的5%，最大为6 附录E

（规范性附录）

压力容器用奥氏体钢锻件斜探头检测

E.1 范围

本附录适用于内、外径之比大于或等于80%的承压设备用奥氏体钢环形和筒形锻件的超声斜探头检测。 E.2 对比试块

为了调整检测灵敏度，利用被检工件壁厚或长度上的加工余量部分制作对比试块。在锻件的内、外表面，分别沿轴向和周向加工平行的V形槽作为标准沟槽。V形槽长度为25mm，深度t为锻件壁厚的3%或5%，角度为60°。也可采用其他等效的反射体（如边角反射等）。 E.3 扫查方式

扫查方向如附录D中图D.1的规定。 E.4 基准灵敏度确定

E.4.1 采用切槽法时，一般需将探头置于外圆表面上，声束垂直于刻槽长度方向，移动探头并调整仪器灵敏度，使外壁槽第二次反射（W型反射）或内壁槽第二次反射（N型反射）回波高度至少为满刻度的20%。连接外壁槽第一、第二次回波峰值点或内壁槽第一、第二次回波的峰值点，以此作为全跨距校正的距离-波幅曲线。

E.4.2 如果采用全跨距校正从内、外壁表面的槽上都得不到至少为满刻度20%的第二次回波，则应采用半跨距校正（此时内外壁均应各制一槽，并使其互不影响）。使来自外壁槽的第一次回波高度至少为满刻度的20%，连接内壁槽第一次回波和外壁槽第一次回波的峰值点，以此作为半跨距校正的距离-波幅曲线。

14

E.4.3 内径小于500mm，且长度超过900mm的筒形锻件，通常不从内表面进行扫查。 5 承压设备对接焊接接头超声检测

5.1 钢制承压设备对接焊接接头超声检测 5.1.1 适用范围

本条规定了钢制承压设备对接焊接接头的超声检测和质量等级评定。

本条适用于母材厚度为8mm～400mm全焊透熔化焊对接焊接接头的超声检测。母材厚度为6mm～8mm全焊透熔化焊对接焊接接头的超声检测应按照附录G(规范性附录)的规定进行。承压设备有关的支承件和结构件以及螺旋焊接接头的超声检测也可按本条的规定进行。钛制承压设备对接焊接接头超声检测参照附录M（资料性附录）的规定进行，奥氏体不锈钢承压设备对接焊接接头超声波检测参照附录N（资料性附录）的规定进行。

如确有需要，壁厚为4mm～6mm的环向焊接接头的超声检测可参照6.1进行。

本条不适用于铸钢焊接接头、外径小于159mm的钢管对接焊接接头、内径小于或等于200mm的管座角焊缝的超声检测，也不适用于外径小于250mm或内、外径之比小于80%的纵向焊接接头超声检测。 5.1.2 超声检测技术等级

5.1.2.1 超声检测技术等级选择

超声检测技术等级分为A、B、C三个检测级别。超声检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关标准及设计图样规定。

5.1.2.2 不同检测技术等级的要求

5.1.2.2.1 A级仅适用于母材厚度≥8mm～46mm的焊接接头。可用一种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面单侧进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。 5.1.2.2.2 B级检测：

a) 母材厚度≥8mm～46mm时，一般用一种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。

b) 母材厚度大于46mm～120mm时，一般用一种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测，如受几何条件限制，也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行检测。

c) 母材厚度大于120mm～400mm时，一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10°。

d) 应进行横向缺陷的检测。检测时，可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成10°～20°作两个方向的斜平行扫查，见图12。如焊接接头余高磨平，探头应在焊接接头及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图13。 5.1.2.2.3 C级检测：

采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平，对焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测，检测方法见5.1.4.4。

a)母材厚度≥8mm～46mm时，一般用两种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10°，其中一个折射角应为45°。

b)母材厚度大于46mm～400mm时，一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10°。对于单侧坡口角度小于5°的窄间隙焊缝，如有可能应增加对检测与坡口表面平行缺陷有效的检测方法。

c)应进行横向缺陷的检测。检测时，将探头放在与焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图13。 5.1.3 试块

5.1.3.1 试块制作应符合3.5的规定。

5.1.3.2 采用的标准试块为CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA和CSK-ⅣA。其形状和尺寸应分别符合图14、图15、图16、图17和表17的规定。

5.1.3.3 CSK-ⅠA、CSK-ⅡA和CSK-ⅢA试块适用壁厚范围为6mm～120mm的焊接接头，CSK-ⅠA和CSK-ⅣA系列试块适用壁厚范围大于120mm～400mm的焊接接头。在满足灵敏度要求时，试块上的人工反射体根据检测需要可采取其他布置形式或添加，也可采用其他型式的等效试块。

15

5.1.3.4 检测曲面工件时，如检测面曲率半径R≤W2/4时（W为探头接触面宽度，环缝检测时为探头宽度，纵缝检测时为探头长度），应采用与检测面曲率相同的对比试块，反射孔的位置可参照标准试块确定。试块宽度b一般应满足：

b≥2λS/D0?????????????????（3） 式中：b——试块宽度，mm；

λ——超声波波长，mm； S——声程，mm；

D0——声源有效直径，mm。 5.1.4 检测准备 5.1.4.1 检测面

a）检测区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

为5mm，最大为10 mm，见图18。

b）探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。检测表面应平整，便于探头的扫查，其表

面粗糙度Ra应小于等于6.3μm，一般应进行打磨。

（1）采用一次反射法检测时，探头移动区大于或等于1.25P：

P=2TK ???????????????（4）

或

P=2Ttanβ???????????????（5）

式中：

P——跨距，mm； T——母材厚度，mm； K——探头K值； β——探头折射角，（°）。

（2）采用直射法检测时，探头移动区应大于或等于0.75P。

c）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，如果焊缝表面有咬边、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测结果的评定。 5.1.4.2 探头K值（角度）

斜探头的K值（角度）选取可参照表18的规定。条件允许时，应尽量采用较大K值探头。

表18 推荐采用的斜探头K值

板厚T，mm 6～25 >25～46 >46～120 >120～400 K值 3.0～2.0（72°～60°） 2.5～1.5（68°～56°） 2.0～1.0（60°～45°） 2.0～1.0（60°～45°） 5.1.4.4 母材的检测

对于C级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，应先用直探头检测，以便检测是否有影响斜探头检测结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。母材检测的要点如下： a） 检测方法：接触式脉冲反射法，采用频率2MHz～5MHz的直探头，晶片直径10mm～25mm。 b） 检测灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的100%。

c） 凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%的部位，应在工件表面作出标记，并予以记录。 5.1.5 距离-波幅曲线的绘制

5.1.5.1 距离-波幅曲线应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由评定线、

定量线和判废线组成。评定线与定量线之间（包括评定线）为I区，定量线与判废线之间（包括定量线）为Ⅱ区，判废线及其以上区域为Ⅲ区，如图19所示。如果距离-波幅曲线绘制在荧光屏上，则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的20%。

16