国内外钢焊缝超声波探伤标准分析

 

第二篇：国内外铸钢件超声波探伤标准的对比分析[1]

检查与测量

CFHITECHNOLOGY

国内外铸钢件超声波探伤标准的对比分析

崔艳国1，黄会婷1，吴远建1

常使用的国内外铸钢件无损检测标准的相同与不同点，通过对比分析研究我国铸钢件无损检测与国外同行业的差距，供无损检测人员参考。关键词：检测方法；灵敏度；铸件中图分类号：TG115.28+通过对我公司近年来铸钢件产品的归类汇总，

发现种类多、形状复杂，大小不一，有的产品多达400t，厚度也超过1000mm，而且产品数量大幅增加，合作产品项目越来越多，执行无损检测标准的种类各不一样，这就需要无损检测人员对各种无损检测标准熟练掌握和灵活运用，以及要求无损检测人员理解、应用、分析、判断能力大幅提升，所以本人对几种常用的国内外铸钢件标准进行了比较、分析，供检测人员借鉴。

（以下称SA）标准一样，无上限要求，理论上说这两个标准适用于无限厚的铸钢件，这样的规定不是很合理，因为在厚度上没有一个严格的上限，适用的范围过大，在实际检测中，我们很难准确检测厚度大于1000mm的铸件产品。另外，这两个标准没有考虑分层验收，这从铸造和使用角度上显得不太合理。

对材质的要求，4个标准是不同的。SEP和EN标准规定相同，都适用于铁素体钢，不适用于奥氏体不锈钢。JB和SA标准适用于碳钢、低合金钢，不适用于奥氏体不锈钢。但是SA标准可适用于马氏体不锈钢，这与其它3个标准的要求是不一样的。

1适用范围

在适用范围上，我们对4个不同标准的厚度、

材料要求进行比较，从中了解各国标准的特点（见表1）。SEP1922(DIN1690-T2)（以下称SEP）和EN12680-1（以下称EN）标准在厚度上要求小于等于600mm，对厚度大于600mm的铸件产品则需订货和供货双方另行商定。

在JB/T5000.14（以下称JB）标准中，允许检测范围的下限为30mm，与SA-609/SA-609M

表1

标准号

JB/T5000.14

SEP1922(DIN1690-T2)EN12680-1SA-609/SA-609M

大于等于30mm

厚度要求

2通用要求

4个标准中关于对超声波的连续性要求是一致

的，但是在放大频率和设定范围上有少许差距。值得注意的是JB标准对仪器的垂直线性、水平线性、设定范围和衰减器精度没有作具体的规定，

材质要求

碳钢、低合金钢合金、非合金铁素体钢铁素体钢

碳钢、低合金钢、马氏体不锈钢

国外标准中厚度和材质的比较

小于等于600mm，厚度大于600mm另行商定小于等于600mm，厚度大于600mm另行商定没有具体商定

1.中国第一重型机械（集团）有限公司技术质量部助理工程师，黑龙江富拉尔基

161042

20xx年第1期（总127期）

yz.js@cfhi.com

45

CFHI

一重技术检查与测量

外SA标准中的底波法对仪器、试块、工件都作了相关规定，特别是要求仪器装有信号随距离衰减的补偿装置，使不同声程的信号得到相同的灵敏度，这种方法的前提要求很多，必须一一满足，才能正确使用。

AVG法是使用AVG曲线图结合工件进行的灵敏的设定。AVG曲线图是将一组由缺陷距离、缺陷波高（幅度或声压）及缺陷大小3个参量理论推导出来并绘于同一坐标系中而制成的曲线图，这种方法是理论推导出来的，它在实际使用中与理论有一定的差距，在使用过程中要注意具体问题具体分析。

(2)记录、验收极限

在缺陷的记录、验收方面，各国标准差别很大，我国JB标准与美国SA标准的验收方法比较类似，SEP标准和EN标准基本相同这里不再赘述，现主要以欧洲标准和美国标准作一对比分析。SA标准的验收方法根据校验方法的不同而不同。平底孔校验法的验收质量等级应由订货方和制造方根据以下中的一项或两项来确定。

①信号等于或大于DAC曲线，面积不超过表2质量等级的规定；

②波幅等于或高于DAC的连续信号、其尺寸超过相应的质量等级所示的最大长度；

③由于缺陷所引起的底波下降至75%或75%以下的区域不超过质量等级所规定的值（见表2）；

只是提到应符合有关标准的规定，说法比较模糊，

在执行过程中难度很大。

在选用探头上，除JB和SA标准中没有对斜探头角度、频率做出规定外，4个标准大体上一致，对一般情况下使用的探头规格作了详细的规定。

3灵敏度的设定和记录、验收极限

(1)灵敏度的设定

在灵敏度的设定上，各国的标准不尽相同。

JB标准的双晶和单晶直探头都是用对比试块（即DAC法）进行调定，没有提到用其它方法。SA标准用平底孔校验和底波校验两种方法，而EN和SEP标准中关于灵敏度的设定却是用DAC法和DGS法，以上标准所使用的方法不同得到的结果会有所不同。

距离———幅度校正曲线法是利用一系列不同声程的相同反射体（平底孔FBH或者横孔SDH）回波高度绘制出的距离-幅度曲线，这里的一系列反射体要求与被探工件的材料声学性能相同，如果材料的声学性能不同，则需要进行传输修正，这个操作过程介入了人的主观因素，会产生误差。

关于在SA标准中用到的底波校验法与我们通常在锻件探伤中提到的底波法是有区别的，它是使用覆盖被检工件厚度的3块参考试块和工件底面共同完成灵敏度的调定，与其他方法不同。另

表2

超声试验质量等级

1234

面积，in.2(cm2)(见10.2.1和10.2.2)

0.8(5)1.5(10)3(20)5(3)

最长长度in.(mm)1.5(40)2.2(55)3.0(75)3.9(100)

判废等级

超声试验质量等级

567

面积，in.2(cm2)(见10.2.1和10.2.2)

8(50)12(80)16(100)

最长长度in.(mm)4.8(120)6.0(150)6.9(175)

④可以用其他方法来验证根据超声检查而做出的判废正确性。

值得注意的是在以上4条中，根据协商选择其中的部分条件，这里判废的依据与其他标准不同，它是根据缺陷的面积、长度来评定的，而没有提到当量的概念。如果缺陷信号波幅超过DAC曲线，不论波幅多高，只要可以判定为单个缺陷，就都可以不给予记录评定，换句话说只有扩展性缺陷和附加的以上条件才作为评定拒收与否的依据。46

CFHI

底波校验法验收质量等级涉及到了缺陷的类型，即单个缺陷、密集缺陷、线状缺陷。线状缺）。陷波幅超过记录线是不允许的（见表3、表4

另外，当2个密集区的距离小于最大缺陷的最小尺寸时必须返修。无论何种质量等级所有缺陷面积均不得超过壁厚的1/3，除此之外该标准对底波降至75%或75%以下的区域（由于缺陷造成）其面积超过相应的质量等级，但波幅未达到记录线者均给予判废，如果提高增益，底波达到记录线而缺陷波不超过记录线的除外，这与EN标准对底

20xx年第1期（总127期）

yz.js@cfhi.com

检查与测量

CFHITECHNOLOGY

表3

质量等级

123456

非线状缺陷最大面积in.2(cm2)

01(6)1(6)2(13)3(19)3(19)5(32)5(32)

单个缺陷验收标准

质量等级

7891011

非线状缺陷最大面积in.2(cm2)

5(32)7(45)7(45)7(45)9(58)9(58)9(58)11(71)

缺陷位置

OCEOCEOC

缺陷位置

EEOCEOCE

注：（1）探头中心在铸件上测得的面积。

（2）O—外壁讈讔或内壁讈讔；C—中间壁厚讈讔；E—额外的壁厚。

表4

质量等级

12~34~5

缺陷累积面积in.2(cm2)

02(13)4(26)

A.B

密集缺陷验收标准

C

分散性缺陷中最大的面积in.2(cm2)

036(232)36(232)

质量等级6~78~910~11

缺陷累积面积in.2(cm2)

6(39)8(52)10(64)

A.B

分散性缺陷中最大的面积in.2(cm2)

36(232)36(232)36(232)

C

波降低量的要求完全不同。

EN标准对缺陷的记录、验收与SA标准区别很大，EN标准是根据不同厚度对其存在缺陷的当量大小做了具体的要求（见表5）。

在EN标准中，记录等级和验收等级是分开的，记录按表5规定要求执行。验收标准要求非常详细，而且在5个等级中，每一个等级根据厚

表5

壁

厚(mm)<300>300或<400>400或<600

--探伤区---质量等级1区域特殊边缘区

度不同，具体的验收极限都不一样的。另外，此验收标准对底波降低量做了详细的规定，对允许缺陷的当量、面积分别给予具体的说明，且对每一种可能存在的缺陷几乎都可以找到相关的验收依据，具有很高的可执行性，探伤人员可以根据具体的范围来评定。

记录等级

有可测量尺寸反射体平底孔当量直径（min.mm）

34633

底面回波衰减量

(min.dB)1212126-

没有可测量尺寸反射体min.mm）平底孔当量直径（

46633

4结语

欧洲标准最为详细具体，对缺陷的记录、验

满足实际使用，检测方法和细节要求还很初级，在执行上也无法满足国外产品的制造要求，甚至

得不到应用的许可。

参考文献

[1]全国锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会组织编写.超

声波探伤.中国锅炉压力容器安全杂志社.

[2]胡建恺，张谦琳.超声检测原理和方法.合肥：中国科学技术出

版社，1993.

[3]ASME锅炉及压力容器委员会无损检测分委员会.ASME锅炉及

压力容器规范无损检测Ⅴ.中国石化出版社，2004.收稿日期：2008-12-25

收极限规定的非常具体，严格度适中，而且在执行的过程中最具可操作性；美国标准主要是通过对硬件、铸造工艺质量等严格控制以达到对质量的控制，所以验收标准做得比较概括，要求也非常宽泛。

我国机械行业标准是在19xx年编制的，内容叙述过于简单、概括。另外记录和验收极限也不

20xx年第1期（总127期）

yz.js@cfhi.com

47

CFHI