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超聲波探傷儀的使用范圍
超聲波探傷儀主要用來(lái)探鑄件、鍛件、板材、管件及焊縫等工件；
超聲波探傷儀探鑄件
鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。
鑄件由于多種因素影響，常常會(huì)出現(xiàn)氣孔、針孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。常用的修補(bǔ)設(shè)備為氬弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)、冷焊機(jī)等。對(duì)于質(zhì)量與外觀要求不高的鑄件缺陷可以用氬弧焊機(jī)等發(fā)熱量大、速度快的焊機(jī)來(lái)修補(bǔ)。
但在精密鑄銅件缺陷修補(bǔ)領(lǐng)域，由于氬焊熱影響大，修補(bǔ)時(shí)會(huì)造成鑄件變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開(kāi)裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應(yīng)力損傷等二次缺陷。
冷焊機(jī)正好克服了以上缺點(diǎn)，其點(diǎn)主要表現(xiàn)在熱影響區(qū)域小，鑄件無(wú)需預(yù)熱，常溫冷焊修補(bǔ)，因而無(wú)變形、咬邊和殘余應(yīng)力，不會(huì)產(chǎn)生局部退火，不改變鑄件的金屬組織狀態(tài)。因而冷焊機(jī)適用于精密鑄銅件的表面缺陷修補(bǔ)。
鑄件有良的機(jī)械、物理性能，它可以有各種不同的強(qiáng)度、硬度、韌性配合的綜合性能，還可兼具一種或多種特殊性能，如耐磨、耐高溫和低溫、耐腐蝕等。
鑄件的重量和尺寸范圍都很寬，重量輕的只有幾克，重的可達(dá)到400噸，壁厚薄的只有0.5毫米，厚可超過(guò)1米，長(zhǎng)度可由幾毫米到十幾米，可滿足不同工業(yè)部門的使用要求。
超聲波探傷儀探鍛件：
鍛件（forging）用銀造方法生產(chǎn)的金屬制件。鍛件因鍛造生產(chǎn)方法的不同分為自由鍛件和模鍛件。模鍛件又因模鍛時(shí)所用設(shè)備不同分為錘上模鍛件、曲柄壓力機(jī)模鍛件和液壓機(jī)模鍛件等，以錘上模鍛件比較典型。錘上模鍛件的模鍛工藝方案的制定取決于鍛或短，或不帶桿部。除可采用拔長(zhǎng)、滾擠制坯外，還要進(jìn)行彎曲制坯。若鍛件桿部較長(zhǎng)，還應(yīng)采用帶有劈開(kāi)坪臺(tái)的預(yù)鍛工步。餅類在分模面上的投影為圓形、長(zhǎng)寬尺寸相差不大的方形或近似方形。模鍛時(shí)，坯料軸線方向和打擊方向相同，金屬沿高度、寬度方向同時(shí)流動(dòng)。屬于此類鍛件分為兩組。鍛件分類表幣第1組:簡(jiǎn)單形狀鍛件。如餅、盤、環(huán)和齒輪坯等。第2組:復(fù)雜形狀鍛件。如十字接頭等形狀的鍛件。餅類鍛件終鍛前通常利用銀粗臺(tái)或壓扁臺(tái)進(jìn)行制坯，以保證鍛件的成形質(zhì)量。件的形狀和尺寸。形狀相似的鍛件所采用的鍛造設(shè)備、制坯工步（見(jiàn)鍛造工步）、模具結(jié)構(gòu)和工藝規(guī)程都大致相同。因此，為便于擬定工藝規(guī)程，加速鍛件和模具的設(shè)計(jì)工作，應(yīng)將各種形狀的鍛件分類。比較一致的分類方法是按照鍛件外形和模鍛時(shí)毛坯的軸線方向，把模鍛件分成長(zhǎng)軸類和餅類（短軸類）兩大類。長(zhǎng)軸類鍛件鍛件的長(zhǎng)度同寬度或高度的尺寸比例較大。模鍛時(shí)，坯料的軸線方向與打擊方向垂直，金屬的流動(dòng)方向主要在寬度和高度方向，沿長(zhǎng)度流動(dòng)很小。
超聲波探傷儀探焊縫：
焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級(jí)，
1. 在需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡對(duì)接焊縫均應(yīng)焊透，其質(zhì)量等級(jí)為
1） 作用力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的橫向?qū)雍缚p或T形對(duì)接與角接組合焊縫，受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)；
2）作用力平行于焊縫長(zhǎng)度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級(jí)。
2 .不需要計(jì)算疲勞的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的對(duì)接焊縫應(yīng)予焊透，其質(zhì)量等級(jí)當(dāng)受拉時(shí)應(yīng)不低于二級(jí)，受壓時(shí)宜為二級(jí)
3.重級(jí)工作制和起重量Q≥50t吊車梁的腹板與L冀緣之間以及吊車析架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的T形接頭焊縫均要求焊透．焊縫形式一般為對(duì)接與角接的組合焊縫，其質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)
4 .不要求焊透的’I''形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對(duì)接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，其質(zhì)量等級(jí)為：
1）對(duì)直接承受動(dòng)力荷載且需要驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)和吊車起重量等于或大于50t的中級(jí)工作制吊車梁，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合二級(jí)；
2） 對(duì)其他結(jié)構(gòu)，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可為二級(jí)。
外觀檢查一般用目測(cè)，裂紋的檢查應(yīng)輔以5倍放大鏡并在合適的光照條件下進(jìn)行，必要時(shí)可采用磁粉探傷或滲透探傷，尺寸的測(cè)量應(yīng)用量具、卡規(guī)。
焊縫外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級(jí)焊縫不得存在未焊滿、根部收縮、咬邊和接頭不良等缺陷，一級(jí)焊縫和二級(jí)焊縫不得存在表面氣孔、夾渣、裂紋和電弧擦傷等缺陷；
2 二級(jí)焊縫的外觀質(zhì)量除應(yīng)符合本條*款的要求外，尚應(yīng)滿足下表的有關(guān)規(guī)定；
3 三級(jí)焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合下表有關(guān)規(guī)定
焊縫質(zhì)量等級(jí) | |||
檢測(cè)項(xiàng)目 | 二級(jí) | 三級(jí) | |
未焊滿 | ≤0．2+0．02t 且≤1mm，每 100mm 長(zhǎng)度焊縫內(nèi)未焊滿累積 長(zhǎng)度≤25mm | ≤0．2+0．04t 且≤2mm，每 100mm 長(zhǎng)度焊縫內(nèi)未焊滿累積長(zhǎng)度≤25mm | |
根部收縮 | ≤0．2+0．02t 且≤1mm，長(zhǎng) 度不限 | ≤0．2+0．04t 且≤2mm，長(zhǎng)度不限 | |
咬邊 | ≤0．05t 且≤0．5mm，連續(xù) 長(zhǎng)度≤100mm，且焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)≤10％焊縫全長(zhǎng) | ≤0．1t且≤1mm，長(zhǎng)度不限 | |
裂紋 | 不允許 | 允許存在長(zhǎng)度≤5mm 的弧坑裂紋 | |
電弧擦傷 | 不允許 | 允許存在個(gè)別電弧擦傷 | |
接頭不良 | 缺口深度≤0．05t 且≤ 0．5mm，每1000mm長(zhǎng)度焊縫內(nèi)不得超過(guò)1 處 | 缺口深度≤0．1t 且≤1mm，每 1000mm 長(zhǎng)度焊縫內(nèi)不得超過(guò)1處 | |
表面氣孔 | 不允許 | 每50mm長(zhǎng)度焊縫內(nèi)允許存在直徑≤0．4t 且≤3mm 的氣孔2個(gè)；孔距應(yīng)≥6倍孔徑 | |
表面夾渣 | 不允許 | 深≤0．2t，長(zhǎng)≤0．5t 且≤ 20mm | |
設(shè)計(jì)要求全焊透的焊縫，其內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求:
1 一級(jí)焊縫應(yīng)進(jìn)行100%的檢驗(yàn)，其合格等級(jí)應(yīng)為現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級(jí)法》（GB 11345）B級(jí)檢驗(yàn)的Ⅱ級(jí)及Ⅱ級(jí)以上；
2 二級(jí)焊縫應(yīng)進(jìn)行抽檢，抽檢比例應(yīng)不小于20%，其合格等級(jí)應(yīng)為現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級(jí)法》（GB11345）B級(jí)檢驗(yàn)的Ⅲ級(jí)及Ⅲ級(jí)以上；
3 全焊透的三級(jí)焊縫可不進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。
4焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級(jí)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》的規(guī)定。
5螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級(jí)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》的規(guī)定。
6 箱形構(gòu)件隔板電渣焊焊縫無(wú)損檢測(cè)結(jié)果除應(yīng)符合GB50205-2001標(biāo)準(zhǔn)第7.3.3 條的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)按附錄C進(jìn)行焊縫熔透寬度、焊縫偏移檢測(cè)。
7 圓管T、K、Y 節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級(jí)應(yīng)符合GB50205-2001標(biāo)準(zhǔn)附錄D的規(guī)定。
8 設(shè)計(jì)文件進(jìn)行射線探傷或超聲波探傷不能對(duì)缺陷性質(zhì)作出判斷時(shí)，可采用射線探傷進(jìn)行檢測(cè)、驗(yàn)證。
9 射線探傷應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》（GB 3323）的規(guī)定，射線照相的質(zhì)量等級(jí)應(yīng)符合AB級(jí)的要求。一級(jí)焊縫評(píng)定合格等級(jí)應(yīng)為《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》（GB3323）的Ⅱ級(jí)及Ⅱ級(jí)以上，二級(jí)焊縫評(píng)定合格等級(jí)應(yīng)為《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》（GB 3323）的Ⅲ級(jí)及Ⅲ級(jí)以上。
10 以下情況之一應(yīng)進(jìn)行表面檢測(cè):
1）外觀檢查發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí)，應(yīng)對(duì)該批中同類焊縫進(jìn)行100%的表面檢測(cè)；
2）外觀檢查懷疑有裂紋時(shí)，應(yīng)對(duì)懷疑的部位進(jìn)行表面探傷；
3）設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定進(jìn)行表面探傷時(shí)；
4）檢查員認(rèn)為有必要時(shí)。
鐵磁性材料應(yīng)采用磁粉探傷進(jìn)行表面缺陷檢測(cè)。確因結(jié)構(gòu)原因或材料原因不能使用磁粉探傷時(shí)，方可采用滲透探傷。磁粉探傷應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《焊縫磁粉檢驗(yàn)方法和缺陷磁痕的分級(jí)》（JB/T6061）的規(guī)定，滲透探傷應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《焊縫滲透檢驗(yàn)方法和缺陷跡痕的分級(jí)》（JB/T6062）的規(guī)定。磁粉探傷和滲透探傷的合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合外觀檢驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定。
設(shè)計(jì)要求全焊透的一、二級(jí)焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)，超聲波探傷不能對(duì)缺陷作出判斷時(shí)，應(yīng)采用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級(jí)及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》GB11345或《鋼熔化焊對(duì)接接頭射結(jié)照相和質(zhì)量分級(jí)》GB3323的規(guī)定。
焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫、螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫及圓管T、K、Y形點(diǎn)相貫線焊縫，其內(nèi)部缺陷分級(jí)及探傷方法應(yīng)分別符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。一級(jí)、二級(jí)焊縫的質(zhì)量等級(jí)及缺陷分級(jí)應(yīng)符合下表的規(guī)定。
一、二級(jí)焊縫質(zhì)量等級(jí)及缺陷分級(jí)
焊 縫 質(zhì) 量 等 級(jí) | 一 級(jí) | 二 級(jí) | |
內(nèi)部缺陷 超聲波探傷 | 評(píng)定等級(jí) | Ⅱ | Ⅲ |
檢驗(yàn)等級(jí) | B級(jí) | B級(jí) | |
探傷比例 | 100% | 20% | |
內(nèi)部缺陷 射線探傷 | 評(píng)定等級(jí) | Ⅱ | Ⅲ |
檢驗(yàn)等級(jí) | AB級(jí) | AB級(jí) | |
探傷比例 | 100% | 20% | |
注：探傷比例的計(jì)數(shù)方法應(yīng)按以下原則確定：（1）對(duì)工廠制作焊縫，應(yīng)按每條焊縫計(jì)算百分比，且探傷長(zhǎng)度應(yīng)不小于200mm,當(dāng)焊縫長(zhǎng)度不足200mm時(shí)，應(yīng)對(duì)整條焊縫進(jìn)行探傷；（2）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫，應(yīng)按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計(jì)算百分比，探傷長(zhǎng)度應(yīng)不小于200mm，并應(yīng)不少于1條焊縫。 | |||
說(shuō)明：根據(jù)結(jié)構(gòu)的承載情況不同，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ17中將焊縫的質(zhì)量為分三個(gè)質(zhì)量等級(jí)。內(nèi)部缺陷的檢測(cè)一般可用超聲波探傷和射線探傷。射線探傷具有直觀性、一致性好的點(diǎn)，過(guò)去人們覺(jué)得射線探傷可靠、客觀。但是射線探傷成本高、操作程序復(fù)雜、檢測(cè)周期長(zhǎng)，尤其是鋼結(jié)構(gòu)中大多為T形接頭和角接頭，射線檢測(cè)的效果差，且射線探傷對(duì)裂紋、未熔合等危害性缺陷的檢出率低。超聲波探傷則正好相反，操作程序簡(jiǎn)單、快速，對(duì)各種接頭形式的適應(yīng)性好，對(duì)裂紋、未熔合的檢測(cè)靈敏度高，因此世界上很多國(guó)家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量的控制采用超聲波探傷，一般已不采用射線探傷。
隨著大型空間結(jié)構(gòu)應(yīng)用的不斷增加，對(duì)于薄壁大曲率T、K、Y型相貫接頭焊縫探傷，國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81中給出了相應(yīng)的超聲波探傷方法和缺陷分級(jí)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)焊縫探傷應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》的規(guī)定執(zhí)行。
本規(guī)范規(guī)定要求全焊透的一級(jí)焊縫100％檢驗(yàn)，二級(jí)焊縫的局部檢驗(yàn)定為抽樣檢驗(yàn)。鋼結(jié)構(gòu)制作一般較長(zhǎng)，對(duì)每條焊縫按規(guī)定的百分比進(jìn)行探傷，且每處不小于200mm的規(guī)定，對(duì)保證每條焊縫質(zhì)量是有利的。但鋼結(jié)構(gòu)安裝焊縫一般都不長(zhǎng)，大部分焊縫為梁一柱連接焊縫，每條焊縫的長(zhǎng)度大多在250-300mm之間，采用焊縫條數(shù)計(jì)數(shù)抽樣檢測(cè)是可行的。
1.T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對(duì)接和角對(duì)接組合焊縫，其焊腳尺寸不應(yīng)小于t/4；設(shè)計(jì)有疲勞驗(yàn)算要求的吊車梁或類似構(gòu)件的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸為t/2，且不應(yīng)小于10mm。焊腳尺寸的允許偏差為0-4mm。
檢查數(shù)量：資料全數(shù)檢查；同類焊縫抽查10%，且不應(yīng)少于3條。
檢驗(yàn)方法：觀察檢查，用焊縫量規(guī)抽查測(cè)量。
說(shuō)明：以上1.對(duì)T型、十字型、角接接頭等要求焊透的對(duì)接與角接組合焊縫，為減少應(yīng)力集中，同時(shí)避免過(guò)大的焊腳尺寸，參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，確定了對(duì)靜載結(jié)構(gòu)和動(dòng)載結(jié)構(gòu)的不同焊腳尺寸的要求。
2.焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。一級(jí)、二級(jí)焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。且一級(jí)焊縫不許有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。
檢查數(shù)量：每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應(yīng)少于3件；被抽查構(gòu)件中，每一類型焊縫按條數(shù)抽查5%，且不應(yīng)少于1條；每條檢查1條，總抽查數(shù)不應(yīng)少于10處。
檢驗(yàn)方法：觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)定和鋼尺檢查，當(dāng)存在疑義時(shí)，采用滲透或磁粉探傷檢查。
說(shuō)明：以上考慮不同質(zhì)量等級(jí)的焊縫承載要求不同，凡是嚴(yán)重影響焊縫承載能力的缺陷都是嚴(yán)禁的本條對(duì)嚴(yán)重影響焊縫承載能力外觀質(zhì)量要求列入主控項(xiàng)目，并給出了外觀合格質(zhì)量要求。由于一、二級(jí)焊縫的重要性，對(duì)表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷應(yīng)有特定不允許存在的要求，咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷對(duì)動(dòng)載影響很大，故一級(jí)焊縫不得存在該類缺陷。
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