堆焊层超声检测方法和质量分级.doc

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1、堆焊层超声检测方法和质量分级G.1 范围本附录适用于承压设备用奥氏体不锈钢、镍合金等堆焊层内缺陷、堆焊层与基材未结合缺陷和堆焊层层下缺陷的超声检测方法和质量分级。G.2 检测方法G.2.1 堆焊层检测一般应在堆焊层侧进行。G.2.2 堆焊层侧检测时，使用双晶直探头和纵波双晶斜探头进行。G.2.3 基材侧检测时，使用单晶直探头和纵波斜探头进行。G.3 探头G.3.1 双晶探头G.3.1.1 双晶探头（直、斜）两声束间的夹角应能满足有效声场覆盖全部检测区域，使探头对该区域具有最大的灵敏度。两晶片间隔声效果应保证良好。G.3.1.2 双晶探头会聚区应位于堆焊层和基材的结合部位。探头标称频率为2MHz

2、5MHz。斜探头折射角度一般应为70左右，需要时也可以采用其他角度的探头，但不应小于60。G.3.2 单晶直探头探头的直径一般不应超过30mm，标称频率为2MHz5MHz。G.3.3 纵波斜探头一般选择折射角45（K1）的探头，其标称频率为2MHz5MHz。G.4 对比试块G.4.1 对比试块堆焊层表面的状态应和工件堆焊层的表面状态相同。G.4.2 对比试块应采用与产品部件相同的焊接工艺堆焊，也可用被检材料的多余部分或延伸部位堆焊制成。G.4.3 双晶直探头检测采用T1型试块，基材厚度T至少应为堆焊层厚度的2倍。试块堆焊厚度应大于等于被检工件的堆焊层厚度。T1型试块如图G.1所示。图G.1 T

3、1型试块G.4.4 纵波双晶斜探头检测采用T2型试块，基材厚度T至少应为堆焊层厚度的2倍。试块堆焊厚度应大于等于被检工件的堆焊层厚度。T2型试块如图G.2所示。图G.2 T2型试块G.4.4 单晶直探头和纵波斜探头检测采用T3型试块。被检工件基材厚度和试块基材厚度T差不应超过10%。T3型试块如图G.3所示。图G.3 T3型试块G.5 灵敏度G.5.1 采用T1型试块的校准a) 检测堆焊层内缺陷时，将双晶直探头放在试块的堆焊层表面上，用试块上右侧4个3mm平底孔绘制距离-波幅曲线，并以此曲线作为基准灵敏度；b) 检测堆焊层层下缺陷时，将双晶直探头放在试块的堆焊层表面上，移动探头使其从试块上基材

4、内3mm平底孔获得最大波幅，调整衰减器使回波幅度为满刻度的80%，以此作为基准灵敏度；c) 检测基材与堆焊层未结合缺陷时，将双晶直探头放在试块的堆焊层表面上，移动探头使其从10mm平底孔获得最大波幅，调整衰减器使回波幅度为满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。G.5.2 采用T2型试块的校准：a) 检测堆焊层内缺陷时，将纵波双晶斜探头放在试块的堆焊层表面上，用试块上右侧4个1.5mm横孔绘制距离-波幅曲线，并以此曲线作为基准灵敏度；b) 检测堆焊层层下缺陷时，将纵波双晶斜探头放在试块的堆焊层表面上，移动探头使其从试块上基材内1.5mm横孔获得最大波幅，调整衰减器使回波幅度为满刻度的80%，以此作

5、为基准灵敏度。G.5.3 采用T3型试块的校准：a) 用单晶直探头检测堆焊层内缺陷时，将探头放在基材一侧，调节增益使3mm平底孔回波幅度为满刻度的80%，以此作为基准灵敏度；b) 用纵波斜探头检测堆焊层内缺陷时，将探头放在基材一侧，调节增益使1.5mm横孔回波幅度为满刻度的80%，以此作为基准灵敏度；c) 检测基材与堆焊层未结合缺陷时，将单晶直探头放在基材一侧，使10mm平底孔回波幅度为满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。G.5.4 扫查灵敏度应在基准灵敏度基础上提高6dB。G.6 检测要求G.6.1 检测范围包括堆焊层和堆焊层下4mm以内的基材区域。G.6.2 采用纵波双晶斜探头时，应分别沿

6、堆焊方向和垂直于堆焊方向移动探头进行检测。G.6.3 采用双晶直探头检测时，探头移动方向应垂直于堆焊方向。进行扫查时，应保证分隔压电元件的隔声层平行于堆焊方向。G.6.4 缺陷当量尺寸一般应采用-6dB法确定。G.7 质量分级G.7.1 堆焊层质量分级见表G.1。G.7.2 堆焊层层下缺陷除判断为基材原始非裂纹类缺陷外，一般应定为级。表G.1 堆焊层超声质量分级堆焊层内缺陷缺陷等级双晶直探头、直探头纵波双晶斜探头、纵波斜探头堆焊层与基材未结合缺陷当量3mm当量1.5-2dB缺陷直径小于25mm的未结合区域当量336dB，且长度30mm当量1.5-2dB1.5+4dB且长度30mm缺陷长径小于或等于40mm的未结合区域缺陷当量或长度超过级或缺陷性质判为裂纹时超过级