1、ICS.备案号：DL中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准DL/T2010水电水利工程金属结构及设备焊接接头衍射时差法超声检测Ultrasonic time of flight diffraction technique in welded joints of hydroelectric or hydraulic engineering steel structure and equipment（征求意见稿）2010 发 布 2010实施 发 布I目 次前 言 1 范 围 12 规 范 性 引 用 文 件 13 术 语 和 定 义 14 检 测 人 员 65 检 测 系 统 66
2、试 块 77 检 验 等 级 88 检 测 准 备 89 检测系统设置和校准1110 检 测 1311 检 测 数 据 的 分 析 和 解 释 1312 对 非 平 行 扫 查 发 现 的 相 关 显 示 的 辅 助 检 测 1513 缺 陷 评 定 1614 检 测 报 告 17 附录 A（ 资 料 性 附 录 ） 水电水利工程常用非合金钢、低合金钢和合金钢18 附录 B（ 资 料 性 附 录 ） 参考试块19 附录 C（ 资 料 性 附 录 ） 对水电水利工程设备焊接接头运行检测及缺欠监测的特殊要求21 附录 D（ 资 料 性 附 录 ） 缺陷深度、高度及表面盲区高度的计算23 附录 E（
3、资 料 性附录） 焊 缝常见缺陷的 TOFD 图谱 24 附录 F（ 资 料 性 附 录 ） 衍射时差法超声检测报告格式26II前 言本标准是根据国能科技201014 号 “国 家 能 源 局 关 于 下 达 2009 年第二批能源领域行业标准制（修） 订计划的通知”的要求制定的。衍 射 时 差 法 超 声 检 测 技 术 作 为 一 种 独 立 的 无 损 检 测 方 法 ， 具 有 环 保 、 对 人 体 无 伤 害 、 缺 陷 检 出 率 高 及 缺陷尺寸定量精度高等优点，目前该项检测技术已经在许多大型水电站的焊缝检测中应用。本标准起草过程中在查阅大量国内外相关标准基础上，参考了 GB/
4、T 23902-2009 无 损 检 测 超声检 测 超 声 衍 射 声 时 技 术 检 测 和 评 价 方 法 ， CEN/TS 14751-2004 焊 接 -衍 射 时 差 法 超 声 检 测 在 焊 接 检 验 中的使用 ， ASTM 2373-2004 采 用 衍 射 时 差 法 超 声 检 测 的 标 准 实 施 规 程 ，NV N-ENV 583-6-2000 无损检 测 超声 检 测 第六部 分:超声衍射 声时技术检测和评价方法 ，BS 7706-1993用 于缺陷探测、定位和定 量的衍射时差法超声检测的校准和设置指南 ， NEN 1822-2005 衍 射 时 差 法 超 声
5、 检 验 技 术 验 收 规 范 ， ASME code case 2235-9 锅 炉 压 力 容 器 案 例 超 声 波 代 替 射 线 检 验 等 标 准 中 的 部 分 内 容 。本 标 准 在 参 考 了 国 内 外 相 关 技 术 资 料 的 基 础 上 ， 进 行 了 大 量 的 试 验 研 究 ， 并 结 合 水 电 工 程 中 的 实 际 应 用 经 验 ， 在 力 求 技 术 先 进 、 经 济 合 理 和 安 全 可 靠 的 原 则 下 ， 明 确 了 水 电 水 利 工 程 金 属 结 构 及 设 备 焊 接 接 头 衍射时差法超声检测的方法及缺陷评定要求。为工程质量检
6、测提供完善、可靠的技术依据。本标准是第一次编写。本标准的附录 A、附录 B、附录 C、 附 录 D、附录 E、附录 F 均 为 资 料 性 附 录 。 本 标 准 由 中 国 电 力 企 业 联 合 会 提 出 。本 标 准 由 中 国 电 力 企 业 联 合 会 归 口 。本 标 准 由 负 责 解 释 。本 标 准 起 草 单 位 ： 本标准主要起草人：1水 电 水 利 工 程 金 属 结 构 及 设 备 焊 接 接 头 衍 射 时 差 法 超 声 检 测1 范围本标准规定了水电水利工程金属结构及设备焊接接头衍射时差法超声检测的方法及缺陷评定要求。 本标准适用于母材厚度为 12mm 400
7、mm 的 工 程 结 构 用 非 合 金 钢 、 低 合 金 钢 及 合 金 钢 （ 见 附 录 A） 对接 焊 接 接 头 衍 射 时 差 法 超 声 检 测 。 其 它 类 型 金 属 材 料 可 参 照 执 行 ， 但 应 充 分 考 虑 材 料 的 几 何 特 性 、 声 学 特 性及检测灵敏度的影响。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 中 的 条 款 通 过 本 标 准 的 引 用 而 成 为 本 标 准 的 条 款 。 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 随 后 所 有 的 修 改单( 不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的
8、各方研究是否可 使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 699 优 质 碳 素 结 构 钢GB/T 700 碳 素 结 构 钢GB 713 锅 炉 和 压 力 容 器 用 钢 板GB/T 1591 低合金高强度结构钢GB 3531 低 温 压 力 容 器 用 低 合 金 钢 板GB/T 5216 保证淬透性结构钢GB 5310 高 压 锅 炉 用 无 缝 钢 管GB/T 5313 厚度方向性能钢板GB/T 12604.1 无 损 检 测 术 语 超 声 检 测 （ GB/T 12604.1-2005 ， ISO5577:2000 ， Non-destr
9、uctive testing-Ultrasonic inspection-Vocabulary，I DT）GB/T 16270 高强度结构用调质钢板GB/T 18189 压力容器用调质高强钢板GB/T 19799.1 超声探伤用 1 号 标 准 试 块 技 术 条 件GB/T 20737 无损检测 通 用 术 语 和 定 义 （ GB/T 20737-2006， ISO/TS18173:2005， IDT） GB/T 20878 不锈钢及耐热钢化学成分牌号GB/T 20933 热轧 U 型钢板桩JB/T 10061 A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件3 术 语 和 定 义GB/T1260
10、4.1 和 GB/T20737 确 立 的 以 及 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 标 准 。3.1衍 射 时 差 法 超 声 检 测 (Time of Flight Diffraction technique， 简 称 TOFD）2是利用缺陷端点的衍射波信号发现缺陷和测定缺陷尺寸的一种超声检测方法，一般使用纵波斜探头， 采用一发一收模式，见图 1。3.23.3直通波 lateral wave从发射探头沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，见图 1。底面反射波 back wall echo经底面反射到接收探头的超声波，见图 1。发 射 探 头 接 收 探 头直 通 波上 端 点 下
11、 端 点底 面 反 射 波a) 平板工件发 射 探 头 接 收 探 头直 通 波上 端 点下 端 点底 面 反 射 波b) 凸面工件3发射探头 接收探头直通波上端点 下端点底面反射波c）凹面工件3.4图 1 超声波衍射时差法示意图3.5探头中心间距 PCS probe center separation发射探头和接收探头入射点之间的距离，见图 2。缺陷上端点 upper tip of flaw距扫查面最近的缺陷端点，见图 2。发 射 探 头 接 收 探 头扫 查 面上 端 点下 端 点底 面图 2 缺陷的上、下端点、深度、高度和探头中心间距3.63.7缺陷下端点 lower tip of fl
12、aw距扫查面最远的缺陷端点，见图 2。3.8缺陷深度 flaw depth缺陷上端点与扫查面间的距离，见图 2 中的 d1。缺陷高度 flaw height缺陷上端点与下端点沿缺陷长度方向在工件厚度方向上的最大投影距离， 其中扫查面开口缺陷高度指4扫查面到缺陷下端点的距离，底面开口缺陷高度指缺陷上端点到底面的距离，见图 2 中的 h。 3.9非平行扫查 non-parallel scan探头运动方向与声束方向成直角的扫查方式。也叫 D 扫描，见图 3 a） 。3.10平行扫查 parallel scan探头运动方向与声束方向平行的扫查方式。也叫 B 扫描， 见图 3 b） 。a） 非平行扫查和
13、 TOFD 检测图像b）平行扫查和 TOFD 检测图像1X562 273 48Y3 4 9Y2Zc） 偏置非平行扫查1参考线；2探 头 移 动 的 方 向 ；3发射探头；4接收探头；5通 过 整 个 厚 度 范 围 内 的 传 送 时 间 ；6直通波；7缺 陷 的 上 尖 端 ；8缺 陷 的 下 尖 端 ；9底面反射波。图 3 非平行扫查、平行扫查和偏置非平行扫查 TOFD 检测图像53.113.12偏置非平行扫查 setover non-parallel scan在焊缝 TOFD 检测时，探头组主声束的交点偏离焊缝中心线的非平行扫查，见图 3 c） 。纵向平行扫查 portrait scan
14、焊缝 TOFD 检测时，探头组沿着焊缝方向移动的平行扫查，见图 4。234XY3.13横向非平行扫查 landscape prientation图 4 纵向平行扫查焊缝 TOFD 检测时，探头组垂直于焊缝方向移动的非平行扫查，见图 5。2312 X4Y图 5 横向非平行扫查3.14A 扫描显示 A-scan signal3.15超声波信号的射频波型显示图，一个轴代表波幅，另一个轴代表声波的传播时间。TOFD 图 像 TOFD imageTOFD 数 据 的 二 维 显 示 ， 是 将 扫 查 过 程 中 采 集 的 A 扫 描 信 号 连 续 拼 接 而 成 ， 一 个 轴 代 表 探 头 移
15、 动距 离 ， 另 一 个 轴 代 表 深 度 ， 一 般 用 灰 度 表 示 A 扫 描 信 号 的 幅 度 。3.16坐 标 定 义 coordinate definition规 定 检 测 起 始 参 考 点 O 点 以 及 X、 Y 和 Z 坐 标 的 含 义 ， 见 图 6。6X扫查面 OY底面 Z图 6 坐标定义O设 定 的 检 测 起 始 参 考 点 X沿焊缝长度方向的坐标Y沿 焊 缝 宽 度 方 向 的 坐 标 Z沿焊缝厚度方向的坐标4 检测人员按照本标准进行 TOFD 检 测 、 分 析 图 谱 、 出 具 和 签 发 报 告 的 人 员 ， 应 取 得 电 力 行 业 或
16、中 国 无 损 检 测 学 会等颁发的 2 级 及 以 上 超 声 检 测 技 术 资 格 证 书 和 TOFD 检测专项 2 级 及 以 上 资 格 证 书 。5 检测系统5.1 检测设备5.1.1 TOFD 检测设备应具有线性 A-扫描显示、 超声波发射、 接收、 数据自动采集和记录、 显示和信号分析 等功能。根据需要可使用单通道或多通道设备。5.1.2 设 备 性 能 满 足 以 下 要 求 ：a) A 扫描水平线性误差不大于 1 ， 垂 直 线 性 误 差 不 大 于 5 ； b) 脉 冲 接 收 器 带 宽 应 大 于 等 于 探 头 公 称 的 频 率 带 宽 ；c) 增益应在 8
17、0dB 以 上 ， 其 步 进 级 小 于 等 于 1dB， 且 连 续 可 调 ；d) 数字采样 率至少为 4 倍探头公称频率 ， 若需对原始数据进行数字信号处理， 采样率应增加到探头公 称频率的 8 倍。5.1.3 设 备 其 余 指 标 应 符 合 JB/T10061 的规定。5.2 探头用于 TOFD 检测的超声探头应满足以下要求： a）探头的波型模式为纵波； b） 探 头 类 型 可 以 选 用 单 晶 片 或 相 控 阵 探 头 、 非 聚 焦 或 聚 焦 探 头 ； c）探头对中两个探头应具有相同的中心频率，公差20%； d） 在 信 号 峰 值 下 降 20dB 处测得的探头脉
18、冲持续时间不得超过两个周期； e）脉冲重复频率应保证连续发射脉冲的声信号间无干扰产生。5.3 扫查装置7扫查装置应保证扫查时两探头入射点间距相对稳定， 且在母材厚度不等或具有一定角度的对接接头检 测时使探头与扫查面耦合良好。扫查装置可以采用动力或人工驱动。扫查装置上应安装位移传感器。5.4 数 据 采 集 、 记 录 和 显 示 系 统 数据采集、记录和显示系统应具备以下功能：a）应当采用自动的计算机数据采集装置，原始数据应自动记录且不可更改； b） 可 自 动 形 成 扫 描 图 像 ； c）探头的位置或超声波声束的方向在变化时应自动记录，并与 A 扫描采样同步； d） 至 少 应 记 录
19、和 显 示 A 扫描信号以及指示波型与其相邻波型之间相对位置的信息； e）设备应具有检测数据的存取功能。6 试块6.1 校 准 试 块校准试块采用 GB/T19799.1 中的 1 号 试 块 ， 用 于 仪 器 、 探 头 、 系 统 性 能 校 准 和 检 测 校 准 。6.2 对比试块6.2.1 对比试 块用于扫查灵敏度、 缺陷深度值测量校验和探头、 仪器参数的校验与设置。 对比试块应采用与 被检测工件声学性能相同或相近的材料制备，材质应均匀，采用直探头检测时，不得有大于或等于 2mm 平底孔当量直径的缺陷。6.2.2 对比试块的尺寸应满足探头对扫查及数据采集需要，具体要求如下： a）
20、扫 查 面 的 宽 度 应 保 证 纵 向 扫 查 （ 即 平 行 于 横 孔 长 轴 的 扫 查 ） 图 谱 有 效 长 度 不 小 于 30mm； b） 扫 查 面 的 长 度 应 不 小 于 2 倍 PCS 值。6.2.3 对 比 试 块 的 厚 度 应 为 被 检 工 件 厚 度 的 0.9 1.3 倍 ， 且 两 者 间 最 大 差 值 不 大 于 25mm。 对 比 试 块 应设 置 横 通 孔 ， 横 通 孔 的 直 径 见 表 1， 横 通 孔 位 置 满 足 以 下 要 求 ：表1 对 比 试 块 横 通 孔 的 直 径mm工件壁厚 横通孔直径T25 225 T75 3T75
21、 6a）当工件厚度小于 75mm 时，见图 7。8Tx Rx波 束 轴 线 交 叉 点 位于厚度约2/3处图 7 I 型对比试块b） 当工件厚度7 5mm400 mm时， 应在试 件厚度方向分区， 分区数量符合表2规 定。 对比试块厚度方 向分区的示例见图8。Tx Tx Tx Tx Rx Rx Rx Rx 区 波 束 轴 线 交 叉 点位于 区厚度约 2/3处 区 波 束 轴 线 交 叉 点位于 区厚度约 2/3处区 波 束 轴 线 交 叉 点位于 区 厚 度 约 2/3处图8 II型对比试块6.2.4 检 测 需 要 时 ， 也 可 使 用 其 它 型 式 的 参 考 试 块 。 参 见 附
22、 录 B。7 检验等级7.1 检 验 等 级 的 分 级根据质量要求检验等级分为 A、 B 两级，A 级为普通级， B 级为优化级。A 级检验应进行单面或双面 扫查，B 级 检 验 应 进 行 双 面 扫 查 。7.2 检 验 等 级 的 检 验 范 围7.2.1 A 级 检 验 适 用 于 母 材 厚 度 小 于 50mm 的二类焊缝。7.2.2 B 级 检 验 适 用 于 一 类 焊 缝 及 母 材 厚 度 大 于 等 于 50mm 的二类焊缝。8 检测准备8.1 检 测 区 域检 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
23、30%的 一 段 区 域 ， 这 个 区 域 最 小 为 5mm， 最 大 为 20mm。8.2 扫查面8.2.1 探 头 移 动 区 应 清 除 焊 接 飞 溅 、 铁 屑 、 油 垢 及 其 他 杂 质 。98.2.2 检 测 表 面 应 平 整 ， 便 于 探 头 的 移 动 ， 其 表 面 粗 糙 度 Ra 值应不大于 6.3m。8.2.3 要 求 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。其它影响信号采集的因素均
24、应消除。8.2.4 平 行 扫 查 时 应 将 焊 缝 余 高 磨 平 。8.3 厚 度 方 向 分 区8.3.1 当 被 检 工 件 厚 度 小 于 50mm 时，可不进行分区。8.3.2 当被检 工件厚度大于等于 50mm 时， 应在厚 度方向分成若干区域采用不同的探头对进行检测， 厚度方 向的分区数量见表 2。表 2 厚 度 分 区 及 检 测 参 数 设 置 表厚度 T mmTOFD分区分区深度覆盖 范围中心频率MHz 主声束角度 晶片尺寸mm主声束 聚焦深度 H12-35 1 0-T 10-5 70-60 2-6 2T/335-50 1 0-T 5-3 70-60 3-6 2T/31
25、 0-T/2 5-3 70-60 3-6 2T/350-1002 T/2-T 5-3 60-45 6-12 5T/61 0-T/3 5-3 70-60 3-6 2T/92 T/3-2T/3 5-3 60-45 6-12 5T/9100-2003 2T/3-T 5-2 60-45 6-20 8T/91 0-T/4 5-3 70-60 3-6 T/122 T/4-T/2 5-3 60-45 6-12 5T/123 T/2-3T/4 5-2 60-45 6-20 8T/12200-3004 3T/4-T 3-1 50-40 10-20 11T/121 0-T/5 5-3 70-60 3-6 2T/1
26、52 T/5-2T/5 5-3 60-45 6-12 5T/153 2T/5-3T/5 5-2 60-45 6-20 8T/154 3T/5-4T/5 3-1 50-40 10-20 11T/15300-4005 4T/5-T 3-1 50-40 12-25 14T/158.4 探头选择探头选择应保证完全覆盖检测区域和获得最佳的检测效果。具体要求如下： a）检测时推荐使用非聚焦探头，需要改善定量分辨力时宜使用聚焦探头； b） 探 头 晶 片 尺 寸 、 中 心 频 率 和 主 声 束 角 度 选 择 见 表 2； c）当被检材料晶粒结构有明显变化时，为保证足够的穿透力或提高分辨力宜使用其它频率
27、的探头。8.5 PCS 值 设 置8.5.1 非 平 行 扫 查 时 ， 不 需 要 分 区 的 工 件 检 测 ， PCS 值设置为使探头对的声束轴线交点位于工件厚度的 2/3 处 ， 声 束 交 叉 角 约 为 110 120； 需 要 分 区 的 工 件 检 测 ， PCS 值设置为使声束交叉点位于每个检测区域厚 度方向的 2/3 处。8.5.2 对 于 已 知 缺 陷 或 疑 似 缺 陷 部 位 的 扫 查 ， 将 PCS 值设置为使探头对的声束轴线交点在该部位。8.5.3 对 两 侧 母 材 厚 度 不 等 的 焊 缝 检 测 应 根 据 两 侧 母 材 厚 度 分 别 设 置 PC
28、S1 值（小间距）和 PCS2 值（大间10距） 。8.6 扫 查 方 式 选 择8.6.1 扫 查 方 式 一 般 选 用 非 平 行 扫 查 。 用 于 缺 陷 的 快 速 探 测 以 及 缺 陷 长 度 、 缺 陷 高 度 和 缺 陷 深 度 的 测 定8.6.2 对 已 发 现 的 缺 陷 需 要 确 定 相 对 焊 缝 中 心 线 的 偏 移 量 时 ， 应 进 行 平 行 扫 查 。8.6.3 焊 缝 宽 度 较 大 或 焊 缝 两 侧 母 材 厚 度 不 相 等 时 应 进 行 偏 置 非 平 行 扫 查 。8.6.4 对 两 侧 母 材 厚 度 不 等 的 焊 缝 进 行 非
29、平 行 扫 查 时 ， 宜 使 用 单 探 头 对 进 行 多 次 扫 查 ， 如 图 9 所示。a）单面扫查时，应分别进行 PCS1 对 中 扫 差 、 PCS2 对 中 和 偏 置 扫 差 。 b） 双 面 扫 查 时 ， 应 分 别 进 行 PCS1、 PCS2 对中扫查。PCS1 对中扫查 PCS2 对中扫查 PCS2 偏置扫查a）非平面侧扫查方式PCS1 对中扫查 PCS2 对中扫查 PCS2 偏置扫查b）平面侧扫查方式图 9 母材厚度不相等的焊缝检测扫查方式8.6.5 具有横 向裂纹倾向的焊缝应增加横向非平行扫查， 对已发现的横向缺陷需要确定缺陷在焊缝长度方向 的位置时应进行纵向平
30、行扫查。8.6.6 特 殊 情 况 下 ， 也 可 采 用 其 它 合 适 的 扫 查 方 式 。8.7 表面盲区8.7.1 TOFD 检测时扫查面和底面均存在表面盲区，盲区高度的计算参见附录 C。8.7.2 对于 TOFD 检测存在的表面盲区，宜通过采用窄脉冲宽频带探头、减少 PCS 值、改变探头参数及进 行双面扫查等方法来减小盲区高度。8.7.3 对于表 面盲区的检测宜采用磁粉探伤、 涡流探伤或其它有效方法进行， 检测及质量评定应执行相关标 准的规定。8.8 标识检测前应在工件表面上对扫查起始点和扫查方向予以标识， 可在母材上距焊缝中心线一定距离处画出11扫查装置移动的参考线。8.9 耦合
31、剂8.9.1 应 采 用 有 效 且 适 用 于 被 检 材 料 的 耦 合 剂 。 通 常 使 用 水 、 耦 合 凝 胶 或 软 膏 、 润 滑 脂 和 油 。8.9.2 为 了 改 善 超 声 耦 合 效 果 和 保 护 被 检 工 件 ， 可 以 采 用 环 保 润 湿 剂 和 防 腐 剂 等 添 加 剂 。8.9.3 如 果 被 检 工 件 温 度 低 于 0 ， 可 以 采 用 防 冻 介 质 。8.9.4 如 果 被 检 工 件 温 度 过 高 ， 应 该 采 用 专 门 设 计 的 高 温 耦 合 剂 。8.9.5 选 用 的 耦 合 剂 应 在 一 定 的 温 度 范 围 内
32、 保 证 能 进 行 稳 定 可 靠 的 检 测 。8.9.6 用 于 检 测 系 统 校 准 的 耦 合 剂 应 与 实 际 检 测 和 灵 敏 度 校 核 所 使 用 的 耦 合 剂 相 同 。8.10 温度8.10.1 采 用 常 规 探 头 和 耦 合 剂 时 ， 工 件 的 表 面 温 度 范 围 为 0 50 。 超 出 该 温 度 范 围 ， 可 采 用 特 殊 探 头 或 耦合剂，但应在实际检测温度下的对比试块上进行设置和校准。8.10.2 检测 系统校准时的温度和检测时的实际温度差应控制在 20 之 内。 超出该温度范围， 应在检测实际 温度下的对比试块上进行校准和验证其适合
33、性。9 检 测 系 统 设 置 和 校 准9.1 A 扫 描 时 间 窗 口 设 置9.1.1 检 测 前 应 对 检 测 通 道 的 A 扫 描 时 间 窗 口 进 行 设 置 。9.1.2 A 扫 描 时 间 窗 口 至 少 应 包 含 表 2 中 规 定 的 扫 查 分 区 范 围 ， 同 时 应 满 足 如 下 要 求 ：a） 工 件 厚 度 不 大 于 50mm 时 ， 时 间 窗 口 的 起 始 位 置 应 设 置 为 直 通 波 到 达 接 收 探 头 前 0.5s 以 上 ， 时 间 窗 口 的 终 止 位 置 应 设 置 为 工 件 底 面 的 一 次 波 型 转 换 波 后
34、 0.5s 以 上 。b） 工 件 厚 度 大 于 等 于 50mm 时 ， 需 要 分 区 检 测 。 最 上 区 的 时 间 窗 口 的 起 始 位 置 应 设 置 为 直 通 波 到 达 接 收 探 头 前 0.5s 以 上 ， 最 下 区 的 时 间 窗 口 的 终 止 位 置 应 设 置 为 底 面 反 射 波 到 达 接 收 探 头 后 0.5s 以上 ； 各 区 的 A 扫 描 时 间 窗 口 在 厚 度 方 向 应 至 少 覆 盖 相 邻 检 测 区 在 厚 度 方 向 上 高 度 的 25 。 应 采 用 对 比 试 块 验 证 时 间 窗 口 在 厚 度 方 向 上 的 覆
35、 盖 性 。9.2 深 度 调 节9.2.1 检 测 前 应 调 节 A 扫描时基线与深度的对应关系。9.2.2 对 于 直 通 波 和 底 面 反 射 波 同 时 可 见 的 情 况 ， 应 将 其 时 间 间 隔 所 对 应 的 声 程 校 准 为 已 知 的 工 件 厚 度 值 。 应 注 意 A 扫 描 信 号 波 型 中 直 通 波 和 底 面 反 射 波 测 量 点 处 相 位 相 反 。 工 件 厚 度 的 深 度 校 准 见 图 10。 9.2.3 对 于 直 通 波 或 底 面 反 射 波 不 可 见 或 分 区 检 测 时 ， 应 采 用 对 比 试 块 进 行 深 度 校
36、 准 。9.2.4 深 度 校 准 应 保 证 深 度 测 量 误 差 不 大 于 工 件 厚 度 的 1 或 0.5mm。12直通波工 件 厚 度T 底面反射波+直通波工件厚度 T- 底面反射波图 10 工件厚度的深度校准9.3 位 移 传 感 器 的 校 准9.3.1 检 测 前 和 每 工 作 4 个小时应对位移传感器进行校准。9.3.2 校 准 时 应 使 扫 查 装 置 移 动 距 离 不 小 于 500mm， 检 测 设 备 所 显 示 的 位 移 与 实 际 位 移 的 误 差 不 大 于 1%。9.4 灵 敏 度 设 置9.4.1 检 测 前 应 在 对 比 试 块 或 被 检
37、 工 件 上 设 置 检 测 灵 敏 度 。9.4.2 当 采 用 对 比 试 块 上 的 衍 射 体 设 置 灵 敏 度 时 ， 应 将 较 弱 的 衍 射 体 信 号 波 幅 设 置 为 满 屏 高 的 40%80%， 并在被检工件表面扫查时进行表面耦合补偿。9.4.3 在 被 检 工 件 上 设 置 灵 敏 度 时 要 求 如 下 ：a）一般将直通波的波幅设定到满屏高的 40% 80%； b） 当 因 工 件 表 面 状 况 的 影 响 ， 不 能 利 用 直 通 波 校 准 时 ， 可 将 底 面 反 射 波 幅 设 定 为 满 屏 高 以 上 18dB30dB；c） 当直通波和底面反
38、射波均不可用时， 可将材料的晶粒噪声设定为满屏高的 5 10作为检 测灵敏 度。9.5 检 测 设 置 和 校 准 的 复 核9.5.1 检 测 结 束 时 或 检 测 过 程 中 每 4 小时应对检测设置进行复核。9.5.2 若初始 设置和校准采用了对比试块， 应在同一试块上进行复核。 若在工件上设置和校准， 应在工件上 同一部位进行复核。9.5.3 若 复 核 时 发 现 检 测 设 置 和 校 准 的 参 数 偏 离 ， 则 按 表 3 的规定执行。表 3 偏 离 和 纠 正项目 偏离量 纠正措施灵敏度 6dB 不需要采取措施，必要时可通过软件纠正136dB 应重新设置，并重新检测上次校
39、准以来所检测的焊缝偏 离 0.5mm 或板厚的 2 不需要采取措施深度偏 离 0.5mm 或板厚的 2 应重新设置，并重新检测上次校准以来所检测的焊缝5%且不超过 25mm 不需要采取措施位移5%或超过 25mm 应重新设置，并对上次校准以来所检测的位置进行修正10 检测10.1 非平行 扫查和偏置非平行扫查时应保证实际扫查路径与拟扫查路径一致， 其最大偏差不超过 PCS 值 的10。10.2 扫查速 度限于维持超声耦合的机械能力和保证全波采集且不丢失数据的电子系统能力， 最大不得超过50mm/s， 数 据 显 示 应 满 足 11.1 的 要 求 。10.3 分 段 扫 查 时 ， 相 邻
40、段 扫 查 区 的 重 叠 范 围 应 不 小 于 25mm。10.4 扫 查 过 程 中 发 现 直 通 波 、 底 面 反 射 波 、 材 料 晶 粒 噪 声 或 波 型 转 换 波 的 波 幅 降 低 12dB 以 上 或 怀 疑 耦 合 不好时， 应重新扫查该段区域； 发现直通波满屏或晶粒噪声波幅超过满屏高 20 时， 则应降低增益并重新 扫查。11 检 测 数 据 的 分 析 和 解 释11.1 检 测 数 据 的 有 效 性 评 定11.1.1 分 析 数 据 之 前 ， 应 对 所 采 集 的 数 据 进 行 有 效 性 评 定 。11.1.2 数 据 丢 失 量 不 得 超 过
41、 每 次 扫 查 数 据 量 的 5%， 且 不 允 许 相 邻 数 据 连 续 丢 失 。11.1.3 扫 查 数 据 应 保 证 声 束 足 以 覆 盖 检 测 区 域 ， 在 分 段 扫 查 时 其 重 叠 范 围 应 满 足 10.3 的要求。11.1.4 根 据 超 声 信 号 的 相 位 判 断 缺 陷 的 上 下 端 点 ， 若 因 信 噪 比 太 小 而 无 法 判 断 相 位 时 ， 则 检 测 数 据 无 效 。11.1.5 若 所 获 得 数 据 无 效 ， 应 采 取 纠 正 措 施 ， 重 新 进 行 扫 查 直 至 数 据 符 合 要 求 。11.2 相 关 显 示
42、 和 非 相 关 显 示 的 确 定11.2.1 对 于 有 效 的 TOFD 图像应确定是相关显示或是非相关显示。11.2.2 由 工 件 结 构 或 者 材 料 冶 金 结 构 的 偏 差 所 引 起 的 非 相 关 显 示 ， 应 按 以 下 步 骤 确 定 ： a）查阅加工和焊接文件资料； b） 绘 制 衍 射 体 的 坐 标 ， 提 供 可 显 示 出 衍 射 体 位 置 和 表 面 不 连 续 的 横 截 面 展 示 图 ； c）根据现有检测工艺规程对包含衍射体的区域进行验证； d） 可 辅 助 使 用 其 它 无 损 检 测 技 术 进 行 确 定 。11.2.3 非 相 关 显
43、 示 应 记 录 其 位 置 和 TOFD 图像。1411.3 相 关 显 示 的 分 类11.3.1 相 关 显 示 分 为 表 面 开 口 型 缺 陷 显 示 、 埋 藏 型 缺 陷 显 示 和 难 以 分 类 的 显 示 。 常 见 焊 接 缺 陷 TOFD 图谱参见附录 D。11.3.2 表 面 开 口 型 缺 陷 显 示 表面开口型缺陷显示可分为如下三类：a） 扫 查 面 开 口 型 ： 该 类 型 显 示 为 直 通 波 的 减 弱 、 消 失 或 变 形 ， 且 仅 可 观 察 到 一 个 端 点 （ 缺 陷 下 端 点 ） 产生的细长衍射信号；b） 底 面 开 口 型 ： 该
44、类 型 显 示 为 底 面 反 射 波 的 减 弱 、 消 失 、 延 迟 或 变 形 ， 且 仅 可 观 察 到 一 个 端 点 （ 缺 陷上端点）产生的细长衍射信号；c）穿透型：该类型显示为直通波和底面反射波同时减弱或消失，沿壁厚方向产生多处衍射信号。 11.3.3 埋 藏 型 缺 陷 显 示埋藏型缺陷显示一般不影响直通波或底面反射波的信号。埋藏型缺陷显示可分为如下三类： a）点状显示：该类型显示为单个双曲线弧状，且与拟合弧形光标重合，无可测量长度和高度； b） 细 长 显 示 ： 该 类 型 显 示 为 细 长 状 ， 无 可 测 量 高 度 ； c） 长 条 状 显 示 ： 该 类 型
45、 显 示 为 长 条 状 ， 可 见 上 下 两 端 产 生 的 衍 射 信 号 ， 且 靠 近 底 面 处 端 点 产 生 的 衍射信号与直通波同相位，靠近扫查面处端点产生的信号与底面反射波同相位。11.3.4 难 以 分 类 的 显 示对于难以按照 11.3.2 和 11.3.3 进 行 分 类 的 显 示 ， 可 采 用 其 它 检 测 方 法 进 行 进 一 步 检 测 和 分 析 。11.4 缺 陷 位 置 测 定11.4.1 在 X 轴上的位置：根据位移传感器定位系统对缺陷沿焊缝的位置进行定位。11.4.2 在 Z 轴上位置的确定：对于表面开口型缺陷显示，通常只有上或下端点的衍射波
46、，通过判断其端点 衍射波与直通波（或底面反射波）的相位关系确定其上（或下）端点，按附录 C 中 公 式 （ 3） 计 算 可 得 其 端点深度。11.4.3 对 于 埋 藏 型 缺 陷 显 示 ， 其 上 端 点 产 生 的 衍 射 波 与 直 通 波 反 相 且 与 底 面 反 射 波 同 相 ， 通 过 测 定 缺 陷 端 点的衍射波与直通波间的传播时间差 t，按附录 C 中 公 式 （ 3） 计 算 可 得 缺 陷 深 度 。11.5 缺 陷 尺 寸 测 量11.5.1 缺 陷 的 尺 寸 由 完 全 包 含 缺 陷 的 矩 形 区 域 确 定 。 缺 陷 的 尺 寸 示 意 图 见 图 11。 缺 陷 的 长 度 （ L） 为 缺 陷 在扫查方向 X 轴 的 显 示 长 度 ， 缺 陷 高 度 （ h） 为 缺 陷 在 焊 缝 厚 度 方 向 Z 轴显示的尺寸。15Lh图 11 缺 陷 尺 寸 示 意 图11.5.2 缺 陷 长 度 的 测 量缺陷长度根据位移传感器记录缺陷在 X 轴的位置确定，确定方法如下：a) 对于表面 开口型缺陷显示， 缺陷长度为直通波或底面反射波中断部分的长度； 对于贯穿性缺陷， 缺 陷长度为直通波或底面反射波中断部分长度较长者；b) 对于埋藏 缺陷， 若显示的中间部分呈线状而两端呈抛物线状， 将与一侧端点拟合的弧形光标移动到 与另一
