论文：钢板对接焊缝超声波检测方案设计
来源网站：卡耐基范文网
2020-06-22
毕
业
设
计
成
果
（方案）设计题目:
钢板对接焊缝超声波检测方案设计二级学院
航空机电设备维修学院
专业
理化测试与质检技术
班级
检测1601
学号
201600131003
姓名
谢锦绣
指导教师
喻星星
诚信声明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在老师的指导下，独立完成所取得的成果。尽我所知，设计中除特别加以标注的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。本声明的法律结果由本人承担。
学生签名：
指导教师签名：
年
月
日
年月日
目
录
1
现状分析
1
1.1
钢板对接焊缝
1
1.2
常见缺陷及检测意义
2
2
设计思路
3
2.1
总体设计思路
3
2.2
检测方法选择
4
2.3
检测标准
5
3
理论依据
6
3.1
横波
6
3.2
波形转换
7
4
方案设计
8
4.1
检测对象分析
8
4.2
检测设备
8
4.2.1
超声波探仪
8
4.2.2
探头
9
4.3
标准试块
10
4.4
操作步骤
11
4.5
操作指导书
16
4.6
实验验证
17
5
总结
21
参考文献
22
1
现状分析
钢板对接焊缝广泛应用于特种设备、建筑、桥梁等领域。钢板对接在焊接制造过程中，容易出现未焊透、未熔合、裂纹等缺陷。本毕业设计旨在利用超声波检测技术对钢板对接焊缝进行检测，制定相应检测方案，编写操作指导书一份，最后进行实际检测，对设计的方案和工艺参数进行验证。
1.1
钢板对接焊缝
焊接接头形式一般由被焊接两金属件的相互结构位置来决定，通常分为对接接头、搭接接头、角形接头、T字接头。将两金属件放置于同一平面内使其边缘相对，沿边缘直线进行焊接的接头叫对接接头。两块板料相叠，而在端部或侧面角焊的接头称搭接接头。两构件成直角或一定角度，而在其连续边缘焊接的接头称角接接头。两构件成T字形焊接在一起的接头，叫T字接头[1]。见图1-1所示。
1）对接接头2）搭接接头3）角接接头4）T型接头
图1-1焊接头基本形式
钢板对接焊缝的焊接接头包括：焊缝、热影响区、熔合区三个部分。焊缝就是经焊接后所形成的结合部分，通常是由熔化了的母材和焊材组成的；热影响区是在焊接过程中材料因为受热而发生金属组织和机械性能变化的区域；熔合区是焊接接头中焊缝与母材交接的过渡区[1]。如图1-2所示。
1——焊缝（OA）
2——熔合区（AB）
3——热影响区（BC）
4——热应变脆化区（CD）
图1-2
焊接接头示意图
1.2
常见缺陷及检测意义
焊接接头中常见缺陷主要有不连续性
、几何偏差、冶金不均匀性，其中不连续性主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等（如图1-3所示）。在焊接接头超声检测过程中，由于焊接接头余高的影响及接头中裂纹、未焊透、未熔合等危险性大的缺陷往往与检测面垂直或成一定角度，故一般采用横波斜探头法检测。
焊接缺陷根据其性质、特征主要分为以下6个大类：
1.裂纹：纵向裂纹、横向裂纹、放射状裂纹、弧坑裂纹、支状裂纹等；
2.孔穴：气孔、结晶缩孔、弧坑缩孔等；
3.固体夹渣：夹渣、焊剂或焊剂渣、氧化物夹杂、金属夹杂等；
4.未焊透及未熔合；
5.形状和尺寸不良：咬边、缩沟、下塌、焊瘤、错边、烧穿、未焊满等；
6.其他缺陷：电弧擦伤、飞溅等。
根据影响断裂机理分类，又可分为平面缺陷和非平面缺陷。裂纹、未熔合是平面缺陷，危害性大：焊缝中的气孔、夹渣是体积型缺陷，危害性小。1.裂纹
2.焊瘤
3.烧穿
4.弧坑
5.气孔
6.夹渣
7.咬边8.未熔合
9.未焊透
）））咬边
图1-3
焊接缺陷
很多承压设备都是由钢板焊接而成，其对钢板焊接质量要求很高，为了保证钢板对接焊缝的质量安全与正常的使用，对其进行相关无损检测具有重要意义。
2
设计思路
2.1
总体设计思路
本毕业总体设计思路如下图2-1所示。
对象分析
检测方法选择
检测标准
方案设计
操作指导书
被检件分析
检测设备
缺陷评定
质量评级
检测步骤
实验验证
图2-1总体设计思路2.2
检测方法选择
钢板对接焊缝主要检测方法有：射线检测、超声检测、涡流检测、目视检测、磁粉检测和渗透检测。表2-1是检测方法的适用范围及其优缺点。
表2-1
钢板对接焊缝的检测方法、适用范围及其优缺点
方法
适用范围
优点
缺点
射线检测法
体积型缺陷检出率很高，适宜对接焊缝检测。
灵敏度高，检测结果直接记录，缺陷定性定量准确，可以获得缺陷投影图像。
检测成本较高，检测速度慢。对人体有害，需要采取保护措施。
超声波检测法
适用于多种材料制件（金属、非金属、复合材料）等，对面积型缺陷检出率高。
穿透能力强、探测范围广，灵敏度高，可做现场操作。
工件材质、晶粒度等对检测有较大影响（材料内部），需要耦合剂。
涡流检测
适用于检测金属材料表面
线圈不需要接触工件，也不需要耦合剂，检测速度快。
对缺陷不能定性、定量，多干扰。
声发射检测法
金属材料制承压设备加压试验过程的裂纹。
在一次加压试验中，整体检测和评价整个结构中缺陷分布和状态。
难以对检测到的活性缺陷进行定量和定性，需要其它方法进行复检。
目视检测法
检测表面裂纹、借助内窥镜可以检测狭小空间。
结果直观、重复性好，不受被检工件结构、材质、形状影响。
人为因素影响很大（视力），表面微小裂纹不能发现。
磁粉检测
可检测铁磁性的材料表面和近表面缺陷。
工艺简单，成本低，污染少。缺陷检测重复性好[2]。
只能检测表面和近表面缺陷。只适用于铁磁性材料。
渗透检测
表面开口缺陷
检验不受工件几何形状和缺陷方向的影响，可不用水电，适于野外[3]。
无法或难以检测多孔的材料，也不适用于检测因外来因素造成开口被堵塞的缺陷。
超声检测和射线检测是检测内部的缺陷，磁粉检测和涡流检测是检测表面及近表面缺陷的，渗透检测检测表面开口缺陷，目视检测是检测表面缺陷。
超声波检测经济、方便，环保便捷。定量、定位准确。
因此，本毕业设计选超声波横波斜探头检测技术作为钢板对接焊缝的检测方法。
2.3
检测标准
本毕业设计参照《承压设备无损检测NB/T47013.3—2015
第3部分：超声检测》执行：该标准6.3部分对承压设备I型焊接接头超声检测方法和适用范围进行了规定：见表2-2[4]。
表2-2
I型焊接接头超声检测适用范围
承压设备类别
焊接接头类型
工件厚度
检测面直径
锅炉、压力容器
筒体（或封头）对接接头
≥6-500
≥500，纵向对接接头时，内外径比≥70％
锅炉、压力容器
筒体（或封头）对接接头
≥6-500
≥100-500的纵向对接接头且内外径比≥70％
锅炉、压力容器
筒体（或封头）对接接头
≥6-500
≥159-500的环向对接接头
锅炉、压力容器
接管与筒体（或封头）角接接头
≥6-500
插入式：筒体（或封头）≥500且内外径比≥70％，接管公称直径≥80，安放式：筒体（或封头）≥300且接管公称直径≥100
锅炉、压力容器
T型焊接接头
≥6-300
-
锅炉、压力容器
管子环向对接接头
≥6-150
外径≥159
锅炉、压力容器
管子纵向对接接头
≥6-150
外径≥100，内外径比≥70％
压力管道
环向对接接头
≥6-150
外径≥159
压力管道
纵向对接接头
≥6-150
外径≥100，内外径比≥70％
3
理论依据
3.1
横波
质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波称为横波（如图3-1所示），横波的传播过程中，因质点受剪切力作用又称为剪切波。由于气体和液体是不能提供剪切应力的，所以横波只能在固体中传播。
图3-1横波
超声波横波法主要用于管材、焊缝的探伤，倾斜入射，能探测垂直于探测面的缺陷，横波波长较短，灵敏度较高，主要用于检测与检测面垂直或成一定角度的缺陷，如焊缝中常见的未焊透、未熔合、夹渣、气孔、裂纹等缺陷[5]。
超声横波斜探头的工作原理：将纵波倾斜入射至工件检测面，利用波型转换得到横波进行检测的方法，称为横波法。由于入射声束与检测面成一定夹角，所以又称斜射法
，如图3-2所示。
图3-2横波斜探头检测原理
3.2
波形转换
超声波倾斜入射到界面时，除产生同种类型的反射和折射波外，还会产生不同类型的反射和折射，这种现象称为波形转换，如图3-3所示。
图3-3波形转换
横波超声检测时，工件中的横波就是由波形转换得来的。
4
方案设计
4.1
检测对象分析
本毕业设计主要对钢板对接焊缝进行检测，钢板的材质是16MnR,
板厚20mm,
焊接方法是手工电弧焊，检测试板长度为300mm，宽300mm，坡口形式为X形坡口。如图4-1所示。
图4-1钢板对接焊缝
4.2
检测设备
4.2.1
超声波探仪
按照NB/T47013.3-2015规定，采用A型脉冲反射式超声检测仪，其工作频率按-3dB测量应至少包括0.5MHZ～10MHZ频率范围，超声仪器各性能的测试条件和指标要求应满足附录A的要求并提供证明文件，测试方法按GB/T27644.1的规定。
本设计采用PXUT-330型全数字智能超声波探伤仪，仪器性能稳定、操作简便。如图4-2所示。
图4-2
PXUT-330超声波探伤仪
表4-1是PXUT-330型数字智能超声波探伤仪技术参数，可以看出PXUT-330超声仪满足检测标准要求。
表4-1
PXUT-330探伤仪的主要参数
项目
指标
频带宽度
0.4～20MHz
灵敏度余量
≥62dB(200mm-φ2平底孔，5Pφ20
探测范围
0～10000
检测范围
110dB
0.1,1.0,2.0,6.0步进
探头方式
单晶，双晶，穿透
工作时间
≥8小时
4.2.2
探头
超声波斜探头主要由吸声材料、斜楔、阻尼块、外壳、电缆线、压电晶片等部分组成，主要用于横波探伤，可检测焊缝气孔、夹渣、裂纹等缺陷。图4-3是超声波斜探头的基本结构示意图。
图4-3
横波斜探头
根据标准NB/T47013.3—2015超声检测6.3.6.1和6.3.6.2中规定，斜探头的折射角（K值）、标称频率的选取可参考表（4-2）的规定，条件允许时，应尽量采用较大的折射角（K值）探头。采用一次检测法检测时，斜探头折射角（K值）的选取应用尽可能使主声束与检测面相对的底面法线夹角在35°～70°之间，当使用两种或两种以上的折射角（K值）探头检测时，应至少有一种折射角（K值）的探头满足这一要求。
表4-2
推荐采用的斜探头折射角（K值）和标称频率
工件厚度t/mm
折射角（K值）
标称频率/MHz
≥6～25
63°～72°（2.0～3.0）
4～5
＞25～40
56°～68°（1.5～2.5）
2～5
＞40
45°～63°（1.0～2.0）
2～2.5
根据NB/T47013.3—2015标准可知，钢板对接焊缝检测应采用斜探头检测法，选择斜探头的频率为5MHz，其性能指标要求应满足附录B的要求并提供证明文件，测试方法GB/T27644.1的规定。图4-4是本毕业设计检测钢板对接焊缝所选择的探头，表4-3给出了探头具体参数。
图4-4探头
表4-3
实际使用斜探头具体参数
探头类型
斜探头
频率
5MHz
晶片尺寸
13×13mm
K值（角度）
K2
规格
5P
13×13K2
4.3
标准试块
超声检测焊接接头用的CSK-IA标准试块是利用R100mm曲面测定斜探头的入射点和前沿长度；利用25mm厚度调整纵波探测范围和扫描速度、测定探伤水平线性、垂直线性和动态范围；CSK-IIA试块适用于斜探头、直探头检测工件厚度范围为6mm～200mm的I型焊接接头。焊接接头用的标准试块有：CSK-IA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-ⅣA。本毕业设计所用试块为NB/T47013.3-2015中的CSK-IA（图4-5）和CSK-IIA-1（图4-6）。
图4-5
CSKIA试块
图4-6
CSK-IIA-1试块
4.4
操作步骤
1.开机及初始化通道
2.探头参数设置：
1）探头类型：斜探头
2）探头频率：5MHz
3）晶片尺寸：13×13mm
4）工件声速：3230m/s
5）所用标准：NB/T47013—2015
3.零点调校
双击零点，仪器默认工件声速3230m/,一次回波100mm，二次回波0mm。
4.测前沿长度
将斜探头放在CSK-ⅠA试块上R100圆弧面一侧圆心附近，左右平行移动探头并观察屏幕波形变化情况，若屏幕内回波高于屏幕的80%，稳住探头不动，此回波将自动回落到屏幕的80%，反复移动，直至找出R100圆弧面的最高回波。稳住探头按确定键，零点测试完成，然后保持探头不动，用直尺量出斜探头最前端R100弧顶的距离为87mm，输入水平距离为87mm，此时，探头前沿为100-87=13mm，如图4-7所示。
图4-7测探头的前沿长度
5.K值测量
将斜探头放置在CSK-ⅠA试块上直径50mm圆孔一侧K2标记线附近，左右平行移动探头，直至找出直径50mm圆孔的最高回波，按确定键，探头K值为2.0，如图4-8所示。
图4-8测探头K值
6.
DAC曲线制作
探伤20mm厚的钢板对接焊缝，选择CSK-IIA试块制作DAC曲线，选择10mm、30mm、60mm深短孔制作DAC曲线。
将斜探头放在CSK
-IIA试块上，对准10mm深的短横孔并放在合适的水平位置上，反复移动斜探头，直至找出10mm孔深的最高回波，根据屏幕的提示，按“+”号键锁定该孔的最高回波，按“确定”键标定该回波高度线，记下仪器此时显示增益值，然后调转探头，对准30
mm深的短横孔并放在合适的水平位置上，反复移动斜探头，直至找出30mm孔深的最高回波，并按“自动增益”键，使得该回波自动增益到屏幕的80％高，对准60mm深的短横孔并放在合适的水平位置上，反复移动斜探头，直至找出60mm孔深的最高回波，并按“自动增益”键，使得该回波自动增益到屏幕的80％高，按数字1键表面补偿4dB，按数字2键工件厚度20mm。按确定键DAC制作完成，如图4-9所示。
图4-9
DAC曲线制作
评定线与定量线之间称为I区,定量线与判废线之间为II区,判废线以上为III区，如图4-10所示。
图4-10距离波幅曲线
7.扫查
扫查前在扫查范围内均匀涂上耦合剂，使斜探头与焊板完全耦合。采用单面双侧探伤，尽量扫查到工件的整体被检区域，并应进行两次扫查，即锯齿形扫查和斜平行扫查，如图4-11所示。锯齿扫查为前后扫查、左右扫查和摆动扫查结合的扫查方式，用于检查焊缝的纵向缺陷；斜平行扫查用于检查焊缝的横向缺陷。探头的扫查速度不应超过150mm/s。
图4-11
扫查方式
8.缺陷评定
1）缺陷定量
对缺陷波幅达到或超过评定线的缺陷，应确定其位置、波幅和指示长度等。
2）缺陷波幅
移动探头以获得缺陷最大反射波幅为缺陷波幅。当使用不同折射角（K值）的探头或从不同探测面(侧)检测同一缺陷时，以获得的最高波幅为缺陷波幅。3）缺陷位置缺陷位置应以获得缺陷最大反射波幅的位置为准。4）缺陷指示长度当缺陷反射波只有一个高点，且位于II区或II区以上时，用-6dB法测量其指示长度。当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且均位于II区或II区以上时，应以端点-6dB法测量其指示长度。
当缺陷最大反射波幅位于I区，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以用评定线绝对灵敏度法测量缺陷指示长度。
超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹、未熔合、未焊透等类型缺陷特征，如有怀疑时，应采取改变探头折射角（K值）、增加检测面、观察动态波形并结合结构工艺特征作判断，如对波形不能判断时，应辅以其他检测方法作综合判定。
沿缺陷长度方向相邻的两缺陷，其长度方向间距小于其中较小的缺陷长度且两缺陷在缺陷长度相垂直方向的间距小于5mm时，应作为一条缺陷处理，以两缺陷长度之和作为其指示长度（间距计入）。如果两缺陷在长度方向投影有重叠，则以两缺陷在长度方向上投影的左、右端点间距离作为其指示长度。
9.质量评级
缺陷的质量评定按表4-4进行。
表4-4钢板对接焊缝质量评定
等级
工件厚度t
反射波幅所在区域
允许的单个缺陷指示长度
多个缺陷累计长度最大允许值/L
I
≥6-100
I
≤50
-
I
＞100
I
≤75
-
I
≥6-100
II
≤t/3，最小可为10，最大不超过30
在任意9t焊缝长度范围内L不超过t
I
＞100
II
≤t/3，最大不超过50
在任意9t焊缝长度范围内L不超过t
II
≥6-100
I
≤60
-
II
＞100
I
≤90
-
II
≥6-100
II
≤2t/3，最小可为12，最大不超过40
在任意4.5t焊缝长度范围内L不超过t
II
＞100
II
≤2t/3最大不超过75
在任意4.5t焊缝长度范围内L不超过t
III
≥6
II
超过II级者
-
III
≥6
III
所有缺陷（任何缺陷指示长度）
-
III
≥6
I
超过II级者
-
注1：当焊缝长度不足9t（I级）或4.5（II级）时，可按比例折算。当折算后的多个缺陷累计长度允许值小于该级别允许的单个缺陷指示长度时，以允许的单个缺陷指示长度作为累计缺陷长度允许值。
注2：用6.313.4规定的测量方法，使声束垂直于缺陷的主要方向移动探头测得的缺陷长度。
4.5
操作指导书
参照标准NB\T47013.3-2015承压设备无损检测第3部分超声检测,编制钢板对接焊缝操作指导书，如表4-5所示。
表4-5
板对接焊缝操作指导书
工件
工件名称
钢板对接焊缝
材质
16MnR
厚度（mm）
20
表面状况
打磨
检测部位
对接焊缝
坡口形式
X
焊接方法
手工电弧焊
检测时机
焊后
设备器材
探头型号
5P13×13
标准试块
CSK-ⅠA、CSK-IIA
仪器型号
PXUT-330
耦合剂
机油
技术要求
检测标准
NB/T47013.3—2015
检测技术等级
B级
合格级别
Ⅱ
检测面
单面双侧
检测比例
100%
探头移动区宽度
在焊缝两侧各不小于100mm范围扫查
扫查速度
≤150mm/s
扫查灵敏度
φ1×6-9dB
表面补偿
4dB
探头测试及扫描线调节
每次扫查前在CSK-ⅠA标准试块上测定斜探头的前沿长度和K值，调节扫描速度。
制作DAC曲线
选择CSK-IIA试块制作DAC曲线，选择10mm、30mm、60mm深短横孔制作DAC曲线。
扫查方式及说明
斜探头垂直于焊缝中心线放置在检测面上，作锯齿型扫查，探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面。在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时，扫查时还应作10°～15°的左右转动，为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或为缺陷信号，确定缺陷的位置、方向和形状，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。
缺陷指示长度的测定与记录说明
当缺陷回波达到定量线或定量线以上时,需要测量其指示长度,缺陷测长的方法可用6dB法(俗称半波高度法-单个波峰):当缺陷只有一个最大回波(例如未焊透,未熔合等形状较规则的缺陷)时,可采用6dB法测长,即在前面对缺陷定量时将最大缺陷回波高度降到80%满刻度的基础上,提高6dB增益,然后左右移动探头至缺陷回波高度重新下降到80%满刻度,此时两端探头中心之间的距离即为缺陷指示长度。
不允许缺陷
1.波幅在I区且指示长度＞60mm的单个缺陷；
2.波幅在II区且指示长度＞12mm的单个缺陷；
3.在任意72mm焊缝长度范围内波幅在II区的多个缺陷的累计长度＞16mm。
扫查示意图
10°～15°
编制人：xxxUT-Ⅱ
日期：xxxx年xx月xx日
审核人：xxxUT-Ⅲ
日期：xxxx年xx月xx日
4.6
实验验证
对20mm的钢板对接焊缝进行检测，将斜探头放在待测工件上从左至右进行锯齿形扫查，扫查时应有10～15°的探头摆动。检测级别为B级，通过AB两侧的扫查，当发现有回波高度高于定量线并超于屏幕的80%时，按自动增益，使回波自动回落到屏幕的80%，此时再通过前后、左右、环绕等方式，反复找寻缺陷的最高回波，找到最高回波后，按自动增益使回波自动回落到屏幕的80%，此时在焊缝对面，继续查找该缺陷的最高波，以最大当量一侧做记录。
扫查过程中，在试板左边发现一缺陷（如图4-12所示），屏幕上方显示的深度读数↓9.4mm；屏幕上方显示区缺陷的当量值SL+10.2dB；缺陷最高波所在区域Ⅲ区；用钢尺量出的缺陷最高回波处S3为92mm，缺陷偏离焊缝中心线距离3.7。
在找到缺陷最高波并使得最高波置于屏幕的80%高度后，先往左平行移动探头，使得回波将至最高波的一半40%，，记录下缺陷最左边到工件左边距离S1为87mm，然后再往右平行移动探头，使得回波又降至最高波的一半40%，记录下缺陷右边到工件左边距离S2为104mm。
缺陷偏离焊缝中心线距离3.7
S3=92mm
III区
深度
缺陷当量
1.缺陷显示
2.缺陷最高回波位置
S2=104
S1=87mm
3.缺陷左边距离
4.缺陷右边距离
图4-12
缺陷1参数记录
继续扫查寻找缺陷，发现另一处缺陷回波（如图4-13），屏幕上方显示的深度读数↓18.4mm；屏幕上方显示区缺陷的当量值SL+8.4dB；缺陷最高波所在区域Ⅲ区；用钢尺量出的缺陷最高回波处S3为198mm，缺陷偏离焊缝中心线距离-4.7。
在找到缺陷最高波并使得最高波置于屏幕的80%高度后，先往左平行移动探头，使得回波将至最高波的一半40%，，记录下缺陷最左边到工件左边距离S1为191mm，然后再往右平行移动探头，使得回波又降至最高波的一半40%，记录下缺陷右边到S2的距离为201mm。
深度度
缺陷当量
III区1.缺陷显示
2.缺陷最高回波位置S1=191mm
S2=201mm
3.缺陷左边距离
4.缺陷右边距离
图4-13
缺陷2参数记录
本设计所检测钢板对接焊缝检测报告如表4-6所示。
表4-6
钢板对接焊缝超声波探伤报告书
试板材质
16MnR
板厚（mm）
20
试件编号
仪器型号
PXUT-330
探头型号
5P13×13K2
对比试块
CSK-IA、CSK-IIA
耦合剂
机油
耦合补偿
4dB
探伤比例
100%
探伤标准
NB/T47013-2015
灵敏度
φ1×6-9dB
验收级别
Ⅱ级
缺陷编号
缺陷指示长度
波幅最高点
S1（mm）
S2
(mm)
长度S2-S1（mm）
偏心距离（mm）
深度
H（mm）
S3（mm）
高于定量线dB值
波高区域
评定等级
A
B
1
87
104
17
+3.7
9.4
92
+10.2
III
III
2
191
201
10
-4.5
18.4
198
+8.4
III
III
结论
不合格
探伤员：
xxx
日期
xx/xx/xx
图4-14是该试板的射线检测影像图，对比射线检测检测过可知，按照本设计方案进行的超声检测结果与射线检测结果一致，说明本设计方案可行，可应用于实际工程检测。
图4-14
钢板对接焊缝试件射线检测结果
5
总结
本毕业设计旨在于利用超声波检测技术对钢板对接焊缝进行检测，通过查找相关资料和相关标准，了解了钢板对接焊缝在焊接制造和使用过程中易产生的缺陷类型及特点进行了分析，对比了其他无损检测方法的优缺点，由于超声波的检测灵敏度高，对检测裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷的检出率高，最终采用了横波斜探头检测法，制定了检测方案并编制了操作指导书。采用该方法可对钢板对接焊缝进行有效的检测。通过实验验证，证实了本设计的方案正确可行，检测结果可靠，所以该方案可运用于实际钢板对接焊缝检测中。
参考文献
[1]王晓雷.承压类特种设备无损检测相关知识[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[2]宋志哲.磁粉检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[3]胡学知.渗透检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[4]NB/T47013.1—2015
，《承压设备无损检测》[S].北京：新华出版社，2015.7.
[5]郑晖，林树青.超声检测[M].
北京：中国劳动社会保障出版社，2008.《论文：钢板对接焊缝超声波检测方案设计》出自：卡耐基范文网
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业
设
计
成
果
（方案）设计题目:
钢板对接焊缝超声波检测方案设计二级学院
航空机电设备维修学院
专业
理化测试与质检技术
班级
检测1601
学号
201600131003
姓名
谢锦绣
指导教师
喻星星
诚信声明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在老师的指导下，独立完成所取得的成果。尽我所知，设计中除特别加以标注的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。本声明的法律结果由本人承担。
学生签名：
指导教师签名：
年
月
日
年月日
目
录
1
现状分析
1
1.1
钢板对接焊缝
1
1.2
常见缺陷及检测意义
2
2
设计思路
3
2.1
总体设计思路
3
2.2
检测方法选择
4
2.3
检测标准
5
3
理论依据
6
3.1
横波
6
3.2
波形转换
7
4
方案设计
8
4.1
检测对象分析
8
4.2
检测设备
8
4.2.1
超声波探仪
8
4.2.2
探头
9
4.3
标准试块
10
4.4
操作步骤
11
4.5
操作指导书
16
4.6
实验验证
17
5
总结
21
参考文献
22
1
现状分析
钢板对接焊缝广泛应用于特种设备、建筑、桥梁等领域。钢板对接在焊接制造过程中，容易出现未焊透、未熔合、裂纹等缺陷。本毕业设计旨在利用超声波检测技术对钢板对接焊缝进行检测，制定相应检测方案，编写操作指导书一份，最后进行实际检测，对设计的方案和工艺参数进行验证。
1.1
钢板对接焊缝
焊接接头形式一般由被焊接两金属件的相互结构位置来决定，通常分为对接接头、搭接接头、角形接头、T字接头。将两金属件放置于同一平面内使其边缘相对，沿边缘直线进行焊接的接头叫对接接头。两块板料相叠，而在端部或侧面角焊的接头称搭接接头。两构件成直角或一定角度，而在其连续边缘焊接的接头称角接接头。两构件成T字形焊接在一起的接头，叫T字接头[1]。见图1-1所示。
1）对接接头2）搭接接头3）角接接头4）T型接头
图1-1焊接头基本形式
钢板对接焊缝的焊接接头包括：焊缝、热影响区、熔合区三个部分。焊缝就是经焊接后所形成的结合部分，通常是由熔化了的母材和焊材组成的；热影响区是在焊接过程中材料因为受热而发生金属组织和机械性能变化的区域；熔合区是焊接接头中焊缝与母材交接的过渡区[1]。如图1-2所示。
1——焊缝（OA）
2——熔合区（AB）
3——热影响区（BC）
4——热应变脆化区（CD）
图1-2
焊接接头示意图
1.2
常见缺陷及检测意义
焊接接头中常见缺陷主要有不连续性
、几何偏差、冶金不均匀性，其中不连续性主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等（如图1-3所示）。在焊接接头超声检测过程中，由于焊接接头余高的影响及接头中裂纹、未焊透、未熔合等危险性大的缺陷往往与检测面垂直或成一定角度，故一般采用横波斜探头法检测。
焊接缺陷根据其性质、特征主要分为以下6个大类：
1.裂纹：纵向裂纹、横向裂纹、放射状裂纹、弧坑裂纹、支状裂纹等；
2.孔穴：气孔、结晶缩孔、弧坑缩孔等；
3.固体夹渣：夹渣、焊剂或焊剂渣、氧化物夹杂、金属夹杂等；
4.未焊透及未熔合；
5.形状和尺寸不良：咬边、缩沟、下塌、焊瘤、错边、烧穿、未焊满等；
6.其他缺陷：电弧擦伤、飞溅等。
根据影响断裂机理分类，又可分为平面缺陷和非平面缺陷。裂纹、未熔合是平面缺陷，危害性大：焊缝中的气孔、夹渣是体积型缺陷，危害性小。1.裂纹
2.焊瘤
3.烧穿
4.弧坑
5.气孔
6.夹渣
7.咬边8.未熔合
9.未焊透
）））咬边
图1-3
焊接缺陷
很多承压设备都是由钢板焊接而成，其对钢板焊接质量要求很高，为了保证钢板对接焊缝的质量安全与正常的使用，对其进行相关无损检测具有重要意义。
2
设计思路
2.1
总体设计思路
本毕业总体设计思路如下图2-1所示。
对象分析
检测方法选择
检测标准
方案设计
操作指导书
被检件分析
检测设备
缺陷评定
质量评级
检测步骤
实验验证
图2-1总体设计思路2.2
检测方法选择
钢板对接焊缝主要检测方法有：射线检测、超声检测、涡流检测、目视检测、磁粉检测和渗透检测。表2-1是检测方法的适用范围及其优缺点。
表2-1
钢板对接焊缝的检测方法、适用范围及其优缺点
方法
适用范围
优点
缺点
射线检测法
体积型缺陷检出率很高，适宜对接焊缝检测。
灵敏度高，检测结果直接记录，缺陷定性定量准确，可以获得缺陷投影图像。
检测成本较高，检测速度慢。对人体有害，需要采取保护措施。
超声波检测法
适用于多种材料制件（金属、非金属、复合材料）等，对面积型缺陷检出率高。
穿透能力强、探测范围广，灵敏度高，可做现场操作。
工件材质、晶粒度等对检测有较大影响（材料内部），需要耦合剂。
涡流检测
适用于检测金属材料表面
线圈不需要接触工件，也不需要耦合剂，检测速度快。
对缺陷不能定性、定量，多干扰。
声发射检测法
金属材料制承压设备加压试验过程的裂纹。
在一次加压试验中，整体检测和评价整个结构中缺陷分布和状态。
难以对检测到的活性缺陷进行定量和定性，需要其它方法进行复检。
目视检测法
检测表面裂纹、借助内窥镜可以检测狭小空间。
结果直观、重复性好，不受被检工件结构、材质、形状影响。
人为因素影响很大（视力），表面微小裂纹不能发现。
磁粉检测
可检测铁磁性的材料表面和近表面缺陷。
工艺简单，成本低，污染少。缺陷检测重复性好[2]。
只能检测表面和近表面缺陷。只适用于铁磁性材料。
渗透检测
表面开口缺陷
检验不受工件几何形状和缺陷方向的影响，可不用水电，适于野外[3]。
无法或难以检测多孔的材料，也不适用于检测因外来因素造成开口被堵塞的缺陷。
超声检测和射线检测是检测内部的缺陷，磁粉检测和涡流检测是检测表面及近表面缺陷的，渗透检测检测表面开口缺陷，目视检测是检测表面缺陷。
超声波检测经济、方便，环保便捷。定量、定位准确。
因此，本毕业设计选超声波横波斜探头检测技术作为钢板对接焊缝的检测方法。
2.3
检测标准
本毕业设计参照《承压设备无损检测NB/T47013.3—2015
第3部分：超声检测》执行：该标准6.3部分对承压设备I型焊接接头超声检测方法和适用范围进行了规定：见表2-2[4]。
表2-2
I型焊接接头超声检测适用范围
承压设备类别
焊接接头类型
工件厚度
检测面直径
锅炉、压力容器
筒体（或封头）对接接头
≥6-500
≥500，纵向对接接头时，内外径比≥70％
锅炉、压力容器
筒体（或封头）对接接头
≥6-500
≥100-500的纵向对接接头且内外径比≥70％
锅炉、压力容器
筒体（或封头）对接接头
≥6-500
≥159-500的环向对接接头
锅炉、压力容器
接管与筒体（或封头）角接接头
≥6-500
插入式：筒体（或封头）≥500且内外径比≥70％，接管公称直径≥80，安放式：筒体（或封头）≥300且接管公称直径≥100
锅炉、压力容器
T型焊接接头
≥6-300
-
锅炉、压力容器
管子环向对接接头
≥6-150
外径≥159
锅炉、压力容器
管子纵向对接接头
≥6-150
外径≥100，内外径比≥70％
压力管道
环向对接接头
≥6-150
外径≥159
压力管道
纵向对接接头
≥6-150
外径≥100，内外径比≥70％
3
理论依据
3.1
横波
质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波称为横波（如图3-1所示），横波的传播过程中，因质点受剪切力作用又称为剪切波。由于气体和液体是不能提供剪切应力的，所以横波只能在固体中传播。
图3-1横波
超声波横波法主要用于管材、焊缝的探伤，倾斜入射，能探测垂直于探测面的缺陷，横波波长较短，灵敏度较高，主要用于检测与检测面垂直或成一定角度的缺陷，如焊缝中常见的未焊透、未熔合、夹渣、气孔、裂纹等缺陷[5]。
超声横波斜探头的工作原理：将纵波倾斜入射至工件检测面，利用波型转换得到横波进行检测的方法，称为横波法。由于入射声束与检测面成一定夹角，所以又称斜射法
，如图3-2所示。
图3-2横波斜探头检测原理
3.2
波形转换
超声波倾斜入射到界面时，除产生同种类型的反射和折射波外，还会产生不同类型的反射和折射，这种现象称为波形转换，如图3-3所示。
图3-3波形转换
横波超声检测时，工件中的横波就是由波形转换得来的。
4
方案设计
4.1
检测对象分析
本毕业设计主要对钢板对接焊缝进行检测，钢板的材质是16MnR,
板厚20mm,
焊接方法是手工电弧焊，检测试板长度为300mm，宽300mm，坡口形式为X形坡口。如图4-1所示。
图4-1钢板对接焊缝
4.2
检测设备
4.2.1
超声波探仪
按照NB/T47013.3-2015规定，采用A型脉冲反射式超声检测仪，其工作频率按-3dB测量应至少包括0.5MHZ～10MHZ频率范围，超声仪器各性能的测试条件和指标要求应满足附录A的要求并提供证明文件，测试方法按GB/T27644.1的规定。
本设计采用PXUT-330型全数字智能超声波探伤仪，仪器性能稳定、操作简便。如图4-2所示。
图4-2
PXUT-330超声波探伤仪
表4-1是PXUT-330型数字智能超声波探伤仪技术参数，可以看出PXUT-330超声仪满足检测标准要求。
表4-1
PXUT-330探伤仪的主要参数
项目
指标
频带宽度
0.4～20MHz
灵敏度余量
≥62dB(200mm-φ2平底孔，5Pφ20
探测范围
0～10000
检测范围
110dB
0.1,1.0,2.0,6.0步进
探头方式
单晶，双晶，穿透
工作时间
≥8小时
4.2.2
探头
超声波斜探头主要由吸声材料、斜楔、阻尼块、外壳、电缆线、压电晶片等部分组成，主要用于横波探伤，可检测焊缝气孔、夹渣、裂纹等缺陷。图4-3是超声波斜探头的基本结构示意图。
图4-3
横波斜探头
根据标准NB/T47013.3—2015超声检测6.3.6.1和6.3.6.2中规定，斜探头的折射角（K值）、标称频率的选取可参考表（4-2）的规定，条件允许时，应尽量采用较大的折射角（K值）探头。采用一次检测法检测时，斜探头折射角（K值）的选取应用尽可能使主声束与检测面相对的底面法线夹角在35°～70°之间，当使用两种或两种以上的折射角（K值）探头检测时，应至少有一种折射角（K值）的探头满足这一要求。
表4-2
推荐采用的斜探头折射角（K值）和标称频率
工件厚度t/mm
折射角（K值）
标称频率/MHz
≥6～25
63°～72°（2.0～3.0）
4～5
＞25～40
56°～68°（1.5～2.5）
2～5
＞40
45°～63°（1.0～2.0）
2～2.5
根据NB/T47013.3—2015标准可知，钢板对接焊缝检测应采用斜探头检测法，选择斜探头的频率为5MHz，其性能指标要求应满足附录B的要求并提供证明文件，测试方法GB/T27644.1的规定。图4-4是本毕业设计检测钢板对接焊缝所选择的探头，表4-3给出了探头具体参数。
图4-4探头
表4-3
实际使用斜探头具体参数
探头类型
斜探头
频率
5MHz
晶片尺寸
13×13mm
K值（角度）
K2
规格
5P
13×13K2
4.3
标准试块
超声检测焊接接头用的CSK-IA标准试块是利用R100mm曲面测定斜探头的入射点和前沿长度；利用25mm厚度调整纵波探测范围和扫描速度、测定探伤水平线性、垂直线性和动态范围；CSK-IIA试块适用于斜探头、直探头检测工件厚度范围为6mm～200mm的I型焊接接头。焊接接头用的标准试块有：CSK-IA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-ⅣA。本毕业设计所用试块为NB/T47013.3-2015中的CSK-IA（图4-5）和CSK-IIA-1（图4-6）。
图4-5
CSKIA试块
图4-6
CSK-IIA-1试块
4.4
操作步骤
1.开机及初始化通道
2.探头参数设置：
1）探头类型：斜探头
2）探头频率：5MHz
3）晶片尺寸：13×13mm
4）工件声速：3230m/s
5）所用标准：NB/T47013—2015
3.零点调校
双击零点，仪器默认工件声速3230m/,一次回波100mm，二次回波0mm。
4.测前沿长度
将斜探头放在CSK-ⅠA试块上R100圆弧面一侧圆心附近，左右平行移动探头并观察屏幕波形变化情况，若屏幕内回波高于屏幕的80%，稳住探头不动，此回波将自动回落到屏幕的80%，反复移动，直至找出R100圆弧面的最高回波。稳住探头按确定键，零点测试完成，然后保持探头不动，用直尺量出斜探头最前端R100弧顶的距离为87mm，输入水平距离为87mm，此时，探头前沿为100-87=13mm，如图4-7所示。
图4-7测探头的前沿长度
5.K值测量
将斜探头放置在CSK-ⅠA试块上直径50mm圆孔一侧K2标记线附近，左右平行移动探头，直至找出直径50mm圆孔的最高回波，按确定键，探头K值为2.0，如图4-8所示。
图4-8测探头K值
6.
DAC曲线制作
探伤20mm厚的钢板对接焊缝，选择CSK-IIA试块制作DAC曲线，选择10mm、30mm、60mm深短孔制作DAC曲线。
将斜探头放在CSK
-IIA试块上，对准10mm深的短横孔并放在合适的水平位置上，反复移动斜探头，直至找出10mm孔深的最高回波，根据屏幕的提示，按“+”号键锁定该孔的最高回波，按“确定”键标定该回波高度线，记下仪器此时显示增益值，然后调转探头，对准30
mm深的短横孔并放在合适的水平位置上，反复移动斜探头，直至找出30mm孔深的最高回波，并按“自动增益”键，使得该回波自动增益到屏幕的80％高，对准60mm深的短横孔并放在合适的水平位置上，反复移动斜探头，直至找出60mm孔深的最高回波，并按“自动增益”键，使得该回波自动增益到屏幕的80％高，按数字1键表面补偿4dB，按数字2键工件厚度20mm。按确定键DAC制作完成，如图4-9所示。
图4-9
DAC曲线制作
评定线与定量线之间称为I区,定量线与判废线之间为II区,判废线以上为III区，如图4-10所示。
图4-10距离波幅曲线
7.扫查
扫查前在扫查范围内均匀涂上耦合剂，使斜探头与焊板完全耦合。采用单面双侧探伤，尽量扫查到工件的整体被检区域，并应进行两次扫查，即锯齿形扫查和斜平行扫查，如图4-11所示。锯齿扫查为前后扫查、左右扫查和摆动扫查结合的扫查方式，用于检查焊缝的纵向缺陷；斜平行扫查用于检查焊缝的横向缺陷。探头的扫查速度不应超过150mm/s。
图4-11
扫查方式
8.缺陷评定
1）缺陷定量
对缺陷波幅达到或超过评定线的缺陷，应确定其位置、波幅和指示长度等。
2）缺陷波幅
移动探头以获得缺陷最大反射波幅为缺陷波幅。当使用不同折射角（K值）的探头或从不同探测面(侧)检测同一缺陷时，以获得的最高波幅为缺陷波幅。3）缺陷位置缺陷位置应以获得缺陷最大反射波幅的位置为准。4）缺陷指示长度当缺陷反射波只有一个高点，且位于II区或II区以上时，用-6dB法测量其指示长度。当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且均位于II区或II区以上时，应以端点-6dB法测量其指示长度。
当缺陷最大反射波幅位于I区，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以用评定线绝对灵敏度法测量缺陷指示长度。
超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹、未熔合、未焊透等类型缺陷特征，如有怀疑时，应采取改变探头折射角（K值）、增加检测面、观察动态波形并结合结构工艺特征作判断，如对波形不能判断时，应辅以其他检测方法作综合判定。
沿缺陷长度方向相邻的两缺陷，其长度方向间距小于其中较小的缺陷长度且两缺陷在缺陷长度相垂直方向的间距小于5mm时，应作为一条缺陷处理，以两缺陷长度之和作为其指示长度（间距计入）。如果两缺陷在长度方向投影有重叠，则以两缺陷在长度方向上投影的左、右端点间距离作为其指示长度。
9.质量评级
缺陷的质量评定按表4-4进行。
表4-4钢板对接焊缝质量评定
等级
工件厚度t
反射波幅所在区域
允许的单个缺陷指示长度
多个缺陷累计长度最大允许值/L
I
≥6-100
I
≤50
-
I
＞100
I
≤75
-
I
≥6-100
II
≤t/3，最小可为10，最大不超过30
在任意9t焊缝长度范围内L不超过t
I
＞100
II
≤t/3，最大不超过50
在任意9t焊缝长度范围内L不超过t
II
≥6-100
I
≤60
-
II
＞100
I
≤90
-
II
≥6-100
II
≤2t/3，最小可为12，最大不超过40
在任意4.5t焊缝长度范围内L不超过t
II
＞100
II
≤2t/3最大不超过75
在任意4.5t焊缝长度范围内L不超过t
III
≥6
II
超过II级者
-
III
≥6
III
所有缺陷（任何缺陷指示长度）
-
III
≥6
I
超过II级者
-
注1：当焊缝长度不足9t（I级）或4.5（II级）时，可按比例折算。当折算后的多个缺陷累计长度允许值小于该级别允许的单个缺陷指示长度时，以允许的单个缺陷指示长度作为累计缺陷长度允许值。
注2：用6.313.4规定的测量方法，使声束垂直于缺陷的主要方向移动探头测得的缺陷长度。
4.5
操作指导书
参照标准NB\T47013.3-2015承压设备无损检测第3部分超声检测,编制钢板对接焊缝操作指导书，如表4-5所示。
表4-5
板对接焊缝操作指导书
工件
工件名称
钢板对接焊缝
材质
16MnR
厚度（mm）
20
表面状况
打磨
检测部位
对接焊缝
坡口形式
X
焊接方法
手工电弧焊
检测时机
焊后
设备器材
探头型号
5P13×13
标准试块
CSK-ⅠA、CSK-IIA
仪器型号
PXUT-330
耦合剂
机油
技术要求
检测标准
NB/T47013.3—2015
检测技术等级
B级
合格级别
Ⅱ
检测面
单面双侧
检测比例
100%
探头移动区宽度
在焊缝两侧各不小于100mm范围扫查
扫查速度
≤150mm/s
扫查灵敏度
φ1×6-9dB
表面补偿
4dB
探头测试及扫描线调节
每次扫查前在CSK-ⅠA标准试块上测定斜探头的前沿长度和K值，调节扫描速度。
制作DAC曲线
选择CSK-IIA试块制作DAC曲线，选择10mm、30mm、60mm深短横孔制作DAC曲线。
扫查方式及说明
斜探头垂直于焊缝中心线放置在检测面上，作锯齿型扫查，探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面。在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时，扫查时还应作10°～15°的左右转动，为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或为缺陷信号，确定缺陷的位置、方向和形状，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。
缺陷指示长度的测定与记录说明
当缺陷回波达到定量线或定量线以上时,需要测量其指示长度,缺陷测长的方法可用6dB法(俗称半波高度法-单个波峰):当缺陷只有一个最大回波(例如未焊透,未熔合等形状较规则的缺陷)时,可采用6dB法测长,即在前面对缺陷定量时将最大缺陷回波高度降到80%满刻度的基础上,提高6dB增益,然后左右移动探头至缺陷回波高度重新下降到80%满刻度,此时两端探头中心之间的距离即为缺陷指示长度。
不允许缺陷
1.波幅在I区且指示长度＞60mm的单个缺陷；
2.波幅在II区且指示长度＞12mm的单个缺陷；
3.在任意72mm焊缝长度范围内波幅在II区的多个缺陷的累计长度＞16mm。
扫查示意图
10°～15°
编制人：xxxUT-Ⅱ
日期：xxxx年xx月xx日
审核人：xxxUT-Ⅲ
日期：xxxx年xx月xx日
4.6
实验验证
对20mm的钢板对接焊缝进行检测，将斜探头放在待测工件上从左至右进行锯齿形扫查，扫查时应有10～15°的探头摆动。检测级别为B级，通过AB两侧的扫查，当发现有回波高度高于定量线并超于屏幕的80%时，按自动增益，使回波自动回落到屏幕的80%，此时再通过前后、左右、环绕等方式，反复找寻缺陷的最高回波，找到最高回波后，按自动增益使回波自动回落到屏幕的80%，此时在焊缝对面，继续查找该缺陷的最高波，以最大当量一侧做记录。
扫查过程中，在试板左边发现一缺陷（如图4-12所示），屏幕上方显示的深度读数↓9.4mm；屏幕上方显示区缺陷的当量值SL+10.2dB；缺陷最高波所在区域Ⅲ区；用钢尺量出的缺陷最高回波处S3为92mm，缺陷偏离焊缝中心线距离3.7。
在找到缺陷最高波并使得最高波置于屏幕的80%高度后，先往左平行移动探头，使得回波将至最高波的一半40%，，记录下缺陷最左边到工件左边距离S1为87mm，然后再往右平行移动探头，使得回波又降至最高波的一半40%，记录下缺陷右边到工件左边距离S2为104mm。
缺陷偏离焊缝中心线距离3.7
S3=92mm
III区
深度
缺陷当量
1.缺陷显示
2.缺陷最高回波位置
S2=104
S1=87mm
3.缺陷左边距离
4.缺陷右边距离
图4-12
缺陷1参数记录
继续扫查寻找缺陷，发现另一处缺陷回波（如图4-13），屏幕上方显示的深度读数↓18.4mm；屏幕上方显示区缺陷的当量值SL+8.4dB；缺陷最高波所在区域Ⅲ区；用钢尺量出的缺陷最高回波处S3为198mm，缺陷偏离焊缝中心线距离-4.7。
在找到缺陷最高波并使得最高波置于屏幕的80%高度后，先往左平行移动探头，使得回波将至最高波的一半40%，，记录下缺陷最左边到工件左边距离S1为191mm，然后再往右平行移动探头，使得回波又降至最高波的一半40%，记录下缺陷右边到S2的距离为201mm。
深度度
缺陷当量
III区1.缺陷显示
2.缺陷最高回波位置S1=191mm
S2=201mm
3.缺陷左边距离
4.缺陷右边距离
图4-13
缺陷2参数记录
本设计所检测钢板对接焊缝检测报告如表4-6所示。
表4-6
钢板对接焊缝超声波探伤报告书
试板材质
16MnR
板厚（mm）
20
试件编号
仪器型号
PXUT-330
探头型号
5P13×13K2
对比试块
CSK-IA、CSK-IIA
耦合剂
机油
耦合补偿
4dB
探伤比例
100%
探伤标准
NB/T47013-2015
灵敏度
φ1×6-9dB
验收级别
Ⅱ级
缺陷编号
缺陷指示长度
波幅最高点
S1（mm）
S2
(mm)
长度S2-S1（mm）
偏心距离（mm）
深度
H（mm）
S3（mm）
高于定量线dB值
波高区域
评定等级
A
B
1
87
104
17
+3.7
9.4
92
+10.2
III
III
2
191
201
10
-4.5
18.4
198
+8.4
III
III
结论
不合格
探伤员：
xxx
日期
xx/xx/xx
图4-14是该试板的射线检测影像图，对比射线检测检测过可知，按照本设计方案进行的超声检测结果与射线检测结果一致，说明本设计方案可行，可应用于实际工程检测。
图4-14
钢板对接焊缝试件射线检测结果
5
总结
本毕业设计旨在于利用超声波检测技术对钢板对接焊缝进行检测，通过查找相关资料和相关标准，了解了钢板对接焊缝在焊接制造和使用过程中易产生的缺陷类型及特点进行了分析，对比了其他无损检测方法的优缺点，由于超声波的检测灵敏度高，对检测裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷的检出率高，最终采用了横波斜探头检测法，制定了检测方案并编制了操作指导书。采用该方法可对钢板对接焊缝进行有效的检测。通过实验验证，证实了本设计的方案正确可行，检测结果可靠，所以该方案可运用于实际钢板对接焊缝检测中。
参考文献
[1]王晓雷.承压类特种设备无损检测相关知识[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[2]宋志哲.磁粉检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[3]胡学知.渗透检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[4]NB/T47013.1—2015
，《承压设备无损检测》[S].北京：新华出版社，2015.7.
[5]郑晖，林树青.超声检测[M].
北京：中国劳动社会保障出版社，2008.《论文：钢板对接焊缝超声波检测方案设计》出自：卡耐基范文网
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