ASME第V卷《無(wú)損檢測(cè)》

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1、. ASME 2010 第 V 卷《無(wú)損檢測(cè) 》新內(nèi)容 美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì) （ ASME ）于 2010 年 7 月 1 日發(fā)布的最新版 ASME 第 V 卷《無(wú)損 檢測(cè)》，增添的新內(nèi)容大多是圍繞焊縫超聲檢測(cè)（ UT ）展開(kāi)的，可見(jiàn) UT 方法中隱含著大量 鮮活的科技新信息新技能， 無(wú)一不與當(dāng)今高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)息息相關(guān)。 充分熟悉新版新 內(nèi)容， 熟練掌握新技能新要求， 為承壓設(shè)備制造質(zhì)量提供安全可靠和高效的檢測(cè)數(shù)據(jù)， 是當(dāng) 今無(wú)損檢測(cè)人員與時(shí)俱進(jìn)，接受時(shí)代挑戰(zhàn)的重要使命。以下先介紹新版 ASME 有關(guān)承壓設(shè)

2、 備無(wú)損檢測(cè)的一般新內(nèi)容，而后重點(diǎn)介紹有關(guān)超聲檢測(cè)新技術(shù)的新規(guī)定新要求。 1 一般要求（第一章） 檢測(cè)結(jié)果評(píng)定（ T-180） 指出： ASME 第 V 卷中各種無(wú)損檢測(cè)方法所提供的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合相關(guān)卷的要求， 并優(yōu)先采用相關(guān)卷的規(guī)定。 2 焊縫超聲檢測(cè)（第四章） 2.1 概述 （ T-420） 指出：本章“焊縫超聲檢測(cè)方法”要求應(yīng)與第 V 卷第一章“一般要求”并駕齊驅(qū)，這 是指以下四方面的內(nèi)容： （ 1）粗晶焊縫 UT 的特殊要求，按 T-451 。 （ 2）計(jì)算機(jī)成像技

3、術(shù)（簡(jiǎn)稱 CITs）的特殊要求，按 T-452 。 （ 3） TOFD （超聲衍射時(shí)差）技術(shù)，按本章強(qiáng)制性附錄Ⅲ 。 （ 4）相控陣手工光柵式掃查技術(shù)，按本章強(qiáng)制性附錄Ⅳ 。 2.2 試塊曲率 （ T-434.1.7 ） 有三點(diǎn)要求： （ 1）工件直徑 D ＞ 500mm 時(shí)，可用平面狀基本校驗(yàn)試塊。 （ 2）工件直徑 D ≤500mm 時(shí)，應(yīng)使用曲面試塊。一個(gè)曲面試塊可用于檢測(cè) 0.9-1.5 倍直 徑的范圍。例如， D = 200mm 的曲面試塊，可用于校驗(yàn) D=180-300mm 的曲面范圍。 D=24-500mm 的曲

4、面范圍，則需 6 種曲面試塊（見(jiàn) 圖 1）。 （ 3）管子校驗(yàn)試塊：檢測(cè)管焊縫時(shí)，基本校驗(yàn)試塊的結(jié)構(gòu)和反射體應(yīng)按 圖 2；曲率要求 與上述（ 2）同。試塊尺寸與反射體位置應(yīng)適合于所用斜探頭校驗(yàn)。 .. . m m / 徑 直 面 曲 塊 試  23 39 67 180 300 500 500 108 A： 基本校驗(yàn)試塊

5、 M：0.9 倍限值線 375 M A N ：1.5 倍限值線 333 N 250 200 125 120 72 43 0 26 0 125 250 375 500 工件曲面直徑 / mm 圖

6、1 試塊 -工件曲面比限值 標(biāo)稱壁厚 T 弧長(zhǎng) 堆焊層（如有則加） ﹡線槽離試塊邊緣或線槽與線槽間距不得小于壁厚 T或25mm （取兩者中較大值）。 注：（ a）試塊長(zhǎng) L 最小應(yīng)為 200mm 或 8T ( 取兩者中較大值 ) 。 （ b）外徑 Do≤ 100mm 時(shí)，試塊弧長(zhǎng)最小應(yīng)為 270°；Do ＞100mm 時(shí)，試塊弧長(zhǎng)最小應(yīng) 為 200mm 或 3T（取兩者中較大值） 。 （ c）槽深最小應(yīng)為 8 %T ，最大 11%T。有堆焊層時(shí)

7、，試塊堆焊層側(cè)的槽深，應(yīng)加上堆焊層厚度（即槽深最小為 8%T+ CT ，最大為 11%T+ CT ）。 （ d）槽寬最大值并不很嚴(yán)。線槽可用電火花加工，或 R≤3mm 的端銑削。 （ e）槽長(zhǎng)應(yīng)足以為校驗(yàn)提供 3:1 的信噪比。 圖 2 管子 UT 基本校驗(yàn)試塊 2.3 粗晶焊縫 （ T-451 ） 概述中提到的粗晶焊縫是指高合金鋼和高鎳合金焊縫， 碳鋼和高合金鋼、 高鎳合金之間 .. . 的異種金屬焊縫， 其超聲檢測(cè)通常要比鐵素體鋼焊縫難度大。 超聲檢測(cè)的難度是由粗晶結(jié)構(gòu) 和各向異性結(jié)構(gòu)引起的

8、； 這樣的結(jié)構(gòu)特征會(huì)使超聲波在各晶界面上的反射、 折射和衰減， 明 顯不同， 也會(huì)使晶粒內(nèi)的聲速發(fā)生變化。 對(duì)粗晶焊縫， 通常用 縱波斜聲束 進(jìn)行 UT 。探測(cè)前， 要制作焊接試板， 在焊縫金屬中設(shè)置參考反射體， 用單晶或雙晶縱波斜探頭進(jìn)行驗(yàn)證演示操 作。 2.4 計(jì)算機(jī)成像技術(shù) （ T-452 ） 指出：計(jì)算機(jī)成像技術(shù)（ CITs ）的主要貢獻(xiàn)，在于用于 缺陷表征分析評(píng)價(jià) 時(shí)的有效性。 但 CITs 也可用于進(jìn)行探傷所需要的基本掃查動(dòng)作。用計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)分析和顯示技術(shù)， 可與自動(dòng)或半自動(dòng)掃查機(jī)構(gòu)聯(lián)用 ，以獲得缺陷的兩維和三維圖像， 從而強(qiáng)化重要工件

9、或結(jié)構(gòu)件的檢測(cè)能力。計(jì)算機(jī)處理可用于定量評(píng)價(jià)用超聲波或其它無(wú)損檢測(cè)方法檢出的缺陷類型、 尺寸、形狀、位置和方向。有關(guān)可使用的一些計(jì)算機(jī)成像技術(shù)（包括 合成孔聚焦法 ——即 SAFT 法、線合成孔聚焦法——即 L-SAFT 法、寬帶全息照相法、相控陣法、 TOFD 法、自 動(dòng)取樣成像法） ，可參閱相關(guān)非強(qiáng)制性附錄 E。 2.5 焊縫距離波幅法 （ T-472 ） 有關(guān)卷規(guī)定用距離波幅法檢測(cè)和評(píng)價(jià)焊縫時(shí)， 應(yīng)使用 1 個(gè)斜探頭在焊縫軸線的平行方向 和橫切方向?qū)附咏宇^進(jìn)行掃查（至少 4 向掃查）。斜探頭探傷前，先用直探頭在焊縫兩側(cè) 對(duì)斜聲束要通過(guò)的母材

10、區(qū)域， 進(jìn)行檢測(cè)， 以發(fā)現(xiàn)有可能妨礙斜探頭聲束檢測(cè)焊縫缺陷。 非強(qiáng) 制性附錄 I 提供了用多種角度的斜探頭探傷法。 2.6 文檔資料 （ T-490 ） 拒收缺陷（ T-491.1） 對(duì)拒收缺陷應(yīng)做出記錄。記錄內(nèi)容至少應(yīng)包括：缺陷性質(zhì)（即指明是裂紋、未熔合、夾 渣等）、位置和范圍（指長(zhǎng)度） 。非強(qiáng)制性附錄 D 和 K 給出了斜探頭和直探頭探傷的一般記錄的示例。指明也可采用其它方法。 3 TOFD 技術(shù) （強(qiáng)制性附錄 Ⅲ ） 3.1 TOFD 對(duì)比試塊 TOFD 檢測(cè)靈敏度調(diào)整用的對(duì)比試塊見(jiàn) 圖 3 和圖 4。圖 3

11、是厚度不分區(qū)檢測(cè)用的對(duì)比試 塊，至少設(shè)置 2 個(gè)橫孔， 橫孔深度位置分別為 T/4 和 3T/4。圖 4 是厚度一分為二、 作二分區(qū) 檢測(cè)用的對(duì)比試塊，每一分區(qū)，在分區(qū)厚度 1/4 和 3/4 處，均分別設(shè)置橫孔。對(duì)對(duì)比試塊， 只規(guī)定試塊厚度范圍和橫孔深度位置， 未規(guī)定試塊長(zhǎng)寬和孔位兩維具體尺寸， 但指出： 試塊 長(zhǎng)寬尺寸和橫孔位置，要適合于所用探頭聲束角度的靈敏度調(diào)整。 .. . 堆焊層（如有則加） T/4 T 3T/4

12、 壁厚 /mm 孔徑 /mm ≤ 25 2.5 ＞25～50 3 ＞ 50～ 100 5 ＞100 6 圖 3 厚度不分區(qū) TOFD 對(duì)比試塊 3T 1/4 T1 /4 T1 上區(qū) T T2 /4 T2 下區(qū) 3T2/4 堆焊層（如有則加） 圖 4 厚度二分區(qū) TOFD 對(duì)比試塊 3.2 缺陷定量和評(píng)定 有缺陷測(cè)高要求時(shí)，儀器和系統(tǒng)按有關(guān)規(guī)定（Ⅲ -463

13、）校驗(yàn)后，將 TOFD 探頭對(duì)放在 校 驗(yàn)試塊 上，根據(jù)試塊底面反射信號(hào)圖像位置判讀的深度偏差，應(yīng)不大于實(shí)際厚度± 1mm 。 用深度分區(qū)的 TOFD 檢測(cè)，若試塊底面反射信號(hào)圖像不顯示，或難以分辨時(shí)，也可使用試 塊中的橫孔或其它已知深度的參考反射體， 根據(jù)其信號(hào)圖像位置， 判讀深度偏差。 有關(guān)缺陷 定量和評(píng)定的附加信息，詳見(jiàn)非強(qiáng)制性附錄 L和N。 注意，只有當(dāng)所有顯示參數(shù)調(diào)整 （即對(duì)比度、 亮度、直通波和底波移除、 SAFT 處理等） .. . 完成后，才能進(jìn)行最終評(píng)定。 3.3 TOFD 檢測(cè)一般要求 （非

14、強(qiáng)制性附錄 O ） 2010 版增補(bǔ)了一份很重要的非強(qiáng)制性附錄 O —— 有關(guān) TOFD 法的一般檢測(cè)要求，詳 述了 TOFD 法的探頭參數(shù)（頻率、晶片尺寸、角度）的選定，給出了薄板、中厚板、厚板 TOFD 檢測(cè)中探頭對(duì)的 探測(cè)布置和聲束示蹤圖 （ 4 張圖），交代了厚度分區(qū)掃查的通道設(shè)定 數(shù)和聲束交叉位置等要素要領(lǐng)要點(diǎn)。這些內(nèi)容與非強(qiáng)制性附錄 N 所提供的 32 張有關(guān) TOFD 顯示圖的評(píng)定，一起構(gòu)成承壓設(shè)備 TOFD 焊縫檢測(cè)的最大亮點(diǎn)——最關(guān)鍵的技術(shù)。所有 TOFD 檢測(cè)人員，必須習(xí)之而諳熟于心，馭之而得心應(yīng)手。 （ 1）探頭參數(shù)

15、 用 TOFD 法檢測(cè)鐵素體焊縫時(shí)，不同厚度范圍適用的 TOFD 探頭參數(shù)見(jiàn) 表 1 和表 2。 （ 2）探測(cè)布置 當(dāng)厚度達(dá)到 75mm 以上時(shí)，單一探頭的聲束擴(kuò)散不大可能產(chǎn)生足夠的聲強(qiáng)來(lái)很好檢測(cè) 整個(gè)被檢區(qū)域。 因此，被檢厚度應(yīng)分成若干層區(qū)， 進(jìn)行分層檢測(cè)。 厚度分區(qū)數(shù)與聲束交叉位 置的一般設(shè)定導(dǎo)則見(jiàn) 表 3；厚度分區(qū)的 TOFD 探測(cè)布置和聲束示蹤圖例見(jiàn) 圖 5～圖 8。 表 1 厚度不分區(qū)檢測(cè)時(shí) TOFD 探頭參數(shù)的選定（ t＜ 75mm ） 厚 度 t/mm 標(biāo)稱頻率 /MHz 晶片尺寸 /mm 聲束角 度 ＜13

16、10～ 15 3～ 6 60°～ 70° 13～＜ 38 5～10 3～ 6 50°～70° 38～＜ 75 2～ 5 6～13 45°～ 65° 表 2 厚度分區(qū)檢測(cè)時(shí) TOFD 探頭參數(shù)的選定（ t ＞75m m～300mm ） 厚 度 t/mm 標(biāo)稱頻率 /MHz 晶片尺寸 /mm 聲束角 度 ＜38 5～15 3～ 6 50°～ 70° 38～300 1～ 5 6～12.5 45°～60°

17、 .. . 表 3 對(duì)接焊縫 TOFD 檢測(cè)厚度分區(qū)設(shè)定導(dǎo)則（ t ＜300mm ） 厚 度 t/mm 厚度分區(qū)數(shù) ﹡ 深度范圍 聲束交叉位置 （近似值） ＜ 50 1 0～ t (2/3) t 50～＜100 2 0～t/2 (2/3) t t/2～ t (5/6) t 0～t/3 (2/9) t 100～＜200 3 t/3～ 2t/3 (5/9) t 2t/3 ～t (8/9) t 0～t/4 (1/12

18、) t 200～＜300 4 t/4～ t/2 (5/12) t t/2～ 3t/4 (8/12) t 3t/4 ～t (11/12) t ﹡ 厚度分區(qū)不一定等高。 t 圖 5 厚度不分區(qū) TOFD 探測(cè)布置 探頭2 探頭1 探頭1 探頭2 1區(qū) 2區(qū) 圖 6 厚度二分區(qū) TOFD 探測(cè)布置 （厚度分區(qū)等高）

19、 .. . 探頭 4 探頭3 探頭2 探頭 1 探頭 1 探頭 2 探頭3 探頭4 1 區(qū) 2區(qū) 3區(qū)（ 2次偏置掃查） 圖 7 厚度三分區(qū) TOFD 探測(cè)布置 （厚度分區(qū)不等高，強(qiáng)調(diào) 2 次偏置掃查） 探頭4 探頭3 探頭2 探頭1 探頭1 探頭2 探頭3 探頭 4 1區(qū) 2區(qū) 3區(qū) 4區(qū) 圖 8

20、 厚度四分區(qū) TOFD 探測(cè)布置（厚度分區(qū)等高） 4 相控陣線掃查檢測(cè)技術(shù)（強(qiáng)制性附錄 Ⅴ ） 4.1 適用范圍 敘述用線陣列探頭進(jìn)行相控陣 E（電子）掃描（固定角度）和 S（扇形）掃描編碼線掃 查檢測(cè)的要求。 三個(gè)術(shù)語(yǔ)的意義： （ 1）E 掃法（見(jiàn) 圖 9） 又稱電子光柵掃描法。將單一聚焦法則通過(guò)多路傳輸，遞加于一組組主動(dòng)陣元，讓壓 電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的角度恒定的超聲波束， 沿著相控陣探頭長(zhǎng)度方向， 以給定的增量進(jìn)行快速掃查。 .. . （ 2）S 掃法（見(jiàn) 圖 10） 又稱扇形掃

21、查法或方位角掃查法。 S 掃法，可指聲束移動(dòng)，也可指數(shù)據(jù)顯示： a. 聲束移動(dòng)是指將一組聚焦法則，施加于同一組陣元，通過(guò)壓電轉(zhuǎn)換，使其在被檢材料中產(chǎn)生一系列給定角度范圍的扇形聲束。 b. 數(shù)據(jù)顯示是指由特定陣元組產(chǎn)生的所有A 掃描的兩維視圖， 這些 A 掃描的時(shí)間延遲 和聲束折射角均經(jīng)校準(zhǔn)。掃查體積已校準(zhǔn)的 S 掃圖像一般顯示扇形圖像，圖像中缺陷形位 可測(cè)。 （ 3）線掃法 所謂線掃查 （也稱為行掃查） ，是指探頭以固定的焊縫 - 探頭距離、 平行于焊縫軸線的單 道掃查。 電子束線掃描

22、聲束單行掃查 圖9 相控陣 E掃法 （激勵(lì)晶片的電子束直線移動(dòng)，試件和探頭均不移動(dòng)） 圖 10 相控陣 S掃法 （上為扇形聲束掃查橫孔，下為扇形掃描圖像顯示） .. . 4.2 通用要求和特定要求 （ 1）相控陣 E 掃和 S 掃檢測(cè)的通用要求按第四章“焊縫超聲檢測(cè)方法”正文，特定要求按本附錄 V 。 （ 2）相控陣

23、UT 工藝規(guī)程分通用要求和特定要求，兩者須同時(shí)滿足。通用要求（ 20 項(xiàng)） 見(jiàn)表 4，特定要求（ 12 項(xiàng)）見(jiàn) 表 5。 表 4 ASME 規(guī)定的 UT 工藝必須量化的通用性要求 變素分類 序號(hào) 必須量化的 UT 通用工藝參數(shù) 1 受檢焊縫幾何形狀，包括厚度尺寸，母材產(chǎn)品形式（管、板等） 2 進(jìn)行檢測(cè)的表面 3 檢測(cè)方法（直射波、斜射波、接觸法或液浸法） 重 4 聲波在材料中的傳播角度和波型 5 探頭型式、頻率和晶片尺寸、形狀 要 6 特殊探頭、楔塊、襯墊或鞍座 7 超聲儀 變 8 校驗(yàn)（校驗(yàn)試

24、塊和方法） 9 掃查方向和范圍 素 10 掃查方式（手工或自動(dòng)） 11 幾何信號(hào)與缺陷信號(hào)的識(shí)別方法 12 測(cè)定信號(hào)大小的方法 13 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集（使用時(shí) 14 掃查覆蓋性（僅指減少時(shí)） 15 人員操作要求（有要求時(shí)） 非 1 人員資格鑒定要求 重 2 表面狀態(tài)（探測(cè)面，校驗(yàn)試塊） 要 3 耦合劑牌號(hào)或類型 變 4 自動(dòng)報(bào)警或記錄設(shè)備（用到時(shí)） 素 5 記錄、包括要記錄的必要校驗(yàn)數(shù)據(jù)（如儀器設(shè)定） .

25、. . 表 5 ASME 規(guī)定的 PA 檢測(cè)工藝必須量化的特定性要求 變素分類 序號(hào) 必須量化的 UT 特定工藝參數(shù) 1 探頭（陣元或晶片尺寸，陣元數(shù)，陣元芯距，陣元間距） 2 焦點(diǎn)范圍（識(shí)別平面，焦點(diǎn)深度，或聲程距離） 重 3 虛擬窗尺寸（陣元數(shù)，陣元寬度、有效高度﹡） 要 4 楔塊角度 變 5 掃查布置圖（施探圖） 素 ● E 掃描附加要求 6 光柵角度 7 虛擬窗起始和終止晶片號(hào)數(shù)（如 1-126, 10-50 等） 8 虛擬窗增量變化（晶片步進(jìn)數(shù)，如 1,2 等）

26、 ● S 掃描附加要求 9 掃查角度范圍（如 40°-50°， 50°-70°等） 10 掃查角度增量變化（如 0.5 °,1 °等） 11 虛擬窗晶片序號(hào)（第一個(gè)和最后一個(gè)） 非重要 12 焊縫軸線參考點(diǎn)標(biāo)記 變素 ﹡有效高度是指由聚焦法則中使用的第一個(gè)和最后一個(gè)晶片的外端兩者之間測(cè)出的距離。 ASME 規(guī)定：對(duì)工藝規(guī)程中的每一量化要求， 應(yīng)規(guī)定一個(gè)數(shù)值或數(shù)值范圍。 當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 或制造規(guī)范提出要對(duì) UT 或 PA 工藝進(jìn)行評(píng)定時(shí)，若上述 表 4 和表 5 列出的重要變素的量化 要求偏離規(guī)定的數(shù)值或數(shù)

27、值范圍，就要求對(duì) UT 或 PA 工藝重新進(jìn)行評(píng)定。對(duì)非重要變素的 變化，則不要求工藝重評(píng)。但不管是重要變素，還是非重要變素，有了變化，都要求對(duì)原書(shū) 面工藝進(jìn)行修改或增補(bǔ)。 4.3 相控陣掃查布置圖（ Scan Plan ） 用線陣探頭，作相控陣 E 掃描（固定角度）和 S 掃描編碼線掃查檢測(cè)前， ASME 要求 必須給出 掃查布置圖（施探圖） ，示出探頭的放置和移動(dòng)方式 ，以為焊縫檢測(cè)提供標(biāo)準(zhǔn)化和 有重復(fù)性的方法。 掃查布置圖（施探圖） 中除含有 表 5 所示數(shù)據(jù)（重要變素 11 項(xiàng)，非重要 變素 1 項(xiàng)）外，還應(yīng)指明聲束角度和相對(duì)于焊縫軸線參考點(diǎn)

28、的方向、 焊接接頭的幾何形狀尺 寸、以及檢測(cè)區(qū)域數(shù)。 圖 11～圖 14 給出了薄板、 中厚板和厚板對(duì)接接頭對(duì)接焊縫及 T 型接頭組合焊縫的典型 相控陣掃查布置和聲線示蹤圖例（要領(lǐng)和細(xì)節(jié)另文詳述） 。 .. . 薄壁對(duì)接焊縫應(yīng)從焊縫兩側(cè)進(jìn)行探測(cè)， 最好從開(kāi)有坡口的焊縫一側(cè)探測(cè) （探頭可接近時(shí)） 。對(duì)薄壁焊縫， 只要探頭參數(shù)適當(dāng)，聲束足以全覆蓋檢測(cè)范圍，以單一探頭 - 焊縫距離作線掃查即可。 圖 11 薄壁和中薄壁對(duì)接焊縫

29、的 S 掃和 E 掃 厚壁對(duì)接焊縫應(yīng)從焊縫兩側(cè)進(jìn)行探測(cè)， 最好從開(kāi)有坡口的焊縫一側(cè)探測(cè) （探頭可接近時(shí)） 。對(duì)厚壁焊縫，可用兩種或兩種以上的探頭 - 焊縫距離，或多種聚焦法則的探頭 - 焊縫距離，進(jìn)行線掃查，以確保全部覆蓋檢測(cè)體積。 圖 12 厚壁對(duì)接焊縫的 S 掃和 E 掃 對(duì) T 型接頭，可將斜探頭置于腹板上，用類似于對(duì)接接頭對(duì)接焊縫的檢測(cè)方法進(jìn)行探傷。腹板厚度較

30、薄時(shí)，可只用一種探頭 - 焊縫距離作 E 掃描或 S 掃描。只要可接近，斜探頭應(yīng)從腹板兩面進(jìn)行檢測(cè)。 圖 13 T 型接頭的 S 掃描 （腹板側(cè)斜探傷） .. . 只要可接近， T 型接頭焊縫最好從翼板外側(cè)進(jìn)行探測(cè)。為使焊縫熔合面（ K 型坡口有三個(gè)熔合面）的 缺陷獲得最佳檢出，可三法并舉： （ 0°E 掃描） + （小角度縱波 E 掃描 ）+ （橫波 E 掃描）。 圖

31、 14 T 型接頭的 E 掃描（翼板外側(cè)探傷） 4.4 儀器設(shè)備校驗(yàn) （ 1）儀器線性 對(duì)超聲儀器的波幅控制線性， 要求按強(qiáng)制性附錄Ⅱ， 對(duì)每一脈沖發(fā)生器 - 接收器電路進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)方法與常規(guī)方法同（略） 。 （ 2）聚焦法則 這是相控陣操作文件， 用于確定激活的探頭陣元及其時(shí)間延遲法則， 由 此確定聲束聚焦位置。 聚焦法則既適用于聲波的發(fā)射， 也適用于聲波的接收。 檢測(cè)過(guò)程中使 用的聚焦法則，也應(yīng)使用于校驗(yàn)過(guò)程。 圖 15 表示聚焦法則用于縱波直探傷和橫波斜探傷的 原理圖。 （ 3）聲束校驗(yàn) 檢測(cè)中用到的所有聲束均應(yīng)一一校驗(yàn)， 以

32、提供檢測(cè)聲程中相應(yīng)距離和波幅校準(zhǔn)的量值。此聲束校驗(yàn)應(yīng)包括對(duì)楔塊聲程變化和楔塊衰減效應(yīng)所作出的補(bǔ)償修正。 （ 4）編碼器校驗(yàn) 用線陣探頭加編碼器作 E 掃描或 S 掃描檢測(cè)前，應(yīng)對(duì)所用編碼器進(jìn) 行校驗(yàn)。校驗(yàn)間隔不超過(guò)一個(gè)月，或在首次使用后不超過(guò)一個(gè)月； 校驗(yàn)時(shí)， 編碼器至少移動(dòng) 500 mm。顯示值偏差應(yīng)不大于實(shí)際移動(dòng)距離的 1 %。 延時(shí)值 ns 延時(shí)值 ns PA 探頭 PA探頭 變角 產(chǎn)生的波陣面 產(chǎn)生的波陣面 （a） (b) （ a）垂直入射 （b）傾斜入射圖 15 相控陣聲束聚焦原

33、理簡(jiǎn)圖 .. . 4.5 掃查聲束覆蓋范圍 要檢測(cè)的焊縫和熱影響區(qū)體積， 應(yīng)使用帶編碼器的線陣探頭進(jìn)行線掃查。 每次線掃查應(yīng) 平行于焊縫軸線，探頭 - 焊縫距離保持不變，聲束垂直于焊縫軸線。要領(lǐng)如下： （ 1）探頭離焊縫軸線的距離應(yīng)借助于固定的導(dǎo)軌或機(jī)械裝置，保持一定。 （ 2）E 掃描的檢測(cè)角度和 S 掃查的角度范圍，應(yīng)針對(duì)被檢焊接接頭，適當(dāng)選定。 （ 3）掃查速度應(yīng)使每 25mm 線掃查長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)漏失，少于 2 數(shù)據(jù)線，且無(wú)相鄰數(shù)據(jù)線 跳過(guò)現(xiàn)象。 （ 4）對(duì) E 掃描法來(lái)說(shuō)，相鄰主動(dòng)窗（即窗口增量變

34、化）之間的重疊應(yīng)至少為有效窗高度的 50%。 （ 5）對(duì) S 掃描法來(lái)說(shuō)，角度掃查增量變化最大應(yīng)為 1°或足以確保 50%的聲束重疊。 （ 6）當(dāng)需用多道線掃查來(lái)覆蓋被檢焊縫和熱影響區(qū)母材時(shí)，相鄰線掃查之間的重疊范 圍，對(duì) E 掃描，應(yīng)確保至少有 10%的有效窗高度；對(duì) S 掃描，至少為 10%的聲束寬度。 4.6 掃描數(shù)據(jù)記錄 ASME 規(guī)定：對(duì)關(guān)注的檢測(cè)區(qū)，應(yīng)記錄未作處理、未設(shè)門(mén)限值的 A 掃描數(shù)據(jù)，最小數(shù) 字化頻率為檢測(cè)頻率的 5 倍，記錄增量最大值 ΔRmax 相關(guān)于材料厚度 t： （ 1） t ＜ 75mm 時(shí)， ΔR ≯

35、1mm； max （ 2） t ≥ 75mm 時(shí)， ΔR ≯ 2mm。 max 4.7 焊縫橫向缺陷的檢測(cè) 對(duì)橫切焊縫軸線的缺陷（如橫向裂紋） ，可不采用探頭平行于焊縫軸線的線掃查，而用 斜探頭沿焊縫寬度方向進(jìn)行手工掃查。 4.8 相控陣 UT 檢測(cè)記錄報(bào)告 每次檢測(cè)，除需記錄一般手工 UT 要求的 19 項(xiàng)內(nèi)容外，還需記錄 4 項(xiàng)與相控陣直接相 關(guān)的特定內(nèi)容，即： （ 1） UT 一般記錄內(nèi)容： a. 檢測(cè)規(guī)程號(hào)和修訂號(hào)； b. 超聲探傷儀標(biāo)識(shí)（包括出廠編號(hào)） ； c. 探頭標(biāo)識(shí)（包括出廠編號(hào)，頻率，尺寸） ； d. 所用聲束角度

36、； e. 所用耦合劑、牌號(hào)或類型； f. 所用探頭電纜、 類型和長(zhǎng)度； g. 所用特殊設(shè)備（探頭、斜楔、導(dǎo)塊、自動(dòng)掃描設(shè)備，記錄設(shè)備等） ；h. 計(jì)算 機(jī)程序標(biāo)識(shí)及修改情況（如用到） ； i. 校驗(yàn)試塊標(biāo)識(shí)； j. 模擬試塊，電子模擬體標(biāo)識(shí)（如用 到）； k. 儀器參考水平增益，以及衰減、抑制調(diào)節(jié)（如用到） ； l. 校驗(yàn)數(shù)據(jù)（包括參考反射 體，指示幅度， 距離讀數(shù)）；m. 初始校驗(yàn)時(shí)， 與數(shù)據(jù)相關(guān)的模擬試塊和電子模擬體 （若使用）； n. 掃查焊縫或體積的位置和標(biāo)識(shí)； o. 進(jìn)行檢測(cè)的表面，以及表面狀態(tài)； p. 檢出判廢缺陷或 返修區(qū)的示圖或記錄

37、； q. 無(wú)法接近的區(qū)域或焊縫； r. 檢測(cè)人員代號(hào)和資格等級(jí)； s. 檢測(cè)日 期。上述 b～ m，可作單獨(dú)校驗(yàn)記錄，校驗(yàn)記錄號(hào)應(yīng)列入檢測(cè)報(bào)告中。 .. . （ 2） PA 特定記錄內(nèi)容 ： a. 探頭陣元（晶片）尺寸、陣元數(shù)、陣元芯距、陣元間距； b. 聚焦法則參數(shù)，包括角度、變角范圍、焦深、焦平面、使用陣元數(shù)、變角或變陣元增量、起始和終止陣元號(hào)或起始陣元號(hào)； c. 楔塊角度； d. 掃查布置圖（施探圖） 。 所記錄的 A 掃描數(shù)據(jù)僅需保存到最終缺陷評(píng)定已完成為止。換言之，缺陷的最終評(píng)定 結(jié)果應(yīng)參照原

38、始的、不作處理的 A 掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行。 5 基于制造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的 UT 要求（強(qiáng)制性附錄 Ⅵ） 5.1 適用范圍 本附錄提供按基于車間制造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 自動(dòng)或半自動(dòng)超聲檢測(cè) 的有關(guān)要求。 所謂制造 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)缺陷表征（包括定性——如裂紋、未熔合、未焊透、夾渣等，以及定量— —如測(cè)長(zhǎng)等），來(lái)對(duì)焊縫進(jìn)行驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。 5.2 工藝規(guī)程和規(guī)程評(píng)定 基于制造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的 UT 工藝規(guī)程，除滿足 表 4 規(guī)定的 通用性量化要求 （ 20 項(xiàng)）外， 還必須滿足 表 6 規(guī)定的 特定性量化要求 （6 項(xiàng)）。

39、 表 6 ASME 規(guī)定的基于制造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的 UT 工藝要求 變素類別 序號(hào) 必須量化的 UT 工藝要求 1 掃查布置圖（施探圖） 2 計(jì)算機(jī)軟件 重要變素 3 掃查方式（自動(dòng)或半自動(dòng)） 4 缺陷表征方法 5 缺陷定量（測(cè)長(zhǎng)）方法 非重要變素 6 掃查器、連接器及導(dǎo)軌 5.3 人員資格 只有有資格的 UT 人員，才能進(jìn)行產(chǎn)品掃查檢測(cè)。所謂有資格，是指在設(shè)備的使用上經(jīng) 過(guò)培訓(xùn)，并經(jīng)操作演示， 證明其具有獲取適當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的能力。 分析和評(píng)定采集數(shù)據(jù)的人員， 應(yīng)為對(duì)設(shè)備使用和所用軟件有培訓(xùn)記錄和證明文件的

40、Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)人員。 人員培訓(xùn)和證明文件的要求，應(yīng)在業(yè)主的 NDE 人員培訓(xùn)、考試和資格評(píng)定實(shí)施細(xì)則中 予以說(shuō)明。 .. . 5.4 儀器要求 超聲檢測(cè)應(yīng)使用自動(dòng)或半自動(dòng)掃查設(shè)備進(jìn)行，設(shè)備應(yīng)能用計(jì)算機(jī)獲取數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)。 對(duì)橫向反射體（即橫向裂紋）的檢測(cè)，應(yīng)使用手工進(jìn)行，除非設(shè)計(jì)、制造規(guī)范規(guī)定也要作自 動(dòng)或半自動(dòng)掃查檢測(cè)。 用手工檢測(cè)焊縫橫裂時(shí)， 聲束指向應(yīng)基本上平行于焊縫軸線； 探頭的 操作應(yīng)使超聲能量通過(guò)需檢查的焊縫體積和附近的熱影響區(qū)母材區(qū)域。在一個(gè)方向檢測(cè)完 畢，探頭應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò) 180°，在另一方向重復(fù)上述檢測(cè)

41、。焊縫余高未磨平時(shí)，探頭應(yīng)置于焊縫兩 側(cè)沿焊縫軸線方向作斜平行掃查。 5.5 掃查器專用試塊（ Scanner Block ） 掃查靈敏度調(diào)整用的試塊材料和形狀尺寸， 應(yīng)滿足的要求與常規(guī) UT 相同。但試塊厚度 T 應(yīng)在 6 mm 或被檢試件厚度的 25%以內(nèi)（取兩者中較小值） ，且試塊中設(shè)置的橫孔數(shù)和橫 孔位置，應(yīng)確認(rèn)符合按掃查布置圖布位的掃查器中每個(gè)探頭或探頭對(duì)（采用 TOFD 布置時(shí)） 的靈敏度調(diào)整要求。 掃查器專用試塊是第四章焊縫 UT 用一般基本校驗(yàn)試塊的附加試塊， 除 非它也有基本校驗(yàn)試塊所要求的指定參考反射體。 5.6 掃查數(shù)據(jù)記

42、錄方式 應(yīng)使用電子方法（如磁盤(pán)、光盤(pán)、優(yōu)盤(pán)等）存儲(chǔ)原始的、未經(jīng)處理的掃查數(shù)據(jù)。 5.7 校驗(yàn)驗(yàn)證 即系統(tǒng)驗(yàn)證掃查。每當(dāng)檢測(cè)人員換人（自動(dòng)檢測(cè)除外）時(shí)，或 掃查布置圖 要求修正（如 考慮焊縫兩側(cè)母材區(qū)的檢測(cè)）時(shí)，每次檢測(cè)或一系列類似檢測(cè)開(kāi)始前、 或檢測(cè)完成后， 應(yīng)在 掃查專用試塊上進(jìn)行驗(yàn)證掃查，確認(rèn)距離范圍點(diǎn)和靈敏度調(diào)整值符合要求。 5.8 檢測(cè)范圍 應(yīng)按掃查布置圖要求，掃查被檢體積（焊縫加兩側(cè)一定寬度的母材熱影響區(qū)） 。 5.9 結(jié)果評(píng)定 三項(xiàng)注意點(diǎn)： （ 1）分層缺陷的評(píng)定：在母材區(qū)存在的分層缺陷，因妨礙焊縫缺陷的探測(cè)和評(píng)定，應(yīng)

43、 要求對(duì) 掃查布置圖（施探圖） 進(jìn)行修正， 以表明實(shí)際可檢的最大體積范圍， 并將情況注明在 檢測(cè)報(bào)告中。 （ 2）缺陷評(píng)定時(shí)機(jī)：最終缺陷評(píng)定只能在所有顯示參數(shù)調(diào)整（如對(duì)比度、亮度及直通波和底波去除、及 SAFT 處理等）已完成后進(jìn)行。 （ 3）補(bǔ)充的手工檢測(cè)法：在全自動(dòng)或半自動(dòng)掃查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的缺陷，也可用手工檢測(cè)進(jìn)行補(bǔ)充檢測(cè)。 5.10 檢測(cè)記錄報(bào)告 （ 1）顯示記錄 a. 合格顯示：在承壓設(shè)備制造規(guī)范中，無(wú)論是第Ⅷ卷壓力容器，還是第Ⅰ卷動(dòng)力鍋爐， ASME 都規(guī)定焊縫超聲檢測(cè)時(shí)， 只要性質(zhì)不是判定為裂紋類面狀缺陷的顯示信號(hào)， 其幅度達(dá)

44、 .. . 到記錄線（即 50%DAC 線）或記錄線以上、 DAC 線以下而長(zhǎng)度未超標(biāo)，可判為合格缺陷， 無(wú)需返修，但要有記錄，記錄中應(yīng)注明不返修區(qū)域的位置、信號(hào)幅度、缺陷尺寸、深度位置 及缺陷類別。 b. 判廢顯示： 顯示信號(hào)幅度超過(guò) 20% DAC 線的缺陷， 操作者應(yīng)對(duì)其定形、 定性和定位 并按下列驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合格與否的評(píng)定： ① 凡判定為裂紋、未熔合或未焊透類面狀缺陷的顯示，無(wú)論長(zhǎng)短，均評(píng)定為不合格。 ② 信號(hào)幅度超過(guò) DAC 線（即定量線）的其它缺陷，其長(zhǎng)度超過(guò) 表 7 所示數(shù)值，則評(píng) 定為不合

45、格。 表 7 ASME 對(duì)長(zhǎng)形體積狀缺陷規(guī)定的允許限值 壁 厚 t 體狀缺陷長(zhǎng)度允許限值L max ＜19 6 19-57 ( 1/3) t ＞57 19 注： t 是指不包括余高的焊縫厚度。對(duì)接焊縫由不同壁厚對(duì)接時(shí)， t 取兩者中較小厚度。 判廢顯示應(yīng)有記錄，至少應(yīng)注明其性質(zhì)（如裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等） ， 位置，范圍（長(zhǎng)度） 。 （ 2）檢測(cè)報(bào)告 由兩部分內(nèi)容組成： a. 一般內(nèi)容（共 19 項(xiàng)，與 4.8（ 1）同）； b. 特定內(nèi)容（共 5 項(xiàng)）：① 掃查布

46、置圖（施探圖） ；② 掃查器及貼附裝置、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)； ③ 缺陷顯示數(shù)據(jù) （在焊縫中的位置， 長(zhǎng)度，性質(zhì)——裂紋、 未熔合、 未焊透、 夾渣、氣孔）； ④ 最終顯示處理等級(jí)；⑤ 補(bǔ)充手動(dòng)法缺陷顯示數(shù)據(jù)（如用則加，同樣要有定位、定長(zhǎng)、定性數(shù)據(jù)）。 6 基于斷裂力學(xué)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的 UT 要求（強(qiáng)制性附錄 Ⅶ） 6.1 適用范圍 這份附錄提供按基于斷裂力學(xué)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)超聲檢測(cè)的有關(guān)要求。 所謂基 于斷裂力學(xué)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，即 根據(jù)缺陷定型 （即表面或亞表面）和 定量（即長(zhǎng)度和自身高度）來(lái) 對(duì)缺陷進(jìn)行分類和驗(yàn)收 的標(biāo)準(zhǔn)。 6

47、.2 工藝規(guī)程評(píng)定 .. . 基于斷裂力學(xué)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的 UT 工藝規(guī)程評(píng)定，應(yīng)按強(qiáng)制性附錄Ⅷ進(jìn)行，并符合一般 UT 的通用性要求 （表 1）和本附錄的 特定性要求 （表 8）。 表 8 ASME 規(guī)定的基于斷裂力學(xué)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的 UT 工藝要求 變素類別 序號(hào) 必須量化的 UT 工藝要求 1 掃查布置圖（施探圖） 2 計(jì)算機(jī)軟件 重要變素 3 掃查方式（自動(dòng)或半自動(dòng)） 4 缺陷定量方法 非重要變素 5 掃查器、貼附器及導(dǎo)軌 6.3 結(jié)果評(píng)定 （ 1）非距離波

48、幅法的顯示評(píng)定 凡圖像顯示長(zhǎng)度 L 達(dá)到下列數(shù)值者，應(yīng)根據(jù) ASME 相關(guān)卷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。 ① T ≤ 38mm 時(shí)， L＞ 4mm。 ② 38 ＜ T ＜ 100mm 時(shí)， L ＞ 5mm。 ③ T＞ 100mm 時(shí)， L ＞ 0.05T 或 19 mm（取兩者中較小值） 。 T：焊縫附近母材標(biāo)稱厚度。焊縫由不同壁厚的材料對(duì)接而成時(shí)，材料厚度取較薄者。 （ 2）缺陷分類和缺陷定量 ① 缺陷分類（兩分法） 根據(jù)缺陷離工件表面（放置探頭的一面）的距離，缺陷應(yīng)分成 表面缺陷（ Surface Indications ）和亞表

49、面缺陷（ Subsurface Indications ）。 a. 表面缺陷：缺陷離表面距離等于或小于缺陷半高者。定為表面缺陷者，有缺陷在工 件表面開(kāi)口的，也有缺陷在工件表面不開(kāi)口的兩種 [ 見(jiàn)圖 16(a)(b) ] 。 b. 亞表面缺陷：缺陷離表面距離大于缺陷半高者 [ 見(jiàn)圖 16(c)] 。 ② 缺陷定量（矩形法） 缺陷尺寸應(yīng)借助于包含缺陷整個(gè)面積的矩形來(lái)確定（見(jiàn) 圖 17）。 a. 缺陷長(zhǎng)度應(yīng)取平行于工件內(nèi)承壓面的矩形長(zhǎng)度。 b. 缺陷高度應(yīng)取垂直于工件內(nèi)承壓面的矩形高度。

50、 .. . (a) (b) 表面缺陷 S＞a (c) 亞表面缺陷 圖 16 單個(gè)缺陷的分類： (a) (b) 表面缺陷； (c)亞表面缺陷 a 2a s≥ 0.4a 2d 1 d 2 S≤ 2d 1 或 2d 2 S≤ 2d 1或 2d2 l 1 # 表面缺

51、陷 2d2 2# 亞表面缺陷 S≤ 2d2 或2d l 3 無(wú)堆焊層面 2d 1 2d 3 S ≤2d 或 2d 3 2 d1 2d 2 3# l 堆焊層表面 亞表面缺陷s ≥ 0.4d 1 無(wú)堆焊層承壓面 S≤ 2d 或 2d 1 2

52、 2d 3 s≥0.4d 3 2a s ≥ 0.4d 1 2d 1 # 亞表面缺陷 l=2a S ≤2d 或d 4 1 2 2a S ≤ 2d 1 或 2d 2 2d 1 5 # 表面缺陷 a d2 注： 1. d、d1、d2

53、、 d3、2d1、2d2、 2d3 均為單個(gè)缺陷深度。 2．圖中 S 值有 2 個(gè)時(shí)，取兩者中較大值。 圖 17 承壓面垂直平面上多個(gè)平面狀缺陷的歸一處理和矩形定量 7 缺陷定量和分類工藝評(píng)定要求 （強(qiáng)制性附 錄Ⅷ ） .. . 7.1 適用范圍 當(dāng)規(guī)定要 按基于斷裂力學(xué)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷進(jìn)行定量和分類 時(shí)，應(yīng)按本附錄要求評(píng)定﹡ 超聲檢測(cè)工藝。所謂定量，是指對(duì)缺陷測(cè)長(zhǎng)和測(cè)高（壁厚方向的高度） ；所謂分類，是指確 定缺陷是表面缺陷還是亞表面缺陷。 ﹡

54、本附錄所定方法適用于 ASME 有關(guān)卷提出對(duì)新結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制時(shí)的要求。當(dāng)用戶要為其他用途（如竣工 檢測(cè)）指定按本附錄規(guī)定時(shí)，應(yīng)考慮在焊接評(píng)定試板中至少設(shè)置 3 個(gè)缺陷，這些缺陷要求是特制的在用缺 陷（如疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋等） ，或者也可指定 按 ASME 第十四章提出的所謂高精度型評(píng)定 。 執(zhí)行本附錄時(shí)，也要遵循第四章《焊縫超聲檢測(cè)方法》的通用要求。 7.2 測(cè)評(píng)試塊（ Determination Blocks ） （ 1）一般要求：制作測(cè)評(píng)試塊用的材料（包括同種金屬和異種金屬） 、質(zhì)量、堆焊層、 熱處理、表面光潔度、試塊曲率（包括 D＞

55、500mm 和 D≤ 500mm）等要求，與通常 UT 基 本校驗(yàn)試塊相同。 （ 2）制作方法：測(cè)評(píng)試塊應(yīng)使用焊接方法制作，也可用熱靜壓加工（ HIP ），只要聲特 性相似。 （ 3）試塊厚度： 測(cè)評(píng)試塊的厚度應(yīng)為被檢厚度的 25%以內(nèi) 。焊縫由不同厚度的材料對(duì) 接而成時(shí)，試塊厚度應(yīng)按較薄厚度取值 25%以內(nèi)。 （ 4）焊接結(jié)構(gòu)：測(cè)評(píng)試塊的焊接接頭結(jié)構(gòu)（如坡口型式、坡口角度、鈍邊高度、根部間隙等）應(yīng)能代表產(chǎn)品焊接接頭細(xì)節(jié)。 （ 5）缺陷位置：除非 ASME 有關(guān)卷另有規(guī)定，測(cè)評(píng)試塊應(yīng) 至少設(shè)置三個(gè)實(shí)際平面狀缺 陷，也可設(shè)置三個(gè)電火花加工的

56、線槽， 線槽方向模擬平行于產(chǎn)品焊縫軸線和主要坡口面的缺 陷。試塊缺陷應(yīng)位于或靠近試塊坡口面，缺陷布位要求： ① 一個(gè)表面缺陷位于代表工件外表面的試塊表面； ② 一個(gè)表面缺陷位于代表工件內(nèi)表面的試塊表面； ③ 一個(gè)亞表面缺陷。 當(dāng)要用的掃查布置圖將焊縫厚度分若干層區(qū)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要求每一層區(qū)至少設(shè)置一個(gè) 缺陷。 （ 6）缺陷尺寸：測(cè)評(píng)試塊的缺陷尺寸應(yīng)根據(jù)測(cè)評(píng)試塊厚度確定，并不得大于 ASME 有 關(guān)卷的規(guī)定值。 ① 被檢材料壁厚 t＜ 25mm 時(shí)，試塊缺陷尺寸應(yīng)為允許的最大缺陷高度。 ② 被檢材料壁厚 t≥ 25mm 時(shí)，試

57、塊缺陷尺寸應(yīng)取 高長(zhǎng)比（ Aspect Radio）a/ l =0.25 作 為允許的缺陷尺寸 ( l：缺陷長(zhǎng)度； a：表面缺陷的高，亞表面缺陷的半高；參閱 圖 14) 。 （ 7）用設(shè)置單面缺陷替代雙面設(shè)置缺陷：若評(píng)定掃查過(guò)程中，對(duì)測(cè)評(píng)試塊從兩個(gè)主要 .. . 探測(cè)面均可進(jìn)行掃查 （例如， D＞ 500mm 的工件， 內(nèi)外表面細(xì)節(jié)相似，無(wú)堆焊層或焊縫包覆 層等），則可僅設(shè)置單面缺陷（即實(shí)際雙面探測(cè)） 。 （ 8）單側(cè)探傷要設(shè)置兩組缺陷：若因有障礙物妨礙，焊縫只能從焊縫軸線的一側(cè)進(jìn)行 探測(cè)， 則測(cè)評(píng)試塊應(yīng)含有兩組缺陷

58、， 焊縫軸線兩側(cè)各設(shè)置一組缺陷 （即單側(cè)探傷時(shí)，要驗(yàn)證 探頭 -焊縫近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)缺陷的可探性） 。若評(píng)定掃查過(guò)程中， 對(duì)測(cè)評(píng)試塊從焊縫軸線兩側(cè)均可 進(jìn)行掃查（即焊接接頭細(xì)節(jié)相似，無(wú)障礙物妨礙） ，則僅需設(shè)置一組缺陷即可。 注： ASME 規(guī)范第四章中出現(xiàn)的試塊 ( Block) 類型有： 1 校驗(yàn)試塊 (Calibration Block ，一般手工 UT 用 ) 基本校驗(yàn)試塊 Basic Calibration Block [ 包括非管型校驗(yàn)試塊 (Non-Piping Calibration Block) ， 管型校驗(yàn)試塊

59、 (Piping Calibration Block) ；代用校驗(yàn)試塊 (Alternate Calibration Block)] 2 對(duì)比試塊 ( Reference Block ，TOFD 用) [ 雙層探對(duì)比試塊 (Two Zone Reference Block) ，多層探對(duì)比試塊 (Multiple Zone Reference Block) ] 3 掃查器試塊 ( Scanner Block，自動(dòng)和半自動(dòng) UT 用 ) 4 測(cè)定試塊 ( Determination Block) ，演示驗(yàn)證試塊 ( Demonstrati

60、on Block) ( 兩者均為缺陷定量分類用 ) 。 這里，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，將兩者合二為一，統(tǒng)稱為“測(cè)評(píng)試塊”。 7.3 評(píng)定數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與提交 對(duì)演示驗(yàn)證的測(cè)評(píng)試塊應(yīng)進(jìn)行掃查，并按要評(píng)定的程序，儲(chǔ)存評(píng)定數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)連同觀測(cè)數(shù)據(jù)需用 軟件拷貝，應(yīng)一起提交檢驗(yàn)員和用戶。 7.4 合格與否的評(píng)價(jià) （ 1）缺陷定量和分類：缺陷應(yīng)根據(jù)要評(píng)定的書(shū)面規(guī)程進(jìn)行定量和分類。 （ 2）自動(dòng)和半自動(dòng)掃查缺陷定量分類演示合格標(biāo)準(zhǔn)： 所謂合格的演示， 除非用戶或 ASME 有關(guān)卷另有規(guī)定，是指能將測(cè)評(píng)試塊中的所有缺陷檢出，并且符合下列三個(gè)條件： ① 所記

61、錄的信號(hào)顯示或成像長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)程規(guī)定的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)； ② 缺陷尺寸測(cè)量值等于或大于實(shí)際尺寸（即長(zhǎng)度和高度兩者） ； ③ 缺陷分類正確（即能判明是表面缺陷或亞表面缺陷） 。 （ 3）補(bǔ)充的手動(dòng)檢測(cè)法演示合格標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)評(píng)試塊中的缺陷，可用規(guī)程中概述的、作為補(bǔ)充檢測(cè)手段的手動(dòng)檢測(cè)法， 進(jìn)行定量分類， 只要自動(dòng)或半自動(dòng)掃查所記錄的缺陷信號(hào)顯示滿 足上述（ 2）①之要求，或者是用于橫向缺陷。除非用戶或 ASME 有關(guān)卷另有規(guī)定，所謂合 格的演示，是指測(cè)評(píng)試塊中的缺陷檢測(cè)演示結(jié)果滿足下列兩條件： ① 缺陷尺寸測(cè)量值等于或大于實(shí)際尺寸（即長(zhǎng)度和高度兩者） ； ② 缺

62、陷分類正確（即能判明是表面缺陷或亞表面缺陷） 。 7.5 測(cè)評(píng)試塊的記錄報(bào)告 應(yīng)記錄以下內(nèi)容： a. 要評(píng)定的規(guī)程所指定的信息。 .. . b. 測(cè)評(píng)試塊數(shù)據(jù)：① 試塊厚度；② 焊接接頭幾何形狀尺寸（包括堆焊層或焊縫包覆 層）；③ 缺陷在試塊中的位置； ④ 缺陷長(zhǎng)度和高度尺寸； ⑤ 缺陷離表面的深度距離； ⑥ 缺陷分類（表面或亞表面） ； c. 掃查靈敏度，探頭移動(dòng)速度； d. 評(píng)定掃描數(shù)據(jù)； e. 缺陷定量結(jié)果數(shù)據(jù)（與上述b.列出的缺陷已知數(shù)據(jù)同） 。 f. 缺陷測(cè)評(píng)分類結(jié)果（即指明表面缺陷或亞

63、表面缺陷） 。 8 結(jié)束語(yǔ) （ 1）ASME 2010 版第 V 卷《無(wú)損檢測(cè)》在第四章《焊縫超聲檢測(cè)方法》中，增添了一系列有關(guān)計(jì)算機(jī)成像技術(shù) (CITs) 的新內(nèi)容新要求新規(guī)定，特別是對(duì)本世紀(jì)初在承壓設(shè)備無(wú)損 檢測(cè)上積極推廣應(yīng)用的超聲波 TOFD 和相控陣技術(shù)，朝著標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化、合理化方向，提供了一系列法定依據(jù)和運(yùn)作平臺(tái)。 （ 2）計(jì)算機(jī)成像技術(shù)的應(yīng)用強(qiáng)調(diào)半自動(dòng)和自動(dòng)掃查裝置的使用， 強(qiáng)調(diào)其在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分 析和圖像顯示上的優(yōu)勢(shì)，凸現(xiàn)其在缺陷定類、定量、定形、定位、定向上的獨(dú)特性。 （ 3）有關(guān) TOFD 技術(shù)的檢測(cè)操作、數(shù)據(jù)分析和結(jié)

64、果評(píng)定，應(yīng)將新版增補(bǔ)內(nèi)容與前版既 定內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，融會(huì)貫通。諳熟領(lǐng)會(huì)原來(lái)的 32 張 TOFD 圖譜，加上新版的 4 張 TOFD 設(shè) 置圖，是掌握 TOFD 檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵所在。 （ 4）悟透焊縫相控陣檢測(cè)常用模式——S 掃描和 E 掃描特征， 聚焦法則的應(yīng)用， 相控陣 系統(tǒng)特性的校驗(yàn)， 校驗(yàn)試塊的制備和應(yīng)用， 探測(cè)布置和探測(cè)工藝的特定要求和量化要求， 聲束覆蓋范圍的確定， 缺陷圖像的分析評(píng)定， 這些都是相控陣檢測(cè)新技術(shù)熟練運(yùn)用的瓶頸所在。 （ 5）新版給出了兩種相關(guān)于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的UT 工藝要求：一種是基于車間制造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的， 一種是基于斷裂力學(xué)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

65、的。 前者要求對(duì)缺陷表征定性、 測(cè)長(zhǎng)定量， 后者要求對(duì)缺陷分類定型、測(cè)高定量。兩者都牽涉到具體的操作技能和技術(shù)細(xì)節(jié)。 （ 6）超聲檢測(cè)相當(dāng)于由已知數(shù)求未知數(shù)的 “解方程” 過(guò)程，未知數(shù)是受檢焊縫中的缺陷， 而已知數(shù)來(lái)自各種試塊和已知反射體。 ASME 對(duì)試塊有一系列加工要求，重視各種校驗(yàn)試塊、對(duì)比試塊和測(cè)評(píng)試塊的制備，熟悉各種試塊的應(yīng)用、校驗(yàn)、測(cè)試和操作演示程序，也是 UT 人員的基本功。 （ 7）近年來(lái)，超聲 TOFD 和相控陣技術(shù)已在國(guó)內(nèi)承壓設(shè)備的檢測(cè)上開(kāi)始應(yīng)用，但應(yīng)用 比例， TOFD 明顯領(lǐng)先于相控陣。 因?yàn)?TOFD 有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) NB/T 47013.10-2010(JB/T 4730.10) 作支撐，而相控陣標(biāo)準(zhǔn)還在醞釀過(guò)程中。國(guó)際上，就 ASME 和 ASTM 有較系統(tǒng)的焊縫相控 陣檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。 完稿于 2011-10-5 ..