焊縫無損檢測—超聲波檢測歐洲標準

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1、 . .. . 歐洲標準EN 1713：1998/A1：2002 焊縫無損檢測——超聲波檢測 焊縫中缺陷的特征 目錄 序言 1圍 2標準參考 3種類與定義 3.1概述 3.2使用慣例 3.3回波高度標準 3.3.1低波幅〔步驟1〕 3.3.2高波幅〔步驟2〕 3.4定向反射特征條件〔步驟3〕 3.5回波靜態(tài)波形條件〔步驟4〕 3.6回波動態(tài)波形條件〔步驟5〕 3.7補充檢測 附錄A〔規(guī)性附錄〕焊縫部缺陷分類—分類流程圖 附錄B〔資料性附錄〕掃查

2、入射角 附錄C〔資料性附錄〕反射體的基本動態(tài)回波波形 附錄ZA〔資料性附錄〕選擇歐標條款的基本要求或歐盟其它規(guī)程的規(guī)定 序言 平面狀或非平面狀缺陷顯示的分類應依據以下幾個參數： ——焊接技術： ——顯示的幾何位置； ——最大回波高度； ——定向反射特性； ——靜態(tài)回波波形〔即A顯示〕； ——動態(tài)回波波形。 分類的步驟包括檢測每個參數〔不同于其它參數〕,以得到一個正確的結論。 作為指導,附錄A的流程圖給出了適用于焊縫部顯示缺陷的分類方法。流程圖應結合上述的基本參數來應用。 若規(guī)有規(guī)定,最好根據EN1712標準要求來完成這些分類。 1. 圍 本標準給了一

3、個流程框圖,見附錄A,此流程圖專用于平面狀或非平面狀部顯示缺陷的分類。 本標準僅適用于距焊接接頭〔未打磨〕表面5mm以下的顯示缺陷的定位,見圖1。 1焊縫〔定位〕圍 圖1：顯示缺陷的定位 2. 參考標準 本歐洲標準引用了來自其它標準中注冊日期或未注冊日期的資料和條款。這些標準資料引用在本文中適合的位置,篇名如下。對于注冊日期的引用標準,只適用于通過補充或修訂容并入引用標準后,才可用于本標準。 EN 1712 焊縫的無損檢測—焊接接頭的超聲波檢驗—驗收等級 3. 種類定義 3.1概述 通過幾個不同條件的逐步應用來完成〔缺陷〕分類： ——回波幅度； ——定向

4、反射特性； ——靜態(tài)回波波形〔A顯示〕； ——動態(tài)回波波形。 當滿足上述條件之一時,流程圖流程即終止。 作為一般原則,分類時使用的探頭應與檢測時使用的探頭相同。 流程圖應標準化成為一種分類質量控制體系。通過比較波幅曲線〔DAC〕的差值,或通過比較由不同入射角探頭檢測到的不連續(xù)性之間的最大回波高度,用分貝〔dB〕規(guī)定幾個級別。 表1給出了在流程圖中不同步驟的推薦dB值。 流程圖中的不同步驟 S1 S2 S3 S4 DAC-10dB DAC+6dB DAC-6dB 9dB/15dB 流程圖分成5個步驟,每一步驟都有一個明確的目標。 —

5、—步驟1：低回波幅度顯示的不須分類； ——步驟2：對所有具有高回波幅度的平面狀顯示分類； ——步驟3：主要對未熔合進行分類； ——步驟4：主要對夾渣進行分類； ——步驟5：主要對裂紋進行分類。 注：在流程圖中,同時存在夾渣和未熔合,可分類為平面狀顯示。圖A.3給出了這類缺陷的示例。 3.2使用慣例 參考線可在Φ3mm長橫孔上制作獲得。 依照慣例： ——負值表示〔缺陷〕顯示回波幅度低于參考線； ——正值表示〔缺陷〕顯示回波幅度高于參考線。 3.3回波高度標準 3.3.1低波幅〔步驟1〕 一般認為,回波幅度比級別S1〔DAC-10

6、dB〕低的一類顯示并不重要。 作為特殊應用,若規(guī)有規(guī)定,S1的值可以更低。 3.3.2高波幅〔步驟2〕 假設,來自平面狀顯示的回波高度至少等于級別S2〔DAC+6dB〕。 3.4定向反射特性標準〔步驟3〕 在流程圖中,本步驟適用于所有的顯示,如果規(guī)有規(guī)定,則僅適用于那些超過規(guī)定長度的顯示,對壁厚圍為8mm≤t＜15mm,這一長度為t；對壁厚＞15mm,這一長度為t/2或20mm〔取較大者〕。對不超過規(guī)定長度的顯示,可繼續(xù)步驟4。 對下列條件,相對于DAC曲線而言,以入射角探頭產生的最高回波作為一個參考值〔Hdmax〕。同樣,相對于DAC曲線,以另

7、一入射角探頭得到的最低回波幅度〔Hdmin〕作為另一參考值,并將Hdmin與Hdmax進行比較。 若符合定向反射特性,應同時滿足下列二個條件： 1〕至少有一個入射角的〔缺陷〕顯示反射率高于或等于S3〔DAC-6dB〕。 2〕有一個高的定向反射特性,即符合下述條件之一： a〕若采用橫波檢測,在二種檢測入射角之間至少要有9dB的差別： ︳Hdmax—Hdmin︱≥9dB b〕若一個采用橫波探頭,另一個采用縱波探頭,則在二種檢測入射角之間至少應有15dB的差別：

8、 ︳Hdmax—Hdmin︱≥15dB 檢測入射角是探頭折射角和檢測條件的共同影響的結果〔半跨距、全跨距〕。附錄B給出了一些示例。 在圖A.2中給出了應用這些條件的一些示例。 應當考慮焊縫的衰減影響。 應用條件： a〕通常,不同檢測入射角的波長差不多相同〔例如：4MHz縱波和2MHz橫波〕； b〕在所有情況下,二探頭入射角之差應≥10o〔考慮名義折射角〕； c〕在〔缺陷〕顯示最高反射特性的位置,應進行回波反射特性的比較； d〕只有在確信被比較的回波來自同一反射體時,這種比較才有意義； e〕在應用這些條件之前應確

9、定如下幾條： ——在母材金屬中沒有偏析； ——無銹蝕,若使用全跨距檢測,兩側應平行； ——材料各向同性。 3.5回波靜態(tài)模型條件〔步驟4〕 在這一階段,應考慮回波靜態(tài)模型〔即A顯示〕。 要求回波高度適宜〔既不高,也不低〕,有較低的定向反射特性,如果靜態(tài)回波波形單一平滑,則可歸類為非平面狀缺陷顯示。 如果靜態(tài)回波圖形不單一不平滑,可轉入流程圖的下一步驟。 靜態(tài)回波波形取決于使用的探頭和儀器。因此,必須與來自參考反射體〔Φ3mm長橫孔〕的顯示變形進行比較。 3.6回波動態(tài)模型條件〔步驟5〕 若靜態(tài)回波波形不單一不平滑,則可以分為單個波形

10、、參差不齊的波形,或是多重波形。在應用流程圖第5步驟時要注意到這一點。 一個反射體在橫軸上的動態(tài)回波波形就是當超聲波束橫向通過時引起的包絡線。在分析時不但要考慮包絡線曲線形狀,而且要考慮包絡線回波的動態(tài)特性。 回波波形可按附錄C所示分為四種類型。 如果至少用兩種入射角度的探頭檢測,其橫向動態(tài)回波波形均呈現波形模式3〔不同的類型〕,則可以分為平面狀顯示。 通常,選擇的兩種入射角度的探頭應是能產生最高反射特性的探頭。 如果檢測用的探頭中只有一種角度的探頭可產生回波動態(tài)波形3,則可能要使用第三種入射角度的探頭來檢測,或要求做一些補充檢測〔見3.7〕。

11、 其它類型的回波動態(tài)模型歸類為非平面狀顯示： ——模型1：單一的非平面狀顯示； ——模型4：密集的非平面狀顯示。 在流程圖的本步驟中得不到模型2,因為在前面的步驟中,這些顯示應該已經歸類為平面狀顯示了〔高反射特性〕。 3.7補充檢測 在有懷疑的情況下,應當進行下列檢測： ——在探頭橫向移動中分析回波動態(tài) ——使用另外的探頭 ——分析用其它無損檢測方法獲得的結果〔即：射線檢測〕。 上述各條不受限制。 附錄〔規(guī)性附錄〕 焊縫部缺陷顯示的分類——流程圖程序 流程圖程序按圖A.1規(guī)定進行。 表A.1：流程圖程序 S1 S2

12、 S3 S4 DAC-10dB DAC+6dB DAC-6dB 9dB/15dB Hd是顯示的回波波幅 1〕〔S1= DAC-10dB〕：表示低于此線的顯示不用分類。 2〕〔S2= DAC+6dB〕：至少等于參考回波兩倍反射波幅的顯示,可歸類為平面狀顯示。 3〕〔S3= DAC-6dB〕：若顯示的回波幅度至少是參考回波的一半,若顯示的不平衡反射特性大于或等于S4,則可歸類為平面狀顯示。 ——關于S4=9dB 指采用橫波檢測； ——關于S4=15dB 用橫波和縱波檢測得到的兩次反射回波間的差。 入射到顯示上的超聲波束角度應至少相差10o。

13、波幅的比較應在〔缺陷〕顯示的同一區(qū)域進行。 4〕和5〕 這些條件至少應用二種探測角度來完成。 5〕如果回波動態(tài)波形不呈現模式3,則歸類為非平面狀顯示。 回波模式就是在附錄C中的那些定義。 注：參考回波應當用Φ3mm長橫孔制作。 圖A.1流程圖程序 位置1 位置2 圖A.2：定向反射條件應用示例 圖A.3混合缺陷樣例——夾渣和未熔合 附錄B〔資料性附錄〕 掃查入射角 1局部磨光 圖B.1.a：橫波〔T〕

14、 圖B.1.b：縱波〔L〕 附錄C〔資料性附錄〕 反射體的基本回波動態(tài)模式 C.1波形模式1 反射體特性曲線只有一個高點〔圖C.1〕。在任意探頭位置,A顯示均呈現單一尖銳回波。在波幅平滑地下降至噪聲水平前,隨著探頭移動,回波波幅平滑地上升到單一的最高點。 C.2波形模式2 延長了平滑反射體曲線圍,如圖C.2示。在探頭的任何位置,A顯示均呈現一個尖銳回波。當超聲波束沿著反射體移動,回波平滑地上升至一個穩(wěn)定高度,且波幅變化較小,或只在4dB之變化,直到超聲波束移離反射體,回波也會平滑地降到噪聲水平。 C.3波形模式3 延長

15、了粗糙反射體曲線圍。這一波形模式有二個變量,取決于探頭波束在反射體上的入射角度。 C.4波形模式3.a 聲束接近垂直入射,見圖C3.a。在任何探頭位置,A顯示均呈現單一且參差不齊的回波。探頭移動時,波幅顯示會有大的不規(guī)則起伏〔＞±6dB〕。這種起伏是來自反射體不同小平面的反射造成的,或且是來自一群小平面散射引起波的不規(guī)則干涉。 C.5波形模式3.b 傾斜入射"游動回波模式",見圖C.3.b。在任何探頭位置,A顯示顯示呈鐘形脈沖包絡線的一系列連續(xù)信號〔有多個小波峰〕。探頭移動時,每個小波峰也在脈沖包絡線里移動,在接近包絡線的中心,波峰先是上升到最大值,然后再下降。

16、全部信號波幅均呈現大的不規(guī)則起伏〔＞±6dB〕。 C.6波形模式4 多重反射體〔缺陷〕波形模式,見圖C.4。在任何探頭位置,A顯示均呈現一群密集信號,這些密集信號有時不能分辨。探頭移動時,回波信號呈不規(guī)則的上升和下降,如能分辨,則每個單獨信號均呈現波形模式1的特點。 圖C.1：超聲波形模式1 圖C.2：超聲波形模式2 圖C.3.a：超聲波形模式3a 圖C.3.b：超聲波形模式3b 圖C.4：超聲波形模式4 附錄ZA 〔參考性附錄〕 選擇歐洲標

17、準條款的基本要求或歐盟其它規(guī)程的規(guī)定 本歐洲標準已經由歐盟自由貿易協會指定的CEN〔歐洲標準化委員會〕編制完成,并支持歐洲會議EU97/23/EC的基本要求和1998年5月29日成員國理事會關于壓力設備的有關法規(guī)指令。 注意 其它要求和其它歐盟規(guī)程可能適用于低于本標準疇的產品。 在表ZA.1和表ZA.2中列出的條款可能支持97/23/EC和97/404/EEC的要求。 表ZA.1-本標準和97/23/EC規(guī)程之間的對應之處 本標準的條款或低于本標準的條款 97/23/EC規(guī)程的基本要求 資格的注釋/注解 全部 附錄L,§3.1.2 無損檢測 表ZA.2-本標準和97/23/EEC規(guī)程之間的對應之處 本標準的條款或低于本標準的條款 97/404/EEC規(guī)程的基本要求 資格的注釋/注解 全部 附錄L,§3.1.2 受壓零件焊接 10 / 10