JIS_Z_3060-2002钢焊缝超声波探伤试验方法1

Z3060：2002修改1994编制1975钢焊缝的超声波探伤试验方法Methodforultrasonicexaminationforweldsofferriticsteel1.适用范围本标准规定了厚度为6mm以上的铁素体系钢的完全焊透焊缝，采用基本表示是脉冲反射法的超声波探伤仪（以下，称为探伤仪。）实施手动超声波探伤试验（以下，称为探伤。）时的检出方法、位置、及尺寸的测量方法。但是，本标准不适用于钢管制造工序中的接头焊接区。2.引用标准以下所示的标准是本标准的引用标准，是本标准规定的一部分。这些引用标准适用其最新版（含追补。）。JISZ2300无损试验用语JISZ2345超声波探伤试验用标准试块JISZ2350超声波探头的性能测定方法JISZ2352超声波探伤装置的性能测定方法3.定义本标准使用的主要用语定义除了JISZ2300规定的以外，如下所示。a）胶胶状的接触媒质。b）甘油胶在甘油中加入少量的界面活性剂及增粘剂的接触媒质。c）探头与缺陷距离指斜角探伤上把从得到最大回波高度位置上的入射点到缺陷的波束路程投影在探伤面上的距离。d）L方向L方向是轧制钢材的主轧制方向。e）C方向C方向是垂直主轧制方向的方向。f）Q方向Q方向是距主轧制方向45°的方向。g）STB音速比使横波的振动方向与试验体的探伤方向一致，测出的横波音速（V）和用A1形STB或是A3形系STB测出的横波音速（VSTB）的比（V/VSTB）。h）STB折射角度差探伤折射角和用A1形STB或是A3形系STB的标准试块测出的STB折射角（θSTB）的差。i）最大透射脉冲指用V透射法扫查试验体，振幅变成最大时的透射脉冲。j）缺陷的指示长度根据探头的移动距离推定的缺陷的表观长度。4.技术人员从事焊缝探伤的技术人员是具备探伤的原理及铁素体系钢焊缝的相关知识并且是具有丰富的探伤知识及经验的人员。5.标准试块及对比试块5.1标准试块在本标准中使用的标准试块（STB）是JISZ2345中规定的A1形标准试块、A2形系标准试块及A3形系标准试块。5.2对比试块对比试块（RB）用于调整灵敏度。a）RB-411）RB-41用于探伤平板接缝焊接区及曲率半径是250mm以上的接缝焊接区，形状如图1所示，尺寸表1所示。2）RB-41是下面的任意一种。2.1)在均质的衰减材料没有带探伤面加工后的曲率的。2.2）和试验体同样的钢种在探伤面的状态下满足以下条件的没有带曲率的。条件：厚度是试验体的±10%以内并且和试验体的音速差在±2%以内。b）RB-42RB-42用于探伤和探伤方向垂直的方向上有曲率，曲率半径为50mm以上的环焊焊缝，形状见附件3图2所示，尺寸见表1所示。c）RB-43RB-43用于探伤和探伤方向平行的方向上有曲率，曲率半径为50mm以上的纵焊缝，形状见附件4图3所示，尺寸见表1所示。d）其他的对比试块RB－A6用于探伤和探伤方向垂直方向上有曲率，曲率半径为50mm以上的环焊焊缝，在使用最大的波束路程150mm以下的场合下使用RB-A6，参照附件3图3。表1RB-41、RB-42、RB-43的尺寸单位mm试块的编号试块的厚度t对比试块的厚度T标准孔的直径dNo.120以下19（1）或是t（1）3.0No.2超过2040以下38（1）或是t（1）3.0No.3超过4080以下75（1）或是t（1）3.0No.4超过80140以下125（1）或是t（1）6.0No.5超过140200以下175（1）或是t（1）6.No.6超过200250以下225（1）或是t（1）6.0No.7超过250t（1）6.0注（1）5.2a）的2）2.1）的试块及5.2a）的2）2.2）的试块6.接触媒质接触媒质是使用甘油胶、浓度为75%以上的甘油水溶液、水、油或是声阻抗透明的液体。接触媒质的种类及垂直探头的延迟材或是斜角探头的斜楔的材质在使用下列组合时探伤面的最大表面粗糙程度)(yR在未满100m的场合不需要补偿传递损失。a）接触媒质的种类甘油胶、浓度为75%以上的甘油水溶液b）延迟材及斜楔的材质聚苯乙烯7.探伤试验的准备7.1探伤方法的选定焊缝的探伤在没有特殊指定时，使用将超声波波束垂直焊缝方向的单探头斜角方法，用直接接触法进行。斜角方法的斜平行扫查、焊缝上扫查、交叉扫查或垂直法适用于有特殊指定的地方。当探伤面上带有垂直的坡口面或钝边、板厚为20mm以上完全焊透焊缝时，串列探伤法适用于特殊指定位置。7.2对比试块或是标准试块的选定7.2.1斜角探伤时试块的选定调整探伤灵敏度时预先选定RB-41、RB-42、RB-43、附件3图3所示RB-A6或A2形系标准试块中的任意一个。但是，变成探伤面的试验体板厚是75mm以上的场合或根据STB音速比的测定结果选定的折射角为表4的探伤折射角的场合，选定RB-41、RB-42、RB-43中的任意一个。而且，当使用的最大波束路程为150mm以下时，可以选定A2形系标准试块。7.2.2垂直探伤时试块的选定使用RB-41调整探伤灵敏度。根据使用的最大波束路程选定探伤面的标准孔位置。7.3频率的选定使用公称频率为2MHz以上5MHz以下。作为标准使用的频率，斜角探伤的场合参照表2，垂直探伤的场合参照表3.还有，在探伤超声波衰减显著的试验体时，可以使用比表2及表3规定的频率低的。试验频率在公称频率的90~110%范围内。频率特性是宽带的探头根据JISZ2350的5.（试验频率的测定）测定试验频率，根据JISZ2350的8.（时间应答特性的测定）测定最大值。表2斜角探伤用公称频率使用的最大波束路程mm公称频率MHz100以下5超过100150以下2或5超过1502表3垂直探伤用公称频率使用的最大波束路程mm公称频率MHz40以下5超过4027.4检出标准的选定检出标准是按照探伤目的根据8.1.4绘制的以超过M线为对象的M检出标准或是以超过L线为对象的L检出标准中的任何一个。7.5探伤时期在施工图纸上有焊接后热处理等指定场合的探伤时间为最终热处理后。7.6探伤面的修整除去探伤面上的飞溅物及水锈。当探伤面的粗糙度，锈及涂料的影响传递损失超过12dB的场合，要加工到不超过12dB的范围。7.7母材的探伤在斜角探伤时通过超声波部分的母材，根据需要预先进行垂直探伤。使用的探头在板厚为60mm以下的场合，公称频率为5MHz、ф20mm，板厚超过60mm的场合，公称频率为2MHz、ф30mm。探伤灵敏度为健全部的第1次底面回波高度的80%。缺陷范围是回波高度超过20%的。检出缺陷的场合要进行记录。缺陷的范围在100mm2以上时妨碍探伤。检出妨碍探伤的缺陷时，在探伤上变成问题时，根据需要波束中心轴要通过整个焊缝改变探伤面或是折射角实施探伤，或是改用垂直探伤或其他探伤方法进行探伤。7.8和STB音速比的测定7.8.1STB音速比的测定条件STB音速比的测定条件如下所示。a）测定对象部位为探伤部位。b）测定时间在焊接后并且要在和探伤时的温度同样程度的状态下进行。c）每个探伤部位的测定部位为1处，但是可以根据试验体的状况追加。7.8.2和STB的音速比的测定装置和STB音速比的测定装置如下所示。a）STB音速比（V/VSTB）的测定使用能测定板厚或是波束路程的有效数字为3位以上精度的超声波装置（可以使用横波垂直探头的超声波测厚仪或超声波探伤仪）及在试验体中使横波垂直传播的横波垂直探头。b）板厚的测定使用能测定有效数字为3位以上精度的纵波探头（纵波垂直探头或双振子形纵波垂直探头）的超声波测厚仪或是尺寸测量仪。c）在横波垂直探头上表示振动方向。d）根据横波垂直探头的测定使用横波用的接触媒质。7.8.3使用试块及试验体使用以下试块测定STB音速比a）使用A1形标准试块、A2形系标准试块或是A3形系标准试块中的任意一个。b）试验体为变成探伤面的试验体。7.8.4试验体的探伤方向的确认在测定STB音速比，用横波垂直探头和超声波测厚仪或是超声波探伤仪的组合确认探伤方向和L、C及Q方向的关系。探伤方向是L或是C方向的场合及没有方向引起的横波音速差异的场合参照7.8.5、7.9及7.10.1的方法，但是Q方向的场合参照7.10.2的方法。7.8.5STB音速比的测定方法STB音速比的测定根据以下任意一个方法测定。a）用超声波测厚仪的场合通过使用纵波探头的超声波测厚仪或尺寸测量仪测定的试验体及STB的板厚分别为tM(mm),tSM(mm)。而且，在超声波测厚仪上使用横波垂直探头的振动方向和试验体的探伤方向要一致，得到的板厚及STB得到的板厚分别为tS(mm),tSTB(mm)。将这些比用下面的公式求出保留到小数点以下三位，将其作为STB音速比。V/VSTB=（tM·tSTB）/（tSM·tS）b）用超声波探伤仪的场合根据使用纵波探头的超声波测厚仪或尺寸测量仪测定的试验体及STB的板厚分别为tM(mm),tSM(mm)。而且，在超声波探伤仪上使用横波垂直探头的振动方向和试验体的探伤方向要一致，得到的第1次底面回波的波束路程及STB得到的第1次面回波的波束路程分别为WS(mm),WSTB(mm)。将这些用下面的公式求出保留到小数点以下三位，将其作为STB音速比。V/VSTB=（tM·WSTB）/（tSM·WS）7.9音速比折射角的选定由和SIB的音速比的测定结果根据表4选定探伤用的折射角。但是，在用公称折射角45度的探头探伤时不管STB音速比STB折射角为43°以上47°以下。还有，根据探伤用探头的折射角和STB的音速比，是STB折射角的场合可以替换为探伤折射角。而且，在试验体的板厚超过75mm的场合，0.995≦V/VSTB≦1.005时可以使用STB折射角69～71°。表4选定和STB的音速比的折射角试验体的板厚mm和STB的音速比探伤用折射角6≦t≦250.990≦V/VSTB≦1.020STB折射角63°以上72°以下0.990V/VSTB探伤折射角63°以上72°以下V/VSTB1.020探伤折射角63°以上72°以下25t≦750.995≦V/VSTB≦1.015STB折射角58°以上72°以下1.015V/VSTB≦1.025STB折射角58°以上67°以下0.995V/VSTB探伤折射角58°以上72°以下V/VSTB1.025探伤折射角58°以上72°以下75t0.995≦V/VSTB≦1.025STB折射角58°以上67°以下0.995V/VSTB探伤折射角58°以上67°以下V/VSTB1.025探伤折射角58°以上67°以下7.10探伤折射角的计算方法探伤折射角的计算按照下列任意一个计算。7.10.1根据STB音速比计算根据使用探头的STB折射角及STB音速比V/VSTB，通过下列公式计算探伤折射角θ，0.5°单位以下的按要求保留。θ=sin-1STBSTBVVsin7.10.2根据V透射法计算使用和探伤用斜角探头同样形式的探头，在试验体的探伤面上用图2所示的V透射法的配置调整探头位置以得到最大透射脉冲强度。根据此时的入射点间距离（Y）及实测板厚（t）用下列公式计算探伤折射角θ，0.5°单位以下的按要求保留。θ=tan-1(Y/2t)8.超声波探伤装置的调整及检查8.1斜角探伤8.1.1入射点的测定用A1形标准试块及A3形系标准试块测定入射点。入射点用1mm单位读取。8.1.2测定范围的调整用A1形标准试块或是A3形系标准试块调整测定范围。8.1.3STB折射角及探伤折射角的测定a）STB折射角的测定用A1形标准试块或是A3形系标准试块测定STB折射角。STB折射角在探伤作业的环境温度下测定，0.5°单位以下按要求读取。STB折射角在公称折射角的±2°的范围内使用。b）探伤折射角的测定探伤折射角的测定是测定STB音速比、STB折射角根据7.10的探伤折射角的计算方法实施。但是在附件规定补偿探伤折射角的场合，按照规定进行。8.1.4回波高度区分线的绘制a）回波高度区分线是用使用的探伤仪及探头绘制。还有，使用波束路程范围的测绘点的回波高度和事前绘制