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超聲波探傷儀的使用范圍
超聲波探傷儀主要用來探鑄件、鍛件、板材、管件及焊縫等工件；
超聲波探傷儀探鑄件
鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。
鑄件由于多種因素影響，常常會出現(xiàn)氣孔、針孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。常用的修補(bǔ)設(shè)備為氬弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)、冷焊機(jī)等。對于質(zhì)量與外觀要求不高的鑄件缺陷可以用氬弧焊機(jī)等發(fā)熱量大、速度快的焊機(jī)來修補(bǔ)。
但在精密鑄銅件缺陷修補(bǔ)領(lǐng)域，由于氬焊熱影響大，修補(bǔ)時(shí)會造成鑄件變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應(yīng)力損傷等二次缺陷。
冷焊機(jī)正好克服了以上缺點(diǎn)，其點(diǎn)主要表現(xiàn)在熱影響區(qū)域小，鑄件無需預(yù)熱，常溫冷焊修補(bǔ)，因而無變形、咬邊和殘余應(yīng)力，不會產(chǎn)生局部退火，不改變鑄件的金屬組織狀態(tài)。因而冷焊機(jī)適用于精密鑄銅件的表面缺陷修補(bǔ)。
鑄件有良的機(jī)械、物理性能，它可以有各種不同的強(qiáng)度、硬度、韌性配合的綜合性能，還可兼具一種或多種特殊性能，如耐磨、耐高溫和低溫、耐腐蝕等。
鑄件的重量和尺寸范圍都很寬，重量輕的只有幾克，重的可達(dá)到400噸，壁厚薄的只有0.5毫米，厚可超過1米，長度可由幾毫米到十幾米，可滿足不同工業(yè)部門的使用要求。
超聲波探傷儀探鍛件：
鍛件（forging）用銀造方法生產(chǎn)的金屬制件。鍛件因鍛造生產(chǎn)方法的不同分為自由鍛件和模鍛件。模鍛件又因模鍛時(shí)所用設(shè)備不同分為錘上模鍛件、曲柄壓力機(jī)模鍛件和液壓機(jī)模鍛件等，以錘上模鍛件比較典型。錘上模鍛件的模鍛工藝方案的制定取決于鍛或短，或不帶桿部。除可采用拔長、滾擠制坯外，還要進(jìn)行彎曲制坯。若鍛件桿部較長，還應(yīng)采用帶有劈開坪臺的預(yù)鍛工步。餅類在分模面上的投影為圓形、長寬尺寸相差不大的方形或近似方形。模鍛時(shí)，坯料軸線方向和打擊方向相同，金屬沿高度、寬度方向同時(shí)流動。屬于此類鍛件分為兩組。鍛件分類表幣第1組:簡單形狀鍛件。如餅、盤、環(huán)和齒輪坯等。第2組:復(fù)雜形狀鍛件。如十字接頭等形狀的鍛件。餅類鍛件終鍛前通常利用銀粗臺或壓扁臺進(jìn)行制坯，以保證鍛件的成形質(zhì)量。件的形狀和尺寸。形狀相似的鍛件所采用的鍛造設(shè)備、制坯工步（見鍛造工步）、模具結(jié)構(gòu)和工藝規(guī)程都大致相同。因此，為便于擬定工藝規(guī)程，加速鍛件和模具的設(shè)計(jì)工作，應(yīng)將各種形狀的鍛件分類。比較一致的分類方法是按照鍛件外形和模鍛時(shí)毛坯的軸線方向，把模鍛件分成長軸類和餅類（短軸類）兩大類。長軸類鍛件鍛件的長度同寬度或高度的尺寸比例較大。模鍛時(shí)，坯料的軸線方向與打擊方向垂直，金屬的流動方向主要在寬度和高度方向，沿長度流動很小。
超聲波探傷儀探焊縫：
焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級，
1. 在需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡對接焊縫均應(yīng)焊透，其質(zhì)量等級為
1） 作用力垂直于焊縫長度方向的橫向?qū)雍缚p或T形對接與角接組合焊縫，受拉時(shí)應(yīng)為一級，受壓時(shí)應(yīng)為二級；
2）作用力平行于焊縫長度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級。
2 .不需要計(jì)算疲勞的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的對接焊縫應(yīng)予焊透，其質(zhì)量等級當(dāng)受拉時(shí)應(yīng)不低于二級，受壓時(shí)宜為二級
3.重級工作制和起重量Q≥50t吊車梁的腹板與L冀緣之間以及吊車析架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的T形接頭焊縫均要求焊透．焊縫形式一般為對接與角接的組合焊縫，其質(zhì)量等級不應(yīng)低于二級
4 .不要求焊透的’I''形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，其質(zhì)量等級為：
1）對直接承受動力荷載且需要驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)和吊車起重量等于或大于50t的中級工作制吊車梁，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合二級；
2） 對其他結(jié)構(gòu)，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可為二級。
外觀檢查一般用目測，裂紋的檢查應(yīng)輔以5倍放大鏡并在合適的光照條件下進(jìn)行，必要時(shí)可采用磁粉探傷或滲透探傷，尺寸的測量應(yīng)用量具、卡規(guī)。
焊縫外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級焊縫不得存在未焊滿、根部收縮、咬邊和接頭不良等缺陷，一級焊縫和二級焊縫不得存在表面氣孔、夾渣、裂紋和電弧擦傷等缺陷；
2 二級焊縫的外觀質(zhì)量除應(yīng)符合本條*款的要求外，尚應(yīng)滿足下表的有關(guān)規(guī)定；
3 三級焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合下表有關(guān)規(guī)定
焊縫質(zhì)量等級 | |||
檢測項(xiàng)目 | 二級 | 三級 | |
未焊滿 | ≤0．2+0．02t 且≤1mm，每 100mm 長度焊縫內(nèi)未焊滿累積 長度≤25mm | ≤0．2+0．04t 且≤2mm，每 100mm 長度焊縫內(nèi)未焊滿累積長度≤25mm | |
根部收縮 | ≤0．2+0．02t 且≤1mm，長 度不限 | ≤0．2+0．04t 且≤2mm，長度不限 | |
咬邊 | ≤0．05t 且≤0．5mm，連續(xù) 長度≤100mm，且焊縫兩側(cè)咬邊總長≤10％焊縫全長 | ≤0．1t且≤1mm，長度不限 | |
裂紋 | 不允許 | 允許存在長度≤5mm 的弧坑裂紋 | |
電弧擦傷 | 不允許 | 允許存在個(gè)別電弧擦傷 | |
接頭不良 | 缺口深度≤0．05t 且≤ 0．5mm，每1000mm長度焊縫內(nèi)不得超過1 處 | 缺口深度≤0．1t 且≤1mm，每 1000mm 長度焊縫內(nèi)不得超過1處 | |
表面氣孔 | 不允許 | 每50mm長度焊縫內(nèi)允許存在直徑≤0．4t 且≤3mm 的氣孔2個(gè)；孔距應(yīng)≥6倍孔徑 | |
表面夾渣 | 不允許 | 深≤0．2t，長≤0．5t 且≤ 20mm | |
設(shè)計(jì)要求全焊透的焊縫，其內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求:
1 一級焊縫應(yīng)進(jìn)行100%的檢驗(yàn)，其合格等級應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》（GB 11345）B級檢驗(yàn)的Ⅱ級及Ⅱ級以上；
2 二級焊縫應(yīng)進(jìn)行抽檢，抽檢比例應(yīng)不小于20%，其合格等級應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》（GB11345）B級檢驗(yàn)的Ⅲ級及Ⅲ級以上；
3 全焊透的三級焊縫可不進(jìn)行無損檢測。
4焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法》的規(guī)定。
5螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法》的規(guī)定。
6 箱形構(gòu)件隔板電渣焊焊縫無損檢測結(jié)果除應(yīng)符合GB50205-2001標(biāo)準(zhǔn)第7.3.3 條的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)按附錄C進(jìn)行焊縫熔透寬度、焊縫偏移檢測。
7 圓管T、K、Y 節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級應(yīng)符合GB50205-2001標(biāo)準(zhǔn)附錄D的規(guī)定。
8 設(shè)計(jì)文件進(jìn)行射線探傷或超聲波探傷不能對缺陷性質(zhì)作出判斷時(shí)，可采用射線探傷進(jìn)行檢測、驗(yàn)證。
9 射線探傷應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》（GB 3323）的規(guī)定，射線照相的質(zhì)量等級應(yīng)符合AB級的要求。一級焊縫評定合格等級應(yīng)為《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》（GB3323）的Ⅱ級及Ⅱ級以上，二級焊縫評定合格等級應(yīng)為《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》（GB 3323）的Ⅲ級及Ⅲ級以上。
10 以下情況之一應(yīng)進(jìn)行表面檢測:
1）外觀檢查發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí)，應(yīng)對該批中同類焊縫進(jìn)行100%的表面檢測；
2）外觀檢查懷疑有裂紋時(shí)，應(yīng)對懷疑的部位進(jìn)行表面探傷；
3）設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定進(jìn)行表面探傷時(shí)；
4）檢查員認(rèn)為有必要時(shí)。
鐵磁性材料應(yīng)采用磁粉探傷進(jìn)行表面缺陷檢測。確因結(jié)構(gòu)原因或材料原因不能使用磁粉探傷時(shí)，方可采用滲透探傷。磁粉探傷應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《焊縫磁粉檢驗(yàn)方法和缺陷磁痕的分級》（JB/T6061）的規(guī)定，滲透探傷應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《焊縫滲透檢驗(yàn)方法和缺陷跡痕的分級》（JB/T6062）的規(guī)定。磁粉探傷和滲透探傷的合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合外觀檢驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定。
設(shè)計(jì)要求全焊透的一、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時(shí)，應(yīng)采用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》GB11345或《鋼熔化焊對接接頭射結(jié)照相和質(zhì)量分級》GB3323的規(guī)定。
焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫、螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫及圓管T、K、Y形點(diǎn)相貫線焊縫，其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應(yīng)分別符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法》、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。一級、二級焊縫的質(zhì)量等級及缺陷分級應(yīng)符合下表的規(guī)定。
一、二級焊縫質(zhì)量等級及缺陷分級
焊 縫 質(zhì) 量 等 級 | 一 級 | 二 級 | |
內(nèi)部缺陷 超聲波探傷 | 評定等級 | Ⅱ | Ⅲ |
檢驗(yàn)等級 | B級 | B級 | |
探傷比例 | 100% | 20% | |
內(nèi)部缺陷 射線探傷 | 評定等級 | Ⅱ | Ⅲ |
檢驗(yàn)等級 | AB級 | AB級 | |
探傷比例 | 100% | 20% | |
注：探傷比例的計(jì)數(shù)方法應(yīng)按以下原則確定：（1）對工廠制作焊縫，應(yīng)按每條焊縫計(jì)算百分比，且探傷長度應(yīng)不小于200mm,當(dāng)焊縫長度不足200mm時(shí)，應(yīng)對整條焊縫進(jìn)行探傷；（2）對現(xiàn)場安裝焊縫，應(yīng)按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計(jì)算百分比，探傷長度應(yīng)不小于200mm，并應(yīng)不少于1條焊縫。 | |||
說明：根據(jù)結(jié)構(gòu)的承載情況不同，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ17中將焊縫的質(zhì)量為分三個(gè)質(zhì)量等級。內(nèi)部缺陷的檢測一般可用超聲波探傷和射線探傷。射線探傷具有直觀性、一致性好的點(diǎn)，過去人們覺得射線探傷可靠、客觀。但是射線探傷成本高、操作程序復(fù)雜、檢測周期長，尤其是鋼結(jié)構(gòu)中大多為T形接頭和角接頭，射線檢測的效果差，且射線探傷對裂紋、未熔合等危害性缺陷的檢出率低。超聲波探傷則正好相反，操作程序簡單、快速，對各種接頭形式的適應(yīng)性好，對裂紋、未熔合的檢測靈敏度高，因此世界上很多國家對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量的控制采用超聲波探傷，一般已不采用射線探傷。
隨著大型空間結(jié)構(gòu)應(yīng)用的不斷增加，對于薄壁大曲率T、K、Y型相貫接頭焊縫探傷，國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81中給出了相應(yīng)的超聲波探傷方法和缺陷分級。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)焊縫探傷應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法》的規(guī)定執(zhí)行。
本規(guī)范規(guī)定要求全焊透的一級焊縫100％檢驗(yàn)，二級焊縫的局部檢驗(yàn)定為抽樣檢驗(yàn)。鋼結(jié)構(gòu)制作一般較長，對每條焊縫按規(guī)定的百分比進(jìn)行探傷，且每處不小于200mm的規(guī)定，對保證每條焊縫質(zhì)量是有利的。但鋼結(jié)構(gòu)安裝焊縫一般都不長，大部分焊縫為梁一柱連接焊縫，每條焊縫的長度大多在250-300mm之間，采用焊縫條數(shù)計(jì)數(shù)抽樣檢測是可行的。
1.T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接和角對接組合焊縫，其焊腳尺寸不應(yīng)小于t/4；設(shè)計(jì)有疲勞驗(yàn)算要求的吊車梁或類似構(gòu)件的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸為t/2，且不應(yīng)小于10mm。焊腳尺寸的允許偏差為0-4mm。
檢查數(shù)量：資料全數(shù)檢查；同類焊縫抽查10%，且不應(yīng)少于3條。
檢驗(yàn)方法：觀察檢查，用焊縫量規(guī)抽查測量。
說明：以上1.對T型、十字型、角接接頭等要求焊透的對接與角接組合焊縫，為減少應(yīng)力集中，同時(shí)避免過大的焊腳尺寸，參照國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，確定了對靜載結(jié)構(gòu)和動載結(jié)構(gòu)的不同焊腳尺寸的要求。
2.焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。一級、二級焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。且一級焊縫不許有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。
檢查數(shù)量：每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應(yīng)少于3件；被抽查構(gòu)件中，每一類型焊縫按條數(shù)抽查5%，且不應(yīng)少于1條；每條檢查1條，總抽查數(shù)不應(yīng)少于10處。
檢驗(yàn)方法：觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)定和鋼尺檢查，當(dāng)存在疑義時(shí)，采用滲透或磁粉探傷檢查。
說明：以上考慮不同質(zhì)量等級的焊縫承載要求不同，凡是嚴(yán)重影響焊縫承載能力的缺陷都是嚴(yán)禁的本條對嚴(yán)重影響焊縫承載能力外觀質(zhì)量要求列入主控項(xiàng)目，并給出了外觀合格質(zhì)量要求。由于一、二級焊縫的重要性，對表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷應(yīng)有特定不允許存在的要求，咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷對動載影響很大，故一級焊縫不得存在該類缺陷。
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