徐海洋超声波检测技术学习笔记(三十五)钢板超声波探伤技术要点与缺陷评级方法

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南京毅检无损检测科技有限公司：专业从事奥氏体不锈钢材质、复合层（奥氏体+碳钢）材质、碳钢材质，镍基合金、铝合金、对接焊缝、管座角焊缝超声波（UT）、相控阵（PAUT）检测业务。并出售超声波探头、相控阵、TOFD楔块、扫查器、编码器。磁粉探伤仪、射线机。并举办 EN ISO 9712 无损检测培训班。

钢板超声波探伤技术要点与缺陷评级方法

• 钢板超声探伤需根据标准和设计选择扫查方式，并依据不同缺陷特征采用对应的定量与评级方法

💡 核心观点：

• 质量评级需严格区分钢板中部与边缘区域，并关注1m²或1m长度内的缺陷个数限制

• 复合钢板探伤因存在基材与覆材，其未结合缺陷的检测是后续课程重点

钢板探伤扫查方式

边缘与中部扫查

• 板边扫查宽度由 标准与设计 确定

• 中部区域需进行 纵波斜探头 扫查

• 扫查方向与钢板 轧制方向垂直

• 平行线扫查间距小于 50毫米

• 格子线扫查间距不大于 100毫米

扫查参数设定

• 数字仪器扫查速度应≤ 130毫米/秒

• 扫查灵敏度在基准灵敏度上提高 6dB

• 缺陷定量时需调回 基准灵敏度

• 提高灵敏度是为补偿 耦合与移动误差

缺陷性质判定与定量

钢板质量评级规则

缺陷定位与面积计算

• 缺陷深度在 扫描基线 上读取

• 用矩形框圈出缺陷并确定 坐标

• 单个缺陷面积= 指示长度×指示宽度

• 相邻缺陷间距小时按 一个缺陷 处理

• 多个缺陷面积为 各缺陷面积之和

质量分级依据

• 依据 缺陷性质、指示长度和面积 分级

• 有折叠、白点、裂纹直接定为 四级

• 中部区域：按最大允许单个缺陷面积或当量，及 1m²内缺陷个数 定级

• 边缘区域：按最大允许单个缺陷长度/面积/当量，及 1m长度内缺陷个数 定级

• 面积不足1m²或长度不足1m时 按比例折算

聚焦于钢板超声波探伤相关知识，涵盖探伤方法、缺陷判定与定量、质量评级以及复合钢板探伤等内容，为探伤人员提供了系统的操作指导和评级依据，内容如下：​

钢板探伤扫查方法​

纵波边缘扫查​

扫查区域：钢板四个边缘平行线范围以内为纵波边缘扫查部分，板边四个板边部分探伤区域宽度由标准和设计确定，按要求进行纵波平行线扫查。​

类比裁剪：在钢板板面有效范围内按要求裁剪几何形状，沿边缘扫描，类似在布上裁剪衣服，边缘即焊口抛线附近。​

中部扫查​

平行扫查：探头移动方向与钢板轧制方向垂直，做平行线扫查检测分层折叠缺陷，平行线间距小于 50 平方毫米。​

格子线扫查：探头沿垂直和平行钢板夹钳方向，间距不大于 100 毫米的格子线进行扫查，适用于钢板中部凹陷以内区域。对于要求严格的钢板，如核电站建设用钢板，需 100% 扫查。​

扫查速度与灵敏度​

扫查速度：扫查速度受仪器影响，数字仪器比模拟仪器多模数转换器，显示器刷新频率与分辨率不同，同时受仪器脉冲重复频率影响，数字仪器扫查速度应小于等于 130 毫米/秒。​

扫查灵敏度：扫查灵敏度一般在基准灵敏度基础上提高 6 dB，确定缺陷当量值时调回基准灵敏度。提高 6 dB 是为应对探头移动速度、探头与钢板表面不平行以及耦合剂不均匀等情况。​

缺陷判定与定量​

缺陷性质判定​

折叠缺陷：使底波明显下降或消失，组合始波变宽。​

分层缺陷：出现在组合始波之后波之前，回波特点是波形陡直，反射回波上升沿、下降沿斜率大，底波明显下降或消失。​

白点缺陷：波形密集尖锐、活跃，反射回波多峰，探头移动时反射回波时起彼伏，重复性差，只存在于厚度大于 40 毫米的钢中。​

裂纹缺陷：一般出现在钢板上下表面，与钢板杂质方向平行、垂直或随机，做斜探头扫查时需在两个方向分别扫查。​

缺陷定量​

小于声场截面缺陷：有独立缺陷回波出现的，采用缺陷回波高度超过距离波幅曲线的 dB 数作为质量评定依据；无缺陷回波出现的，采用底波高度法进行质量级别评定。​

大于声场截面积且有独立显示的缺陷：依据缺陷面积大小作为质量级别评定依据。​

折叠缺陷：分面积小于声场截面和大于声场截面两种情况，通过探头移动不同距离观察底波和主合始波状态来确定缺陷面积大小，并确定缺陷位置。​

分层缺陷：与折叠缺陷类似，也分面积小于和大于声场截面两种情况，通过缺陷回波与距离波幅曲线的关系以及探头移动情况确定缺陷面积。​

裂纹缺陷：单个裂纹缺陷参考半波高度法测量指示长度，密集裂纹缺陷参考端点 6 dB 法。​

白点缺陷：采用端点 6 dB 法确定缺陷边界后确定指示面。​

缺陷定位与质量评级​

缺陷定位：在扫描基线上读出缺陷距离检测面的埋藏深度，以钢板长方形一角建立坐标系，用矩形框圈出缺陷，在示意图上注明缺陷序号，无需画出矩形框具体坐标值。​

质量评级​

评级依据：依据缺陷的性质、指示长度、指示面积和单位面积内缺陷个数进行质量分级。​

中部区域评级：按最大允许单个缺陷指示面积 s 或平底孔当量 d 和任意 1 米×1 米检测面积内缺陷最大允许个数确定质量等级，若中部面积小于 1 米×1 米，最大允许个数按比例折算。​

边缘区域评级：按最大允许单个缺陷指示长度、指示面积或当量，以及任意 1 米检测长度内最大允许缺陷个数确定质量等级，若边缘长度小于 1 米，最大允许个数按比例折算。​

复合钢板超声检测​

复合钢板组成：由基材（通常为碳钢）与覆材（通常为不锈钢、钛及钛合金、铝及铝合金、镍及镍合金等防腐蚀材料）组成。​

成型方法：有爆炸复合法、铸造复合法、热轧复合法或冷轧复合法，其中爆炸复合法形成脱接缺陷、未结合脱线的概率较高，目前铸造、热轧和冷轧复合板未结合区域性情况较少。