徐海洋超声波检测技术学习笔记(五十五)焊缝质量评级方法与超声检测工艺讲解

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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。

焊缝质量评级方法与超声检测工艺讲解

• 焊缝质量评级需综合缺陷回波幅度、指示长度及间距，并依据厚度确定各级下限值

💡 核心结论：

• 超声检测工艺文件需体系化，操作指导书应基于具体工件条件，引用工艺规程

• 钢管环向焊缝检测需使用带曲率的探头与试块以控制声场、保证耦合，提高信噪比

焊缝质量评级方法

评级依据与流程

• 依据 缺陷回波幅度 与 指示长度 评级

• 非裂纹、未融合、未焊透等 严重缺陷

• 回波幅度位于二区时按 长度 评级

• 缺陷间距大于最小指示长度则 分别评级

• 间距小于指示长度则按 累计长度 评级

评级示例与下限值确定

• 检测厚度 T=15mm ：一级下限值10mm，二级12mm

• 检测厚度 T=24mm ：一级下限值10mm，二级16mm

• 检测厚度 T=45mm ：一级下限值15mm，二级30mm

• 检测厚度 T=75mm ：一级下限值25mm，二级40mm

• 评级结果分为 一级、二级、三级

超声检测工艺文件编制

工艺规程与操作指导书

• 工艺规程由 三级人员 编制，属公共技术文件

• 操作指导书依据 具体工件与标准 编制

• 指导书需 引用工艺规程编号 ，避免内容重复

• 编制审核需符合 单位质量体系 文件要求

• 工艺文件、记录、报告构成 完整技术档案

操作指导书编制程序

• 明确 检测工作条件与已知信息

• 选择 检测方法与技术条件

• 建立并调整 检测系统

• 说明仪器、探头、试块 规格与调整方法

• 确保指导书 内容清晰、针对性强

钢管环向焊缝检测要点

焊缝质量级别评定、超声检测工艺记录及钢管环向对接焊缝检测等内容，详细讲解了相关评级方法、工艺文件编制要点和检测注意事项，内容如下：​

焊缝质量级别评定​

评级下限值确定​

一级下限值：检测厚度 T 在 90 - 100 毫米范围内，L ≤ 1/3T 计算结果大于 30，因标准规定最大不超过 30，故以 30 毫米作为一级缺陷长度评定下限值；T 小于 15 且小于 30 时，以 10 毫米作为一级下限值；T 等于 45 时，1/3T 为 15 毫米，以 15 毫米作为一级下限值；T 等于 75 时，1/3T 为 25 毫米，以 25 毫米作为一级下限值。​

二级下限值：检测厚度在 60 - 100 毫米范围内，L ≤ 2/3T 计算结果大于 40，标准规定最大不超过 40，以 40 毫米作为二级缺陷长度评定下限值；T 小于 15 且小于 18 时，以 12 毫米作为二级下限值；T 等于 24 时，2/3T 为 16 毫米，以 16 毫米作为二级下限值；T 等于 45 时，2/3T 为 30 毫米，以 30 毫米作为二级下限值。

评级流程​

判断严重缺陷：先确定缺陷是否为裂纹、未融合、未焊透等严重缺陷。​

确定回波幅度区域：根据检测厚度确定判废线、定量线，判断缺陷反射回波幅度所在区域。​

缺陷计量：若缺陷间距大于最小缺陷指示长度，按单个缺陷评级；若间距小于单个缺陷指示长度，计算缺陷累计长度后评级。​

评级：缺陷指示长度小于等于一级下限值评为一级；大于一级下限值小于二级下限值评为二级；大于二级下限值评为三级。​

超声检测工艺记录​

工艺规程​

内容规定：规定超声检测人员资格、探伤器材、检测工艺文件和验收标准管理、检测技术要求及检测对象有关信息等内容。​

编制审核批准：由三级超声人员编制，检测责任师审核，单位技术负责人批准，在一定时间内有效，标准更新时需修改。​

操作指导书​

编制程序：明确检测工作条件，包括工件名称、规格、检测时机、部位、材质、坡口形式、检测比例、工艺规程编号、检测技术等级、标准、合格级别等；选择检测方法和条件，如检测区、探头移动区、检测面、扫查方式、扫查速度、表面粗糙度及补偿等；建立检测系统，确定仪器、探头、试块规格型号；调整检测系统，选择合适的调整方法。​

注意事项：指导书应体现工艺规程编号，避免重复工艺规程内容，编写要符合单位质量体系文件要求，不能出现无关内容。​

检测记录​

记录内容：包括缺陷序号、指示长度、距离焊缝中心线偏移量、距离焊缝表面埋藏深度、缺陷定量（反射回波与定量线比较及所在区域）等信息。​

相控阵探伤：掌握 A 超基础问题，相控阵探伤相对容易，需记录散场声线、折射角度、探头声源类型、探头距离焊缝中心线偏移量等信息。​

检测报告：综合超声指导书和原始记录，依据标准给出探伤结论，判断是否符合执行标准要求。​

钢管环向对接焊缝超声检测​

焊缝特点​

焊接方法：常采用微型焊，一般为手工或自动电弧焊接，单面焊双面成型。​

常见缺陷：气孔、夹渣、未融合、未焊透、裂纹。​

检测特点：被定义为二型焊接接头，直径小于 600 毫米，曲率半径小，曲面耦合损失大，超声波内外表面反射发散损失大，检测灵敏度与信噪比相对较低。​

检测条件和方法选择​

检测方法：采用横波探伤，因探头带轴向曲率，环绕、转角、倾斜扫查方式失去意义，常采用锯齿形、前后、平行扫查方式。​

探头选择：选用横波斜探头，考虑耦合因素，钢管直径小于 600 毫米时，探头应带与钢管相同或相近轴向曲率，曲率误差范围在 0.9 - 1.1 倍。​

试块选择：选用试块应具备与被检测钢管相同或相近外圆轴向曲率，GS 试块可覆盖 Ф 32 - Ф 600 直径钢管环向对接焊缝检测。​

检测系统建立与调整​

仪器要求：仪器应具备恒波圆弧法检测系统标准，一般超声波探伤仪具备相关试块校准功能。​

系统调整：利用通用技术部分的圆弧法检测系统调整校准仪器扫描基线、探头 K 值和前沿，按标准制作距离波曲线。​

标准附录 K 讨论：GS 系列 1 - 6 块试块已覆盖直径小于 600 毫米钢管对接接头检测，标准附录 K 针对直径 160 - 500 毫米钢管对接焊缝检测且未给出标准试块，已无存在必要。