对于检测面曲率半径在50mm以上但不足1500mm,壁厚与外径之比在13%以下的纵向接头焊缝,在检验时,当检测面曲率半径R小于或等于W2/4时(W为探头宽度,见图8-28),应采用与检测面曲率相同的对比试块。反射体的布置可参照对比试块确定,试块宽度应满足的关系为
b≥2λS/De (8-7)
式中 b——试块宽度(mm);
λ——波长(mm);
S——声程(mm);
De——声源有效直径(mm)。
当有曲率的被检测体进行斜射波检测时,存在于板厚中心的缺陷的探头-缺陷距离YH,在纵向接头的斜射波检测中不是指壁厚的0.5跨距-探头距离YL的1/2。存在于板厚中心缺陷的声程WH,在纵向接头的斜射波检测中也不是指壁厚的0.5跨距声程WL的1/2。由于曲率的影响,从内壁、外壁检测时的结果都会不同。有曲率被检验工件斜射波检测的声程变化情况如图8-29所示。
图8-28 探头宽度W
图8-29 有曲率被检测工件斜射波检测的声程变化情况
使用的标准试块及参考试块:根据被检测体的曲率半径选用标准试块及参考试块。一般当被检测体的曲率半径在250mm以上时,使用标准试块;当被检测体的曲率半径小于250mm时,应当加工图8-30所示的试块。
图8-30 试块样式
L—参考试块的长度 L1—2跨距以上 L2—1跨距以上 W—参考试块的宽度、(60mm以上) t—参考试块的厚度
探头的接触面必须与被检测体的曲率相吻合。探头的接触面曲率半径必须在被检测体曲率半径的1.1~1.5倍之间。但当曲率半径在250mm以上,探头的接触面可为平面时,所用探头的名义折射角原则上按表8-5选用。
表8-5 在纵向接头检测中所用探头的名义折射角
原点前沿距离的修正:将探头按先后顺序放置在图8-31所示的位置P及Q处,当各个槽的回波高度呈最大值时,从刻度板上读取视在声程WP与WQ,再将探头置于P位置处,只调整零点,使得在回波高度显示最大值的位置的回波的前沿在刻度板上与(WQ-WP)的值一致,以此进行原点修正。
检测折射角的测定:从测出的WQ及WP计算0.5跨距的声程WL,然后计算出t/WL。从图8-32中纵轴上取出t/WL值与横轴t/D值垂直相交的交点即为检测折射角。
把测定的WP和WQ以及与内、外表面位置相当的声程分别标在刻度板上。
图8-31 原点前沿距离的修正
(1)内表面
WL=WQ-WP (8-9)
(2)外表面
WV=2WL (8-10)
按先后顺序在图8-33中在位置R及S对准试块的标准孔,分别将得到回波最大值时的回波前沿位置标在刻度板上(见图8-34),它们分别表示直射法及一次反射法的壁厚值声程WH及WH′。
图8-32 检测折射角的计算图
图8-33 壁厚半值声程
图8-34 时间轴上的特定点表示举例
检测面及检测方法:原则上检测面及检测方法按表8-6选取,但对于复合钢板,检测面应取铁素体钢一侧。
表8-6 检测面及检测方法(www.daowen.com)
缺陷位置的推算方法:进行声程及探头距离的修正,推算缺陷在纵向接头横截面上的位置(参照图8-35),但当被检测体具有声波各向异性时,使用在检出缺陷的方向求得的检测折射角。
声程的补偿方法:对应于内外表面位置的声程,由被检测体t/D的横轴刻度与所用探头检测折射角θ的交点相对应的纵轴刻度读取声程的补偿系数k(见图8-36),然后按式(8-11)和式(8-12)分别计算出与内外表面相应的声程WL及WV。
图8-35 缺陷位置横截面图
a)直射法 b)一次反射法
图8-36 根据t/D确定声程补偿系数
壁厚半值声程用同样的方法由被检测体的t/2D,选取声程补偿系数kH,然后分别按式(8-13)和式(8-14)计算出直射法的壁厚值声程WH及一次反射法壁厚半值声程WH′。
探头距离的补偿方法:内、外表面的探头距离由被检测体t/D的横轴刻度与所用探头的检测折射角θ的交点相对应的纵轴刻度读取探头距离补偿系数,将其定位为m,如图8-37所示。如果内、外表面的探头距离为YL、YV,它们可分别由式(8-15)和式(8-16)求出。
图8-37 根据t/D确定探头距离补偿系数
YL=mttanθ (8-15)
YV=2YL (8-16)
壁厚半值探头距离用同样的方法由被检测体的t/2D,选取探头距离补偿系数,将其定位为mH,然后分别按式(8-17)和式(8-18)计算出直射法的壁厚半值探头距离YH及一次反射法的壁厚值探头距离YH′。
YH′=YV-YH (8-18)
缺陷位置的计算方法:从外表面检测时,用读取的声程W与壁厚半值声程WH及WH′计算出探头距离Y及缺陷深度d。
(1)W≤WH时
(2)WL≥W>WH时
(3)WH′≥W>WL时
(4)WV≥W>WH′时
从内表面检测时,可用WM及WM′计算探头距离Y及缺陷深度d。
WM=WL-WHWM′=WV-WM
YM=YL-YHYM′=YV-YM
如果将外表面与内表面圆弧长度的补偿系数定为
则有:
(1)W≤WM时
(2)WL≥W>WM时
(3)WM′≥W>WL时
(4)WV≥W>WM′时
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