鋼焊縫超聲檢測新舊標(biāo)準(zhǔn)對比分析

甘正紅，方曉東，蘇繼權(quán)

（1.江蘇德創(chuàng)制管有限公司，江蘇 興化 225700；2.江蘇通宇鋼管集團(tuán)有限公司，江蘇 揚(yáng)州225008）

焊管因其優(yōu)越的性能，應(yīng)用范圍幾乎涉及所有結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，包括高層建筑、橋梁、體育場館、海洋平臺結(jié)構(gòu)、特高壓輸變電鋼管塔等。這類焊管焊縫都需進(jìn)行超聲波檢測，一般執(zhí)行GB/T 11345標(biāo)準(zhǔn)。2013年9月18日發(fā)布的鋼焊縫超聲檢測國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 11345—2013，GB/T 29712—2013和 GB/T 29711—2013是鋼焊縫超聲檢測中重要的系列標(biāo)準(zhǔn)[1-3]（以下簡稱新標(biāo)準(zhǔn)）。原國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11345—1989（以下簡稱舊標(biāo)準(zhǔn)[4]）是1989年發(fā)布的，已在鋼焊縫超聲檢測中使用了多年，此次更新的標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)存在很大的區(qū)別，舊標(biāo)準(zhǔn)包括檢測技術(shù)和驗(yàn)收等級兩部分，而新標(biāo)準(zhǔn)為了與國際接軌，把檢測技術(shù)和驗(yàn)收等級分開，各自形成一個獨(dú)立的新標(biāo)準(zhǔn)。因此對于習(xí)慣使用舊標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)人員，新標(biāo)準(zhǔn)是否能夠滿足和發(fā)揮鋼焊縫超聲檢測的需要，是否能夠熟練地使用新標(biāo)準(zhǔn)為鋼焊縫檢測服務(wù)，有一個適應(yīng)和理解、掌握新標(biāo)準(zhǔn)的過程，因此對新標(biāo)準(zhǔn)的分析、理解與掌握是非常重要和必須的。

1 標(biāo)準(zhǔn)的代替與廢止

已經(jīng)發(fā)布實(shí)施的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)（包括已確認(rèn)或修改補(bǔ)充的標(biāo)準(zhǔn)），經(jīng)過一定時間實(shí)施后，對其內(nèi)容需要再次審查，以確保其有效性、先進(jìn)性和適用性[5]。推薦性的標(biāo)準(zhǔn)如果在前言部分沒有明確提出廢止，只是代替，則新、舊標(biāo)準(zhǔn)并存，使用者可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。如GB/T 11345—2013標(biāo)準(zhǔn)只是代替GB/T 11345—1989，因此文獻(xiàn)[6]中關(guān)于“原GB/T 11345—1989標(biāo)準(zhǔn)作廢”的說法值得商榷[6]。選用標(biāo)準(zhǔn)時，標(biāo)準(zhǔn)的代替、部分代替、廢止、強(qiáng)制性條款等許多信息均在前言中體現(xiàn)，使用者一定要查看標(biāo)準(zhǔn)的前言，并根據(jù)產(chǎn)品的具體情況和具體條件選擇適合的標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵合同雙方使用標(biāo)準(zhǔn)的最新版本。

2 系列新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)的比較

2.1 檢測前需要的信息

新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)相比，突出一個重要特點(diǎn)，就是新標(biāo)準(zhǔn)重視檢測合同或技術(shù)協(xié)議，增加了焊縫檢測前合同或技術(shù)協(xié)議中應(yīng)至少包括的必要項(xiàng)目內(nèi)容（這也是國際慣例），如對影響檢測方法的選擇和評定檢測結(jié)果的所有技術(shù)參數(shù)進(jìn)行羅列，這是檢測人員應(yīng)獲得的必要信息。新標(biāo)準(zhǔn)中采用4種檢測技術(shù)，檢測結(jié)果的評定或驗(yàn)收基于以下兩個因素：①基于顯示長度和回波幅度；②基于探頭移動技術(shù)對顯示的表征和顯示尺寸的定量結(jié)果。因此在檢測前合同雙方必須明確規(guī)定使用哪種技術(shù)方法和評定驗(yàn)收要求，否則可能帶來不同評定結(jié)果。新標(biāo)準(zhǔn)對檢測合同或技術(shù)協(xié)議中的必要項(xiàng)目見表1。

表1 檢測合同或技術(shù)協(xié)議中的必要項(xiàng)目

2.2 檢測技術(shù)與驗(yàn)收等級分開

修訂后的新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)相比突出以下特點(diǎn)：①技術(shù)、檢測等級和評定標(biāo)準(zhǔn)只體現(xiàn)檢測技術(shù)方面的主要內(nèi)容，焊縫內(nèi)部顯示的特征、驗(yàn)收等級等不在此標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)；②標(biāo)準(zhǔn)給出了焊縫超聲檢測一般規(guī)則和要求，更加強(qiáng)調(diào)合同雙方在檢測技術(shù)服務(wù)合同中應(yīng)明確規(guī)定具體的檢測技術(shù)和檢測要求，就是檢測前需要提供的信息。新標(biāo)準(zhǔn)中把檢測技術(shù)和評定等級方法分開，主要目的是有利于檢測技術(shù)和評定方法兩部分的獨(dú)立更新，如有需要可以單獨(dú)更新其中任何一個標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 新標(biāo)準(zhǔn)中對曲面工件掃查時的探頭匹配和檢測表面的規(guī)定要求

新標(biāo)準(zhǔn)要求，探頭和工件的接觸間隙g不應(yīng)超過0.5 mm，對于圓柱面或球面間隙（鋼管焊縫超聲檢測屬于此種情況），計算見公式 （1）。

式中：g—探頭和工件的接觸間隙；

a—探頭接觸面寬度；

D—工件直徑。

即上述中0.5 mm是通過公式（1）計算所得，而不是用儀器測出的實(shí)測值。

另外，公式（1）出現(xiàn)在新標(biāo)準(zhǔn)第6.3節(jié)“探頭參數(shù)”的第6.3.4“曲面掃查時的探頭匹配”部分，筆者認(rèn)為，它僅適用探頭選用或處理，即用計算方法檢查a與D是否相適應(yīng)、是否相匹配，如果計算值g小于0.5 mm，探頭楔塊底面就不必修磨成與工件曲率相吻合狀態(tài)；當(dāng)計算值g大于0.5 mm時，探頭楔塊底面需修磨成曲面。

實(shí)際應(yīng)用中的探頭楔塊底面與工件表面的間隙既便是平面工件檢測，由于表面粗糙度等問題存在，二者之間又有耦合劑存在，所以它們之間有間隙，而且其間隙大小不一。舊標(biāo)準(zhǔn)要求檢測面的粗糙度不應(yīng)超過6.3 μm，對焊縫兩側(cè)檢測面粗糙度的要求太高，一般靠修磨無法達(dá)到。因此，新標(biāo)準(zhǔn)取消表面粗糙度的要求，規(guī)定探頭移動區(qū)表面的不平整度，即探頭和工件的接觸間隙不超過0.5 mm。

2.4 新標(biāo)準(zhǔn)對工件檢測溫度的規(guī)定

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工件檢測時焊縫及母材溫度為0～60℃。新標(biāo)準(zhǔn)是基于橫波聲速為(3 255±30)m/s的鋼材而設(shè)立的，因此需要控制工件溫度。同時標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定，每次檢測前應(yīng)設(shè)定時基線和靈敏度，并考慮溫度的影響。時基線掃描和靈敏度調(diào)節(jié)或校驗(yàn)時的環(huán)境溫度與實(shí)際焊縫檢測時的環(huán)境溫度之差不應(yīng)超過15℃。因此，焊管的離線或在線超聲檢測與施工現(xiàn)場（如野外）的檢測操作需要特別注意這一規(guī)定。試驗(yàn)研究表明，鋼中溫度與橫波聲速有近似表2的關(guān)系。

表2 不同溫度下的橫波聲速值(Q345B鋼)

焊縫超聲檢測（A型顯示）中，焊縫缺陷在超聲波儀器熒光屏上顯示出來的數(shù)據(jù)是回波幅度、深度、水平位置和聲程等信息，這些數(shù)據(jù)與探頭楔塊中聲速、工件中聲速、探頭頻率、耦合層厚度、工件的衰減密切相關(guān)。隨著溫度的變化，所有這些參數(shù)都將發(fā)生變化，因而關(guān)于缺陷定位、定量都與高溫或低溫下的檢測以及在常溫下進(jìn)行儀器標(biāo)定的情況不同[7]。

試驗(yàn)研究表明，當(dāng)檢測溫度發(fā)生變化時，斜探頭擴(kuò)散角也隨之發(fā)生變化，尤其是溫度升高時，斜探頭的擴(kuò)散角隨之增大，波束指向性變差，探傷靈敏度降低，分辨率變差，缺陷的定量定位誤差變大，易造成缺陷的漏檢誤判[8]；研究結(jié)果還表明，斜探頭角度值K隨著溫度增大而增大，且K越大，隨溫度升高增大越快。因此溫度的變化，導(dǎo)致缺陷定位誤差大[9]。

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的目的就是基于超聲波在鋼中傳播的聲速和探頭折射角一般都在特定溫度下測定的。實(shí)際工作中，為保證超聲檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，必須對被檢工件溫度進(jìn)行控制，關(guān)于工件溫度的規(guī)定在舊標(biāo)準(zhǔn)中完全沒有提及，而新標(biāo)準(zhǔn)控制了一個影響焊縫超聲檢測最重要的客觀因素。

檢測時常用的耦合劑一般為工業(yè)漿糊，工件溫度太低容易結(jié)冰，溫度太高容易干結(jié)。因此，檢測時控制工件溫度及母材溫度為0～60℃，和設(shè)備校驗(yàn)與實(shí)際檢測時的環(huán)境溫度之差不應(yīng)超過15℃，是很必要的，必須嚴(yán)格執(zhí)行。

2.5 新標(biāo)準(zhǔn)對探頭折射角的規(guī)定

新標(biāo)準(zhǔn)中取消了探頭K的說法，改用折射角表示，探頭K=tanθ，θ為探頭折射角。國外不用K來描述探頭折射角，新標(biāo)準(zhǔn)修改完全是為了和國際接軌，規(guī)范超聲檢測術(shù)語的使用。馬銘剛早在1998年撰文時就提出，應(yīng)該扭轉(zhuǎn)K值標(biāo)示的做法[10]。

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)用橫波且超聲波需要從底面反射時，探頭折射角為35°～70°，如果檢測等級要求只需1個角度的斜探頭檢測，而且探頭移動區(qū)寬度為1.25 P（P指全跨距）時，這時候意味著角度值在35°～70°以外的探頭就不能使用了，例如33°和 72°探頭。 這條規(guī)定主要考慮 35°～70°是純橫波的范圍，一次反射后，鋼中橫波全反射，防止產(chǎn)生波型轉(zhuǎn)換，減小幅射能量損失，確保檢測靈敏度。

圖1為有機(jī)玻璃/鋼界面上的聲壓往復(fù)透射率曲線。由圖1可知，聲壓往復(fù)透射率即聲強(qiáng)透射率在33.2°時很低，則探頭折射角在33.2°時檢測靈敏度很低，因此，折射角下限值取35°；而當(dāng)折射角大于70°時，聲速擴(kuò)散到表面現(xiàn)成界面波，遇到表面障礙反射回探頭，容易引起誤判，同時界面波會使工件有效聲能減少，同樣降低檢測靈敏度[11]。

圖1 有機(jī)玻璃/鋼界面上的聲壓往復(fù)透射率曲線

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須采用折射角在35°～70°的斜探頭進(jìn)行檢測時，有一個前提條件“所用技術(shù)需要超聲從底面反射時”，其含義是檢測面和底面平行，需要用到一次反射波法檢測或多次反射波法檢測時，“應(yīng)注意保證聲束與底面反射面法線的夾角為 35°～70°”，由于檢測面與底面平行，所以要求斜探頭折射角也要為35°～70°。新標(biāo)準(zhǔn)對多個斜探頭進(jìn)行檢測時的說明，也只是要求其中一個斜探頭符合“所用技術(shù)需要超聲從底面反射時，應(yīng)注意保證聲束與底面反射面法線的夾角為 35°～70°”的這個規(guī)定 （以下簡稱 “規(guī)定”），但要保證多個探頭之間的折射角差不小于10°，考慮了未熔合類缺陷能夠有效檢出。比如檢測中如果頭一個檢測用的探頭是用61°的斜探頭進(jìn)行直射波和一次反射波法檢測，61°斜探頭的折射角符合“規(guī)定”；第二個探頭用72°的斜探頭進(jìn)行直射波和一次反射波法檢測也是可以的，畢竟72°的斜探頭的折射角已經(jīng)沒有必要符合 “規(guī)定”，而且72°和61°的斜探頭折射角差不小于10°。還有一種情況比如探測面和底面并不是平行的，焊縫只能用直射波法檢測，這種情況下斜探頭的折射角也應(yīng)該不受到“規(guī)定”的限制。

2.6 新標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于母材檢測的規(guī)定

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定除非能被證實(shí)（比如拼裝過程的預(yù)檢測）母材金屬高衰減或缺欠的存在不影響橫波檢測，否則探頭移動區(qū)的母材金屬應(yīng)在焊前或焊后進(jìn)行縱波檢測。此規(guī)定基于兩方面，一是母材的透聲性能即衰減的大小，另一方面是母材內(nèi)部是否有影響超聲傳播的缺欠以及缺欠的大小對焊縫橫波檢測的影響。存在缺欠的母材部位，應(yīng)對其是否影響橫波檢測效果進(jìn)行評定。舊標(biāo)準(zhǔn)是僅C級檢驗(yàn)才有要求，而且只在斜探頭檢測前進(jìn)行，以便探測是否有影響探傷結(jié)果解釋的分層性或其他種類缺陷存在。

筆者認(rèn)為，焊管生產(chǎn)過程的銑邊及合縫對接時的外觀預(yù)檢測等較難證實(shí)母材區(qū)域缺欠的存在，因此對于實(shí)際檢測時探頭移動區(qū)的母材金屬應(yīng)進(jìn)行縱波檢測，因?yàn)楫?dāng)焊縫邊緣母材內(nèi)部存在分層或夾雜物等缺陷時，會影響聲速傳播路徑，從而使焊縫區(qū)域內(nèi)的缺陷難以發(fā)現(xiàn)或造成錯誤的判定[11]，如圖2所示。

圖2 母材內(nèi)部分層可能造成的影響

2.7 新標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于串列掃查的規(guī)定

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了技術(shù)4（串列技術(shù)）應(yīng)用于斜探頭（折射角為45°）檢測厚度t≥15 mm的焊縫。對于厚壁且單側(cè)坡口角度小于5°的對接焊接接頭實(shí)際上主要指窄間隙焊接接頭，隨著鋼結(jié)構(gòu)及承壓設(shè)備厚壁化發(fā)展，窄間隙對接焊接接頭的比例越來越大，在厚板對接焊縫和窄間隙焊縫的焊接過程中，由于熱影響區(qū)大，焊接溶池小，能量分散，以及操作時運(yùn)條速度等因素的影響，往往出現(xiàn)走向與焊縫方向一致，產(chǎn)生與檢查面垂直或近似垂直的未焊透、坡口未熔合和裂紋等，嚴(yán)重影響構(gòu)件的安全使用。用單斜探頭對焊縫進(jìn)行超聲檢測時，缺陷的反射平面與入射聲束軸線呈較大的傾角，單斜探頭難以接收反射波，因而用常用超聲方法較難檢出這類缺陷，容易造成漏檢[12]。

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對此類厚焊縫缺欠的附加串列檢測技術(shù)且由檢測合同特別規(guī)定。舊標(biāo)準(zhǔn)只是規(guī)定C級檢驗(yàn)時焊縫母材厚度≥100 mm，窄間隙焊縫母材厚度≥40 mm時一般要增加串列式掃查。

但是串列檢測技術(shù)除了在焊管自動超聲檢測系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用外，其他領(lǐng)域在國內(nèi)并沒有得到真正應(yīng)用，一是機(jī)械式串列檢測設(shè)備還不過關(guān)，二是手工串列檢測在現(xiàn)場無法大范圍使用。筆者認(rèn)為現(xiàn)在TOFD超聲技術(shù)對與檢測面垂直或近似垂直的坡口未熔合和裂紋的檢出有很高的可靠性，是適合窄間隙對接焊接接頭檢測的方法，另外除超聲檢測外，射線檢測對這類缺陷的檢出效果也是比較好的，因此對窄間隙對接焊接接頭采用TOFD超聲技術(shù)、串列檢測技術(shù)以及射線檢測都是可行的。

2.8 新標(biāo)準(zhǔn)中檢測等級的規(guī)定

焊接接頭的質(zhì)量要求主要與材料、焊接工藝和服役狀況有關(guān)，依據(jù)質(zhì)量要求，新標(biāo)準(zhǔn)中4個檢測等級（A，B，C和D）的規(guī)定，不同的檢測等級對應(yīng)不同的缺欠檢出率，檢測等級從A級到C級，檢測要求越來越高，主要通過增加探頭掃查的種類、數(shù)量、掃查次數(shù)、檢測面要求和探頭移動區(qū)域來提高對檢測區(qū)域的覆蓋程度，檢測等級D僅適用于特殊情況，在符合通用要求的情況下，編制書面工藝規(guī)程，和舊標(biāo)準(zhǔn)相比，相同檢測等級下，探頭種類、數(shù)量、掃查次數(shù)均增多，探頭移動區(qū)域增大[13]。

通常，檢測等級與焊縫質(zhì)量等級有關(guān)，相應(yīng)檢測等級可由焊縫檢測標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或其文件規(guī)定，推薦的檢測等級見表3[1，14]。

表3 焊縫質(zhì)量等級、檢測等級和驗(yàn)收等級之間的關(guān)系

2.9 新標(biāo)準(zhǔn)中驗(yàn)收等級與評定方法的區(qū)別

這個區(qū)別是根本性的，新標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收等級和評定方法與舊標(biāo)準(zhǔn)完全不一樣。新標(biāo)準(zhǔn)取消了舊標(biāo)準(zhǔn)3線（判廢線、定量線、評定線）的規(guī)定，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了4個等級。驗(yàn)收等級的評定包含兩個主要內(nèi)容，第一是檢測靈敏度，第二是缺欠測長。下面根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容舉例：基于橫孔技術(shù)（直徑為3 mm的橫孔）的檢測靈敏度。

（1）參考等級：參考等級就是以直徑3 mm橫孔作為基準(zhǔn)反射體，制作的距離－波幅曲線（DAC 曲線）， 記為 Ho。

（2）評定等級：評定等級的主要作用是為了測量缺欠的顯示長度，采用固定回波幅度等級法，找到超過評定等級的缺欠最高波后，移動探頭使回波降至評定等級線，此時探頭移動距離為該缺欠的顯示長度。

舊標(biāo)準(zhǔn)采用的是相對靈敏度測長法和端點(diǎn)峰值測長法。與新標(biāo)準(zhǔn)的測長法對比，新標(biāo)準(zhǔn)的測長法操作性更強(qiáng)，降低操作人員的隨意性，測長結(jié)果一致性好。對于習(xí)慣使用舊標(biāo)準(zhǔn)的，一定要注意兩種方法的區(qū)別，這兩種方法測出的缺陷長度是有差異的。

（3）記錄等級：記錄等級是對應(yīng)的驗(yàn)收等級-4 dB，記錄等級的主要作用是，如果單位焊縫長度內(nèi)存在單個或多個間斷的缺欠，需要記錄缺欠的累計長度。

舊標(biāo)準(zhǔn)不足之處是不計多個缺欠的累計長度，如果一條焊縫上有多個缺欠的顯示，但是只要每個缺欠不超標(biāo)，也能通過驗(yàn)收。新標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)了這個漏洞，這意味著在特定的單位焊縫長度內(nèi)，如果缺欠數(shù)量過多，即使單獨(dú)每個都可以通過驗(yàn)收，也有可能因?yàn)槿鼻返睦塾嬮L度超標(biāo)而不符合驗(yàn)收等級。

（4）驗(yàn)收等級：目前新標(biāo)準(zhǔn)有兩個驗(yàn)收等級，分別是2級和3級，驗(yàn)收等級的靈敏度設(shè)定比較復(fù)雜，它是根據(jù)焊縫母材厚度、缺欠顯示長度與板厚之間的倍數(shù)關(guān)系而變化的。

2.10 新標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于顯示的特征（類型）判定

新標(biāo)準(zhǔn)中如果合同規(guī)定基于顯示的特征（類型）和顯示的定量尺寸來判斷和驗(yàn)收，那么凡判定為面狀顯示的則不允許存在，其他非面狀顯示按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收（即按顯示的長度和波高來判定）。

新標(biāo)準(zhǔn)給出了面狀顯示的判定程序及判定條件，主要通過焊接方法、幾何位置、回波波幅、回波的指向性、靜態(tài)及動態(tài)波形等幾個方面來考慮。舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大波幅超過評定線的缺陷，檢驗(yàn)者判定為裂紋等危害性缺陷時，無論其波幅和尺寸如何，均評定為IV級。新標(biāo)準(zhǔn)對顯示的特征規(guī)定更具體，操作性更強(qiáng)。但是對于鋼管結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測時的顯示特征（類型）判定則比較費(fèi)時，也不利于鋼管結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測的運(yùn)用。

2.11 新標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于橫向顯示的檢測規(guī)定

新標(biāo)準(zhǔn)對是否進(jìn)行橫向顯示的檢測以及如何設(shè)定檢測方法、檢測范圍、檢測靈敏度和合格標(biāo)準(zhǔn)，是和檢測等級相關(guān)聯(lián)的。如對板－板和管－管對接接頭的檢測，檢測等級A和B對橫向顯示的檢測僅由檢測合同特別規(guī)定；檢測等級C必須作橫向顯示的檢測，焊縫表面可要求磨平，并且探頭在焊縫上面作相對兩個方向的檢測。如果檢測合同特別規(guī)定檢測等級A和B需作橫向顯示的檢測，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定探頭在焊接接頭兩側(cè)邊緣使探頭與焊接接頭中心線呈10°～20°作兩個方向的斜平行掃查。

舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，A級檢驗(yàn)一般不要求作橫向缺陷的檢驗(yàn)，B級檢驗(yàn)時條件允許時應(yīng)作橫向缺陷的檢驗(yàn)，C級檢驗(yàn)要求作兩個掃查方向和兩種探頭角度的橫向缺陷檢驗(yàn)。對比新舊標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了合同雙方對合同或技術(shù)協(xié)議中應(yīng)至少包括的必要項(xiàng)目內(nèi)容的認(rèn)同，比較明確。

另外根據(jù)筆者所做的試驗(yàn)，如果采用斜探頭在焊接接頭兩側(cè)邊緣母材上作雙向小角度斜平行掃查來檢測橫向顯示，漏檢率就很高，實(shí)際工作中，焊縫的橫向顯示一般都是用45°探頭在焊縫(焊縫有余高或者磨平)上掃查而檢測出來的[15]。

3 關(guān)于新標(biāo)準(zhǔn)中缺欠驗(yàn)收評定的理解

以新標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)1基于橫孔技術(shù)的驗(yàn)收等級方法為例進(jìn)行以下的說明：①根據(jù)焊縫質(zhì)量等級確定驗(yàn)收等級是2級還是3級。此時可確定評定等級，2級對應(yīng)為Ho-14 dB，3級對應(yīng)為Ho-10 dB?；夭úǚ^評定等級的缺欠需要測量其顯示長度[16]。橫孔技術(shù)的驗(yàn)收等級2級和驗(yàn)收等級3級見表4。②確定母材板厚t，t以15mm為分界線，當(dāng)8mm≤t＜15 mm 為一種情況； 當(dāng) 15 mm≤t＜100 mm為另一種情況。③根據(jù)缺欠回波波幅H（dB）以及缺欠顯示長度L與板厚t之間的倍數(shù)n（n等于缺欠顯示長度除以板厚）確定驗(yàn)收等級、記錄等級。

表4 基于橫孔技術(shù)的驗(yàn)收等級2級和驗(yàn)收等級3級

以驗(yàn)收等級2級為例，設(shè)焊縫母材厚度為t，缺欠的顯示長度為L，缺欠顯示長度與板厚之間的倍數(shù)n=L/t。

當(dāng)8 mm≤t＜15 mm時有以下兩種情況：

（1）當(dāng)n≤1時，驗(yàn)收等級為Ho-4 dB，此時記錄等級為Ho-8 dB。

（2）當(dāng)n＞1時，驗(yàn)收等級為Ho-10 dB，此時記錄等級為Ho-14 dB。

此時，任意6 t焊縫長度內(nèi)，所有超過記錄等級的可單獨(dú)驗(yàn)收顯示的最大累計長度≤1.2 t。

波高超過φ3×40-4 dB的判為不合格；反射波高在 φ3×40-4 dB～φ3×40-10 dB 之間， 缺陷長度L小于板厚合格，大于板厚為不合格。

當(dāng)15 mm≤t＜100 mm時有以下三種情況：

（1）當(dāng)n≤0.5時，驗(yàn)收等級為Ho，此時記錄等級為Ho-4 dB。

（2）當(dāng)0.5＜n≤1時，驗(yàn)收等級為Ho-6 dB，此時記錄等級為Ho-10 dB。

（3）當(dāng)n＞1時，驗(yàn)收等級為Ho-10 dB，此時記錄等級為Ho-14 dB。

此時，任意單位焊縫長度為100 mm，所有超過記錄等級的可單獨(dú)驗(yàn)收顯示的最大累計長度≤20 mm。

波高超過φ3×40判為不合格；反射波高在φ3×40～φ3×40-6 dB 之間， 長度 L 小于 1/2板厚合格，大于1/2板厚為不合格；波高在φ3×40-6 dB～φ3×40-10 dB之間，L不大于板厚合格，大于板厚不合格。

當(dāng)波高在 φ3×40-10 dB～φ3×40-14 dB 之間時有以下兩種情況：

（1） 當(dāng)8mm≤t＜15mm時， 顯示長度超過t；當(dāng)15 mm≤t＜100 mm時，顯示長度超過1/2 t或15 mm，取兩者較大值。應(yīng)作進(jìn)一步檢測，檢測方法包括改變探頭角度或協(xié)議采用串列法檢測，這主要是為了防止由于探頭角度或者檢測方法選用不當(dāng)，未找到顯示的實(shí)際最高回波，從而造成對顯示的漏檢或誤判。最終評定應(yīng)基于顯示的最高回波幅度和所測得的長度。

（2）應(yīng)記錄回波幅度和指示長度，考慮兩相鄰顯示是否在群顯示的評定范圍，如在范圍內(nèi)，應(yīng)參與群顯示的評定。當(dāng)缺欠長度L大于板厚t時，評定等級和記錄等級會重疊，這意味著通常情況下，凡是顯示長度超過板厚的缺欠都會記入到累計長度中去。

當(dāng)以上兩種情況都合格時，則顯示是可驗(yàn)收的，即評定為合格。

采用新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測等級和檢測技術(shù)得到的顯示，如果合同規(guī)定了需要對顯示做出類型（特征）的評定，則平面型顯示是不可驗(yàn)收的，即評定為不合格，而非平面型顯示可以采用新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定。

舊標(biāo)準(zhǔn)的靈敏度等級設(shè)定是：判廢線為Ho－4 dB， 定量線為 Ho－10 dB， 評定線為 Ho－16 dB。評定線以上至定量線以下為I區(qū)(弱信號評定區(qū))，定量線至判廢線以下為Ⅱ區(qū)(長度評定區(qū))，判廢線及以上區(qū)域?yàn)棰髤^(qū)(判廢區(qū))，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對位于Ⅱ區(qū)的反射信號需要測長，然后根據(jù)長度進(jìn)行評定，超過標(biāo)準(zhǔn)允許最大長度則判定為不合格，而對位于Ⅲ區(qū)的反射信號不考慮指示長度，直接判定為不合格。

因此新標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了檢測母材厚度、缺欠回波幅度、顯示長度、群顯示、累計長度等因素進(jìn)行等級評定，與舊標(biāo)準(zhǔn)對比，驗(yàn)收等級的評定更復(fù)雜、但更加合理，對檢測人員的標(biāo)準(zhǔn)熟悉程度也更高。

4 新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中存在的問題

4.1 引用標(biāo)準(zhǔn)時存在的問題

GB 50205—2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》是鋼結(jié)構(gòu)施工中的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)焊縫采用超聲檢測時的要求見表5[17]。

表5 一、二級焊縫質(zhì)量等級及缺陷分級（GB 50205—2001）

標(biāo)準(zhǔn)中對焊縫超聲檢測的方法和驗(yàn)收引用的是舊標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11345—1989。通過對新舊標(biāo)準(zhǔn)的對比，新標(biāo)準(zhǔn)的2級和3級與舊標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ級和Ⅲ級評級之間沒有完全對應(yīng)關(guān)系，因?yàn)閷τ谛聵?biāo)準(zhǔn)評定焊縫中的顯示，基于φ3 mm橫孔技術(shù)，對于驗(yàn)收等級為2級的焊縫，其檢測靈敏度至少為φ3×40－14 dB；而對于驗(yàn)收等級為3級的焊縫，其檢測靈敏度至少為為 φ3×40－10 dB，這里與GB 50205標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定有差異，在GB 50205中，對于一級和二級焊縫，超聲檢測的檢驗(yàn)等級為B級，檢測靈敏度均為φ3×40－16 dB，這樣就沒有對應(yīng)評級，新標(biāo)準(zhǔn)存在一個和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接軌的問題。

4.2 檢測靈敏度的確定

新標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于設(shè)定參考靈敏度的規(guī)定，應(yīng)選用4種技術(shù)中的任一技術(shù)來設(shè)定參考靈敏度。那么4種技術(shù)怎么來選擇，這就要求鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計單位的設(shè)計和工藝人員要充分熟悉、理解新標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計和工藝人員應(yīng)根據(jù)具體產(chǎn)品的功能特性或載荷狀況不同，選擇不同的焊縫質(zhì)量等級和檢測等級、驗(yàn)收等級、參考靈敏度的設(shè)定技術(shù)，在檢測前合同或技術(shù)協(xié)議中應(yīng)明確進(jìn)行規(guī)定。

5 結(jié) 論

鋼焊縫超聲檢測系列新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)在很多方面存在差異，通過結(jié)合實(shí)際超聲檢測工作中的要求，對新標(biāo)準(zhǔn)中的檢測合同或技術(shù)協(xié)議提供的信息、檢測等級、驗(yàn)收等級與評定方法、曲面工件掃查時的探頭匹配及檢測表面要求、工件檢測時的溫度要求、橫向顯示檢測規(guī)定、探頭折射角規(guī)定、缺欠的顯示特征判定以及工件母材檢測要求等主要規(guī)定進(jìn)行了評析，希望能對焊縫超聲檢測工作者準(zhǔn)確理解和正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)提供幫助。

［1］GB/T 11345—2013，焊縫無損檢測超聲波檢測技術(shù)、檢測等級和評定[S].

［2］GB/T 29711—2013，焊縫無損檢測 超聲檢測 焊縫中的顯示特征[S].

［3］GB/T 29712—2013，焊縫無損檢測 超聲檢測驗(yàn)收等級[S].

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