JB4730.3-2005超聲波標準和ASME標準對照

1、 JB/T4730-2005與ASME2004標準對比第 9 頁 共 9 頁 JB/T4730-2005 承壓設備無損檢測第3部分 超聲檢測ultrasonic ltrsnik 標準修改介紹以及與ASME標準對比JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2 承壓設備用鋼鍛件超聲檢測4.2.1 范圍本條適用于承壓設備用碳鋼和低合金鋼鍛件的超聲檢測和質量等級評定。本條不適用于奧氏體鋼等粗晶材料鍛件的超聲檢測，也不適用于內、外半徑之比小于80%的環(huán)形和筒形鍛件的周向橫波檢測。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-1.1【2】相關技術

2、內容: ASME規(guī)定：操作方法包括用直射波和斜射波技術對大型鍛件作接觸脈沖回波式超聲波檢驗程序。直射波法包括DGS（距離增益當量）法。【3】簡要評述：JB4730對適用范圍作了限定，ASME沒有那么明確。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.2 探頭雙晶直探頭的公稱頻率應選用5MHz。探頭晶片面積不小于150mm2；單晶直探頭的公稱頻率應選用25MHz，探頭晶片一般為1425mm。主要修改內容： 探頭 2005版增加了有關探頭的內容，即：雙晶直探頭的公稱頻率應選用5MHz。探頭晶片面積不小于150mm2；單晶直探頭的公稱頻率應選用2MHz5MHz，探頭晶片一般為14mm25

3、mm。解釋：1994版沒有對探頭做出規(guī)定，選擇余地較大，由此也可能造成檢測結果的不一致，2005版對此作了規(guī)定。值得注意的是，鍛件雙晶直探頭的檢測范圍是45mm。一般而言，用一個雙晶直探頭較難覆蓋45mm，可能需要一個以上焦點不同的雙晶直探頭。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-4.2，7.2【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a) 對于直射波掃查可采用換能器的最大有效面積為650mm2，其最小尺寸為20mm，最大為30mm。對于斜射波掃查，可采用換能器的尺寸從13×25mm至25×25mm。b) 換能器應使用其標稱

4、頻率。c) 可以采用其它探頭來評定和精確測定顯示信號。d) 如有可能，直射波的檢驗宜采用標稱頻率為2.25MHz的探頭。但是，對于粗晶粒奧氏體材料和長距離探測最好采用1MHz頻率，在很多情況下，檢驗粗晶粒的奧氏體材料，甚至可能要采用0.4MHz頻率。為了得到更好的分辨力、穿透力或缺陷的檢出力，也可采用其它頻率?！?】簡要評述：（1）ASME沒有規(guī)定雙晶探頭。（2）JB4730規(guī)定直探頭晶片尺寸為14mm25mm，而ASME則為2030mm。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.3 試塊應符合3.5的規(guī)定。4.2.3.1 單直探頭標準試塊采用CS試塊，其形狀和尺寸應符合圖4和

5、表4的規(guī)定。4.2.3.2 雙晶直探頭試塊 a) 工件檢測距離小于45mm時，應采用CS標準試塊。 b) CS試塊的形狀和尺寸應符合圖5和表5的規(guī)定。4.2.3.3 檢測面是曲面時，應采用CS 標準試塊來測定由于曲率不同而引起的聲能損失，其形狀和尺寸按圖6所示。主要修改內容： 試塊 1994版：試塊應采用CS1和CS2試塊，也可自行加工，其形狀和尺寸應按表8-4和圖8-4的規(guī)定。2005版：采用CSI試塊，其形狀和尺寸應符合圖4和表4的規(guī)定。解釋：2005版取消了1994版規(guī)定的CS1和CS2試塊，并把1994版表8-4和圖8-4規(guī)定的試塊作為CSI標準試塊。CS1試塊有2、3、4、6、8聲程

6、50mm、75mm250mm共26塊。CS試塊有2、3、4、6、8聲程50mm、75mm250mm、500mm共66塊。CSI試塊為2平底孔試塊，共有4塊，平底孔深度分別為50mm、100mm、150mm和200mm。試塊數(shù)量大大減少。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-4.4, 4.5【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a) 校準設備時，應采用具有平底孔的參考試塊。當合同或訂貨單有規(guī)定時，可用于確定直射波檢驗的記錄水平。b) 當訂單或合同有規(guī)定時，可采用與所用的探頭和儀器相配的DGS面板來確定直射波檢驗的記錄靈敏度水平。所選用的DGS

7、面板的范圍必須包括所要檢驗的鍛件整個厚度截面?！?】簡要評述：（1）JB4730規(guī)定有一整套試塊，而ASME則沒有明確規(guī)定試塊，如有需要，則由合同各方商定。（2）對鍛件的超聲檢測，我國標準與歐美標準的最大區(qū)別在于：我國習慣于用試塊法或當量計算法而歐美則常用DGS面板曲線。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.4 檢測時機檢測原則上應安排在熱處理后，孔、臺等結構機加工前進行，檢測面的表面粗糙度Ra6.3m。 國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-6.2, 7.1.2【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a) 除了在訂貨單或

8、合同中另有規(guī)定，或是在鍛件的圖紙中另有標明以外，加工后的表面粗糙度不應超過6m。b) 超聲檢驗應在改善機械性能的熱處理（不包括消除應力的處理）之后進行，但應在鉆孔、開槽、車斜度或加工外部輪廓之前進行。如果要求作機械性能熱處理的鍛件外形使鍛件在處理之后不能作全面完整的檢驗，可允許在機械性能熱處理之前進行檢驗。在這種情況下，鍛件在熱處理之后仍應盡可能完整地重新進行超聲檢驗。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.5 檢測方法4.2.5.1 一般原則鍛件應進行縱波檢測，對筒形和環(huán)形鍛件還應增加橫波檢測。4.2.5.2 縱波檢測 a） 原則上應從兩個相互垂直的方向進行檢測，盡可能地檢

9、測到鍛件的全體積。主要檢測方向如圖7所示。其他形狀的鍛件也可參照執(zhí)行；b） 鍛件厚度超過400mm時，應從相對兩端面進行100%的掃查。4.2.5.3 橫波檢測鋼鍛件橫波檢測應按附錄C（規(guī)范性附錄）的要求進行。主要修改內容： 橫波檢測1994版：鍛件一般應進行縱波檢測。對筒形鍛件還應進行橫波檢測，但掃查部位和驗收標準應由供需雙方商定。2005版：鍛件應進行縱波檢測，對筒形鍛件和環(huán)形鍛件還應增加橫波檢測。解釋：區(qū)別在于2005版規(guī)定對筒形和環(huán)形鍛件應增加橫波檢測，而1994是則由供需雙方商定的。 國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-T-571.2，S

10、A388-7.1.57.1.8【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a)所有鍛件和棒材應使用直射波法進行超聲檢驗。b)環(huán)形鍛件和其它空心鍛件還應在二個周向用斜射波法檢驗，除非由于厚度和幾何形狀不能使用斜射波檢驗。c)經晶粒細化熔融處理并用于容器殼體的環(huán)形鍛件還應用斜射波方法在兩個軸向檢驗。d)如有可能，鍛件的所有部分均應從兩個互相垂直的方向作的掃查。e)用直射波掃查圓盤形鍛件時，如有可能，應至少從一個平面和從圓周面上的徑向進行。f)用直射波技術從徑向掃查圓柱截面和空心的鍛件。如有可能，也應對鍛件作軸向檢驗。g) 要用斜射波技術從外表面對空心的鍛件進行檢驗?！?】簡要評述：ASME與JB4730規(guī)

11、定的內容基本相同。但JB4730規(guī)定鍛件厚度超過400mm時，應從相對兩端面進行100%的掃查，ASME則無此規(guī)定。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.6 靈敏度的確定4.2.6.1 單直探頭基準靈敏度的確定當被檢部位的厚度大于或等于探頭的三倍近場區(qū)長度，且探測面與底面平行時，原則上可采用底波計算法確定基準靈敏度。對由于幾何形狀所限，不能獲得底波或壁厚小于探頭的三倍近場區(qū)時，可直接采用CS標準試塊確定基準靈敏度。4.2.6.2 雙晶直探頭基準靈敏度的確定使用CS 試塊，依次測試一組不同檢測距離的3平底孔（至少三個）。調節(jié)衰減器，作出雙晶直探頭的距離-波幅曲線，并以此作為基

12、準靈敏度。4.2.6.3 掃查靈敏度一般不得低于最大檢測距離處的2mm平底孔當量直徑。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388- 7.2.2【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a) 用底面反射或參考試塊技術或DGS法確定儀器靈敏度。b) 底面反射技術（底面反射校準法適用于聲波入射面與底面互相平行的鍛件）將衰減器調到適當?shù)乃剑?:1或14dB，調節(jié)儀器控制，使其從鍛件底面得到的底面反射信號大致為滿幅度的75%。將衰減器調到最大的放大率（衰減器調到1:1）掃查鍛件。評定缺陷時應將增益控制調到參考水平，當截面厚度或直徑有明顯變化時，需要重新校

13、準靈敏度。c) 參考試塊的校準參考試塊的表面粗糙度應大致與被檢工件相當，但不能優(yōu)于被檢工件。調節(jié)儀器，使其從規(guī)定的參考試塊平底孔上得到所要求的信號幅度，在幅度大于儀器垂直線性范圍時用衰減器確定其幅度，對于這些情況，在掃查鍛件之前要除去衰減量。d) DGS校準使用前先核實一下DGS面板所配的換能器尺寸和頻率。可用數(shù)塊參考試塊和操作方法E317所述的方法來核實面板的準確性。這些面板與所用的超聲換能器和脈沖回波系統(tǒng)配套?！?】簡要評述：內容基本相同。ASME雖然涉及到了多種方法，但都沒有具體規(guī)定，許多要求都應由合同雙方協(xié)商，比如對于檢測靈敏度，JB4730要求為2平底孔，但ASME則無相關規(guī)定。JB

14、/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.7 工件材質衰減系數(shù)的測定4.2.7.1 在工件無缺陷完好區(qū)域，選取三處檢測面與底面平行且有代表性的部位，調節(jié)儀器使第一次底面回波幅度（B1或Bn）為滿刻度的50%，記錄此時衰減器的讀數(shù)，再調節(jié)衰減器，使第二次底面回波幅度（B2或Bm）為滿刻度的50%，兩次衰減器讀數(shù)之差即為（B1-B2）或（Bn-Bm）的dB差值（不考慮底面反射損失）。4.2.7.2 衰減系數(shù)的計算公式（T3N，且滿足n3N/T，m=2n，=（Bn-Bm）-6/2（m-n）T（1）式中：衰減系數(shù)，dB/m（單程）； （Bn-Bm）兩次衰減器的讀數(shù)之差，dB； T工件檢測厚

15、度，mm； N單直探頭近場區(qū)長度，mm；m、n底波反射次數(shù)。4.2.7.3 衰減系數(shù)的計算公式（T3N） =（B1-B2）-6/2T（2）（B1-B2）兩次衰減器的讀數(shù)之差，dB；式中其余符號意義同式（1）的規(guī)定。4.2.7.4 工件上三處衰減系數(shù)的平均值即作為該工件的衰減系數(shù)。主要修改內容： 工件材質衰減系數(shù)的測定2005版增加了對T<3N時衰減系數(shù)的測定。解釋：1994版沒有T<3N時衰減系數(shù)的測定，因而顯得不完整。2005版對比作了規(guī)定。但用上述公式測定衰減系數(shù)時必須注意工件上下表面的粗糙度應足夠小，且表面不得有水、油等雜物，否則會使測定變得毫無意義。國外標準的對應條款及技術

16、內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：沒有JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.8 缺陷當量的確定4.2.8.1 被檢缺陷的深度大于或等于探頭的三倍近場區(qū)時，采用AVG曲線及計算法確定缺陷當量。對于三倍近場區(qū)內的缺陷，可采用單直探頭或雙晶直探頭的距離-波幅曲線來確定缺陷當量。也可采用其他等效方法來確定。4.2.8.2 計算缺陷當量時，若材質衰減系數(shù)超過4dB/m，應考慮修正。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：沒有JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.9 缺陷記錄4.2.9.1 記錄當量直徑超過4mm的單個缺陷的波幅和位置。

17、4.2.9.2 密集區(qū)缺陷：記錄密集區(qū)缺陷中最大當量缺陷的位置和缺陷分布。餅形鍛件應記錄大于或等于4mm當量直徑的缺陷密集區(qū)，其他鍛件應記錄大于或等于3mm當量直徑的缺陷密集區(qū)。缺陷密集區(qū)面積以50mm×50mm的方塊作為最小量度單位，其邊界可由6dB法決定。4.2.9.3 底波降低量應按表6的要求記錄。表6 由缺陷引起底波降低量的質量等級評定 dB等級底波降低量BG/BF8>814>1420>2026>26注：本表僅適用于聲程大于近場區(qū)長度的缺陷。4.2.9.4 衰減系數(shù)：若合同雙方有規(guī)定時，應記錄衰減系數(shù)。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【

18、1】對應條款：ASME2004-SA388- 8【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a) 在底面反射法中，幅度等于或超過相鄰無缺陷信號區(qū)底面反射波高10%的一些單個信號；在參考試塊法中或DGS法中，等于或超過100%參考幅度的一些信號。b) 凡在同一平面上連續(xù)出現(xiàn)的一個信號，不論其幅度大小如何，其出現(xiàn)的面積比探頭的直徑大一倍，這個信號的范圍，應準確地沿著反射幅度的變化而加以測定。c) 同一平面的信號，如果連續(xù)出現(xiàn)范圍的長軸大于25mm，則應認為是該平面上的連續(xù)信號。在記錄這些信號時，必須對波束在所估計的缺陷深度處的擴散作出校正。d) 在底波法中，等于或超過底波5%的缺陷信號。在參考試塊波中，等

19、于或超過基準波高50%的信號，這些信號是連續(xù)游動或是密集出現(xiàn)時。e) 此處游動信號的定義為當探頭在鍛件表面移動時，信號前沿在掃描線上移動的距離，相當于25mm或更大的金屬深度。f) 密集信號的定義為鍛件中50mm或更小的立方體內有5個或更多的信號。g) 底面反射的降低超過原來測定值的20%時，按10%的增量測量。h) 應予記錄的信號幅度，按10%的增量作記錄。【3】簡要評述：（1）JB4730規(guī)定較詳細，主要記錄大于一定量的單個缺陷、密集缺陷和由缺陷引起的底波降低量。ASME規(guī)定較籠統(tǒng)，具體操作時還應由合同雙方確定相關內容，如參考基準等。（2）與JB4730相比，ASME規(guī)定有些特別的地方，如

20、需記錄游動信號以及底面反射降低超過原來測定值的20%等等。（3）ASME規(guī)定記錄平面信號時，應對波束在缺陷深度處的擴散作出校正。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容4.2.10 質量等級評定4.2.10.1 單個缺陷的質量等級評定見表7。 表7 單個缺陷的質量等級評定 mm等級缺陷當量直徑44+（>0 dB 8dB）4+（>8 dB 12dB）4+（>12 dB 16dB）4 +16dB4.2.10.2 缺陷引起底波降低量的質量等級評定見表6。4.2.10.3 缺陷密集區(qū)質量等級評定見表8。 表8 密集區(qū)缺陷的質量等級評定等級密集區(qū)缺陷占檢測總面積的百分比，%0

21、>05>510>1020>204.2.10.4 表6、表7和表8的等級應作為獨立的等級分別使用。4.2.10.5 當缺陷被檢測人員判定為危害性缺陷時，鍛件的質量等級為級。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-10.3.1【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a) 不允許有大于參考底面反射一定百分率的顯示。b) 不允許有等于或大于規(guī)定的參考試塊中平底孔信號的顯示。c) 不允許有底面反射的降低大于參考底面反射一定百分率的區(qū)域。d) 不允許a)或b)的顯示與c)中的某些底面反射的降低現(xiàn)象同時出現(xiàn)。e) 不允許有超過DGS法

22、中規(guī)定的參考線的顯示。【3】簡要評述：（1）JB4730規(guī)定了對缺陷的質量等級，ASME則沒有分級。（2）ASME沒有對缺陷密集區(qū)的評定。（3）ASME規(guī)定的僅是一些原則，具體參數(shù)應由合同雙方商定。附錄C（規(guī)范性附錄）承壓設備用鋼鍛件橫波檢測C.1 范圍本附錄適用于內、外徑之比大于或等于80%的承壓設備用環(huán)形和筒形鍛件的超聲橫波檢測。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-7.3.1【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：對于軸向長度大于50mm，而且外內徑比值小于2.0:1的環(huán)形和空心鍛件，要從圓周上進行檢驗。【3】簡要評述：（1）需橫波檢驗

23、的環(huán)形鍛件內外徑之比，JB4730為0.8，ASME為0.5，因此，ASME需要對更多的環(huán)形鍛件進行橫波檢驗。（2）ASME規(guī)定需橫波檢驗的環(huán)形和空心鍛件其軸向長度應大于50mm，JB4730無此規(guī)定。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容C.2 探頭C.2.1 探頭公稱頻率主要為2.5MHz。C.2.2 探頭晶片面積為140 mm2400mm2。C.2.3 原則上應采用K1探頭，但根據(jù)工件幾何形狀的不同，也可采用其他的K值探頭。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-7.3.2【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：除了因為壁厚、

24、外內徑比或其它幾何形狀不能進行校準外，應采用1MHz的45°斜探頭。若有希望達到更好的分辨率、穿透率和缺陷探測能力，則可采用其它頻率。對外內徑之比等于2.0:1的空心鍛件作斜射波檢查時，換能器應帶有楔塊，在所檢驗的工作截面形狀和尺寸條件下產生所需要的波型和折射角?！?】簡要評述：（1）ASME使用較低的頻率，即1MHz。（2）按ASME需對內外徑之比為0.5以上的環(huán)形鍛件作橫波檢驗，則探頭折射角應為=30°45°。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容C.3 靈敏度校準試塊為了調整檢測靈敏度，可利用被檢工件壁厚或長度上的加工余量部分制作對比試塊。在鍛件

25、的內外表面，分別沿軸向和周向加工平行的V形槽作為標準溝槽。V形槽長度為25mm，深度為鍛件壁厚的1%，角度為60°。也可采用其他等效的反射體（如邊角反射等）。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-7.3.3【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：校準試塊應當和它所代表的鍛件有相同的標稱成分、熱處理和厚度。校準試塊的表面粗糙度應與被檢工件相似，但不能更優(yōu)。如果是同一批鍛件，則可以把其中的一個鍛件作為校準試塊。內壁切槽（矩形或60°V形切槽）深度最大應為標稱厚度的3%或6mm，選用其中的較小值，其長度約為25mm，而厚度則取決

26、于被檢鍛件的厚度。如有可能，最好是在工件的余量或工件的試樣上開槽。【3】簡要評述：（1）ASME規(guī)定切槽可以是矩形槽或60°V形切槽，而JB4730則采用60°V形切槽。（2）ASME切槽深為3%壁厚，JB4730為1%壁厚，顯然JB4730的要求較嚴。JB/T 4730.3-2005標準條款及技術內容C.4 檢測方法C.4.1 掃查方式C.4.1.1 掃查方向見圖C.1。C.4.1.2 探頭移動速度不應超過150mm/s。C.4.1.3 掃查覆蓋率應為探頭寬度的15%以上。圖C.1鍛件橫波檢測掃查方向主要修改內容掃查方向2005版在軸向增加了一個掃查方向。解釋：1994版

27、在軸向缺少了一個掃查方向。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-7.3.4, 7.1.3, 7.1.4【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a) 檢驗時，從外壁沿周向以正、反時針兩個方向在整個表面積進行掃查。對于不能用直射波作軸向檢驗的鍛件，要采用斜射波探頭從兩個軸向進行檢驗。b) 為了保證鍛件整體都能被檢查到，要求探頭的每次移動至少要有15%的重疊。c) 掃查速度不應超過150mm/s?！?】簡要評述：內容基本相同，ASME特別強調對不能用直探頭作軸向檢驗的鍛件，要用斜探頭進行兩個軸向的檢查，JB4730則無規(guī)定相關內容。JB/T 473

28、0.3-2005標準條款及技術內容C.4.2 基準靈敏度的確定從鍛件外圓面將探頭對準內圓面的標準溝槽，調整增益，使最大反射高度為滿刻度的80%，將該值標在面板上，以其為基準靈敏度；不改變儀器的調整狀態(tài)，再移動探頭測定外圓面的標準溝槽，并將最大的反射高度也標在面板上，將上述兩點用直線連接并延長，繪出距離-波幅曲線，并使之包括全部檢測范圍。內圓面檢測時基準靈敏度也按上述方法確定，但探頭斜楔應與內圓曲率一致。國外標準的對應條款及技術內容，技術差異的簡要評述【1】對應條款：ASME2004-SA388-7.3.3, 7.3.4【2】相關技術內容: ASME規(guī)定：a) 校準作斜射波檢驗的儀器，使其能從內壁表面、并沿鍛件軸線方向和平行于軸線的矩形或60°V形切槽上得到約為75%滿幅度的信號幅度。在同一儀器調整值下，再從相同的外壁切槽得到第一次反射信號，連接兩個反射信號的頂點作一直線，這就是幅度參考線。當從外壁表面探測不出外壁切槽時，如有可能（某些工件的內徑可能太小以致不能作檢驗），應從內、外壁兩面按上述進行檢驗。當從外壁作檢查時，使用內壁切槽；從內壁作檢查時，則用外壁切槽。如有需要，并有實際可能時，可以采用曲面的楔塊。b) 對于軸向掃查，采用在內壁和外壁上的矩形或60°V形切槽進行校正。這些切槽應垂直于鍛件軸線，其尺寸應與軸向切