横向扫查transverse scan

探头沿焊缝宽度方向（即图1中的Y轴方向）移动的机械扫查方式。一般指横向平行扫查 时探头声束方向平行于探头移动方向，如图6所示，

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检测焊接接头时，探头楔块前端距离焊缝中心线的距离S，如图3所示。 17 角度增益修正（ACG）anglecorrectedgain 扇扫描角度范围内不同角度的声束检测相同声程和尺寸的反射体，使其回波幅度等量化的 正方式。

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由于工件结构（例如焊缝余高或根部、工件的几何结构变化处）或者材料治金结构的偏差 金属母材和覆盖层界面）引起的显示。包括由错边、根焊和盖面焊以及坡口形状的变化等引 示。

，，1不宝件户 4.1.2对于从事简单几何形状的原材料、受压元件及铁素体钢制对接接头相控阵超声检测的人员， 应具有一定的金属材料、焊接、热处理及承压设备制造安装等方面的基本知识；对于从事其他检测 对象的相控阵超声检测人员，还应掌握相关材料、结构、制造工艺和声场建模等知识，并经过专项 训练，具备所需的技术能力和相应的检测经验。

4.2.1检测设备包括检测仪器以及与仪器 连接的探头、扫查装置和线缆等所有物件构成的整体； 器材是指实现检测功能所需且不与仪器相连接的其他器件和材料，包括试块和耦合剂等。检测设备 和器材性能应符合本部分要求，功能应满足所检测对象的工艺要求

4.2.2.1检测仪器至少应具有多通道超声波发射、接收、放大、数据自动采集、记录、显示和分 析功能；仪器应符合其相应的产品标准规定，具有产品质量合格证明文件，合格证明文件中至少包 括预热时间、低电压报警或低电压自动关机电压、发射脉冲重复频率、有效输出阻抗、发射脉冲电 压、发射脉冲上升时间、发射脉冲宽度（采用方波脉冲作为发射脉冲的）、发射延退精度以及放大 器频带响应、衰减器精度、动态范围以及串扰等主要参数；仪器的电气性能和基本功能应满足附录 C（规范性）的要求，并按规格型号提供具有IS0/IEC17025认可的第三方实验室出具的证明文件； 检测仪器的数据记录传输格式宜采用附录B（资料性）中规定的格式。 4.2.2.2探头应符合其相应的产品标准规定，具有产品质量合格证明文件，合格证明文件中至少 包括探头尺寸、中心频率、带宽、电阻抗或静电容、阵元数量、第一个和最后一个阵元位置、阵元 间距、阵元间串扰、脉冲回波灵敏度等主要参数；探头的性能指标应满足附录D（规范性）的要求， 并按规格型号提供具有1S0/IEC17025认可的第三方实验室出具的证明文件。

4.2.2.3检测仪器、探头及其组合性能的要习

4.2.2.3.1检测仪器和探头的组合性能包括垂直线性、水平线性、衰减器精度、组合频率，以及

1检测仪器和探头的组合性能包括垂直线性、水平线性、衰减器精度、组合频率，以及 象横向分辨力、纵向分辨力和扇扫角度分辨力，组合性能的测试方法及合格要求见表1。

表1组合性能的测试方法及合格要求

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4.2.2.3.2发生以下情况时应测定仪器和探头的组合性能：

a）新购置的相控阵超声仪器和（或）探头； b）仪器、探头和连接线缆在维修或更换主要部件后； c）检测人员有怀疑时。 4.2.2.4扫查装置 4.2.2.4.1为实现机械扫查并确保探头运动轨迹与参考线保持一致，宜采用扫查装置。 4.2.2.4.2扫查装置一般包括探头夹持部分、驱动部分、导向部分及位置传感器。 4.2.2.4.3探头夹持部分应能调整和设置探头位置，在扫查时保持探头相对距离和相对角度不变 4.2.2.4.4导向部分应能在扫查时使探头运动方向与设定方向保持一致。 4.2.2.4.5驱动部分可以采用马达或人工驱动。 4.2.2.4.6扫查装置中的位置传感器，其位置分辨力应符合本部分相关章节的工艺要求。

a）新购置的相控阵超声仪器和（或）探头； b）仪器、探头和连接线缆在维修或更换主要部件后； c）检测人员有怀疑时。

4.2.2.5.1检测各类对象时，检测设备应具备满足本部分相关章节工艺所要求的功能。 4.2.2.5.2对于接管角接接头或其他复杂结构形式的焊接接头、受压元件进行相控阵检测时，检测 设备需具备对象建模功能，至少可实现工件轮廓线的结构仿真及相应检测数据分析。 4.2.3试块

4.2.3.1标准试块

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4. 2. 3. 2 对比试块

图10B型相控阵试块

4.2.3.2对比试块 4.2.3.2.1对比试块主要用于检测校准，按其制作方式和用途不同可分为通用对比试块和专用对 比试块；对比试块中应含有意义明确的采用机加工方式制作的参考反射体。 4.2.3.2.2通用对比试块

4.2.3.2对比试块

通用对比试块的几何形状、尺寸和参考反射体设置按本部分各章节图样规定，其尺寸精度 应满足JB/T8428的要求。 通用对比试块的制作材料通常应选用电炉或平炉熔炼的20#优质碳素结构钢，化学成分符 合GB/T699的要求，经锻压成形后再作正火处理以确保材质均匀而不存在声各向异性， 晶粒度7~8级：当采用直探头检测时不得有大于或等于Φ2mm平底孔当量直径的缺陷。

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4.2.3.2.3专用对比试块

a 专用对比试块与被检工件的材料、外形尺寸和制造工艺相同或相似 b 当采用直探头检测时，不得有大于或等于Φ2mm平底孔当量直径的缺陷。 c 参考反射体的设置可参考本部分各章节图样规定，应满足检测校准和设备调试所需。 d 若作为4.3.3所要求的工艺验证用途时，还应考虑被检工件中可能存在的缺陷类型、大小、 位置和走向并设置相应的参考反射体

4.2.3.3模拟试块

4.2.3.3.1模拟试块是指含有模拟缺陷的试块，主要用于检测工艺验证。 4.2.3.3.2模拟试块的材料和声学特性应与被检工件相同或相近，无影响检测的其他缺陷。 4.2.3.3.3模拟试块的外形结构、厚度和表面条件均应与被检工件相同或相近。 4.2.3.3.4对于焊接接头，其模拟缺陷应采用焊接方法制备或使用以往检测中发现的真实缺陷： 对于非焊接接头被检工件，其模拟缺陷应具有真实缺陷的形态与类似声学特点。 4.2.3.3.5模拟缺陷的类型、位置、尺寸和数量设置应考虑被检工件中可能存在的缺陷状态。对 于焊接接头，至少应包括纵向和横向缺陷，体积型和面积型缺陷，表面和埋藏缺陷，且其尺寸一般 不大于11级规定的同厚度工件的最大允许缺陷尺寸，可由一块或多块同厚度范围试块组成。

4.2.4.1耦合剂应具有透声性较好且不损伤被检工件表面的性质，如机油、化学浆糊、

耦合剂应具有透声性较好且不损伤被检工件表面的性质，如机油、化学浆糊、甘油和水等。 耦合剂应在工艺文件规定的温度范围内稳定可靠。

4. 2. 5. 1一般要求

、核查、运行核查和检查一般宜采用标准试块和对比试块进行，操作时应使探头主声束垂 射体的反射面，以获得稳定和最大的反射信号；应将影响仪器线性的控制器（如抑制或滤 ）均置于“关”的位置或处于最低水平上。

4. 2. 5.2校准或核查

每年至少对检测仪器和探头组合性能中的垂直线性、水平线性、衰减器精度、组合频率、 像横向分辨力和纵向分辨力以及扇扫角度范围和扇扫角度分辨力，进行一次校准并记录，测 应满足4.2.2.3.1的规定，

4.2.5.3运行核查

4.2.5.3.1每隔6个月至少对仪器和探头组合性能中的垂直线性、水平线性进行一次运行核查并 记录，测试要求应满足4.2.2.3.1的规定。 4.2.5.3.2每隔1个月至少对阵元有效性进行一次运行核查，相控阵探头允许存在失效阵元，但 生放阵元数品不很超过探头阵元总数的1/4日不允许相邻陈元连续生放

2.5.4.1每次检测前应检查仪器设备器材外观、线缆连接和开机信号显示等情况是否正常 2.5.4.2每次检测前应对位置传感器进行检查和记录，检查方式是使带位置传感器的扫查 少移动300mm，将检测仪器所显示的位移和实际位移进行比较，其误差应小于1%。

4. 3. 1检测工艺文件

3.1.1检测工艺文件包括工艺规程和操作指导书。 3.1.2工艺规程除满足NB/T47013.1的要求外，还应规定表2和相关章节所列相关因素的

范围或要求。相关因素的变化超出规定时， ，应重新编制或修订工艺规程。

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表2相控阵超声检测工艺规程涉及的相关因素

4.3.2检测工艺技术要求

4. 3. 2. 1检测时机

在承压设备的生产和使用过程中，检测时机应符合相关法规、规程、产品标准及有关技术 规定。具有延迟裂纹倾向的材料应当至少在焊接完成24h后进行检测。

4.3.2.2检测技术等级

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3.2.2.1钢制承压设备用原材料、 零部件的相控阵超声检测，不划分技术等级 3.2.2.2钢制承压设备焊接接头的相控阵超声检测技术分为A、B、C三个等级；若因结构 不能完全满足检测技术等级要求时，应采取有效技术措施并制订专用操作指导书，按4.3.3 艺验证。

4.3.2.3不同类别检测对象的一般检测方式

3.2.3.1对于原材料管子的检测，一般采用横波斜入射检测，必要时增加纵波直入射检测 其他原材料及零部件母材检测，一般采用纵波直入射检测，必要时增加横波或纵波斜入射检 3.2.3.2对于承压设备焊接接头，一般采用横波斜入射检测，技术等级为C级时还应增加 入射检测。

4.3.2.4检测面的选取

3.2.4.1检测面的选取应综合考虑被检工件的结构、制造工艺、缺陷的可能部位和取向以 实施的可操作性等因素。

4.3. 2. 5 对比试块选用的一般原则

4.3.2.5.1对于铁素体钢制原材料、零部件母材或焊接接头，一般可采用通用对比试块。 4.3.2.5.2对于非铁素体钢制原材料、零部件或焊接接头，以及复杂几何形状的铁素体钢制工件 般需采用专用对比试块，此时应考虑试块内参考反射体的大小、数量和位置分布须满足校准和（或 工艺验证所需，

4.3.2.6工艺参数设置的一般原则

4.3.2.6.1应根据被检工件的类型、材质、结构尺寸、检测面以及检测方式综合选择探头（楔块） 和检测区域覆盖方式等。

和检测区域覆盖方式等。 4.3.2.6.2相控阵探头选择的参数包括类型、频率、晶片数量、晶片间距和晶片尺寸等。在能获 得稳定耦合和足够信噪比的前提下，应尽可能选用频率更高、晶片数量更多的探头；对于薄壁工件， 多选用高频、小激发孔径的探头；对于厚壁工件，多选用低频、大激发孔径的探头；对于较大尺寸 的原材料和零部件检测，多选用晶片数量较多的线阵探头或面阵探头；对于异种钢焊接接头或较大 壁厚的奥氏体钢制焊接接头，宜选用T/R双线阵或双面阵探头。 4.3.2.6.3楔块的选择主要包括其类型和形状规格等。对于纵波直入射法，一般选用平楔块或薄 膜；对于斜入射法，一般选用带角度的楔块。对于曲面工件，当楔块与被检工件接触面的间隙大于 0.5mm时，应采用曲面楔块或对楔块进行适当修磨，同时考虑对声束的影响。 4.3.2.6.4对探头阵元组施加不同的延迟法则时，可以实现声束的倾斜和聚焦。一般而言，纵波 直入射声束倾斜角度不宜超过±35°，斜入射时声束角度不宜超过旺20°（0为楔块折射角）；相控阵探 头的最大物理聚焦范围为近场区长度N，声程超过N后无法实现物理聚焦，但有一定的聚焦效果。 4.3.2.6.5检测时，声束需一次或多次覆盖工件的检测区域以实现缺陷的有效检出。对于纵波直 入射法，影响检测区域覆盖的参数主要为探头激发孔径，对于斜入射法还包括楔块角度和探头位置 等参数。当声束覆盖区域不能满足检测要求时，则应对工件进行多次检测或在厚度方向进行分区检 测，对不同的检测区域选择相应的参数进行检测，各区域应有一定的重叠范围。 4.3.2.6.6检测时，除非特别规定，须采用带位置传感器的机械扫查方式，并应设定扫查步进值。 扫查步进值主要与被检工件厚度有关，应符合表3的规定。

表3扫查步进值的设量

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4.3.2.7检测实施的一般原则

4.3.2.7.1检测面要求与准备

4. 3. 2. 7. 2灵敏度调整

采用通用对比试块时，对被检工件进行检测时应考虑与被检工件间的声学性能差异并进行必 正或补偿；采用专用对比试块时，检测时主要考虑表面条件不同引起的声能传输差异，必要 考虑两者间加工工艺差异引起的变化

4. 3. 2. 7. 3扫查

扫查时应保证实际扫查路径与拟扫查路径的偏差不超过探头前端距的5%，实际扫查速度应 等于最大扫查速度Vmax，同时须满足耦合效果和数据采集的要求。 最大扫查速度按式（2）计算

4.3.2.7.4耦合剂的选用及工件表面温度要

实际检测采用的耦合剂应与检测系统设置和校准时的耦合剂相同。采用常规探头和耦合剂时， 被检工件的表面温度应控制在0℃～50℃，若温度超过50℃或低于0℃，可采用特殊探头或耦合剂；检 测系统设置和校准与实际检测温度之差应控制在土15℃之内

4. 3. 2. 7. 5耦合的一般要求

扫查过程中应保持耦合稳定，必要时应对耦合情况进行有效监控，耦合监控的设置可根据使用 的相控阵超声设备而定；当发现耦合不良时，应对该区域重新进行扫查。 4.3.2.8检测图像和检测数据的一般要求

4.3.2.8检测图像和检测数据的一般要求

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式，对于复杂结构应在建模结构中显示缺陷状态。 4.3.2.8.2图像显示中应有位置信息，定点检测时应有角度信息。 4.3.2.8.3分析数据前应对所采集的数据进行评估以确定其有效性，数据至少应满足以下要求， 若数据无效，应纠正后重新进行扫查： a）数据是基于扫查步进的设置而采集的（定点检测等特殊情况除外）； b）采集的数据应耦合良好，且数据量应满足所检测长度的要求； C 每一检测数据中A扫描信号丢失量不得超过总量的5%，且相邻A扫描信号连续丢失长度不 超过表3规定的扫查步进最大值的2倍；缺陷部位A扫描信号丢失不得影响缺陷的评定。 4.3.2.8.4分析数据时，应将各种显示结合被检对象材料、结构及其制造特点进行综合判断。对于 焊接接头，其典型图谱（部分）见附录E（资料性）

4.3.2.9检测系统的复核

4.3.2.9.1复核时机

在如下情况时应对检测系统进行复核： 检测过程中仪器、探头、连接线缆或耦合剂更换； b) 检测人员有怀疑时； c 连续工作4h及以上； d）检测结束时。

4.3.2.9.2复核内容与要求

的时所使用的对比试块及其 4的规定执行

4. 3. 3工艺验证

4.3.3.1以下情况时，可采用通用对比试块进行工艺验证： a）对简单几何形状的铁素体钢制原材料或零部件母材的检测； b）按技术等级A或B级对铁素体钢制对接接头的检测。 4.3.3.2以下情况时，应制作具有代表性的专用对比试块或模拟试块（d项仅能采用模拟试块），代 表性试块应覆盖工艺规程中该类对象范围，至少包含工件规格的最小值和最大值，并选用相应的试块进 行工艺验证： a）对简单几何形状的非铁素体钢制原材料或零部件母材的检测； b）按技术等级A或B级对铁素体钢制正交角接或T型接头的检测

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c）按技术等级A或B级对马氏体或奥氏体钢制对接接头的检测； d）按技术等级C级对铁素体钢制对接接头的检测。 4.3.3.3以下情况时，应制作与被检工件一致的专用对比试块或模拟试块（b项仅能采用模拟试 块）进行工艺验证： a）复杂几何形状的原材料或零部件； b 细晶与粗晶材料焊接形成的异种钢焊接接头； C 因结构等原因不能完全满足检测技术等级要求的焊接接头； d）非正交角接或T型接头； e）不属于4.3.3.1和4.3.3.2范围的其他被检工件； f 合同技术要求或相关方认为必要时。 4.3.3.4采用专用对比试块或模拟试块进行的工艺验证也可采用超声仿真的方式替代进行，但所采 用的仿真技术应经技术验证和现场试验符合实际检测要求，同时提供相关证明文件。 4.3.3.5工艺验证结果要求 4.3.3.5.1应能够清楚地显示试块中所有的参考反射体或缺陷。 4.3.3.5.2测量的参考反射体或缺陷尺寸偏差值在允许范围之内。

4.3.3.5工艺验证结果要求

4.4相控阵超声检测的一般程序

相控阵超声检测的一般程序为： a）被检工件声学特点和结构分析； b）工件建模和仿真分析（必要时）； c 试块选择或制作； d） 检测设备选择； e) 工艺试验与验证； f) 检测工艺文件； 检测实施； 检测数据评价、图像分析与缺陷评定； i）记录和报告。

相控阵超声检测的一般程序为： a）被检工件声学特点和结构分析； b）工件建模和仿真分析（必要时）； c）试块选择或制作； d）检测设备选择； e）工艺试验与验证； f）检测工艺文件； g）检测实施； h）检测数据评价、图像分析与缺陷评 i）记录和报告，

所、环境及安全防护应符合NB/T47013.1的

5.1.1本章规定了承压设备用原材料或零部件的相控阵超声检测方法和质量分级。

原材料或零部件的相控阵超声检测工艺文件除了应满足4.3.1的要求之外，还应包括表5所列 的相关因素。

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5.3承压设备用板材相控阵超声检测方法和质量分级

5.3.2检测原则 5.3.2.1一般采用线扫描、纵波直入射法进行检测。 5.3.2.2在检测过程中对缺陷有疑问或合同双方技术协议中有规定时，可补充横波斜入射法进行 检测，采用线阵探头横波斜入射法时应按附录G（规范性）的规定进行。 5.3.2.3可选择板材的任一轧制表面进行检测。若检测人员认为需要或技术条件有要求时，也可 选择板材的上、下两轧制表面分别进行检测

5. 3. 2检测原则

5.3.3探头及楔块的选用

5.3.3.1可选用线阵或面阵相控阵探头，探头标称频率推荐采用2MHz～10MHz 5.3.3.2与工件厚度有关的线阵探头参数的选择见表6。

承压设备用板材相控阵超声检测探头参数选择推

5.3.3.3当使用平楔块直接接触法或无楔块液浸法时，为避免楔块或液体与工件界面二次回波干 扰，应合理选择楔块或液体层的厚度。楔块或液体层的厚度L按照式（3）确定：

式中： 楔块或水层的厚度，mm； V澳快或液体 楔块或液体中的纵波声速，m/s； 工件的纵波声速，m/s：

GB／标准规范范本V模块或液体 L > ·T工件 (3) V工件

[ T样——工件厚度,mm

5. 3. 4 延迟法则设置

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一般根据检测厚度将聚焦深度设置于1倍～5倍板厚处，当需要对缺陷进行精确定量或对 域进行检测时，可将聚焦深度设置于相应区域。

管道标准规范范本5. 3. 5 对比试块

5.3.5.1对比试块应符合4.2.3.2的规定。 5.3.5.2可采用通用对比试块，试块中参考反射体均为Φ5mm的平底孔，试块及参考反射体的形 伏和尺寸应符合表7和图11的规定。 5.3.5.3也可采用被检钢板的多余部分或与被检钢板同钢种、同热处理状态、同加工方式的材料 制作专用对比试块，按其所对应板厚根据表7和图11规定在试块中设置三个及以上不同深度的Φ 5mm平底孔