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方式 此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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NB/T47013.15202

在与工件扫查面平行的剖面所形成的声场图像。对于焊接接头，为XOY平面投影图像土壤标准，如图 ，横坐标表示焊缝长度或扫查距离，纵坐标表示声束覆盖区域的尺寸，以不同颜色显示信号波幅帽

在与声束纵截面及工件扫查面均垂直的剖面所形成的声场图像。对于焊接接买，为XOZ平面 投影图像，如图7所示，横坐标表示焊缝长度或扫查距离，纵坐标表示深度或声程，以不同颜色显 示信号波幅。

由扇扫描声束形成的扇形图像显示，如图8所示，图像中横坐标表示离开探头出射点的位置，纵 坐标表示深度，沿扇面弧线方向的坐标表示角度，并以不同颜色显示信号波幅。检测焊接接头时，S 型显示为探头前方区域的纵截面内部状态

相关显示relevantindicatio 由缺陷引起的显示。

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

检测设备包括检测仪器以及与仪器相连接的探头、扫查装置和线缆等所有物件；器材是指 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 合本文件要求，功能应满足所检测对象的工艺要求

4.2.2检测仪器与探头

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，且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）、发射延迟精度以及放 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ISO/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，且合格证明文件中至 少包括探头尺寸、中心频率、带宽、电阻抗或静电容、阵元数量、第一个阵元位置和最后一个阵元 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ISO/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求

1检测仪器和探头的组合性能包括 水平线性、衰减器精度、组合频率，以及 法及合格要求见表1

验测仪器和探头组合性能的测试方法及合格要求

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

4.2.2.3.2发生以下情况时成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。

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文件相关内容的工艺要求。 4.2.2.5检测设备的特定功能要求 4.2.2.5.1检测各类对象时，检测设备应具备满足本文件相关工艺内容所要求的功能。 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。

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。 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。 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 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。 2.4.5驱动部分可以采用马达或人T驱动。

4.2.2.5检测设备的特定功能要求

2.5.1检测各类对象时，检测设备应具备满足本文件相关工艺内容所要求的功能。 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 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。

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图10B型相控阵试块

并确保在相同测试条件下比较其所制造的每一标准试块与国家标准样品或类似具备量值传递基准 的标准试块上的同种反射体（面）时，其最大反射波幅差应小于或等于2dB

4.2.3.2对比试块

4.2.3.2.1对比试块主要用于检

2.3.2.1对比试块主要用于检 试块：对比试块中应含有意义明确的采 式制作的参考反射体

4.2.3.2.2通用对比试块

a）通用对比试块的几何形状、尺寸和参考反射体设置按本文件相应内容图样规定，其尺寸精 度应满足JB/T8428的要求； b）通用对比试块的制作材料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 度为7级～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。

4.2.3.2.3专用对比试

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文件相应内容图样规定，应满足检测校准和设备调试的要求； d）若作为4.3.3所要求的工艺验证用途，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

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。 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 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

NB/T 47013.15—2021

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Ⅱ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

4.1耦合剂应具有透声性较好且不损伤被检下件表面的性质，如机油、化学浆糊、甘油和水等 4.2耦合剂应在工艺文件规定的温度范围内稳定可靠

4.2.4.1耦合剂应具有透声性较好

4. 2. 5. 1一般要求

果甲 直对准反射体的反射面，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 波开关等）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、扇扫 成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，测试要求 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4.2.2.1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 失效阵元数量不得超过探头阵元总数的1/4，且不允许相邻阵元连续失效

4.2.5.4.1每次检测前应检查仪器设备器材的外观、线缆连接和开机信号显示等情况是否正常。 4.2.5.4.2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装置 至少移动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%。 抢测工#

4.3.1检测工艺文件

4.3.1.1检测T.艺文件包括T.艺规程和操作指导书。 4.3.1.2T艺规程除满足NB/T47013.1的要求外，还应规定表2和相关内容所列相关因素的具体 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

4.3.1.1检测T.艺文件包括T艺规程和操作指导书。

表2相控阵超声检测工艺规程涉及的相关因素

NB/T 47013 152021

4.3.1.3操作指导书应根据被检T.件和工艺规程的要求编制。其内容除满足NB/T47013.1的要求 外，还应包括： a）检测技术要求：检测时机、检测比例、合格级别等； b）检测设备和器材：检测仪器、探头、楔块、耦合剂、扫查装置、试块名称和规格型号，设 备性能检查的项目、时机和合格要求； C） 检测工艺参数：包括检测覆盖区域、接触方式、扫查面及其准备要求、探头位置、扫描及 扫查方式，以及检测系统设置和校准（激发孔径、入射角度、扫描范围与步进、聚焦方式 及深度、灵敏度、闸门与显示方式等），横向缺陷的检测方法（必要时）。 4.3.1.4操作指导书在首次应用前应按4.3.3的要求进行工艺验证

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文件 的规定。具有延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 4.3.2.2.1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。 4.3.2.2.2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；若因结构等原 因不能完全满足检测技术等级要求，应采取有效技术措施并制定专用操作指导书，按4.3.3进行工 艺验证。

3.2.2检测技术等级

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，应采取有效技术措施并制定专用操作指导书，按4.3.3进 验证。

4.3.2.3不同类别检测对象的一般检测方式

NB/T 47013.152021

4.3.2.3.2对于承压设备焊接接头，一般采用横波斜人射检测，技术等级为C级时还应增加纵波 直人射检测

3.2.4检测面的选取

4.3.2.4.1检测面的选取应综合考虑被检T.件的结构、制造T艺、缺陷的可能部位和取向以及检 测实施的可操作性等因素， 4.3.2.4.2对于焊接接头检测，还应考虑所采用的检测技术等级 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，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） T艺验证所需

4.3.2.6T艺参数设置的一般原则

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，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 壁厚的奥民体钢制焊接接头，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。对于纵波直人射法，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当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°，斜人射时声束角度不宜超过θ±20°（6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.件的检测区域以实现缺陷的有效检出。对于纵波直 人射法，影响检测区域覆盖的参数主要为探头激发孔径，对于斜人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扫查步进值的设置

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4.3.2.6.7采用线扫描时，应设定阵元步进值；采用扇扫描时，应设定角度步进值.其值最大为1°， 检测技术要求较高时，其值应设定为小于或等于0.5°

4.3.2.7检测实施的一般原则

探头移动区应平整，便于探头的移动，宜清除表面不平整物、氧化皮、污垢及其他杂质；接触 法检测时表面粗糙度Ra≤12.5um，液浸法时可适当放宽：对于焊接接头，宜进行打磨处理。

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要 的修正或补偿；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，必要时 还应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%，实际扫查速度应小 于或等于最大扫查速度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：

PRF Vmax= A NxM

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±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 4.3.2.8.1检测图像一般包括S型、A型、B型、C型和D型显示，可根据需要选用合适的显示 方式，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：

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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2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 旱接接头，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： a）检测过程中仪器、探头、连接线缆或耦合剂史换； b）检测人员有怀疑； c）连续T作4h及以上； d）检测结束

4.3.2.9.2复核内容与要求

复核内容主要包括灵敏度、位置传感器和深度显示偏离情况。复核与初始设置时所使用的对比 试块及其他技术条件均应相同，若复核时发现初始设置的参数偏离，应按表4的规定执行

4.3.3.1以下情况，可采用通用对比试块进行1.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级对铁系体钢制对接接头的检测 4.3.3.2以下情况，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1艺规程中该类对象范围，至少包含1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形接头的检测； 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，应制作与被检T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

3.3以下情况，应制作与被检T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 T艺验证： a）复杂儿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：

a）复杂儿何形状的原材料或零部件：

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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形接头； 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，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，同时提供相关的证明文件。 4.3.3.5工艺验证结果应符合以下要求， 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 4.3.3.6必要时，可委托具备能力的相关技术机构进行工艺验证并提供相应证明文件

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； g） 检测实施； h） 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； 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 i）记录和报告

所、环境及安全防护应符合NB/T47013.1的

5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

5.1.1本章规定了承压设备

5.2承压设备用原材料或零部件的相控阵超声检测工艺文件

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 的相关因素。

天压设备用原材料或零部件超声检测工艺规程涉

5.3承压设备用板材相控阵超声检测方法和质量分级

暖通空调图纸、图集5.3承压设备用板材相控阵超声检测方法和质量分级

5.3.3探头及楔块的

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T件厚度有关的线阵探头参数的选择见表6。

5.3.3.1可选用线阵或面阵

设备用板材相控阵超声检测探头参数选择推荐表

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：

5.3.3.3当使用平楔块直接接触法或无楔块液浸法时道路标准规范范本，为避免楔块或液体与工件界面二次回波干