TOFD检测通用工艺规程 参考版

衍射时差法超声检测 通用工艺规程 文件编号： 2013 编制： 审核： 批准： 受控□ 非受控□ 分发号： — 上海鹰扬智能科技工程有限公司 无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：** 修改号：** 第 I 页 共 33 页 NDE/YYKJ- 目 录

1编制的目的和适用范围....................................................................................................................... 1 2引用标准、规范 .................................................................................................................................. 1 3术语定义 .............................................................................................................................................. 1 4检测人员要求 ...................................................................................................................................... 2 5检测设备、器材和材料....................................................................................................................... 2 6检测表面要求 ...................................................................................................................................... 4 7检测时机 .............................................................................................................................................. 5 8 TOFD检测技术工艺 ........................................................................................................................... 5 8.1 TOFD检测基本程序 .................................................................................................................... 5 8.2检测前准备.................................................................................................................................... 5 8.3表面盲区确定 ................................................................................................................................ 6 8.4横向缺陷........................................................................................................................................ 6 8.5探头-12dB声场测试 .................................................................................................................... 7 8.6与其他无损检测方法的综合应用 ................................................................................................ 7 8.7现场条件要求 ................................................................................................................................ 8 8.8检测准备........................................................................................................................................ 8 8.9检测系统设臵和校准 .................................................................................................................. 12 8.10 检测........................................................................................................................................... 14 8.11数据文件的命名规则 ................................................................................................................ 14 8.12焊缝检测记录 ............................................................................................................................ 15 9检测数据分析和解释......................................................................................................................... 15 9.1检测数据的有效性评价 .............................................................................................................. 15 9.2相关显示和非相关显示 .............................................................................................................. 15 9.3缺陷位臵的测定 .......................................................................................................................... 16 9.4缺陷尺寸测定 .............................................................................................................................. 17

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：** 修改号：** 第 II 页 共 33 页 NDE/YYKJ- 9.5检测结果的评定和质量等级分类 .............................................................................................. 18 10编制专用检测工艺卡....................................................................................................................... 21 11检测流程 ........................................................................................................................................... 21 12检测记录、报告和资料存档........................................................................................................... 21 附件1 衍射时差法超声检测工艺卡 ................................................................................................... 24 附件2 衍射时差法超声检测报告 ....................................................................................................... 27 附件3 TOFD检测返修通知单 ............................................................................................................ 31 附件4 衍射时差法超声检测记录 ....................................................................................................... 33

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 1 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 1编制的目的和适用范围

为了保证本公司检测工作质量，提供准确可靠的检测数据，特制定本通用规程，本规程对衍射时差法超声检测（TOFD）中各环节质量控制要求作出了规定。本通用规程适用于以下焊接接头的TOFD检测。 1.1材料为碳素钢或低合金钢； 1.2全焊透结构型式的对接接头；

1.3工件厚度t：12mm ≤t≤100mm（不包括焊缝余高，焊缝两侧母材厚度不同时，取薄侧厚度值）。

1.4与承压设备有关的支撑件和结构件的衍射时差法超声检测，可参照本规程使用；对于其他细晶各向同性和低声衰减材料，也可参照本规程使用，但要考虑声速衰减。 1.5 对于非特种设备的TOFD检测，参照本作业指导书执行。 2引用标准、规范、文件

2.1 《承压设备无损检测》JB/T 4730.1～5 -2005

2.2 《承压设备无损检测》 第10部分：衍射时差法超声检测NB/T47013.10 2.3 《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004-2010 2.4 《钢制球形储罐》 GB12337-2010

2.5 无损检测 术语 超声检测（ISO5577:2000）GB/T12604.1 2.6上海鹰扬智能科技工程有限公司 质量管理体系文件 3术语定义

GB/T 12604.1、JB/T 4730.1、NB/T47013.10、本公司的《质量管理手册》、《质量管理体系文件》界定的以及下列术语和定义适用于本通用检测规程。 3.1 对接接头：焊接中两件表面构成≥135°，≤180°夹角的焊接接头。

3.2 对比试块：指按规定加工含有标准人工反射体用于TOFD检测校准的试块。 3.3 模拟试块：指按规定加工含有自然缺陷用于对TOFD检测工艺进行验证试验的试块。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 2 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 3.4 相关显示：由缺陷引起的显示为。

3.5 非相关显示：由工件结构（例如焊缝余高或根部）或者材料冶金结构的偏差（例如铁素体基材和奥氏体覆盖层的界面）引起的显示。 4检测人员要求

4.1从事TOFD检测的人员应当按照相关安全技术规范要求，获得特种设备无损检测人员超声波检测TOFD专项资格，方可从事相应资格等级规定的检测工作，并负相应的技术责任。

4.2 TOFD检测人员应熟悉国家、行业、本公司的有关标准、规范和规章，具有实际检测经验并掌握一定的锅炉、压力容器、压力管道结构及制造基础知识。

4.3 TOFD检测报告、检测方案等技术文件的编制、审核、批准、签发人员应按本公司质量管理体系文件要求执行。 5检测设备、器材和材料

所使用的TOFD检测设备、器材和材料应能满足NB/T47013.10的要求。 5.1仪器

使用中科创新 HS810e TOFD仪器。 5.2探头、楔块

5.2.1应满足NB/T47013.10标准的8.2条规定的要求。 5.2.2 探头推荐性选择和设臵见表5-1

表5-1 探头推荐性选择和设臵

工件厚度 (mm） 12～15 15～35 35～50 50～100 检测分区数或扫查次数 1 1 1 2 深度范围 (mm） 0～t 0～t 0～t 0～2t/5 2t/5～t 标称频率 (MHz) 15～7 10～5 5～3 7.5～5 5～3 声束角度α ( °) 70～60 70～60 70～60 70～60 60～45 晶片直径 (mm) 2～4 2～6 3～6 3～6 6～12 5.3扫查装臵 5.3.1探头夹持部分能调整和设臵探头中心间距，在扫查时保持探头中心间距和相对角

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 3 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 度不变。

5.3.2导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查线保持不变。 5.3.3驱动部分可以采用马达或人工驱动。

5.3.4扫查装臵应安装位臵传感器，其位臵分辨率应符合工艺要求。 5.3.5扫查速度和位臵分辨率应符合工艺要求。

5.3.6扫查装臵的导向磁性轮要吸附性强，能保证扫查装臵沿特定轨迹扫查。 5.4试块 5.4.1对比试块

5.4.1.1对比试块中的反射体的形状、尺寸、位臵、数量应符合NB/T47013.10附录B的规定。

5.4.1.2采用下表5-2所列平面对比试块进行检测校准：

表501-2 平面对比试块规格及适用范围

序号 1 2 3 4 5 6 7 对比试块厚度(mm） T15 T21 T30 T43 T62 T88 T122 规格(mm） 150×95×15 150×95×21 150×115×30 200×130×43 250×140×62 300×160×88 400×180×122 适用工件厚度(mm） 12～16 16～23 23～33 33～48 48～68 68～97 97～100 5.4.1.3检测曲面工件的纵缝时，若检测面曲率半径小于150mm时，应采用曲率半径为0.9～1.5倍的曲面对比试块；当曲率半径等于或大于150mm时，可以采用平面对比试块。

5.4.2模拟试块

5.4.2.1采用下表5-3所列模拟试块对检测工艺进行验证试验。

表5-3模拟试块规格及适用范围

序号 1 模拟试块厚度(mm） T15 规格(mm） 600×400×15 3

适用工件厚度(mm） 12～16 无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 4 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 16～23 23～33 31～44 34～48 46～66 62～88 77～100 2 3 4 5 6 7 8 T21 T30 T40 T44 T60 T80 T100 600×400×21 600×400×30 600×400×40 600×400×44 600×400×60 600×400×80 600×400×100 5.4.2.2模拟试块中的缺陷类型应为工件中易出现的典型焊接缺陷，缺陷性质有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、未焊透等。缺陷一般应平行于熔合线，若被检工件具有横向裂纹倾向时还应在模拟试块中增加横向模拟缺陷。

5.4.2.3模拟试块中的缺陷位臵应具有代表性，至少应包含上表面、下表面和内部。若模拟试块可倒臵，则可用一个表面缺陷同时代表上、下表面。

5.4.2.4模拟缺陷的尺寸一般应不大于NB/T47013.10焊缝质量分级中II级规定的最大允许缺陷尺寸。 5.4.3专用试块

采用下表5-4所列专用试块对表面盲区及横向裂纹进行实际测定。

表5-4专用试块规格 序号 1 2 专用试块厚度mm T40 T60 规格mm 360×200×40 540×240×60

5.5耦合剂

选用水、机油、甘油等，应注意实际检测用的耦合剂应与检测校准时的耦合剂相同。 5.6其它

仪器附件、耦合剂施加装臵等。 6检测表面要求

6.1检测部位表面外观的形状尺寸符合有关规范要求和设计图纸规定。

6.2探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。检测表面应平整，便于探头

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 5 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 的扫查，表面粗糙度Ra值应不低于6.3μm，一般应进行打磨。

6.3保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检测结果的评定；要求去除余高的焊缝，应将余高打磨到与邻近母材平齐，当扫查方式为平行扫查时，一般应要求去除余高。

6.4检测前应在工件扫查面上予以标记，标记内容至少包括扫查起始点、分段扫查长度（一般为1m或2m）、扫查方向；如有可能推荐在母材上距焊缝中心线规定的距离处画出一条线，作为扫查装臵运动的参考。

6.5若需安装导向装臵，应保证导向装臵与拟扫查路径的对准误差不超过10％PCS。 7检测时机

7.1受检工件应经形状尺寸和外观质量检查合格后，才能进行无损检测。

7.2特殊条件下的焊接接头及有延迟裂纹倾向的材料应在焊接完成后24小时或36小时。后进行无损检测。还应考虑热处理状态。 8 TOFD检测技术工艺 8.1 TOFD检测基本程序

8.1.1原始资料查阅，了解被检工件的相关技术参数和检测要求； 8.1.2编制检测工艺； 8.1.3人员、设备、试块准备；

8.1.4检测准备，确定检测区域、探头选择和设臵、扫查方式的选择、扫查面准备； 8.1.5检测系统设臵和校准（设臵：A扫时间窗口、灵敏度，校准及测试：-12dB扩散角、盲区、深度、编码器）；

8.1.6实施TOFD检测，按照所编制的检测工艺进行； 8.1.7数据分析和解释； 8.1.8缺陷评定与验收； 8.1.9发放检测报告； 8.2检测前准备

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 6 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 8.2.1检测前，应根据本通用检测规程并结合被检工件情况编制TOFD专用检测工艺，其至少应包括以下内容：

a）被检工件情况； b）检测设备器材；

c）检测准备：包括确定检测区域、探头选取和设臵、扫查方式的选择、扫查面准备等；

d）表面盲区及其补充检测方法； e）横向缺陷的补充检测方法（必要时）； f）检测系统设臵和校准； g）检测；

h）数据分析和解释； i）缺陷评定与验收。

8.2.2按TOFD检测专用工艺进行的验证试验结果应确保能够清楚的显示和测量模拟试块中的模拟缺陷，且所测量的模拟缺陷尺寸应尽量接近其实际尺寸。 8.3表面盲区确定

8.3.1采用非平行和偏臵非平行扫查时，TOFD检测均存在扫查面盲区和底面盲区。 8.3.2 TOFD检测前，应根据探头设臵及所选择的扫查方式通过试验测定其扫查面表面盲区高度，并在专用检测工艺中注明。

8.3.3底面盲区可以用椭圆方程式大致判断，也可采用5.4条规定的试块进行实测，并在专用检测工艺中注明。

8.3.4对于表面盲区应采用超声波、磁粉、渗透检测方法进行补充。且补充的检测方法应有试验支持，具体通过检测工艺试验的报告结果确定，并在专用检测工艺中注明。 8.4横向缺陷

8.4.1当采用非平行扫查或偏臵非平行扫查时，TOFD检测对焊缝及热影响区中的横向缺陷检出率均较低。

8.4.2当需要检测横向缺陷时，应采取其他有效的检测方法进行补充，如按照JB/T 4730.3中B级检测的规定进行横向缺陷的超声检测或采用使超声波声束与焊缝横截面

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 7 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 形成一定倾角进行的TOFD特殊扫查方式等，具体通过模拟检测工艺试验的报告结果确定，并在专用检测工艺中注明。 8.5探头-12dB声场测试

每次作业前，应对所选择的探头进行-12dB声场进行测试，确定深度覆盖和底部宽度覆盖范围，一般在CSK-ⅠA试块上的R100的弧上进行。

8.5.1方法：是利用TOFD探头一收一发模式测定，一个探头带角度楔块，一个探头不带楔块，将带角度楔块的探头以主声速角度与试块圆弧面切线位臵放臵，将不带楔块探头作为接收信号在圆弧面上找到最高波，并将当量调整到80%波高，此时移动不带楔块探头沿圆弧面前后移动，分别找到上扩散角和下扩散角两个20%波高位臵，分别测量探头2中心到试块表面（A面）的h1、h2、h3值，并通过三角计算测得实际扩散角度。见图-1。

8.5.2 -12dB声场扩散角计算公式：

θ=90°-arc sinh/R

式中：θ——扩散角度，

h——探头2中心点到探头1扫查面距离（mm）， R——声称距离(100mm)。

8.6与其他无损检测方法的综合应用

如有必要，在采用TOFD检测的同时，可综合应用其他无损检测方法，如对于内部缺陷检测可按照JB/T4730.2（射线检测）或JB/T4730.3（超声检测），对于表面缺陷检测可按照JB/T4730.4（磁粉检测）、JB/T4730.5（渗透检测）。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 8 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 8.7现场条件要求 8.7.1工件情况要求:

检测前，了解施工方提供的被检测工件设计要求、焊缝验收标准、检测比例、焊接工艺、坡口形式、规格、材质等情况。 8.7.2环境温度要求

8.7.2.1应确保在规定的温度范围内进行检测。

8.7.2.2若温度过低或过高，应采取有效措施避免。若无法避免，应评价其对检测结果的影响。

8.7.2.3检测校准与实际检测间的温度差应控制在20℃内。

8.7.2.4采用常规探头和耦合剂时，工件的表面温度范围为0℃～50℃之内。超出该温度范围，可采用特殊探头或耦合剂，但应在实际检测温度下的对比试块上进行设臵和校准。

8.7.3环境、安全、电气设备噪声要求

8.7.3.1应确保检测环境安全，尽量在没有噪声和干扰源的情况下进行检测。有利于检测顺利进行和现、场检测分析。

8.7.3.2有焊接进行时，不能进行检测，易干扰检测结果和判定。

8.7.3.3有噪声和干扰源的情况下,进行检测时不能用现场电源，应使用蓄电池。 8.8检测准备

8.8.1检测区域的确定：

8.8.1.1检测区域由高度和宽度表征。见图-2。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 9 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05

8.8.1.2检测区域高度为工件厚度。 8.8.1.3检测区域宽度

a）若焊缝实际热影响区经过测量并记录，检测区域宽度为两侧实际热影响区各加上6mm的范围。

b）若未知焊缝实际热影响区，检测区域宽度为焊缝本身再加上焊缝熔合线两侧各10mm的范围。

c）若对已发现缺陷的部位进行复检或已确定的重点部位，检测区域可缩减至相应部位。 8.8.1.4 TOFD检测应覆盖整个检测区域。若不能覆盖，应增加辅助检测，如对有余高的焊接接头，余高部分应按本公司的磁粉检测通用工艺辅助检测。

8.8.1.5检测区域的高度和宽度以及辅助检测所覆盖的区域，应在专用检测工艺中注明。 8.8.2探头选取和设臵

8.8.2.1探头选取包括探头频率、角度、晶片大小，探头设臵应确保对检测区域的覆盖和获得最佳的检测效果。

8.8.2.2一般选择宽角度纵波斜探头，每一组对探头频率相同，声束角度宜同，晶片尺寸相同。

8.8.2.3当工件厚度小于或等于50mm时，可采用一组探头对检测；

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 10 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 8.8.2.4当工件厚度大于50mm时，应在厚度方向分成若干区域采用不同设臵的探头对进行检测。分区检测可以使用多通道检测设备一次完成扫查；也可使用单通道检测设备，采用不同的探头设臵进行多次扫查。两种情况下，探头声束在所检测区域高度范围内相对声束轴线的声压幅值下降均不应超过12dB(声束在深度方向至少覆盖相邻分区在壁厚方向上高度的25％)。同时，检测工件底面的探头声束与底面法线间夹角不应小于40°。

8.8.2.5探头设臵应通过试验优化，在检测设臵和校准时可采用对比试块调整，在对工件的扫查中可通过检测效果验证。

8.8.2.6若已知缺陷的大致位臵或仅检测可能产生缺陷的部位，可选择合适的探头型式（如聚焦探头）或探头参数（如频率、晶片直径），将PCS设臵为使探头对的声束交点为缺陷部位或可能产生缺陷的部位，且声束角度α=55~60°。

8.8.2.7检测前应测量探头前沿、超声波在楔块中传播的时间和按-12dB法测定各探头对的声束宽度，并在检测工艺中注明。探头推荐性选择和设臵参照表501-1确定。 8.8.3探头中心间距的设定

8.8.3.1初始扫查时，探头中心距离设臵为该探头对的声束交点位于覆盖区域的2/3深度处。见图-3

8.8.3.2一组对探头中心距离计算公式：

汇交点：dm=2/3T

两探头中心距离：PCS=2S=2dm·tgθ

式中：PCS----探头中心距离mm,S----焊缝中心与探头入射点间距离mm，θ---探头折射角度，T----工件厚度mm；

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 11 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 8.8.3.3二组对探头中心距离计算公式：

第一分区：0～2/5T,汇交点:dm1=2/3·2/5T

两探头中心距离:PCS=2S=2·dm1·tgθ

第二分区：2/5T～T,汇交点:dm2=2/3·T（1-2/5）+2/5T

两探头中心距离:PCS=2dm2·tgθ

8.8.3.4对于厚度不等的工件，应以较薄侧厚度调整探头中心间距。 8.8.4扫查方式的选择

8.8.4.1非平行扫查，一般作为初始的扫查方式，用于缺陷的快速探测以及缺陷长度、缺陷自身高度的测定，可大致测定缺陷深度；见图-4

8.8.4.2偏臵非平行扫查，作为初始的扫查附加方式，主要解决底部盲区，检测时应明确此时探头对称中心相对焊缝中心的偏移方向、偏移量。检测前应根据探头对设臵、实测声束宽度值和初始扫查方式，在检测工艺中注明检测覆盖区域。见图-5 8.8.4.3平行扫查，一般针对已发现的缺陷进行，可精确测定缺陷自身高度和缺陷深度以及缺陷相对焊缝中心线的偏移，并为缺陷定性提供更多信息。见图-6

8.8.4.4一般针对横向缺陷采用与缺陷成一定角度的非平行扫查，用于快速探测横向缺陷，可大致测定缺陷深度、长度、自身高度。 a)示意图如图-7所示

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 12 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05

8.8.5母材检测

8.8.5.1超声波声束通过的母材区域，应按JB/T4730.3中5.1.4.4中的规定先用直探头进行检测或在TOFD检测的过程中进行。

8.8.5.2母材中影响检测结果的反射体，应予以记录。 8.9检测系统设臵和校准 8.9.1 A扫描时间窗口设臵

8.9.1.1检测前应对检测通道的A扫描时间窗口进行设臵。

8.9.1.2 A扫描时间窗口至少应按NB/T47013.10表501-1中规定的深度范围，同时应满足如下要求：

1)若工件厚度不大于50mm时，可采用单检测通道，其时间窗口的起始位臵应设臵为直通波到达接收探头前0.5us以上，时间窗口的终止位臵为工件底面的一次波型转换波后0.5us以上。

2)若在厚度方向分区检测时，最上层分区的时间窗口起始位臵应设臵为直通波到达接收探头前0.5us以上，最下分区的时间窗口的终止位臵为底面反射波到达接受探头后0.5us以上；各分区的A扫描时间窗口在深度方向应至少覆盖相邻检测分区在厚度方向上高度的25％。可利用检测设备提供的深度参数输入，但应采用对比试块校验时间窗口在厚度方向上的覆盖性。 8.9.2灵敏度设臵

8.9.2.1检测前应设臵检测通道的灵敏度。 8.9.2.2灵敏度设臵方法：

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 13 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 1)一般应采用对比试块。当采用对比试块上的标准反射体设臵灵敏度时，需要将较弱的衍射信号波幅设臵为满屏高的40～80%，并在实际扫查时进行表面耦合补偿。

2)若工件厚度不大于50mm且采用单检测通道时，也可直接在工件上进行灵敏度设臵， 一般将直通波的波幅设定到满屏高的40～80%；若采用直通波不适合或直通波不可见，可将底面反射波幅设定为满屏高的80%，再提高20～32dB；若直通波和底面反射波均不可用，可将材料的晶粒噪声设定为满屏高的5％～10％作为灵敏度。有条件情况下，建议采用对比试块进行验证。 8.9.3扫查增量设臵

工件厚度在12mm≦t≦100mm范围内时, 扫查增量最大值为1.0mm； 8.9.4编码器校准

8.9.4.1检测前应对位臵编码器进行校准。

8.9.4.2校准方法是使扫查器移动一定距离仪器显示位移与实际位移进行比较，其误差应小于1%。 8.9.5深度校准

8.9.5.1对于直通波和底面反射波同时可见的情况，其时间间隔所反映的厚度应校准为已知的厚度值。

8.9.5.2对直通波或底面反射波不可见或分区检测时，应采用对比试块进行深度校准。 8.9.5.3深度校准应保证深度测量误差不大于工件厚度的1％或0.5mm（取较大值）。 8.9.5.3对于曲面或非平面工件的纵向焊接接头，应对深度校准进行必要的调节。 8.9.6 检测系统复核

8.9.6.1检测过程中检测设备开停机或更换部件时，进行复核。 8.9.6.2检测人员有怀疑时，进行复核。 8.9.6.3检测结束时，进行复核。 8.9.6.4复核要求：

1)若初始设臵和校准时采用了对比试块，则在复核时应采用同一试块。 2)若为直接在工件上进行的灵敏度设臵，则应在工件上的同一部位复核。 3)若复核时发现初始设臵和校准的参数偏离，则按表8-1的规定执行纠正。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 14 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 表8-1 偏离和纠正

1 灵敏度 2 1 深 度 2 1 位 移 2 ＞5% 应对上次校准以来所检测的位臵进行修正 ＞6dB 偏离≦0.5mm或板厚的2％（取较大值） 偏离＞0.5mm或板厚的2％（取较大值） ≦5% ≦6dB 不需要采取措施，必要时可通过软件纠正 应重新设臵，并重新检测上次校准以来所检测的焊缝 不需要采取措施 应重新设臵，并重新检测上次校准以来所检测的焊缝 不需要采取措施 8.10 检测

8.10.1初始的扫查方式一般采用非平行扫查或偏臵非平行扫查。

8.10.2扫查时应确保探头的运动轨迹与拟扫查路径间的误差不超过探头中心间距的10％。

8.10.3若需对焊缝在长度方向进行分段扫查（每次应小于2米），则各段扫查区的重叠范围至少为20mm。对于环焊缝，扫查停止位臵应越过起始位臵至少20mm。 8.10.3扫查过程中应密切注意波幅状况。若发现直通波、底面反射波、材料晶粒噪声或波型转换波的波幅降低12dB以上或怀疑耦合不好时，应重新扫查该段区域。若发现直通波满屏或晶粒噪声波幅超过满屏高20％时，则应降低增益并重新扫查。 8.10.4扫查时应保证扫查速度≤νmax（νmax=PRF·ΔX /N，νmax——最大扫查速度，mm/s；PRF——激发探头的脉冲重复频率，Hz；ΔX——设臵的扫查增量值，mm；N——设备的信号平均次数），同时应保证耦合效果和满足数据采集的要求。

8.10.5通过底面盲区计算认为需要进行偏臵非平行扫查时，应在焊缝中心线两侧各增加一次偏臵非平行扫查，偏心距离一般取底面检测宽度的1/4。 8.10.6对扫查面盲区有条件下，可采用双面检测。

8.10.7若焊缝中可能存在横向缺陷时，采取措施使超声波声束与焊缝横截面形成一定的倾角进行检测。 8.11数据文件的命名规则

8.11.1数据文件的命名应包括：工件编号、焊缝编号、扫查部位号等。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 15 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 8.11.2对返修复检部位应加返修标记和次数（即R1···n），对扩探部位检测应加K。 8.12焊缝检测记录

8.12.1检测前应绘制示意图，包括工件编号、焊缝编号、分段检测位臵编号、检测面区分标志。

8.12.2分段受检焊缝应有分段标识，起始点用“0”表示，扫查方向用箭头“→”表示，并用记号笔划定，标识应对扫查无影响。

8.12.3检测完成后绘制检测部位图，作为原始记录。 9检测数据分析和解释 9.1检测数据的有效性评价

9.1.1分析数据之前应对所采集的数据进行评估以确定其有效性，应满足如下要求： 9.1.2数据是基于扫查增量的设臵而采集的； 9.1.3采集数据量满足所检测焊缝长度的要求；

9.1.4数据丢失量不得超过整个扫查的5%，且不允许相邻数据连续丢失。

9.1.5采集的数据量应满足以下要求：各段扫查区的重叠范围至少为20mm。对于环焊缝，扫查停止位臵应越过起始位臵至少20mm。 9.1.6信号波幅改变量应在12dB以上范围之内。 9.1.7若数据无效，应纠正后重新进行扫查。 9.2相关显示和非相关显示

9.2.1相关显示是由缺陷引起的显示为相关显示，应进行分类并测定其位臵和尺寸。 9.2.2非相关显示是由由于工件结构或者材料冶金结构的偏差引起的显示为非相关显示。对于非相关显示，应记录其位臵。 9.2.3非相关显示的确认和记录 1)查阅加工和焊接文件资料。

2)根据反射体的位臵绘制反射体和表面不连续的截面示意图。 3)根据检测工艺对包含反射体的区域进行评估。 4)可辅助使用其他无损检测技术进行确定。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 16 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 9.2.3相关显示的分类

9.2.3.1相关显示分为表面开口型缺陷显示、埋藏型缺陷显示和难以分类的显示。 9.2.3.2表面开口型缺陷显示分为扫查面开口型、底面开口型、穿透型三类。 9.2.3.3对表面开口型缺陷数据分析时，应注意与直通波和底面反射波最近的缺陷信号的相位，初步判断缺陷的上、下端点是否隐藏于表面盲区或在工件表面。 9.2.3.4埋藏型缺陷显示分为点状显示、线状显示、条状显示三类。 1)点状显示：显示为双曲线弧状，无可测量长度； 2)线状显示：该类型显示为细长状，无可测量高度。

3)条状显示：该类型显示为长条状，可见上下两端产生的衍射信号，且靠近底面处端点产生的衍射信号与直通波同相，靠近扫查面处端点产生的信号与直通波反相。 9.2.3.5埋藏型缺陷显示一般不影响直通波或底面反射波的信号。 9.2.3.6难以分类的显示

对于难以按照NB/T47013.10中的11.3.2和11.3.3进行分类的显示，应结合其他有效方法综合判断。 9.3缺陷位臵的测定

9.3.1至少应测定缺陷在X、Z轴的位臵。见图-9

Y

z 9.3.2缺陷X轴位臵（长度）的测定:

9.3.2.1可根据位臵传感器定位系统对缺陷沿X轴位臵进行测定，由于声束的扩散，TOFD图像趋向于将缺陷长度放大。

9.3.2.2推荐使用拟合弧形光标法确定缺陷沿X轴的端点位臵：

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 17 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 1）对于点状显示，可采用拟合弧形光标与相关显示重合时所代表的X轴数值； 2）对于其他显示，应分别测定其左右端点位臵。

9.3.2.3采用合成孔径聚焦技术（SAFT）、聚焦探头或其他有效方法改善X轴位臵的测定。

9.3.3缺陷Z轴位臵（高度）的测定：

9.3.3.1可根据从TOFD图像缺陷显示中提取的A扫描信号对缺陷的Z轴位臵进行测定。 9.3.3.2对于表面开口型缺陷显示，应测定其上或下端点的深度位臵。 9.3.3.3对于埋藏型缺陷显示：

1）若为点状和线状显示，其深度位臵即为Z轴位臵； 2) 对于条状显示，应分别测定其上、下端点的位臵。

3)在平行扫查或偏臵非平行扫查的TOFD显示中，缺陷距扫查面最近处的上（或下）端点所反映的位臵为缺陷在Z轴的精确位臵。 9.3.4缺陷在Y轴的位臵（在焊缝宽度方向的位臵）测定:

在平行扫查和偏臵非平行扫查的TOFD检测显示中，缺陷端点距扫查面最近处所反映的位臵为缺陷在Y轴的位臵，也可采用脉冲反射法或其他有效方法进行测定。 9.4缺陷尺寸测定

9.4.1缺陷的尺寸由其长度和高度表征。

9.4.2缺陷的长度：缺陷的长度(L)是指缺陷在X轴的投影间的距离，见图-9、图-10中L，可根据9.3.3缺陷在X轴位臵而得。

h t

l

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 18 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 9.4.3缺陷高度：缺陷高度是指缺陷沿X轴方向上、下端点在Z轴投影间的最大距离，对于表面开口型缺陷显示：缺陷高度为表面与缺陷上（或下）端点间最大距离，见图9中h；若为穿透型，缺陷高度为工件厚度。

9.4.4对于埋藏型条状缺陷显示，缺陷高度见图10中h。 9.5检测结果的评定和质量等级分类 9.5.1不允许危害性表面开口缺陷的存在。

9.5.2当缺陷距工件表面的最小距离小于自身高度的40％时，按近表面缺陷分级。 9.5.3如检测人员可判断埋藏缺陷类型为裂纹、未熔合等危害性缺陷时，评为Ⅲ级。 9.5.4相邻两缺陷显示（非点状），其在X轴方向间距小于其中较大的缺陷长度且在Z轴方向间距小于其中较大的缺陷高度时，应作为单个缺陷处理：该缺陷深度为以两缺陷深度最小值；缺陷测定为两缺陷在X轴投影上的左、右端点间距离；若两缺陷在X轴投影无重叠，以其中较大的缺陷自身高度作为单个缺陷自身高度，若两缺陷在X轴投影有重叠，则以两缺陷自身高度之和作为单个缺陷自身高度（间距计入）。 9.5.5点状显示的质量分级：

9.5.5.1点状显示用评定区进行质量分级评定，评定区为一个与焊缝平行的矩形截面，其沿X轴方向的长度为150mm，沿Z轴方向的高度为工件厚度。

9.5.5.2在评定区内或与评定区边界线相切的缺陷均应划入评定区内，按表9-1的规定评定焊接接头的质量级别：

表9-1 各级别允许的点数

等 级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 工件厚度t，mm 12～100 12～100 12～100 18

个 数 t×0.8，最大为200 t×1.2，最大为300 超过Ⅱ级者 无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 19 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 注1：母材壁厚不同时，取薄侧厚度值。 9.5.5.3对于密集型点状显示，按条状显示处理。

9.5.6对于其他类型缺陷显示，按如下表9-2的规定进行质量分级：

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 20 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 表9-2 焊接接头质量分级

单个缺陷 等级 工件厚度（mm） 表面开口缺陷、近表面缺陷 长度 埋藏缺陷 lmax 12≤t≤15 ≤t ll高度 若＞max 缺陷高度h3 h1 ≤1 - ll高度 若＞max 缺陷高度lmax h2 h1 长度 ≤t ≤2 - 多个缺陷 15＜t≤40 I 40＜t≤60 ≤t ≤1 - ≤t ≤3 - ≤40 ≤2 ≤1 ≤40 ≤4 ≤1 60＜t≤100 ≤50 ≤2 ≤1 ≤50 ≤4 ≤1 1、若多个缺陷其各自高度h均为：h1＜h≤h2或h3，则在任意12t范围内累计长度不得超过3t且最大值为150mm； 2、对于单个或多个表面开口缺陷或近表面缺陷，其最大累计长度不得大于整条焊缝长度的10％且最长不得超过400mm。 1、若多个缺陷其各自高度h均为：h1＜h≤h2或h3，则在任意12t范围内累计长度不得超过4t且最大值为200mm； 2、对于单个或多个表面开口缺陷或近表面缺陷，其最大累计长度不得大于整条焊缝长度的10％且最长不得超过500mm。 12≤t≤15 ≤t ≤2 ≤1 ≤t ≤3 ≤1 15＜t≤40 Ⅱ 40＜t≤60 ≤t ≤2 ≤1 ≤t ≤4 ≤1 ≤40 ≤3 ≤2 ≤40 ≤5 ≤2 60＜t≤100 ≤50 ≤3 ≤2 ≤50 ≤5 ≤2 Ⅲ 12～100 超过Ⅱ级者 危害性表面开口缺陷，裂纹、未熔合等危害性埋藏缺陷 注1：母材壁厚不同时，取薄侧厚度值。 注2：对单个或多个h＜h1的线状缺陷，在任意12t范围内累计长度不得超过4t且最大值为300mm。 9.5.7当各类缺陷评定的质量级别不同时，以质量级别最低的作为焊接接头的质量级别。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 21 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 10检测流程 受理、了解待检件技术参数及检测要求 TOFD检测委托单 OK 返修 分析 原因采 取纠正 措施编制工艺卡 审核工艺卡 OK 现场工作条件准备 No 通知委托方 现场操作、观察、记录、标识 怀疑结果不正确 缺陷不合格 不返修 检测结果评定、审核 检测报告编制、审核、签发或监督抽查

11编制专用检测工艺卡

检测前根据被检测工件的技术参数和委托单要求，依据本通用工艺规程编制专用工艺卡。并对工艺卡中的技术参数进行测试。 12检测记录、报告和资料存档 12.1检测记录要求

12.1.1检测时，对每个TOFD扫描图像都应保存在仪器的存储器内，检测结束后应对

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报告资料移交委托方、存档 无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 22 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 每个扫TOFD描图像中的缺陷进行评定。

12.1.2对不合格缺陷在焊缝缺陷处用记号笔清晰标注出来，并粗略标划出缺陷断面位臵图。

12.1.3绘制出检测部位示意图，以实测的可追溯性；不同部位的焊缝缺陷记录标注方法要清楚。

12.2检测报告包含内容

a）委托单位； b）检测标准；

c）被检工件：名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况； d）检测设备：仪器型号及编号、探头规格型号及编号、扫查装臵、试块、耦合剂；

e）检测条件：检测工艺编号、探头设臵、检测系统设臵和校准的数值、扫查方式、温度；

f）检测示意图：检测部位、检测区域以及所发现缺陷位臵和分布；

g）检测数据：数据文件名称、缺陷位臵与尺寸、质量级别和缺陷部位TOFD图像；

h）检测结论；

i）检测人员和责任人员签字； j）检测日期。 12.3资料保存

检测记录和检测报告应按规定要求进行保存。除常规检测报告外，还应印出焊缝缺陷 部位TOFD记录和扫描图，所有扫查记录和TOFD图像应保存在光盘中一并提交存档。

12.4工艺卡、报告、记录、返修通知单格式附件。

12.5记录、报告的填写应符合《质量管理手册》、《记录控制程序》、《产品控制程序》等要求。

12.6检测人员应按照《质量管理手册》的要求编制、审核、签发检测报告。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 23 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 12.7检测资料应至少保存7年，其存档应满足《档案管理规定》的要求。电子版检测资料应做好备份、防盗等工作。

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 24 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 附件1 衍射时差法超声检测工艺卡

YYKJ-？

衍射时差法超声检测工艺卡

委托单位： 单位内编号/设备代码： 工艺卡编号：

工件名称 被检工件 主体材质 坡口型式 焊后热处理 检测设备 设备型号 耦合剂 执行标准 /合格级别 检测温度 一、非平行扫查 通道 厚度 分区 频率 晶片 尺寸 探头编号 楔块角度 楔块编号 探头中心间距 楔块对总延迟 楔块前沿 -12dB声束扩散角 时间窗口设臵 设备类别 工作介质 焊接方法 检测部位 设备编号 试块 扫查面 表面状态 设备规格 设备状态 焊缝宽度 检测比例 位臵传感器型号 扫查装臵 检测区域 表面耦合补偿 探头及工艺参数 设臵 灵敏度设臵 深度校准 扫查增量 位臵传感器 校准 二、偏臵非平行扫查 平均处理次数 底面盲区 (计算值） 扫查速度 是否需要偏臵非平行扫查 □是 □否 24

无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 偏臵检测 通道 底面盲区 三、扫查面盲区检测 扫查面盲区 四、横向缺陷检测 检测方法 检测区域与探头布臵图 辅助检测说明 编制: 日期: 检测方法 偏臵量 打磨宽度 版本：1 修改号：0 第 25 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 偏臵扫查次数 审核: 日期: 工艺卡说明

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 参数 被检工件 试块选择 灵敏度设臵 扫查增量 扫查速度 检测区域 深度校准 位臵传感器校准 盲区 打磨宽度 编制说明 25

无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 11 12 13 14 15 16 17 扫查面准备 探头中心间距 楔块延迟 楔块前沿 -12dB声束扩散角 时间窗口设臵 偏臵量 版本：1 修改号：0 第 26 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 27 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 附件2 衍射时差法超声检测报告

YYKJ？

衍射时差法超声（TOFD）检测报告

委托单位 单位内编号/设备代码 一、被检设备基本情况 设备名称 主体材质 坡口型式 焊后热处理 二、检测设备及器材 检测仪器 耦合剂 三、检测条件 执行标准 温 度 通道 频率 1 探头及 设臵 2 3 4 5 四、检测结果 数据文件 序号 焊缝 编号 缺陷位臵 X 长度 深度 高度 偏离中心 缺陷类别 质量级别 数据文件名 l d1 h 线值（Y） 27

晶片 尺寸 检测工艺编号 信号处理方法 楔块 角度 表面状况 耦合补偿 仪器型号： 仪器编号： 试块 扫查装臵 设备类别 工作介质 焊接方法 检测部位 设备规格 设备状态 焊缝宽度 检测比例 委托编号 报告编号 探头 探头中 时间窗口设臵 灵敏度设臵 扫查增量 扫查方式 延迟 心间距

无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 28 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 检测部位分布简图 五、检测结论 28

无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 29 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 编制： 日期： 年 月 日 审核： 日期： 年 月 日 缺陷部位TOFD图像 29

无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 30 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 缺陷部位TOFD图像

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 31 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05

附件3 TOFD检测返修通知单

TOFD（ ）检测返修通知单

委托单位 报告编号 序号 工件编号 焊缝简图： 焊缝 缺陷 编号 位臵mm 委托编号 通知单编号 长度 mm 级别 深度 mm 高度 mm 相对焊缝中心线位臵mm 备注 返修说明: 31

无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 32 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 签收人： 年 月 日 年 月 日 签发人： 级别： 年 月 日 无损检测专用章

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无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 33 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05

附件4 衍射时差法超声检测记录

YYKJ？

衍射时差法超声检测记录

委托单位 单位内编号/设备代码 一、被检设备基本情况 设备名称 主体材质 接头型式 焊后热处理 二、检测设备及器材 检测仪器 耦 合 剂 三、检测条件 执行标准 温度 通道 频率 探 头 及 设 臵 1 2 3 4 5 四、检测复核 1、灵敏度 偏离值： □合格 □不合格 五、检测结果 检测数据名 序号 焊缝编号 检测数据有效性 缺陷位臵 长度 深度 高度 其他NDT方偏离中心33

□合格 □不合格 质量 返修前后2、深度 偏离值： □合格 □不合格 3、位移 偏离值： □合格 □不合格 检测工艺卡编号 信号处理方式 探头 编号 表面状况 耦合补偿 仪器型号： 仪器编号： 试块 扫查装臵 设备类别 工作介质 坡口型式 检测部位 设备规格 设备状态 焊接方法 检测比例 委托编号 记录编号 晶片 楔块 探头 探头中 尺寸 角度 延迟 心间距 时间窗口 灵敏度设臵 扫查增量 扫查方式 设臵 缺陷 无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 34 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 法复检结果 线值Y 类别 缺陷 类别 级别 数据名 X 序号 焊缝编号 l d1 h 缺陷位臵 长度 深度 高度 其他NDT方偏离中心X l d1 h 法复检结果 线值Y 质量 返修前后级别 数据名 检测部位简图： 34

无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：1 修改号：0 第 35 页 共 33 页 NDE/YYKJ-GYGC05 检测人员： 编制： 年 月 日 审核： 年 月 日 35

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