扫查计划设置是指为要检测的焊缝制定扫查计划,是相控阵检测中最重要的步骤。扫查计划应提供实现检测覆盖所需的特定特征,包括那些在通用规程中未涉及的受被检材料和结构几何形状变化影响的变量。扫查计划内容应考虑以下重要变量:
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聚焦法则使用的晶片数量;
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扇扫描的角度范围;
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制造商文件记录的允许的楔块角度范围;
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被检焊缝布局,包括厚度尺寸和母材产品形式(管,板等);
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沿步进轴的表面弯曲(如管件的纵缝);
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进行检测的表面(如上表面,底面);
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技术(纵波、横波、接触法);
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探头类型、频率、晶片尺寸和形状;
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相控阵检测仪器类型、制造商和型号包括采集软件;
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手动/自动/半自动扫查;
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区分几何形状和焊缝缺陷指示的方法;
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扫查重叠区域的减少;
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如果不是机载设备算法,应明确产生聚焦/延迟法则的方法,包括指定的软件版本;
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采集或分析软件;
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探头制造商和型号;
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任何扫查速度的增加;
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使用未在AWS D1.1第8.25.4条中列出的耦合剂;
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计算机增强数据分析。
当材料厚度超过50mm或工程师要求时,应使用一个模拟试块来演示相控阵检测的有效灵敏度和焊缝体积覆盖。
应通过绘图或计算机软件来模拟演示扫查计划,对于坡口焊缝的几何形状和关注区域,扫查计划应包含检测中所用的适当折射角。演示扫查计划时,需记录规范要求的检测体积覆盖范围。应通过校准来验证性能扫查计划(如波束入射点和波束角度验证)。
在制定扫查计划时,应确定上述的重要变量,并与初始校准一起记录。初始校准应由相控阵检测二级或三级人员进行操作,以确认在整个设置的检测范围内有足够的声波覆盖。
聚焦法则的设置应提供必要的焊缝体积覆盖要求。扇扫描应用作为主要扫描方式,以优化覆盖范围,扫描角度步进配置应不大于1°。电子扫描可用于扇扫描的补充,但不得作为唯一的检测技术。
应配置足够数量的声束入射点位置以完成全覆盖的要求。这些可能是多个自然入射点位置,或者多个电子入射点位置(分组),或者两者的组合。扫描应包含足够的重叠,以保证全覆盖。
在检测8mm及以下厚度的材料时,应使用真实深度聚焦方式,聚焦深度应是声波进入焊缝体积的深度。在检测厚度大于8mm的材料时,只要所有TCG校准用反射体显示的信噪比不小于4:1,就可以进行聚焦。
电子扫描可用于扇扫描的补充。当使用电子扫描时,应在扫查计划中规定设置,每个虚拟孔径之间应至少有50%的重叠。
可以通过分组功能,组合多个扇扫描或组合扇扫描与电子扫描,来实现焊接接头的全覆盖。当组合时,每次扫描之间应确保有最小10%的覆盖重叠。
确定和批准扫查计划后,对上述重要变量的任何更改,需要重新制定扫查计划、重新校准,并在适用的情况下通过模拟验证试块重新演示。
检测焊缝时,超声波通过的母材应使用符合要求的直探头来检测分层反射体。如果母材金属的任何区域显示背面回波反射的完全损失或有一个大于等于原始背面回波反射的指示,应进行评估。
扫查计划应利用规定的阵列配置,在焊缝两侧演示超声对检测区域的全覆盖。热影响区扇扫描波束角度应在40°~60°之间。扇扫描应覆盖全焊缝体积,对于焊缝熔合面,波束应垂直于熔合面±10°。当可行时,在垂直焊缝熔合面±5°范围内进行补充电子扫描。应使用符合要求的相控阵检测探头对焊缝和热影响区进行检测。
当可接近时,所有对接接头焊缝的相控阵检测都应从母材同一表面焊缝轴线两侧进行。角接和T型焊缝应主要从焊缝轴线的一侧进行检测。所有焊缝应使用适用的沿线扫查或其他扫查模式进行检测,以检测纵向和横向的缺欠。
在编码采集相控阵检测中,如果边缘和端角不可接近或受到其他限制,这些区域可以通过探头向边缘的相反方向移动来进行扫查,或者通过使用手动扫查模式进行非编码相控阵检测。使用非编码相控阵检测应在检测报告中注明。
当使用角度声束技术不能从焊缝轴线的两侧检测对接接头坡口焊缝时,应在可能的情况下从其他面进行扫查,以确保焊缝和热影响区的完全覆盖。这些情况应使用修改后的扫查计划加以解决,并在检测报告中注明。
对于接头布置中包含衬垫并保留的,扫查计划应考虑衬垫的影响。
打磨平齐的焊缝应使用平行扫查进行横向缺欠的检测。非平行扫查可用于有余高的焊缝。检测横向缺欠时不需要编码采集。
扫查计划参数应配置在相控阵检测系统上,并以允许后续检测可重复的方式进行存储。