中厚鋼板超聲波檢驗(yàn)方法

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1主題內(nèi)容與適用范圍

   本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鍋爐壓力容器、橋梁、建筑等特殊用途的鋼板超聲波檢驗(yàn)方法、對比試塊、檢驗(yàn)儀器和設(shè)備、檢驗(yàn)條件與程序、缺陷的測試與評(píng)定、鋼板的質(zhì)量分級(jí)、檢驗(yàn)報(bào)告等。

   本標(biāo)準(zhǔn)適用于厚度6－200mm鍋爐與壓力容器、橋梁、建筑等特殊用途的鋼板（奧氏體不銹鋼板除外）的超聲波檢驗(yàn)。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

    ZBY 230  A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術(shù)條件

    GB 8651        金屬板材超聲波板材探傷方法

3一般規(guī)定

3.1從事鋼板超聲波檢驗(yàn)人員須經(jīng)過培訓(xùn)，并取得由國家各部委頒發(fā)的超聲檢驗(yàn)人員資格證書。簽發(fā)報(bào)告者，必須持有Ⅱ級(jí)或Ⅱ級(jí)以上超聲波檢驗(yàn)資格證書。

3.2檢驗(yàn)方式可采用手工的接觸法、液浸法（包括局部液浸法和壓電探頭或電磁超聲探頭的自動(dòng)檢驗(yàn)法）。

3.3 所采用的超聲波波型可為縱波、橫波和板波。

3.4在采用3.2所述前兩種方法中以直聲束探頭檢驗(yàn)為主，斜探頭檢驗(yàn)為輔，可以水、機(jī)油等作為耦合劑。

4對比試塊

4.1對比試塊和試板材質(zhì)應(yīng)與被檢驗(yàn)鋼板聲學(xué)性能相同或相似。并要保證內(nèi)部不存在ф2mm平底孔當(dāng)量以上的缺陷。

4.2用雙晶直探頭檢驗(yàn)板厚不大于20mm的鋼板時(shí)，所用靈敏度試塊如圖1所示，雙晶直探頭的性能應(yīng)符合附錄A的要求。

4.3 用單直探頭檢驗(yàn)鋼板時(shí)，靈敏度應(yīng)符合圖2和表1的規(guī)定。

                   圖1   板厚≤20mm雙晶探頭檢驗(yàn)用試塊

                     圖2  單直探頭檢驗(yàn)用對比試塊

   注：垂直度a隨試塊厚度變化見表2。

                        

                                 表1                  mm

 

                                 表2

 

4.4用壓電探頭或電磁聲探頭自動(dòng)超聲檢驗(yàn)方法時(shí)，試塊應(yīng)在成品板材上切取、其長邊要平行于軋制方向，端面要平直，厚度公差應(yīng)小于板厚的2%。人工缺陷的位置如圖3所示。根據(jù)自動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備的實(shí)際情況，人工缺陷的位置及個(gè)數(shù)可作適當(dāng)調(diào)整。

                   圖3  自動(dòng)超聲用動(dòng)態(tài)試板

    注:①人工缺陷為人工平底槽，加云母焊合，深度為板厚的1/2。

      ②距離S1-S3根據(jù)需要而定。

      ③缺陷1--4規(guī)格50mm x10mm.，缺陷5規(guī)格40mm x22mm，缺陷6規(guī)格100mmx15mm，                                                                          

        缺陷7規(guī)格120mm x20mm。

5檢驗(yàn)儀器和設(shè)備

5.1 探傷儀

    所用探傷儀的有關(guān)性能應(yīng)滿足ZBY230或GB8651的要求。

5.2 換能器

5.2.1 壓電探頭的選用見表3。

5.2.2 當(dāng)采用板波法進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，波型、波模的選擇應(yīng)符合GB 8651的要求。

                                   表3

 

6檢驗(yàn)條件和方法

6.1 檢驗(yàn)時(shí)間

   原則上在鋼板加工完畢后進(jìn)行，也可在軋制后進(jìn)行。

6.2 檢驗(yàn)面

   被檢驗(yàn)鋼板的表面應(yīng)平整，應(yīng)清除影響檢驗(yàn)的氧化皮、銹蝕、油污等。

6.3 檢驗(yàn)靈敏度

6.3.1用壓電探頭時(shí)，檢驗(yàn)靈敏度應(yīng)計(jì)入靈敏度試塊與被檢驗(yàn)鋼板之間的表面耦合聲能損失(dB)。

6.3.2板厚不大于20mm時(shí)，若利用雙晶探頭檢驗(yàn)，用圖1試塊或在同厚度鋼板上將第一次底波高度調(diào)整到滿刻度的50%，再提高靈敏度10dB作為檢驗(yàn)靈敏度。

6.3.3若使用單晶直探頭時(shí)，檢驗(yàn)靈敏度按圖2試塊平底孔第一次反射波高等于滿刻度的50%來校準(zhǔn)。

6.3.4板厚大于20mm時(shí)，檢驗(yàn)靈敏度按圖2試塊平底孔第一次反射波高等于滿刻度的50%來校準(zhǔn)。

6.3.5在動(dòng)態(tài)狀況下，利用4.4所述的動(dòng)態(tài)試板中的5#傷，在無雜波的情況下，使第一次人工缺陷反射波高不低于儀器熒光屏滿刻度的80%，再提高6dB作為檢驗(yàn)靈敏度。

6.4 檢驗(yàn)部位

   從鋼板的任一軋制平面進(jìn)行檢驗(yàn)。

6.5 探頭掃查形式

6.5.1利用壓電探頭時(shí)，探頭沿垂直于鋼板軋制方向，間距不大于100mm的平行線進(jìn)行掃查。在鋼板周邊50mm及剖口預(yù)定線兩側(cè)各25mm內(nèi)沿其周邊進(jìn)行掃查。同時(shí)為了縮小檢驗(yàn)，盲區(qū)可毛邊交貨。

6.5.2 利用雙晶探頭時(shí)，探頭隔聲層應(yīng)與軋制方向平行。

6.5.3 根據(jù)合同或技術(shù)協(xié)議書或圖紙要求，也可以作其他形式的掃查或100%掃查。

6.6 檢驗(yàn)速度

   用直接接觸法時(shí)，掃查速度不得大于200mm/s，用液浸法且儀器又有自動(dòng)報(bào)警裝置時(shí)，速度不大于1000mm/s。自動(dòng)超聲方法不受此限制。

7缺陷的測定與評(píng)定

7.1 在檢驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)下列三種情況之一即作為缺陷：

7.1.1 缺陷第一次反射波(F1)波高大于或等于滿刻度的50%。

7.1.2當(dāng)?shù)酌?或板端部)第一次反射波(B1)波高未達(dá)到滿刻度，此時(shí)，缺陷第一次反射波(F1)波高與底面(或板端部)第一次反射波(B1)波高之比大于或等于50%。

7.1.3 當(dāng)?shù)酌?或板端部)第一次反射波(B1)消失或波高低于滿刻度的50%。

7.2 缺陷的邊界或指示長度的測定方法：

7.2.1 檢驗(yàn)出缺陷后，在其周圍繼續(xù)進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定缺陷的延伸。

7.2.2用雙晶直探頭確定缺陷的邊界或指示長度時(shí)，探頭移動(dòng)方向應(yīng)與探頭的聲波分割面相垂直。

7.2.3 利用半波高度法確定缺陷的邊界或指示長度。

7.2.4確定7.1.3中缺陷的邊界或指示長度時(shí)，移動(dòng)探頭，使底面(或板端部)第一次反射波高升到檢驗(yàn)靈敏度條件下熒光屏滿刻度的50%。此時(shí)，探頭中心移動(dòng)距離即為缺陷的指示長度，探頭中心即為缺陷的邊界點(diǎn)。

7.2.5 采用自動(dòng)超聲方法檢驗(yàn)后，缺陷的指示長度及邊界的精確測量亦用上述方法。

7.3 缺陷指示長度的評(píng)定規(guī)則：

7.3.1 單個(gè)缺陷按其表觀的最大長度作為該缺陷的指示長度。

7.3.2 對于單個(gè)缺陷，若指示長度小于40mm時(shí)，則其長度可不作記錄。

7.4 單個(gè)缺陷指示面積的評(píng)定規(guī)則：

7.4.1 單個(gè)缺陷按其表觀的面積作為該缺陷的單個(gè)指示面積。

7.4.2多個(gè)缺陷其相鄰間距小于100mm或間距小于相鄰小缺陷（以指示長度來比較）的指示長度（取其較大值），其各塊缺陷面積之和也作為單個(gè)缺陷指示面積。

7.5 缺陷密集度的評(píng)定規(guī)則：

    在任一1mx1m檢驗(yàn)面積內(nèi)，按其面積占的百分比來確定。

8鋼板的質(zhì)量分級(jí)

8.1 鋼板質(zhì)量分級(jí)見表4。

                                  表4

 

8.2在鋼板周邊50mm可檢驗(yàn)區(qū)域內(nèi)及剖口預(yù)定線兩側(cè)各25mm內(nèi)，單個(gè)缺陷的指示長度不得大于或等于50mm。

9檢驗(yàn)報(bào)告

   檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具備下列內(nèi)容：

9.1 工件情況：材料牌號(hào)、材料厚度等。

9.2 檢驗(yàn)條件：探傷儀型號(hào)、探頭型式、探頭標(biāo)稱頻率、晶片尺寸、耦合劑、對比試塊等。

9.3 檢驗(yàn)結(jié)果：包括缺陷位置、缺陷分布示意圖、缺陷等級(jí)及其他。

9.4 檢驗(yàn)人員、報(bào)告簽發(fā)人的姓名及資格級(jí)別、檢驗(yàn)日期、報(bào)告簽發(fā)日期等。

                               附 錄A

                         雙晶直探頭性能要求

                             （補(bǔ)充件）

A1 探頭性能

A1.1 距離－振幅特性曲線

   用圖1所示試塊測定每一厚度的回波高度，作出如圖A1所示的特性曲線，其必須滿足下述條件：

A1.1.1 厚度19mm處的回波高度，與最大回波高度差應(yīng)在-3~ -6dB范圍內(nèi)。

A1.1.2 厚度3mm處的回波高度，與最大回波高度差應(yīng)在-3~ -6dB范圍內(nèi)。

A1.2 表面回波高度

   用直接接觸法測得的表面回波高度，必須比最大回波高度低40dB以上。

A1.3 檢出靈敏度

    圖A2試塊ф5.6mm平底孔回波高度與最大回波高度差必須在-10±2dB范圍內(nèi)。

A1.4 有效波束寬度

   對淮圖A2試塊ф5.6mm平底孔，使探頭平行于聲場分割面移動(dòng)，測定最大回波高度兩側(cè)下降6dB的范圍。其波束寬度必須大于15mm。

                           圖A1   距離--振幅特性曲線

                       圖A2   測定儀器和探頭組合性能試塊

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    附加說明:

   本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國冶金工業(yè)部提出。

   本標(biāo)準(zhǔn)由冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院負(fù)責(zé)起草。

   本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人張廣純、張偉代。

   本標(biāo)準(zhǔn)水平等級(jí)標(biāo)記 GB/T2970－91 Ⅰ

國家技術(shù)監(jiān)督局1991-11-06批準(zhǔn)   1992-07-01實(shí)施