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儀器技術(shù)文章

GB/T 2970－91中厚鋼板超聲波檢驗(yàn)方法

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中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T2970－91

中厚鋼板超聲波檢驗(yàn)方法

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、缺陷的測試與評定、鋼板的質(zhì)量分級、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級或Ⅱ級以上超聲波檢驗(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

試塊編號	被檢驗(yàn)鋼板厚度	檢驗(yàn)面到平底孔的距離S	試塊厚度T
1	≥13~20	7	≥15
2	＞20~40	15	≥20
3	＞40~60	30	≥40
4	＞60~100	50	≥65
5	＞100~160	90	≥110
6	�。�160~200	140	≥170

表2

試塊厚度	≥13~20	＞20~40	＞40~60	＞60~100	＞100~160	＞160~200
a	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	4.0

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50mmx10mm.缺陷5規(guī)格40mmx22mm缺陷6規(guī)格100mmx15mm

缺陷7規(guī)格120mmx20mm。

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ZBY 230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

板厚, mm	所用探頭	探頭標(biāo)稱頻率MHz
6~13	雙晶直探頭	5
>13~20	雙晶直探頭或單晶直探頭	≥2.0
>20	單晶直探頭	≥2.0

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），手持煙氣分析儀其各塊缺陷面積之和也作為單個(gè)缺陷指示面積。

7.5缺陷密集度的評定規(guī)則：

在任一1mx 1m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

8.1鋼板質(zhì)量分級見表4。

表4

級別	不允許存在的單個(gè) 缺陷的指示長度 mm	不允許存在的單個(gè) 缺陷的指示面積平方厘米	在任一1mx1m檢驗(yàn)面積內(nèi)不允許存在的缺陷面積%	以下單個(gè)缺陷指示面積不計(jì) 平方厘米
Ⅰ	≥100	≥25	>3	<9
Ⅱ	≥100	≥100	>5	<15
Ⅲ	≥120	≥100	>10	<25