中厚钢板超声波检验方法及标准
GB/T 2970－91
中厚钢板超声波检验方法
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1 主题内容与适用范围
本标准规定了锅炉压力容器、桥梁、建筑等特殊用途的钢板超声波检验方法、对比试块、检验仪器和设备、检验条件与程序、缺陷的测试与评定、钢板的质量分级、检验报告等。
本标准适用于厚度6－200mm锅炉与压力容器、桥梁、建筑等特殊用途的钢板（奥氏体不锈钢板除外）的超声波检验。
2 引用标准
ZBY 230 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件
GB 8651 金属板材超声波板材探伤方法
3 一般规定
3.1 从事钢板超声波检验人员须经过培训，并取得由国家各部委颁发的超声检验人员资格证书。签发报告者，必须持有Ⅱ级或Ⅱ级以上超声波检验资格证书。
3.2 检验方式可采用手工的接触法、液浸法（包括局部液浸法和压电探头或电磁超声探头的自动检验法）。
3.3 所采用的超声波波型可为纵波、横波和板波。
3.4 在采用3.2所述前两种方法中以直声束探头检验为主，斜探头检验为辅，可以水、机油等作为耦合剂。
4 对比试块
4.1 对比试块和试板材质应与被检验钢板声学性能相同或相似。并要保证内部不存在ф2mm平底孔当量以上的缺陷。
4.2 用双晶直探头检验板厚不大于20mm的钢板时，所用灵敏度试块如图1所示，双晶直探头的性能应符合附录A的要求。
4.3 用单直探头检验钢板时，灵敏度应符合图2和表1的规定。
图1 板厚≤20mm双晶探头检验用试块
图2 单直探头检验用对比试块
注：垂直度a随试块厚度变化见表2。
表1 mm
|
试块编号 |
被检验钢板厚度 |
检验面到平底孔的距离S |
试块厚度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
|
试块厚度 |
≥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 用压电探头或电磁声探头自动超声检验方法时，试块应在成品板材上切取、其长边要平行于轧制方向，端面要平直，厚度公差应小于板厚的2%。人工缺陷的位置如图3所示。根据自动检验设备的实际情况，人工缺陷的位置及个数可作适当调整。
图3 自动超声用动态试板
注:①人工缺陷为人工平底槽，加云母焊合，深度为板厚的1/2。
②距离S1-S3根据需要而定。
③缺陷1--4规格50mm x 10mm.，缺陷5规格40mm x 22mm，缺陷6规格100mm x 15mm，
缺陷7规格120mm x 20mm。
5 检验仪器和设备
5.1 探伤仪
所用探伤仪的有关性能应满足ZBY 230或GB 8651的要求。
5.2 换能器
5.2.1 压电探头的选用见表3。
5.2.2 当采用板波法进行检验时，波型、波模的选择应符合GB 8651的要求。
表 3
|
板 厚, mm |
所 用 探 头 |
探头标称频率，MHz |
|
6~13 |
双晶直探头 |
5 |
|
>13~20 |
双晶直探头或单晶直探头 |
≥2.0 |
|
>20 |
单晶直探头 |
≥2.0 |
6 检验条件和方法
6.1 检验时间
原则上在钢板加工完毕后进行，也可在轧制后进行。
6.2 检验面
被检验钢板的表面应平整，应清除影响检验的氧化皮、锈蚀、油污等。
6.3 检验灵敏度
6.3.1 用压电探头时，检验灵敏度应计入灵敏度试块与被检验钢板之间的表面耦合声能损失(dB)。
6.3.2 板厚不大于20mm时，若利用双晶探头检验，用图1试块或在同厚度钢板上将第一次底波高度调整到满刻度的50%，再提高灵敏度10dB作为检验灵敏度。
6.3.3 若使用单晶直探头时，检验灵敏度按图2试块平底孔第一次反射波高等于满刻度的50%来校准。
6.3.4 板厚大于20mm时，检验灵敏度按图2试块平底孔第一次反射波高等于满刻度的50%来校准。
6.3.5 在动态状况下，利用4.4所述的动态试板中的5#伤，在无杂波的情况下，使第一次人工缺陷反射波高不低于仪器荧光屏满刻度的80%，再提高6dB作为检验灵敏度。
6.4 检验部位
从钢板的任一轧制平面进行检验。
6.5 探头扫查形式
6.5.1 利用压电探头时，探头沿垂直于钢板轧制方向，间距不大于100mm的平行线进行扫查。在钢板周边50mm及剖口预定线两侧各25mm内沿其周边进行扫查。同时为了缩小检验，盲区可毛边交货。
6.5.2 利用双晶探头时，探头隔声层应与轧制方向平行。
6.5.3 根据合同或技术协议书或图纸要求，也可以作其他形式的扫查或100%扫查。
6.6 检验速度
用直接接触法时，扫查速度不得大于200mm/s，用液浸法且仪器又有自动报警装置时，速度不大于1000mm/s。自动超声方法不受此限制。
7 缺陷的测定与评定
7.1 在检验过程中，发现下列三种情况之一即作为缺陷：
7.1.1 缺陷第一次反射波(F1)波高大于或等于满刻度的50%。
7.1.2 当底面(或板端部)第一次反射波(B1)波高未达到满刻度，此时，缺陷第一次反射波(F1)波高与底面(或板端部)第一次反射波(B1)波高之比大于或等于50%。
7.1.3 当底面(或板端部)第一次反射波(B1)消失或波高低于满刻度的50%。
7.2 缺陷的边界或指示长度的测定方法：
7.2.1 检验出缺陷后，在其周围继续进行检验，以确定缺陷的延伸。
7.2.2 用双晶直探头确定缺陷的边界或指示长度时，探头移动方向应与探头的声波分割面相垂直。
7.2.3 利用半波高度法确定缺陷的边界或指示长度。
7.2.4 确定7.1.3中缺陷的边界或指示长度时，移动探头，使底面(或板端部)第一次反射波高升到检验灵敏度条件下荧光屏满刻度的50%。此时，探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心即为缺陷的边界点。
7.2.5 采用自动超声方法检验后，缺陷的指示长度及边界的精确测量亦用上述方法。
7.3 缺陷指示长度的评定规则：
7.3.1 单个缺陷按其表观的最大长度作为该缺陷的指示长度。
7.3.2 对于单个缺陷，若指示长度小于40mm时，则其长度可不作记录。
7.4 单个缺陷指示面积的评定规则：
7.4.1 单个缺陷按其表观的面积作为该缺陷的单个指示面积。
7.4.2 多个缺陷其相邻间距小于100mm或间距小于相邻小缺陷（以指示长度来比较）的指示长度（取其较大值），其各块缺陷面积之和也作为单个缺陷指示面积。
7.5 缺陷密集度的评定规则：
在任一1m x 1m检验面积内，按其面积占的百分比来确定。
8 钢板的质量分级
8.1 钢板质量分级见表4。
表4
|
级别 |
不允许存在的单个 缺陷的指示长度 mm |
不允许存在的单个 缺陷的指示面积 平方厘米 |
在任一1mx1m检验面积内不允许存在的缺陷面积，% |
以下单个缺陷指示 面积不计 平方厘米 |
|
Ⅰ |
≥100 |
≥25 |
>3 |
<9 |
|
Ⅱ |
≥100 |
≥100 |
>5 |
<15 |
|
Ⅲ |
≥120 |
≥100 |
>10 |
<25 |
8.2 在钢板周边50mm可检验区域内及剖口预定线两侧各25mm内，单个缺陷的指示长度不得大于或等于50mm。
9 检验报告
检验报告应具备下列内容：
9.1 工件情况：材料牌号、材料厚度等。
9.2 检验条件：探伤仪型号、探头型式、探头标称频率、晶片尺寸、耦合剂、对比试块等。
9.3 检验结果：包括缺陷位置、缺陷分布示意图、缺陷等级及其他。
9.4 检验人员、报告签发人的姓名及资格级别、检验日期、报告签发日期等。
附 录 A
双晶直探头性能要求
（补充件）
A1 探头性能
A1.1 距离－振幅特性曲线
用图1所示试块测定每一厚度的回波高度，作出如图A1所示的特性曲线，其必须满足下述条件：
A1.1.1 厚度19mm处的回波高度，与最大回波高度差应在-3~ -6dB范围内。
A1.1.2 厚度3mm处的回波高度，与最大回波高度差应在-3~ -6dB范围内。
A1.2 表面回波高度
用直接接触法测得的表面回波高度，必须比最大回波高度低40dB以上。
A1.3 检出灵敏度
图A2 试块ф5.6mm平底孔回波高度与最大回波高度差必须在-10±2dB范围内。
A1.4 有效波束宽度
对淮图A2试块ф5.6mm平底孔，使探头平行于声场分割面移动，测定最大回波高度两侧下降6dB的范围。其波束宽度必须大于15mm。
图A1 距离--振幅特性曲线
图A2 测定仪器和探头组合性能试块
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附加说明:
本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。
本标准由冶金工业部钢铁研究总院负责起草。
本标准主要起草人张广纯、张伟代。
本标准水平等级标记 GB/T 2970－91 Ⅰ
国家技术监督局1991-11-06批准 1992-07-01实施- 上一篇：压缩机球墨铸铁零件的超声波探伤方法及标准
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