中華人民共和國(guó)國(guó)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(duì)比試塊、檢驗(yàn)儀器和設(shè)備、檢驗(yàn)條件與程序、缺陷的測(cè)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(guò)培訓(xùn)并取得由國(guó)家各部委頒發(fā)的超聲檢驗(yàn)人員資格證書(shū)。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(shū)。
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(duì)比試塊
4.1對(duì)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(duì)比試塊
注：垂直度a隨試塊厚度變化見(jiàn)表2。
表1 mm
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試塊編號(hào)
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被檢驗(yàn)鋼板厚度
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檢驗(yàn)面到平底孔的距離S
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試塊厚度T
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1
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≥13~20
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7
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≥15
|
|
2
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＞20~40
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15
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≥20
|
|
3
|
＞40~60
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30
|
≥40
|
|
4
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＞60~100
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50
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≥65
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5
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＞100~160
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90
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≥110
|
|
6
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�。�160~200
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140
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≥170
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表2
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試塊厚度
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≥13~20
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＞20~40
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＞40~60
|
＞60~100
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＞100~160
|
＞160~200
|
|
a
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0.10
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0.15
|
0.20
|
0.25
|
0.30
|
4.0
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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(zhǎng)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(mǎn)足ZBY 230或GB8651的要求。
5.2換能器
5.2.1壓電探頭的選用見(jiàn)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
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板厚, mm
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所用探頭
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探頭標(biāo)稱(chēng)頻率MHz
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6~13
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雙晶直探頭
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5
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>13~20
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雙晶直探頭或單晶直探頭
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≥2.0
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|
>20
|
單晶直探頭
|
≥2.0
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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(mǎn)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(mǎn)刻度的50%來(lái)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(mǎn)刻度的50%來(lái)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(wú)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(mǎn)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(xiàn)進(jìn)行掃查。在鋼板周邊50mm及剖口預(yù)定線(xiàn)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(shū)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(cè)定與評(píng)定
7.1在檢驗(yàn)過(guò)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(mǎn)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(mǎn)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(mǎn)刻度的50%。
7.2缺陷的邊界或指示長(zhǎng)度的測(cè)定方法：
7.2.1檢驗(yàn)出缺陷后在其周?chē)^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(zhǎng)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(zhǎng)度。
7.2.4確定7.1.3中缺陷的邊界或指示長(zhǎng)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(mǎn)刻度的50%。此時(shí)探頭中心移動(dòng)距離即為缺陷的指示長(zhǎng)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(zhǎng)度及邊界的精確測(cè)量亦用上述方法。
7.3缺陷指示長(zhǎng)度的評(píng)定規(guī)則：
7.3.1單個(gè)缺陷按其表觀(guān)的最大長(zhǎng)度作為該缺陷的指示長(zhǎng)度。
7.3.2對(duì)于單個(gè)缺陷若指示長(zhǎng)度小于40mm時(shí)則其長(zhǎng)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(guān)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(zhǎng)度來(lái)比較）的指示長(zhǎng)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(píng)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(lái)確定。
8鋼板的質(zhì)量分級(jí)
8.1鋼板質(zhì)量分級(jí)見(jiàn)表4。
表4
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級(jí)別
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不允許存在的單個(gè)
缺陷的指示長(zhǎng)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
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|
Ⅰ
|
≥100
|
≥25
|
>3
|
<9
|
|
Ⅱ
|
≥100
|
≥100
|
>5
|
<15
|
|
Ⅲ
|
≥120
|
≥100
|
>10
|
<25
|
8.2在鋼板周邊50mm可檢驗(yàn)區(qū)域內(nèi)及剖口預(yù)定線(xiàn)兩側(cè)各25mm內(nèi)單個(gè)缺陷的指示長(zhǎng)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(chēng)頻率、晶片尺寸、耦合劑、對(duì)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(xiàn)
用圖1所示試塊測(cè)定每一厚度的回波高度作出如圖A1所示的特性曲線(xiàn)其必須滿(mǎn)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(cè)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(duì)淮圖A2試塊ф5.6mm平底孔使探頭平行于聲場(chǎng)分割面移動(dòng)，測(cè)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(xiàn)
圖A2 測(cè)定儀器和探頭組合性能試塊
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附加說(shuō)明:
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)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/T2970－91Ⅰ
國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1991-11-06批準(zhǔn) 1992-07-01實(shí)施
