书 书 书犐犆犛 １９ ． １００ 犑 ０４ 　 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ２３９０４ — ２００９ 无损检测 　 超声表面波检测方法 犖狅狀犱犲狊狋狉狌犮狋犻狏犲狋犲狊狋犻狀犵 — 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉狌犾狋狉犪狊狅狀犻犮狋犲狊狋犻狀犵犫狔狊狌狉犳犪犮犲狑犪狏犲 ２００９  ０５  ２６ 发布 ２００９  １２  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准的附录 Ａ 为规范性附录 。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ５６ ） 提出并归口 。 本标准起草单位 ： 上海宝钢工业检测公司 、 上海宝钢股份有限公司 、 上海上材工程材料检测有限公 司 、 上海市工程材料应用评价重点实验室 。 本标准主要起草人 ： 蒋盛 、 罗云东 、 邵志航 、 于宝虹 、 杜国华 、 李莉 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ２３９０４ — ２００９ 无损检测 　 超声表面波检测方法 １ 　 范围 本标准规定了接触式脉冲反射超声表面波检测通用方法 ， 用以检测表面缺欠 。 本标准适用于检测表面粗糙度小于 犚犪 ＝３．２ μ ｍ 、 厚度大于 １０ｍｍ 的工件 ， 周向检测圆柱形工件的 曲率半径不小于 ８０ｍｍ 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。 凡是注日期的引用文件 ， 其随后所有 的修改单 （ 不包括勘误的内容 ） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本适用于本标准 。 ＧＢ ／ Ｔ５６１６ 　 无损检测 　 应用导则 ＧＢ ／ Ｔ９４４５ 　 无损检测 　 人员资格鉴定与认证 （ ＧＢ ／ Ｔ９４４５ — ２００８ ， ＩＳＯ９７１２ ： ２００５ ， ＩＤＴ ） ＧＢ ／ Ｔ１１３４３ 　 无损检测 　 接触式超声斜射检测方法 ＧＢ ／ Ｔ 　 １２６０４．１ 　 无损检测 　 术语 　 超声检测 （ ＧＢ ／ Ｔ 　 １２６０４．１ — ２００５ ， ＩＳＯ 　 ５５７７ ： ２０００ ， Ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇ — Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ — Ｖｏｃａｂｕｌａｒｙ ， ＩＤＴ ） ＧＢ ／ Ｔ２０７３７ 　 无损检测 　 通用术语和定义 （ ＧＢ ／ Ｔ２０７３７ — ２００６ ， ＩＳＯ ／ ＴＳ１８１７３ ： ２００５ ， ＩＤＴ ） ＧＢ ／ Ｔ２３９０５ 　 无损检测 　 超声检测用试块 ＪＢ ／ Ｔ９２１４ 　 Ａ 型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１２６０４．１ 和 ＧＢ ／ Ｔ２０７３７ 确立的术语和定义适用于本标准 。 ４ 　 人员资格 从事表面波检测的人员 ， 应按 ＧＢ ／ Ｔ９４４５ 或等效标准 、 法规的要求取得相应无损检测资格并经表 面波检测实践培训 。 ５ 　 检测系统 ５ ． １ 　 仪器 采用 Ａ 型脉冲反射式超声检测仪 ， 其工作频率范围为 ０．５ＭＨｚ ～ １０ＭＨｚ ， 仪器至少在荧光屏满刻 度的 ８０％ 范围内呈线性显示 。 检测仪应具有 ８０ｄＢ 以上的连续可调增益 ， 步进级每挡不大于 ２ｄＢ ， 其 精度为任意相邻 １２ｄＢ 的误差在 ±１ｄＢ 以内 ， 最大累计误差不超过 １ｄＢ 。 水平线性误差不大于 １％ ， 垂 直线性误差不大于 ５％ 。 ５ ． ２ 　 探头 符合本标准的探头为 ： ——— 能在检测面上折射形成表面波的探头 ； ——— 晶片面积不应大于 ５００ｍｍ ２ ， 且矩形晶片的任一边长不宜大于 ２５ｍｍ ； ——— 频率范围为 １ＭＨｚ ～ ５ＭＨｚ ； ——— 主声束偏移声轴方向不应大于 ２° 。 １ 犌犅 ／ 犜 ２３９０４ — ２００９ ５ ． ３ 　 系统性能 在达到被检工件的最大检测声程时 ， 有效系统灵敏度余量不应小于 １０ｄＢ 。 仪器和探头组合的实 测频率与探头标称频率之间的误差不应超过 ±１０％ 。 仪器的时基线性 （ 水平线性 ）、 幅度线性 （ 垂直线性 ） 应定期校验 。 仪器和表面波探头 （ 斜楔和换能 器 ） 的组合分辨力必须在其每次使用前进行测试 。 系统性能测试方法应按 ＪＢ ／ Ｔ９２１４ 进行 。 ５ ． ４ 　 耦合剂 可选用机油或化学浆糊 （ 羧甲基纤维素水溶液 ） 等作为耦合剂 ， 自动检测时也可采用水作为耦合剂 。 ６ 　 检测原理 采用接触式斜入射超声检测技术 ， 在检测面上形成超声表面波 ， 对被检表面进行检测 ， 见 ＧＢ ／ Ｔ１１３４３ 。 ７ 　 检测准备 ７ ． １ 　 检测工艺规程 当合同各方有要求时 ， 则在检测之前 ， 应准备好书面的检测工艺规程 。 编制检测工艺规程 ， 应符合 ＧＢ ／ Ｔ５６１６ 。 ７ ． ２ 　 检测时机及抽检比例 在采用表面波检测时 ， 检测时机及抽检比例应按产品标准及有关技术文件要求进行确定 。 无相应 标准及规定时 ， 则由合同各方约定 。 ７ ． ３ 　 探头扫查路径的确定 探头扫查路径是表面波探头检测时扫查移动的线路 ， 应确保工件的整个被检表面均能被探头发出 的表面波所覆盖 。 ７ ． ４ 　 表面清理 应清除整个被检表面上的锈蚀 、 飞溅 、 覆盖层和油污等影响表面波传播的杂物 。 ８ 　 检测灵敏度 ８ ． １ 　 直角棱边法 当被检工件具有直角棱边时 ， 优先选择工件完好部位 ， 将探头放置在距直角棱边 １００ｍｍ 处 （ 见图 １ ）， 并使表面波主声束垂直于工件直角棱边 。 转动探头 ， 使棱边反射回波幅度达到最大 ， 然后将 此回波调节到满屏的 ８０％ 波高 ， 以此作为基准灵敏度 。 也可采用相同材料 、 相同工艺制作且具有直角棱边的模拟试件进行基准灵敏度调节 。 图 １ 　 直角棱边法示意图 ８ ． ２ 　 对比试块法 根据所使用的表面波探头频率 ， 按表 １ 推荐的参数 ， 在附录 Ａ 所述的对比试块上选择相应线槽 ， 将 探头放置在距线槽 １００ｍｍ 处 ， 并使表面波主声束垂直于线槽 。 转动探头 ， 使线槽反射回波幅度达到最 大 ， 然后将此最大幅度的线槽反射回波调节到满屏的 ８０％ 波高 ， 以此作为基准灵敏度 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ２３９０４ — ２００９ 表 １ 　 对比试块法的推荐参数 线槽编号 Ｌ４ Ｌ３ Ｌ２ Ｌ１ 频率 ／ ＭＨｚ １ ２ ～ ２．５ ４ ５ ８ ． ３ 　 水平距离  波幅曲线的绘制 应按所用探头和仪器组成的检测系统 ， 通过在工件直角棱边或试块线槽的实测数据来绘制水平距 离  波幅曲线 。 按 ８．１ 或 ８．２ 所得的 ８０％ 波高为第一点 ， 然后将探头至少放置于三个不同距离处 ， 分别测得各距 离处的最大波高 。 将不同距离处的最大波高点连成一平滑曲线 ， 即为表面波水平距离  波幅曲线 （ 见 图 ２ ）。 且最远点所测得的最大波高不应低于满屏的 １０％ 。 采用对比试块法时 ， 当检测距离大于试块长度时 ， 可按照距离增加 １ 倍 ， 波高降低 ３ｄＢ 处理 。 图 ２ 　 水平距离  波幅曲线 ８ ． ４ 　 检测灵敏度 采用直角棱边法绘制好距离波幅曲线后 ， 增益 １２ｄＢ 后作为检测灵敏度 。 采用对比试块法绘制好距离波幅曲线后 ， 增益 （ ２ ～ ４ ） ｄＢ 的耦合补偿后作为检测灵敏度 。 ９ 　 检测 ９ ． １ 　 扫查方式 除另有规定 ， 扫查路径一般需要沿被检工件表面两个相互垂直方向进行 ， 且探头呈 １０° ～ １５° 转动 （ 见图 ３ ）。 图 ３ 　 探头扫查示意图 ９ ． ２ 　 扫查速度 手动检测的扫查速度不宜超过 １５０ｍｍ ／ ｓ 。 ３ 犌犅 ／ 犜 ２３９０４ — ２００９ ９ ． ３ 　 扫查覆盖率 检测时 ， 为确保表面波声束能扫查到工件的整个被检区域 ， 注意扫查覆盖区应包含每次探头扫查路 径所覆盖的部分 。 １０ 　 记录和评定 １０ ． １ 　 概述 通常 ， 除能确认表面波是由表面杂质 、 油污 、 水滴或工件端面等引起的反射波之外 ， 其他达到或超过 距离  波幅曲线位于 Ⅱ 区的反射波均应作为缺欠信号处理 。 位于 Ⅰ 区的反射波信号应注意其是否由裂 纹等危害性缺欠引起 。 １０ ． ２ 　 缺欠的定量 １０ ． ２ ． １ 　 当需要对表面波检出的缺欠进行超声波定量时 ， 应当在扫描路径上移动并转动探头 ， 找到缺欠 最大反射信号 ， 然后降低增益 ， 将回波高度降低到距离  波幅曲线 ， 记录高出的 ｄＢ 差值 ， 定量表示为 “ ＤＡＣ＋ Δ ｄＢ ”。 １０ ． ２ ． ２ 　 如果需要确定缺欠的实际长度 ， 可采用磁粉检测或其他有效的方法测其长度 。 １０ ． ３ 　 缺欠的记录 需要时 ， 可采用图示法 、 照相法等手段进行记录 ， 记录内容应包括缺欠位置 、 走向 、 与距离  波幅曲线 的 ｄＢ 差值 、 长度及缺欠分布图等 。 １０ ． ４ 　 缺欠的评定 在检测中应注意超声波信号是否由裂纹性缺欠所形成 ， 如不能判断 ， 应辅以其他检测方法作综合 判定 。 １１ 　 检测报告 检测报告应包括以下内容 ： ａ ） 　 委托单位 ； ｂ ） 　 被检工件 ： 名称 、 编号 、 规格 、 材质 、 热处理状态 、 表面状态 ； ｃ ） 　 检测设备 ， 包括仪器 、 探头 、 耦合剂等 ； ｄ ）