GB∕T 3310-2023 銅及銅合金棒材超聲檢測方法（正式版）

銅及銅合金棒材超聲檢測方法2023-11-27發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T3310—2010《銅及銅合金棒材超聲波探傷方法》,與GB/T3310—2010相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：a)更改了適用范圍，由“適用于A型脈沖縱波反射法對直徑或?qū)吘酁?0mm～280mm圓形、矩形、方形和正六邊形銅合金棒材以及直徑或?qū)吘酁?0mm～80mm圓形、矩形、方形和正六邊形紫銅棒材的超聲波探傷”更改為“適用于A型脈沖縱波反射法對直徑不小于10mm的圓形、矩形、方形和正六邊形銅及銅合金棒材的超聲檢測”(見第1章，2010年版的第1章);b)更改了耦合劑的要求(見5.5,2010年版的4.5);c)更改了單晶直探頭和雙晶直探頭的頻率，由“1MHz～5MHz”更改為“0.5MHz～5MHz”;更改了探頭晶片直徑，由“探頭晶片直徑(或?qū)蔷€)為8mm～20mm”更改為“探頭晶片直徑(或?qū)蔷€)為6mm～25mm”(見6.2.2、6.2.4,2010年版的5.2.4);d)更改了接觸法檢測用的對比試塊人工缺陷，由“短橫孔對比試塊”更改為“平底孔對比試塊”(見8.2.2,2010年版的6.2.2);e)增加了單晶直探頭接觸法檢測靈敏度調(diào)整要求(見9.1.3);f)更改了掃查靈敏度，由“實際探傷，在上述探傷靈敏度的基礎(chǔ)上再提高2dB,作為掃查靈敏度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時，再將靈敏度降低2dB,并以此進行缺陷的判定”更改為“實際檢測時，在上述檢測靈敏度的基礎(chǔ)上再提高6dB,作為掃查靈敏度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時，再將靈敏度降低6dB,并以此進行缺陷的判定”(見9.2,2010年版的8.2);g)刪除了“缺陷的確定”的規(guī)定(見2010年版的8.5)h)刪除了“探傷結(jié)果的判定”的規(guī)定(見2010年版的第9章);i)增加了“缺陷評定”和“質(zhì)量等級”的規(guī)定(見第10章、第11章)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC243)歸口。本文件起草單位：中鋁洛陽銅加工有限公司、桂林漓佳金屬有限責(zé)任公司、寧波長振銅業(yè)有限公司、江蘇三合聲源超聲波科技有限公司、浙江海亮股份有限公司、寧波金田銅業(yè)(集團)股份有限公司、紹興市特種設(shè)備檢測院、紹興市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院、聊城市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所、國合通用(青島)測試評價有限公司、貴溪興園線纜線束技術(shù)研究院、山東品冠檢測技術(shù)服務(wù)有限公司。本文件于1981年首次發(fā)布，1999年第一次修訂，2010年第二次修訂，本次為第三次修訂。1銅及銅合金棒材超聲檢測方法1范圍本文件描述了銅及銅合金棒材的超聲檢測方法，內(nèi)容包括方法原理、一般要求、儀器設(shè)備、檢測類型本文件適用于A型脈沖縱波反射法對直徑不小于10mm的圓形、矩形、方形和正六邊形銅及銅合2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證GB/T12604.1—2020無損檢測術(shù)語超聲檢測JB/T10061A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術(shù)條件JB/T10062超聲探傷用探頭性能測試方法3術(shù)語和定義GB/T12604.1—2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。接觸法contactmethod用一個或多個超聲探頭直接與受檢工件接觸進行掃查的檢測方法。液浸法immersionmethod受檢件和超聲探頭均被浸入在用作耦合劑或折射棱鏡的液體中的檢測方法。將探頭從獲得最大回波幅度位置移動至回波幅度降低至其一半(下降6dB),以此移動范圍評定反射體尺寸的方法。4方法原理超聲波探傷儀產(chǎn)生的高頻電脈沖加到探頭晶片上，使晶片產(chǎn)生高頻振動，發(fā)生電聲轉(zhuǎn)換，通過耦合介質(zhì)將探頭晶片所產(chǎn)生的超聲波傳入到被檢工件，超聲波在工件內(nèi)傳播時遇到不同聲阻抗介質(zhì)的界面(如缺陷或底面)時產(chǎn)生反射并返回探頭晶片，經(jīng)過晶片再一次電聲轉(zhuǎn)換，將聲能轉(zhuǎn)換成電能，由儀器接受并進行信號處理，在探傷儀顯示器上顯示缺陷的深度和大小。25一般要求5.1超聲檢測人員應(yīng)按GB/T9445的要求經(jīng)過培訓(xùn)，取得國家相關(guān)授權(quán)部門頒發(fā)的超聲檢測技術(shù)等級資格證書。取得鑒定等級Ⅱ級以上(含Ⅱ級)技術(shù)等級資格證書者方可有資格簽發(fā)檢測報告。5.2被探棒材的表面粗糙度Ra應(yīng)不大于6.3μm,且不應(yīng)有影響檢測的氧化皮、銹蝕、油污等。5.3在規(guī)定的檢測靈敏度條件下，被探棒材的信噪比應(yīng)不小于6dB。5.4為了保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，檢測場地不應(yīng)設(shè)在有強磁、震動、高頻、電火花等環(huán)境中。5.5液浸法使用的耦合劑應(yīng)采用無氣泡、無雜質(zhì)、清潔的自來水，接觸法使用的耦合劑宜具有良好的透6儀器設(shè)備A型脈沖反射式超聲波探傷儀應(yīng)符合JB/T10061的要求。6.2.1超聲檢測用探頭的性能測試按JB/T10062的規(guī)定進行。6.2.2接觸法檢測的探頭采用單晶直探頭或雙晶直探頭，頻率為0.5MHz～5MHz。6.2.3液浸法檢測的探頭采用縱波線聚焦探頭或點聚焦探頭，頻率為5MHz～10MHz。6.2.4探頭晶片直徑(或?qū)蔷€)為6mm～25mm。6.3傳動設(shè)備6.3.1液浸探頭的機座和探頭架應(yīng)能方便、可靠地調(diào)節(jié)水層距離和超聲波的入射角，以及探頭與傳動設(shè)備之間的同心度。必要時，可以采用浮動跟蹤裝置。6.3.2傳動設(shè)備可以是探頭旋轉(zhuǎn)，棒材直線前進；也可以是探頭不動，棒材旋轉(zhuǎn)前進。6.3.3傳動設(shè)備應(yīng)勻速運轉(zhuǎn)，保證檢測過程中探頭和棒材之間的相對位移速度穩(wěn)定。7檢測類型選取雙晶直探頭接觸法和單晶直探頭接觸法一般采用手工掃查方式進行檢測，液浸法檢測應(yīng)在傳動設(shè)備上進行自動檢測。檢測類型的選取見表1。表1檢測類型的選取規(guī)格mm檢測類型直徑對邊距液浸法雙晶直探頭接觸法或液浸法單晶直探頭接觸法——雙晶直探頭接觸法單晶直探頭接觸法38對比試塊8.1試塊材料的要求對比試塊與被檢棒材應(yīng)具有相同材質(zhì)或相似聲學(xué)性能、規(guī)格、加工工藝，其內(nèi)部不應(yīng)有影響檢測結(jié)果的自然缺陷。8.2對比試塊的選用8.2.1液浸法和雙晶直探頭接觸法檢測靈敏度調(diào)整的對比試塊采用圖1規(guī)定的平底孔對比試塊。平底孔應(yīng)沿試塊的徑向鉆孔，埋藏深度應(yīng)符合表2的規(guī)定，平底孔的直徑應(yīng)符合表3規(guī)定的相應(yīng)等級所對應(yīng)的單個缺陷當(dāng)量直徑要求。平底孔的孔徑偏差不大于0.05mm,孔的深度偏差不大于0.10mm。單位為毫米標(biāo)引符號說明：D——對比試塊直徑；φ——平底孔直徑。圖1液浸法和雙晶直探頭接觸法對比試塊示意圖表2對比試塊直徑及平底孔埋藏深度單位為毫米平底孔埋藏深度0.5D;0.75D>15～25>25～508.2.2單晶直探頭接觸法檢測靈敏度調(diào)整的對比試塊采用圖2規(guī)定的平底孔對比試塊。平底孔應(yīng)沿試塊的徑向鉆孔，平底孔埋藏深度為10mm,平底孔的直徑應(yīng)符合表2規(guī)定的相應(yīng)級別所對應(yīng)的單個缺陷當(dāng)量直徑要求。平底孔的孔徑偏差不大于0.05mm,孔的深度偏差不大于0.10mm。8.2.3采用對比法確定缺陷當(dāng)量的對比試塊應(yīng)采用與缺陷相同聲程的平底孔對比試塊，平底孔直徑包含表3規(guī)定的四個級別所對應(yīng)的單個缺陷當(dāng)量直徑。4GB/T3310—2023標(biāo)引符號說明：D——對比試塊直徑；圖2單晶直探頭接觸法對比試塊示意圖9檢測步驟9.1檢測靈敏度的調(diào)整9.1.1液浸法檢測時，正確調(diào)節(jié)水層距離和超聲波聲束與棒材軸向之間的垂直度，使得超聲波聲束能垂直入射棒材。首先將探頭放置在與被檢棒材相同直徑的表1和圖1所示的對比試塊中埋藏深度為0.5D的平底孔人工缺陷的上方，移動探頭，使其反射波為最高，同時調(diào)整儀器增益旋鈕，使反射波高為滿幅的80%,然后移動探頭到埋藏深度為0.75D的平底孔人工缺陷的上方，同樣使反射波高為滿幅的80%,兩次調(diào)整衰減器讀數(shù)相差小于2dB,此時已調(diào)整好檢測靈敏度。9.1.2雙晶直探頭接觸法檢測時，將探頭分別放置在與被檢棒材相同直徑的表1和圖1所示的對比試塊中埋藏深度為0.5D和0.75D的平底孔人工缺陷的上方，調(diào)整儀器增益旋鈕，使平底孔人工缺陷的反射波高為滿幅的80%,以調(diào)整儀器增益讀數(shù)高時的平底孔反射波高為滿幅的80%作為檢測靈敏度。9.1.3單晶直探頭接觸法檢測時，將探頭放置在與被檢棒材相同直徑的圖2所示的對比試塊中深度為10mm的平底孔人工缺陷的上方，調(diào)整儀器增益旋鈕，使平底孔人工缺陷的反射波高為滿幅的80%,作為檢測靈敏度。當(dāng)聲程大于3倍近場區(qū)時，可采用棒材第一次底波來調(diào)整檢測靈敏度，首先將棒材第一次底波高度調(diào)整滿幅的80%,然后按公式(1)計算所需提高的增益數(shù)值A(chǔ),將儀器增益提高A,此時檢測靈敏度已調(diào)整完畢。式中：A——需提高的增益數(shù)值，單位為分貝(dB);λ——波長，單位為毫米(mm);d——被檢棒材直徑，單位為毫米(mm);………π圓周率；φ——平底孔直徑，單位為毫米(mm)。9.2掃查靈敏度實際檢測時，在上述檢測靈敏度的基礎(chǔ)上再提高6dB,作為掃查靈敏度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時，再將靈敏度降低6dB,并以此進行缺陷的判定。59.3掃查速度接觸法檢測時掃查速度應(yīng)不大于150mm/s,液浸法檢測時掃查速度應(yīng)為5m/min～25m/min。9.4掃查范圍探頭沿棒材軸向和周向進行100%的掃查，掃查聲束有效截面應(yīng)有15%的覆蓋面。10缺陷評定10.1.1缺陷平面位置的確定將探頭在被檢棒材表面移動，即可獲得缺陷最高反射波處的位置，從而確定缺陷的平面位置。10.1.2缺陷埋藏深度的確定采用對比試塊比較進行確定，或利用棒材的直徑采用比例法進行確定。10.2缺陷當(dāng)量的評定被檢缺陷的深度不小于3倍的近場區(qū)長度時，采用DGS法及計算法確定缺陷當(dāng)量；被檢缺陷的深度小于3倍的近場區(qū)長度時，采用試塊對比法確定缺陷當(dāng)量。注：DGS法，即距離-波幅-當(dāng)量(distance-gain-sizemethod,DGS)法，利用DGS曲線圖，以平底孔表示來自一反射體的回波高度，按圓盤形反射體的當(dāng)量回波高度給出當(dāng)量回波的方法。10.3單個缺陷的評定當(dāng)單個缺陷小于探頭聲束面積時，將缺陷的反射波高與同聲程對比試塊平底孔的反射波高比較。當(dāng)單個缺陷大于探頭聲束面積時，可采用6dB法進行評定。10.4多個缺陷的評定對每個缺陷當(dāng)量的最大反射波高的中心位置進行定位，確定相鄰缺陷之間的距離，比較任意兩個相鄰缺陷之間的指示中心間距，根據(jù)表2,以最小的間距按相應(yīng)質(zhì)量等級要求進行評定。10.5缺陷長度的評定10.5.1用雙晶直探頭確定缺陷邊界或指示長度時，探頭移動方向應(yīng)與聲波分割面相垂直，移動探頭找到缺陷的最高波，采用6dB法測定缺陷的指示長度。10.5.2用單晶直探頭確定缺陷的指示長度時，移動探頭找到缺陷的最高波，采用6dB法測定缺陷的指示長度。10.5.3液浸法采用縱波線聚焦和點聚焦探頭檢測時，缺陷報警顯示的長度即為缺陷的指示長度。11質(zhì)量等級銅及銅合金棒材超聲檢測的質(zhì)量等級按表3的規(guī)定分為四級，應(yīng)根據(jù)缺陷評定結(jié)果按表3確定該產(chǎn)品