(高清版)GBT 40733-2021 焊縫無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 自動(dòng)相控陣超聲技術(shù)的應(yīng)用

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)學(xué)兔兔ww.bzfxwcom標(biāo)準(zhǔn)下載 I 1 2 3 4 5 6 7 710設(shè)備核查 911檢測(cè)工藝規(guī)程驗(yàn)證 912焊縫檢測(cè) 9 附錄A(資料性)典型參考試塊和參考反射體 附錄B(規(guī)范性)相控陣超聲儀器定期使用或修復(fù)后的性能檢驗(yàn) 附錄C(規(guī)范性)相控陣超聲探頭的性能檢驗(yàn) 附錄D(規(guī)范性)相控陣超聲檢測(cè)儀器與探頭的組合性能檢驗(yàn) 附錄E(資料性)可能使用的信號(hào)的圖示 I·用修改采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T40732代替了ISO22825(見(jiàn)第1章、第4章);●用等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T12604.1代替了ISO5577(見(jiàn)第3章);●用等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T34628代替了ISO17635(見(jiàn)第4章);●用修改采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T11345代替了ISO●用修改采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T29712代替了ISO●用等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T40734代替了ISO——增加了ISO18563-1規(guī)定的相控陣超聲儀器定期使用或修復(fù)后的性能檢驗(yàn)要求及方法1焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)GB/T9445無(wú)損檢測(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證(GB/T9445—2015,ISO9712:2012,IDT)GB/T11345焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定(GB/T11345—2013,GB/T12604.1無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)超聲檢測(cè)(GB/T12604.1—2005,ISO5577:2000,IDT)29712焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)(GB/T29712—2013,ISO11666:2010,40734焊縫無(wú)損檢測(cè)相控陣超聲檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)(GB/T40734—2021,ISO19285:GB/T40732焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲ISO5817焊接鋼、鎳、鈦及其合金的熔化焊接頭(束焊除外)缺欠質(zhì)量等級(jí)[Welding—Fusion-weldedjointsinsteel,nickel,titaniumawelds—Ultrasonictesting—Useoftime-of-flightdiffractiontechnique(ISO15626焊縫無(wú)損檢測(cè)衍射時(shí)差技術(shù)(TOFD)驗(yàn)收等級(jí)[Non-destructivetestingofwelds—Time-of-flightdiffractiontechnique2matedultrasonictesting—SelectionandapplicaISO18563-1無(wú)損檢測(cè)相控陣超聲設(shè)備性能特征和測(cè)試方法第1部分：儀器(Non-destructivetesting—CharacterizationandverifiISO18563-2無(wú)損檢測(cè)相控陣超聲設(shè)備性能特征和測(cè)試方法第2部分：探頭(Non-destructivetesting—CharacterizationandverificationofultISO18563-3無(wú)損檢測(cè)相控陣超聲設(shè)備性能特征和測(cè)試方法第3部分：組合系統(tǒng)(Non-de-structivetesting—Characterizationandverificationofultrasonicphasedarrayequipment—Part3:EN16018無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)相控陣超聲檢測(cè)(Non-destructivetesting—Terminology-Termsusedinultrasonictes3從檢測(cè)等級(jí)A至檢測(cè)等級(jí)C,可通過(guò)增加檢測(cè)覆蓋范圍，例如增加入射聲束數(shù)量、采用組合技術(shù)通常情況下，檢測(cè)等級(jí)與質(zhì)量等級(jí)(如按ISO5817)相關(guān)。合適的檢測(cè)等級(jí)可按照焊縫檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)ABBCD特殊應(yīng)用各檢測(cè)等級(jí)的最低要求見(jiàn)表2,同時(shí)，在任何情況下都應(yīng)按7.2在參考試塊上驗(yàn)證相控陣的設(shè)置。圖例ABC參考試塊(參見(jiàn)附錄A)固定角度掃描*式不單獨(dú)使用固定角度掃描式單側(cè)單側(cè)單側(cè)4表2檢測(cè)等級(jí)(續(xù))圖例ABC參考試塊(參見(jiàn)附錄A)單側(cè)單側(cè)不推薦使用單側(cè)當(dāng)規(guī)范要求時(shí)使用當(dāng)使用檢測(cè)等級(jí)C時(shí)，使用本表中至少兩組不同的檢測(cè)設(shè)置，其中至少有一組是扇掃描或TOFD當(dāng)規(guī)范中要求檢測(cè)橫向不連續(xù)時(shí)，應(yīng)增加適當(dāng)?shù)臋z測(cè)設(shè)置。可使用探頭偏轉(zhuǎn)或電子聲束偏4聲束角度至少相差10°。5適用時(shí)，相控陣超聲檢測(cè)設(shè)備應(yīng)符合ISO18563-1、ISO18563-2和ISO18563-3的規(guī)定。6應(yīng)選擇可在適用的時(shí)基范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化A掃描的超聲儀器。推薦采用A掃描采樣率不低于探頭標(biāo)稱頻率6倍的儀器。每個(gè)激活孔徑上的壞晶片數(shù)量最多為每16個(gè)晶片中不超過(guò)1個(gè)，不應(yīng)有相鄰晶片損壞。當(dāng)激活孔對(duì)于制造過(guò)程檢測(cè)，檢測(cè)區(qū)域應(yīng)包含焊縫及其兩側(cè)至少10mm寬母材(激光焊和電子束焊取形狀給檢測(cè)帶來(lái)的影響并掌握超聲在被檢件中的傳播情況。該類(lèi)檢測(cè)應(yīng)按等級(jí)D檢測(cè)，除非根據(jù)表2對(duì)于檢測(cè)等級(jí)D,應(yīng)使用典型的參考試塊驗(yàn)證掃查計(jì)劃(參見(jiàn)附錄A)。7若不使用特殊的高溫相控陣探頭和耦合劑，被檢表面溫度應(yīng)在0℃~50℃范圍內(nèi)。在根據(jù)本文件實(shí)施檢測(cè)之前，應(yīng)設(shè)定檢測(cè)范圍和靈敏度。相控陣設(shè)置中任何一項(xiàng)參數(shù)(如探頭位8使用角度增益修正(ACG)或時(shí)間增益修正(TCG)功能可使所有角度的聲束和不同距離處的信號(hào)靈敏度應(yīng)核查整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)。如果未發(fā)現(xiàn)偏離原因，應(yīng)應(yīng)達(dá)到符合要求的信噪比。偏離4dB適用于脈沖回波檢測(cè)法。對(duì)于TOFD技術(shù)，允許偏離6dB。范圍應(yīng)修正范圍設(shè)定，并重新檢測(cè)自前次有效核查的參考試塊及要求參見(jiàn)附錄A。9所有試塊直徑或曲率都應(yīng)符合6.2.3和7.5的規(guī)定。探頭楔塊和參考試塊的最大間隙為0.5A參見(jiàn)圖A.1BCD按相關(guān)規(guī)定脈沖重復(fù)頻率、數(shù)據(jù)采集頻率和檢測(cè)范圍覆蓋等因素選擇掃查速度。掃查線丟失表明掃查速度過(guò)快。在單次掃查過(guò)程中丟失數(shù)據(jù)的比例不可超過(guò)5%,相鄰兩根掃查線不應(yīng)同時(shí)丟失。相控陣圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)要求檢測(cè)人員技能和經(jīng)驗(yàn)豐富(見(jiàn)6.1)。檢測(cè)人員應(yīng)能決定質(zhì)量不佳的數(shù)據(jù)為了確定某個(gè)指示是否為相關(guān)指示(由不連續(xù)導(dǎo)致),應(yīng)結(jié)合相對(duì)于基本噪聲水平的信號(hào)形狀和幅不連續(xù)的長(zhǎng)度定義為在x軸坐標(biāo)上的最大差值。應(yīng)按GB/T29712測(cè)定指示的長(zhǎng)度。如果使用 這4種可能使用衍射信號(hào)的示例，參見(jiàn)附錄E。 1)被檢件標(biāo)識(shí)；3)材質(zhì)和產(chǎn)品門(mén)類(lèi)；4)幾何結(jié)構(gòu)；5)焊接接頭位置；6)焊接工藝和熱處理狀態(tài)；7)表面狀態(tài)及溫度；8)被檢件制造階段。1)相控陣儀器(包括帶編碼的機(jī)械掃查裝置)的型號(hào)、編號(hào)和制造商(如需要);要);3)參考試塊信息和編號(hào)(如需要);4)耦合劑類(lèi)型。1)檢測(cè)等級(jí)和書(shū)面檢測(cè)工藝規(guī)程；2)檢測(cè)目的和檢測(cè)范圍；3)參考點(diǎn)和坐標(biāo)系；4)范圍和靈敏度設(shè)定方法及具體值；5)信號(hào)處理和掃查步進(jìn)設(shè)定的詳細(xì)信息；6)掃查計(jì)劃；7)空間受限和與本文件的任何偏離(如有)。2)晶片間距和間隙尺寸；3)聚焦(校準(zhǔn)和檢測(cè)時(shí)宜相同);4)虛擬孔徑，如晶片數(shù)量和寬度；5)聚焦法則中激發(fā)晶片數(shù)量；6)聲束軸線與焊縫坡口法線的最大偏離角度；7)書(shū)面記錄楔塊制造商推薦的角度范圍；8)書(shū)面記錄校準(zhǔn)、時(shí)間校正增益修正(TCG)和角度校正增益修正(ACG)。1)相控陣原始數(shù)據(jù)文件；2)相關(guān)指示的紙版相控陣圖像和所有電子版圖像和數(shù)據(jù)；5)參考點(diǎn)和坐標(biāo)系；6)檢測(cè)日期；7)檢測(cè)人員的姓名、簽字和資格。(資料性)當(dāng)參考試塊厚度為6mm～25mm時(shí)，推薦至少有3個(gè)參考反射體(見(jiàn)圖A.1),反射體可加工在一當(dāng)參考試塊厚度大于25mm時(shí)，推薦至少有5個(gè)反射體(見(jiàn)圖A.2),反射體可加工在一個(gè)或多個(gè)厚度t長(zhǎng)度1t厚度t注：橫孔長(zhǎng)度L≥25mm。t(3/4)tt(3/4)t三個(gè)橫孔在同三個(gè)槽在同A.2.1檢測(cè)等級(jí)A(圖A.1)t—試塊厚度。圖A.1適用于檢測(cè)等級(jí)A的參考試塊A.2.2檢測(cè)等級(jí)B(圖A.2)DaYX圖A.2適用于檢測(cè)等級(jí)B的參考試塊圖A.2中的X所示的橫孔距上表面4mm,直徑為2mm,最小長(zhǎng)度為30mm,亦可等同使用表A.1中相同尺寸的表面槽。A.2.3檢測(cè)等級(jí)C(圖A.3)圖A.3中的X所示的橫孔距上表面4mm,直徑為2mm,最小長(zhǎng)度為30mm,亦可等同使用表A.1中相同尺寸的表面槽。槽2和槽4位于模擬焊縫中心線。槽1和槽3位于被檢區(qū)域的邊緣。槽5位于模擬焊縫坡口處，與坡口面夾角不超過(guò)±5°。槽5的尺寸和位置需符合相關(guān)規(guī)定。在參考試塊上須有一處沒(méi)有任何人工反射體的區(qū)域，此區(qū)域應(yīng)大于聲束寬度。該區(qū)域在模擬焊縫中心線兩側(cè)宜是對(duì)稱的。DDY圖A.3適用于檢測(cè)等級(jí)C的參考試塊A.2.4檢測(cè)等級(jí)D檢測(cè)等級(jí)D需要特定的、包含額外反射體的參考試塊，該試塊與被檢件有相同的形狀，相同的母材特性，相同的焊接材料特性和相同的焊接工藝。這些特殊試塊作為檢測(cè)等級(jí)B和檢測(cè)等級(jí)C規(guī)定的參考試塊的補(bǔ)充試塊使用。(規(guī)范性)檢測(cè)項(xiàng)目目視檢測(cè)等效輸入噪聲b)所有檢測(cè)均在50Ω環(huán)境下進(jìn)行；為100mV,調(diào)節(jié)增益產(chǎn)生幅度為80%FSH的信號(hào)。從fm開(kāi)始以不超過(guò)5%標(biāo)稱帶寬的增量增加或減少頻率，記錄相控陣超聲儀器屏幕上的顯示高度比最大高度Amx低3dB的較高頻率f。和較低頻率fi(-3每個(gè)頻帶的中心頻率f。見(jiàn)公式(B.1):△f=fu-f在可以同時(shí)激活的通道上重復(fù)上述測(cè)量(例如16/64多通道儀器，對(duì)16個(gè)通道逐一測(cè)量)。70n982每個(gè)頻率范圍的中心頻率f。在制造商技術(shù)規(guī)范規(guī)定值的士10%以內(nèi)。每個(gè)頻率范圍的較高頻率f。和較低頻率fi在制造商技術(shù)規(guī)范規(guī)定值的±10%以內(nèi)。B.5通道增益變化B.5.1檢測(cè)方法使用外部發(fā)射器，將發(fā)射器在最大帶寬的中心頻率f。(按B.4.1測(cè)得)時(shí)的正弦電壓連接到第1個(gè)調(diào)節(jié)發(fā)射器的電壓和增益，使通道1的最大信號(hào)幅度為80%FSH。在所有通道上重復(fù)上述測(cè)量(例如16/64多通道儀器，對(duì)64個(gè)通道逐一測(cè)量)。B.5.2驗(yàn)收b)所有檢測(cè)均在50Ω環(huán)境下進(jìn)行；平與噪聲水平相同。測(cè)量示波器上輸入信號(hào)的峰值電壓V(伏特)和經(jīng)校準(zhǔn)的外部衰減器的衰減量S(dB)。等效輸入噪聲Vei(伏特)見(jiàn)公式(B.4):在可以同時(shí)激活的通道上重復(fù)上述測(cè)量(例如16/64多通道儀器，對(duì)16個(gè)通道逐一測(cè)量)。B.6.2驗(yàn)收B.7.1檢測(cè)方法按圖B.1所示電路，將發(fā)射器在最大帶寬的中心頻率f。(按B.4.1測(cè)得)時(shí)的正弦電壓連接到第1對(duì)可以同時(shí)激活的通道(例如16/64多通道儀器，對(duì)16個(gè)通道逐一測(cè)量)和模擬濾波器定義的每個(gè)按圖B.1所示電路，將發(fā)射器在最大帶寬的中心頻率f。(按B.4.1測(cè)得)時(shí)的正弦電壓連接到第1外部衰減器設(shè)置為2dB,調(diào)節(jié)輸入信號(hào)和儀器增益，使顯示信號(hào)為80%FSH,記錄相關(guān)的增益如果儀器可以測(cè)量的信號(hào)幅度(使用閘門(mén))超過(guò)100%FSH,則需相應(yīng)地?cái)U(kuò)展表B.2以進(jìn)行最大可在可以同時(shí)激活的通道上重復(fù)上述測(cè)量(例如16/64多通道儀器，對(duì)16個(gè)通道逐一測(cè)量)。表B.2垂直線性驗(yàn)收條款外部衰減器設(shè)定/dB顯示屏上的目標(biāo)幅值/%FSH012參考線4685使儀器同步信號(hào)與發(fā)射器信號(hào)同步(默認(rèn)情況下使用第1通道的脈沖)。通過(guò)發(fā)射器產(chǎn)生1個(gè)單周儀器設(shè)置為中間增益，調(diào)節(jié)發(fā)射器輸出直到顯示屏上信號(hào)按照規(guī)定的最大接收延遲20%的增量施加4個(gè)連續(xù)接收延遲，而4個(gè)接收延遲對(duì)應(yīng)4個(gè)目標(biāo)延遲按圖B.2,對(duì)于每個(gè)目標(biāo)延遲時(shí)間tTarget,測(cè)量(如用閘門(mén))參考時(shí)間tpo和脈沖之間的時(shí)間tg,按公在可以同時(shí)激活的接收器通道上重復(fù)測(cè)量最大時(shí)間差ta(例如16/64多通道儀器，對(duì)16個(gè)通道逐杜t 2——1po——lpi——4——Ip? 圖B.2延時(shí)線性測(cè)量程序B.9.2驗(yàn)收最大時(shí)間差ta小于或等于制造商技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的最大延遲時(shí)間或時(shí)間分辨率值的1%。(規(guī)范性)C.1.2.2接觸法C.2.1檢測(cè)方法C.3.1一般要求C.3.2檢測(cè)方法各陣元的相對(duì)脈沖回波靈敏度變化量S.按公式(C.1)計(jì)算：C.3.3驗(yàn)收表C.1給出了所有陣元可接受的相對(duì)脈沖回波表C.1二維矩陣探頭可接受的相對(duì)靈敏度變陣元面積≥1mm2陣元面積<1mm2注：n為陣元總數(shù)。C.4.1一般要求通過(guò)高頻率f.和低頻率fi按公式(C.2)計(jì)算得到中心頻率fo:相對(duì)帶寬(單位為%)按公式(C.4)計(jì)算：平均中心頻率是計(jì)算值f。的平均值。平均相對(duì)帶寬是計(jì)算值△fe平均中心頻率在探頭數(shù)據(jù)表中規(guī)定的額定頻率的士10%以內(nèi)。每個(gè)陣元的中心頻率在平均中心頻率的士10%以內(nèi)。C.5.2檢測(cè)方法C.5.3驗(yàn)收C.5.3.1一般要求驗(yàn)收條款僅適用于基于相同設(shè)計(jì)制造的數(shù)量多于10個(gè)的探頭。C.6陣元間串?dāng)_C.6.1一般要求對(duì)于最多可以包含64個(gè)陣元的陣列，陣元間串?dāng)_在2個(gè)位置上確定，而多于64個(gè)陣元的陣列，在4個(gè)位置上確定。Ve——脈沖觸發(fā)電壓；C.驗(yàn)收C.7.1一般要求C.7.3驗(yàn)收C.7.3.2二維相控陣探頭陣元總數(shù)>64陣元總數(shù)≤6400(規(guī)范性)前應(yīng)對(duì)其在給定操作模式和設(shè)置下進(jìn)行表D.1的第1組測(cè)試和第2組測(cè)試。D.1.3對(duì)與參考系統(tǒng)相同的系統(tǒng)，可只進(jìn)行第2組測(cè)試。當(dāng)所有測(cè)試滿足要求時(shí)，可認(rèn)為該系統(tǒng)符合D.1.5具體測(cè)試方法見(jiàn)ISO18563-3。檢驗(yàn)項(xiàng)目晶片和通道最長(zhǎng)聲時(shí)對(duì)應(yīng)于距離反射體最遠(yuǎn)的晶片的回波；最短聲時(shí)對(duì)應(yīng)于最靠近反射體的晶片的回晶片相對(duì)靈敏度同一有效孔徑上，每16個(gè)晶片中的無(wú)效晶片數(shù)量不超過(guò)1個(gè)，且無(wú)效晶片不相鄰不飽和探頭入射點(diǎn)折射角記錄在系統(tǒng)記錄表上。士5°范圍內(nèi)件上的入射點(diǎn)記錄在系統(tǒng)記錄表上。士5°范圍內(nèi)將距離一波幅曲線及增益Ga記錄在系統(tǒng)記錄表上(液浸式探頭)傾斜角表D.1組合性能檢驗(yàn)項(xiàng)目及驗(yàn)收(續(xù))檢驗(yàn)項(xiàng)目柵瓣(推薦)圖像核查幅度對(duì)比設(shè)備目視檢測(cè)楔塊沒(méi)有影響波束特性的機(jī)械損傷。晶片相對(duì)靈敏度若存在一個(gè)或多個(gè)新的無(wú)效元件，重新測(cè)試對(duì)受影響的有效孔徑b)相同有效孔徑上，每16個(gè)晶片中的無(wú)效晶片數(shù)量不大于1個(gè)，且無(wú)效晶片不相鄰。只有在實(shí)際的信噪比可被接受時(shí)，才允許新的信號(hào)幅值平均值與參考值之間相差大于6dB否則應(yīng)進(jìn)行維護(hù)虛擬探頭的實(shí)際使用的增益與參考增益相差不超過(guò)士4dB。只有在實(shí)際的信噪比可被接受時(shí)，才允許實(shí)際使用的增益與參考增益相差大于4dB,否則應(yīng)虛擬探頭的歸一化后，使用相同延遲法則的所有虛擬探頭在每個(gè)深度處反射體的回波波幅均