(高清版)GBT 40732-2021 焊縫無損檢測　超聲檢測　奧氏體鋼和鎳基合金焊縫檢測

ICS25.160.40GB/T40732—2021/ISO22825:2017焊縫無損檢測超聲檢測奧氏體鋼和鎳基合金焊縫檢測(ISO22825:2017,IDT)國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會IGB/T40732—2021/ISO22825:2017 Ⅲ 1 13術語和定義 2 2 36檢測設備 37縱波檢測范圍設置 38靈敏度設置 49檢測工藝規(guī)程和超聲技術 510指示分類和尺寸測量 8 812檢測報告 9附錄A(資料性)縱波斜入射技術 附錄B(資料性)用于范圍設置的不銹鋼校準試塊 附錄C(資料性)用于靈敏度設置的參考試塊 21ⅢGB/T40732—2021/ISO22825:2017本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件使用翻譯法等同采用ISO22825:2017《焊縫無損檢測超聲檢測奧氏體鋼和鎳基合金焊縫檢測》與本文件中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下：——GB/T——GB/T——GB/T12604.1—2020無損檢測術語超聲檢測(ISO5577:2017,MOD);19799.2—2012無損檢測超聲檢測2號校準試塊(ISO7963:2006,IDT);9445—2015無損檢測人員資格鑒定與認證(ISO9712:2012,IDT);-——GB/T34628—2017焊縫無損檢測金屬材料應用通則(ISO17635:2016,IDT)?！狤N12668-1、EN12668-2和EN12668-3改為ISO22232-1、ISO22232-2和ISO22232-3; 本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國焊接標準化技術委員會(SAC/TC55)歸口。立工程科技有限責任公司、湖南省永州市產(chǎn)商品質量監(jiān)督檢驗所、上海船舶工程質量檢測有限公司、蘇金花。GB/T40732—2021/ISO22825:2017料特性導致各向異性的力學和聲學特性有關。這些特點與低合金鋼焊縫各向同性的特性形成鮮明對比。奧氏體焊縫和其他粗晶各向異性材料顯著地這類金屬超聲檢測技術與常規(guī)超聲檢測技術不同。這類檢測技術通常不使用常規(guī)橫波斜探頭，而使用斜入射縱波雙晶探頭或者爬波探頭。點與被檢件保持一致。1GB/T40732—2021/ISO22825:2017焊縫無損檢測超聲檢測奧氏體鋼和鎳基合金焊縫檢測ISOry)ISO無損檢測無損檢測超聲檢測超聲檢測術語(Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—Vocabula-2號校準試塊(Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—SpecificationforcalibrationblockNo.2)ISO9712無損檢測人員資格鑒定與認證(Non-destructivetesting—Qualificationandcertifica-tionofNDTpersonnel)ISO13588無損檢測超聲檢測自動相控陣超聲技術的應用(Non-destructivetestingofwelds—Ultrasonictesting—Useofautomatedphasedarraytechnology)ISO17635焊縫無損檢測金屬材料應用通則(Non-destructivetestingofwelds—Generalrulesformetallicmaterials)ISO22232-1無損檢測超聲設備性能特征和測試方法第1部分：儀器(Non-destructivetes-ting—Characterizationandverificationofultrasonictestingequipment—Part1:Instruments)ISO22232-2無損檢測超聲設備性能特征和測試方法第2部分：探頭(Non-destructivetes-ting—Characterizationandverificationofultrasonictestingequipment—Part2:Probes)ISO22232-3無損檢測超聲設備性能特征和測試方法第3部分：組合性能(Non-destructivetesting—Characterizationandverificationofultrasonictestingequipment—Part3:Combinedequip-2GB/T40732—2021/ISO22825:2017ISO5577和ISO17635界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.13.2焦距focaldistance(雙晶探頭)兩個聲束軸線交點(焦點)至探頭中心點的距離。3.3聚焦曲線focalcurve特性曲線描述(雙晶探頭)超聲在給定材料中的傳播距離和反射體靈敏度的曲線。4檢測前所需的信息c)檢測等級(見第10章);d)檢測時被檢對象所處的制造或加工狀態(tài)；f)焊前和(或)焊后是否應進行母材檢測(見11.3);g)參考反射體(見第6章和第7章);h)人員資格(見第5章);i)報告要求(見第12章);j)驗收條款和/或記錄等級。a)書面檢測工藝規(guī)程(見第9章);d)焊接工藝或焊接過程有關信息；e)考慮焊后熱處理的檢測時機；f)焊前和(或)焊后母材超聲檢測結果；g)標記焊縫坐標點和坐標系統(tǒng)文件。3GB/T40732—2021/ISO22825:2017按本文件檢測的人員應按照ISO9712或合同各方同意的體系進行資格鑒定與認證，并由雇主或其代表對其進行崗位培訓和操作授權。試。宜記錄并保存這些培訓和鑒定結果。用于檢測的設備應滿足ISO22232-1和ISO22232-2的要求。除儀器和探頭的組合性能應滿足ISO22232-3外，雙晶縱波探頭可在ISO22232-3規(guī)定以外適合的試塊上進行驗證。雙晶探頭應在被測的典型材料上獲得可用的聚焦曲線?？蛇x用滿足以下要求的相控陣設備：—-—相控陣設備符合ISO18563-1和ISO18563-2的要求；——除雙晶縱波探頭外，設備的組合性能驗證應按ISO18563-3描述的方法進行；雙晶縱波探頭可按ISO18563-3規(guī)定以外適合的試塊上進行驗證。雙晶探頭應在被測的典型材料上獲得可用的聚焦曲線。7縱波檢測范圍設置應在合適的試塊上調節(jié)范圍，設計與ISO7963確定的2號試塊類似的試塊，見附錄B,試塊中至少一個圓弧面的半徑應與探頭焦距接近。在試塊圓弧面上找到最高反射回波后，應在探頭側邊標記入射點。由于難于獲得大角度探頭和爬波探頭的最高反射回波，可選擇發(fā)射聲束中的橫波進行替代，獲取其最高反射回波。如果選取此方法，應在書面檢測工藝規(guī)程中給出調節(jié)方法。指示兩個不同半徑的回波信號。上半徑與探頭焦距接近的圓弧面進行零點校正。使用8.2或8.3中的反射體修正指示的幾何位置時，可考慮母材和焊縫的聲速差異。應在每次檢測4GB/T40732—2021/ISO22825:2017如果在核查中發(fā)現(xiàn)偏離，應按表1要求進行修正。表1范圍偏離1時基線偏差值≤5%無需修正，繼續(xù)檢測2時基線偏差值>5%應修正設定，同時該設備前次校驗后檢查的全部焊縫應重新檢測8靈敏度設置應采用帶焊縫的試塊作為參考試塊調節(jié)靈敏度。焊縫參考試塊見附錄C。參考試塊的厚度應與檢測對象的厚度相近，厚度差不大于10%厚度或3mm兩者的較大值。參考反射體為焊縫中心線和/或熔合線上的橫孔，或者為熔合線上的平底孔。表面刻槽應作為近表面缺陷的參考反射體檢測。具體參見圖C.1、圖C.2和圖C.3。當使用雙晶探頭時，應基于探頭聚焦曲線確定與壁厚相關的聲束掃查區(qū)域。應在書面工藝規(guī)程上規(guī)定聲束掃查區(qū)域。應根據(jù)書面工藝規(guī)程要求，在每次檢測前調節(jié)靈敏度設置。檢測面與探頭靴底面的間隙g不應大于0.5mm。對于圓柱面或球面，上述要求按公式(1)核查： (1)式中：a——探頭接觸面寬度，單位為毫米(mm);D——工件直徑，單位為毫米(mm)。如果間隙g值大于0.5mm,則探頭靴底面應修磨至與曲面吻合，靈敏度和時基范圍也應做相應調整。檢測過程中至少每4h和檢測結束時，應對靈敏度進行核查。當系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或等同設定變化受到質疑時，也應重新對靈敏度進行核查。如果在核查中發(fā)現(xiàn)偏離，應按表2要求進行修正。表2靈敏度偏離1偏差≤2dB無需修正，繼續(xù)檢測22dB<偏差<4dB繼續(xù)檢測之前應修正設置3靈敏度降低值>4dB設置應修正，上次修正以來的所有檢測應重新進行4靈敏度增加值>4dB設置應修正，上次修正以來的所有指示記錄應重新評價8.2橫孔應用如果在熔合線上使用橫孔，應按以下要求完成靈敏度設置：5GB/T40732—2021/ISO22825:2017a)建立聲束只在母材傳播的靈敏度曲線；b)建立聲束在焊縫傳播后的靈敏度曲線。如果使用焊縫中心線上的反射體，除異種金屬焊縫外(焊縫兩側母材聲學性能不一致),可只從焊縫一側完成靈敏度設置。典型的橫孔直徑為3mm。8.3其他參考反射體應用為檢測某些特定的不連續(xù)和/或焊縫指定區(qū)域的不連續(xù)，可采用其他類型和尺寸的參考反射體。在在管接頭焊縫檢測中，平底孔和刻槽是典型的參考反射體類型。管接頭對接焊縫檢測示例見典型的平底孔直徑為2mm～5mm之間。9檢測工藝規(guī)程和超聲技術9.1制定檢測工藝規(guī)程應根據(jù)圖1所示流程圖的主要步驟制定檢測工藝規(guī)程。應制定書面檢測工藝規(guī)程。檢測工藝規(guī)程應至少包括以下信息：a)檢測目的和范圍；b)檢測技術；c)檢測等級；d)人員資格/培訓要求；e)儀器要求；f)每個聚焦區(qū)域或部位的探頭；i)儀器設置；j)檢測面和表面狀態(tài)；k)掃查方向和探頭布置；1)母材檢測；m)指示評價；n)驗收等級和(或)記錄等級；o)報告要求；p)環(huán)境和安全問題。6GB/T40732—2021/ISO22825:2017規(guī)定檢測目的和范圍選擇檢測技術準備檢測和/或參考試塊選擇和調校儀器建立初始設置準備初始檢測工藝是試塊上驗證初始是試塊上驗證初始工藝是否可以改進?否補充細化檢測工藝考慮備選技術補充細化檢測工藝否是不可接受是否可以改進?構件上驗證檢測是不可接受是否可以改進?工藝可接受完成檢測工藝和培訓人員(如必要)不可接受根據(jù)規(guī)范檢查程序可接受完成檢測工藝圖1書面超聲檢測工藝規(guī)程的必要步驟7GB/T40732—2021/ISO22825:2017應根據(jù)相關試件上的初始檢測示例(參見附錄C)為基礎選擇檢測技術。這些檢測包括測試母材中的(橫波和/或縱波)聲束傳輸衰減、試驗確定(橫波和/或縱波檢測)焊縫時的基本噪聲水平和了解檢測焊縫不同部位人工反射體的信噪比水平。可選用橫波檢測技術。如果信噪比不小于12dB,則可按照ISO17640或ISO13588(相控陣)描述的方法進行檢測。b)母材晶粒較細但焊縫組織粗大。區(qū)域及其反射體。橫波可用來檢測不需穿透焊縫的熔合線區(qū)域缺陷。為了檢測焊縫內和穿透術(參見附錄A)。對于相控陣檢測技術，如果滿足本部分的其他要求，可使用c)母材和焊縫組織粗大。在此情況下，要求縱波穿越母材和焊縫區(qū)域。應使用縱波直射技術檢測。某些雙相鋼檢測可能是此種情況，參見附錄A。對于相控陣檢測技術，如果滿足本部分的其他要求，可使用ISO13588規(guī)定的D級檢測。d)超聲在焊縫和/或母材傳播后沒有足夠的信噪比水平。在此情況下，應考慮選擇其他無損檢測焊縫不同部位(區(qū)域)選定基本技術后，應優(yōu)化每個區(qū)域的基本檢測技術。選用雙晶折射縱波探頭縫壁厚范圍。探頭檢測聚焦曲線波幅變化不應超過3dB,以確保檢出邊界和不同檢測區(qū)域邊界的不連9.5折射縱波實際應用人工掃查宜沿平行于焊縫中心線且固定探頭間距的沿線掃查方式實施，因此可發(fā)現(xiàn)時基線上相關信號位置。檢測技術參見附錄A。用于范圍設置的校準試塊參見附錄B。用于靈敏度設置的參考試塊參見附錄C。8GB/T40732—2021/ISO22825:201710指示分類和尺寸測量合適的標注方法。11焊縫檢測根據(jù)9.2的規(guī)定，應按照書面檢測工藝規(guī)程檢測焊縫及其熱影響區(qū)。表面應無任何可能影響超聲檢測的不平整的物質。掃查表面的起伏和其他表面輪廓的局部變化，不應導致探頭和掃查面的間隙大于0.5mm(見8.1)。如果表面粗糙，可能影響表面掃查或者表面反射的效果。對于機加工面，表面粗糙度Ra不大于除非能證明母材區(qū)域不連續(xù)的存在不影響斜入射掃查焊縫(如制造中早期檢測),否則掃查區(qū)域的母材應在焊前或焊后進行直射縱波檢測。調整相應的檢測技術。當焊縫斜入射檢測受到嚴重影響時，應考慮選擇其他無損檢測方法(如射線檢測)。聲束掃查應覆蓋整個檢測區(qū)域。聲束掃查可沿平行于焊縫中心線的直線進行掃查(沿線掃查)。同在相應參考試塊上確定時基線位置一樣，相關檢測部位時基線的計算，應是檢測工藝規(guī)程內容之一。9GB/T40732—2021/ISO22825:2017b)檢測對象標識；e)被檢焊縫/焊接接頭所處位置；f)幾何結構草圖(如需);h)制造狀態(tài)；i)表面狀態(tài)；j)記錄被檢對象溫度(如溫度不在0℃~60℃范圍內);m)檢測機構標識和檢測人員資格認證信息。檢測報告應包含與儀器相關的以下信息：d)耦合劑。檢測報告應包含與檢測技術相關的以下信息：c)探頭移動區(qū)位置；d)參考點和所用坐標系詳情；e)探頭放置部位；f)時基線范圍；g)靈敏度設定方法及其數(shù)值；h)參考等級；i)母材檢測結果；j)驗收標準和(或)記錄等級；k)與本文件或合同要求的偏離；l)任何潛在影響檢測實施的因素。GB/T40732—2021/ISO22825:2017檢測報告應包含記錄指示以下信息的表格匯總(或草圖):d)按指定的驗收和(或)記錄等級做出的評價結果。GB/T40732—2021/ISO22825:2017(資料性)縱波斜入射技術A.1折射縱波和縱波。圖A.1入射角小于第一臨界角產(chǎn)生的波型接收特征等同于發(fā)射特征。因此，圖A.1也適用于接收。粗晶和各向異性焊縫超聲檢測的通用頻率為2MHz。根據(jù)材質晶粒大小，也可使用更高(有時更A.2折射縱波直射技術通過斯涅耳定律可計算折射角度。盡管縱波被用來穿透材料(如焊縫),但橫波也是存在的。同時橫波的出現(xiàn)可能產(chǎn)生虛假信號或誤判(如果沒正確培訓檢測人員)。圖A.2b)給出折射縱波如何在焊縫中直接入射發(fā)現(xiàn)不連續(xù)。除非磨平焊縫余高，探頭放置在磨平頂角等參數(shù)共同確定。GB/T40732—2021/ISO22825:2017a)直接入射b)直射焊縫模式圖A.2直射檢測A.3折射縱波伴隨波型轉換當使用縱波時，經(jīng)底面反射的間接LL技術不可行。其主要原因是入射角為45°~70°范圍內的縱波經(jīng)在底面反射后，喪失大量能量并經(jīng)波型轉換為折射橫波。為克服該不足并更好利用該特點，通過TL技術(橫波-縱波技術)經(jīng)波型轉換產(chǎn)生縱波，見圖A.3a)。這要求母材能適于橫波傳播。如可行，則無需磨平焊縫余高。圖A.3b)給出折射縱波如何在焊縫中間接入射發(fā)現(xiàn)不連續(xù)。如采用該間接模式，在掃查面上探頭同時產(chǎn)生直射縱波。直射縱波的出現(xiàn)可能產(chǎn)生虛假信號或誤判(如果沒正確培訓檢測人員)。a)間接入射(轉換模式)b)焊縫檢測間接模式1——縱波；2——橫波；4——反射體。圖A.3間接檢測A.4折射縱波串列法和角反射串列技術在橫波檢測中，采用串列式技術可以檢測垂直于表面的不連續(xù)。當僅使用縱波是不可能實現(xiàn)的。但是，通過采用A.3的基本原則，實現(xiàn)如圖A.4所示的串列技術是可行的。在該技術中，使用了波GB/T40732—2021/ISO22825:2017型轉換。該技術主要用于檢測與檢測面垂直的裂紋(如位于焊縫中心線的冷裂紋或者未熔合)。借助兩個探頭前后間距變化(即深度范圍檢測區(qū)域變化),可檢出工件中不同深度范圍內的平面型的垂直的不連續(xù)。發(fā)射和接收探頭重合，見圖A.4b)所示。該技術的最優(yōu)深度范圍檢測區(qū)域為固定值(深度為焊縫注2:對于角反射串列技術，相同類型的探頭可用于直接和間接模式，見A.2和A.3。這意味著相同的反射體能同a)波型轉換串列技術b)角反射串列技術標引序號說明A.5爬波技術爬波是特殊的折射縱波。即便是粗晶各向異性的焊縫，爬波都能以較高靈敏度檢測表面和近表面的缺陷。一個波長的深度內傳播。爬波不沿著曲面?zhèn)鞑?。表?mm～15mm深度的缺陷。的0.9倍。表面波傾向于沿曲面?zhèn)鞑?。在異質界面產(chǎn)生爬波的同時，也產(chǎn)生橫波(也叫頭波),見圖A.5a)。這些頭波在底面產(chǎn)生二次爬用于長距離檢測。GB/T40732—2021/ISO22825:20171-——縱波；A.6全厚度范圍覆蓋由于雙晶縱波斜探頭在特定的深度上具有較好的檢測靈敏度，因此要使用多個探頭，確保焊縫全厚度范圍覆蓋掃查。在100mm厚的焊縫中，如何使用多個探頭使其焦區(qū)覆蓋整個焊縫厚度范圍的示例，見圖A.6。在此示例中，僅使用直接技術，輔助爬波掃查近表面區(qū)域。相同原理適用于間接技術。繪制不同探頭的聚焦曲線，可確保探頭聲束全厚度范圍覆蓋。GB/T40732—2021/ISO22825:2017A——波幅；f——焦距；探頭；“角度；區(qū)域。圖A.6全厚度覆蓋GB/T40732—2021/ISO22825:2017(資料性)用于范圍設置的不銹鋼校準試塊奧氏體鋼焊縫檢測的斜探頭范圍設置的校準試塊草圖見圖B.1。R?——半徑1;R。半徑2。圖B.1不銹鋼校準試塊圖B.2給出半徑25mm/50mm和50mm/100mm的兩個試塊圖片。制作材料為AISI304(見ASTMA240/A240M:2016)和X5CrNi18-10(見EN10028-7:2007中材料序號1.4301)。GB/T40732—2021/ISO22825:2017圖B.2不銹鋼校準試塊和探頭GB/T40732—2021/ISO22825:2017(資料性)C.1典型的參考試塊參考反射體可為橫孔或平底孔。表面刻槽代表著探測面和底面的表面不連續(xù)?？滩劭蔀榫匦尾刍駽.2參考試塊的用途參考試塊有以下用途：a)獲得母材和焊縫的噪聲水平(在加工人工反射體前);致);d)為每個檢測區(qū)域編制檢測工藝進行探頭優(yōu)化驗證；f)現(xiàn)場校準。C.3.1含橫孔和刻槽的試塊為避免相鄰反射體的干擾，推薦在試塊的不同平面上加工相鄰區(qū)域的反射體。試塊示例見圖橫孔的長度宜為探頭寬度減5mm,最小為25m?？滩坶L度宜至少為25mm。GB/T40732—2021/ISO22825:2017nn圖C.1含橫孔和刻槽的試塊C.3.2含平底孔和刻槽的試塊含平底孔和刻槽的試塊示例見圖C.2。接技術檢測[見圖C.3b]]。聲束是否覆蓋整個焊縫厚度區(qū)域，宜由焊縫內的反射體來驗證。如果任何20GB/T40732—2021/ISO22825:20174——通孔；5——焊縫；圖C.2含平底孔和刻槽的焊縫試塊a)用于直接檢測技術平底孔b)用于間接檢測技術的平底孔1——平底孔。圖C.3含平底孔和刻槽的試塊示例GB/T40732—2021/ISO22825:2017[1]ISO13588Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—Useofautomatedphasedarraytechnology[2]ISO16811Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—Sensitivityandrangesetting[3]ISO16827Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—Characterizationandsizingofdiscontinuities[4]ISO17640Non-destructivetestingofwelds—Ultrasonictesting—Techniques,testinglev-[5]ISO18563-1Non-destructivetesting—Characterizatio