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代替GB/T5193—2007鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲檢驗(yàn)方法國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T5193—2007《鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲波探傷方法》。本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T5193—2007相比———適用范圍由“橫截面厚度大于6mm~230mm”擴(kuò)大到“橫截面厚度6mm~500mm”(見第1章,2007年版的第1章);——增加了要素“原理”(見第3章);的相關(guān)要求或相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)資格的培訓(xùn)和鑒定”(見4.2,2007年版的3.3);———增加了“脈沖反射式超聲波探傷儀能夠產(chǎn)生、接收和顯示滿足頻率和能級(jí)要求的高頻電脈沖,可以在頻率2.25MHz~10MHz和1MHz~20MHz帶寬之間工作”等要求(見5.1,2007年版的4.1):—修改了探頭工作頻率與推薦被檢產(chǎn)品(見5.2,2007年版的4.2);2007年版的3.2);——增加了檢測(cè)系統(tǒng)的要求(見5.4);———修改了對(duì)比試塊及平底孔埋藏深度的要求(見第7章及表2,2007年版的第5章及表1);——增加了表注:對(duì)于大于120mm的產(chǎn)品進(jìn)行分區(qū)水浸檢測(cè)時(shí),縱波校準(zhǔn)反射體可依據(jù)分區(qū)數(shù)進(jìn)行確定(見表2及附錄B);———增加了橫波檢測(cè)試塊人工反射體型式(見7.6);——增加了當(dāng)金屬聲程大于或等于三倍近場(chǎng)區(qū)距離時(shí),可以采用大平底計(jì)算法調(diào)試檢測(cè)靈敏度,并規(guī)定了調(diào)節(jié)方法(見8.2);——修改了人工信號(hào)幅度要求、水浸縱波入射角度———修改了檢測(cè)間距的要求及有效波束的測(cè)定方法(見8.3及8.4e),2007年版的6.9.1];—-——修改了本底噪聲要求(見8.7,2007年版的6.4);———增加了水浸法分區(qū)檢測(cè)要求和多區(qū)域檢測(cè)推薦的檢測(cè)區(qū)域、探頭和水距(見8.12和附錄C);———修改了靈敏度校準(zhǔn)要求(見8.13,2007年版的6.1.2);--—?jiǎng)h除了驗(yàn)收級(jí)別中的附注(見2007年版的表3);——修改了縱波對(duì)比試塊外形尺寸和公差圖(見附錄A,2007年版的附錄A);——增加了分區(qū)檢測(cè)部分樣棒人工反射體埋深表(見附錄B)。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC243)歸口。有限公司、湖南金天鈦業(yè)科技有限公司、西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為:——GB/T5193—1985、GB/T5193—2007.1GB/T5193—2020鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲檢驗(yàn)方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于橫截面厚度6mm~500mm的鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的超聲檢驗(yàn),其他規(guī)格的鈦及鈦合金加工產(chǎn)品可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是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(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證JB/T10061A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術(shù)條件3原理聲源產(chǎn)生的超聲波進(jìn)入到被檢工件中以一定方向和速度向前傳播,遇到兩側(cè)聲阻抗有差異的界面時(shí)部分聲波被反射,反射回的超聲波通過檢測(cè)設(shè)備接收后對(duì)其進(jìn)行處理和分析,以評(píng)估工件中是否存在缺陷以及缺陷的特征等。主要用于檢測(cè)鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的內(nèi)部缺陷,如裂紋、氣孔、疏松及其他暴露或未暴露到表面的組織上的不連續(xù)性。4試驗(yàn)條件4.1工作場(chǎng)所應(yīng)無強(qiáng)電磁干擾,并保持清潔。避免灰塵及外來雜物污染而破壞檢測(cè)條件。4.2檢測(cè)人員應(yīng)按GB/T9445的相關(guān)要求或相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)資格的培訓(xùn)和鑒定并獲取I級(jí)及以上無損檢測(cè)人員資格,簽發(fā)及解釋檢測(cè)報(bào)告人員應(yīng)達(dá)到Ⅱ級(jí)及以上無損檢測(cè)人員資格。5儀器設(shè)備脈沖反射式超聲波探傷儀能夠產(chǎn)生、接收和顯示滿足頻率和能級(jí)要求的高頻電脈沖,可以在頻率2.25MHz~10MHz和1MHz~20MHz帶寬之間工作。閘門、距離-波幅修正曲線、報(bào)警系統(tǒng)、記錄儀及其他檢測(cè)和處理的電子輔助設(shè)備可以根據(jù)需要使用,其他性能應(yīng)滿足JB/T10061的要求。5.2探頭探頭適用的檢測(cè)方法和推薦被檢產(chǎn)品見表1。2GB/T5193—2020表1探頭與推薦被檢產(chǎn)品及檢測(cè)方法探頭類型探頭直徑mm探頭工作頻率MHz檢測(cè)方法b推薦被檢產(chǎn)品直探頭2.0~5.0水浸法檢測(cè)或接觸法檢測(cè)厚度為20mm~500mm的平面產(chǎn)品直徑為70mm~500mm的圓形產(chǎn)品聚焦探頭5.0~15.0水浸法檢測(cè)厚度為6mm~80mm的平面產(chǎn)品、直徑為6mm~80mm的圓形產(chǎn)品聚焦探頭5.0~15.0水浸法檢測(cè)厚度為80mm~500mm的平面產(chǎn)品、直徑為80mm~500mm的圓形產(chǎn)品雙晶探頭2.5~5.0接觸法檢測(cè)厚度為6mm~20mm的平面產(chǎn)品a當(dāng)供需雙方同意時(shí),允許使用頻率低于2.0MHz或特殊型式的探頭。直徑為6mm~80mm的圓形產(chǎn)品推薦優(yōu)先選用水浸聚焦法。5.3.1水浸法檢測(cè)時(shí),可采用水作耦合劑,水中可以添加濕潤(rùn)劑,水中不應(yīng)有干擾超聲檢驗(yàn)的可見氣泡或其他懸浮物。5.4檢測(cè)系統(tǒng)水浸自動(dòng)化檢測(cè)時(shí),檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)保證檢測(cè)過程中水距的變化不超過±6mm;入射角變化范圍不超6樣品6.1被檢產(chǎn)品的表面粗糙度Ra≤3.2μm。若需加工時(shí),可采用圓頭刀具加工、磨削或拋光。表面不應(yīng)面粗糙度要求。6.2被檢產(chǎn)品應(yīng)具有普通的幾何截面,如圓形、方形、多角形等。平面產(chǎn)品應(yīng)保證各個(gè)面的平直度。7對(duì)比試塊7.1對(duì)比試塊應(yīng)采用與被檢產(chǎn)品聲學(xué)性能和表面狀態(tài)相同或相近的鈦及鈦合金材料制作,兩者之間的聲傳輸特性差應(yīng)在12dB以內(nèi)。若聲傳輸特性差小于或等于12dB,在檢測(cè)時(shí)應(yīng)增加儀器靈敏度以補(bǔ)償聲傳輸特性差。若聲傳輸特性差大于12dB,則應(yīng)更換成符合要求的對(duì)比試塊。7.2檢測(cè)平面產(chǎn)品時(shí),應(yīng)使用平面試塊。對(duì)比試塊加工技術(shù)條件,應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。7.3檢測(cè)曲面產(chǎn)品時(shí),應(yīng)使用與檢測(cè)面幾何形狀大致相同的對(duì)比試塊,其差別不應(yīng)超過被檢產(chǎn)品曲率半徑的±20%。小直徑棒材應(yīng)采用相同或相近曲率半徑的棒材制作,對(duì)于120mm以上的圓形棒坯采用分區(qū)檢測(cè)時(shí)可參照附錄B進(jìn)行試塊制作。7.4對(duì)比試塊的表面粗糙度應(yīng)與被檢產(chǎn)品的表面粗糙度相似。37.5縱波校準(zhǔn)時(shí),反射體采用平底孔。其埋藏深度根據(jù)產(chǎn)品的外形和橫截面厚度“T”,按表2中的數(shù)值來確定。表2平底孔埋藏深度單位為毫米被檢產(chǎn)品平底孔埋藏深度圓形產(chǎn)品直徑>50~130>130~5001/2T,1/4T,1/8T,10平面產(chǎn)品厚度T-5,1/2T,6>50~130T-10,1/2T,6>130~2501/2T,1/4T,1/8T,10>250~5001/2T,1/4T,1/8T,T-10附錄B。7.6橫波校準(zhǔn)時(shí),反射體可采用平底孔、橫孔或槽傷。人工反射體的具體型式及尺寸由雙方協(xié)商確定。8試驗(yàn)步驟8.1一般采用縱波法進(jìn)行檢測(cè),需要時(shí),供需雙方協(xié)商也可采用橫波或其他波型。8.2檢測(cè)前,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)膶?duì)比試塊來校準(zhǔn)儀器,使試塊中人工缺陷的反射信號(hào)幅度在滿屏高度的40%~80%范圍內(nèi),以保證被檢測(cè)的產(chǎn)品能按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)金屬聲程大于或等于三倍近場(chǎng)區(qū)距離時(shí),可以采用大平底計(jì)算法調(diào)試檢測(cè)靈敏度。使用大平底計(jì)算法調(diào)試靈敏度時(shí),根據(jù)式(1)計(jì)算增益△dB,然后將工件完好部位的底波調(diào)試到選定的基準(zhǔn)波高,在此基礎(chǔ)上增益△dB。式中:△dB--——需提高增益分貝數(shù);………………φ———驗(yàn)收當(dāng)量平底孔直徑,單位為毫米(mm);λ—-—被檢工件中超聲波波長(zhǎng),單位為毫米(mm);8.3采用埋藏深度小的平底孔,將儀器增益調(diào)整到適當(dāng)位置,使平底孔回波幅度達(dá)到某一高度后在掃查方向上移動(dòng)探頭,波高降低到原波高50%的探頭移動(dòng)之間的距離為有效波束直徑。8.4水浸法檢測(cè)應(yīng)滿足以下要求:a)水浸法校準(zhǔn)和檢測(cè)前,應(yīng)有足夠的時(shí)間使水、對(duì)比試塊及被檢產(chǎn)品達(dá)到溫度穩(wěn)定。b)縱波檢測(cè),調(diào)節(jié)聲束入射角,使入射面的反射信號(hào)幅度達(dá)到最大,從而使縱波與入射面垂直。檢測(cè)時(shí),已確定的角度其變化應(yīng)滿足5.4的規(guī)定。c)脈沖重復(fù)頻率不低于600Hz。d)根據(jù)探頭和檢測(cè)時(shí)的金屬聲程選取最佳水距。檢測(cè)時(shí)水距的變化應(yīng)滿足5.4的規(guī)定。4GB/T5193—2020e)檢測(cè)間距不得大于有效波束直徑的70%。f)距離-振幅的修正,推薦采用電子的距離-振幅修正方法。如果最小回波信號(hào)幅度不低于20%時(shí),也可以采用繪在熒光屏上的距離-振幅曲線,該曲線是用距離-振幅校準(zhǔn)試塊繪制的。當(dāng)噪聲電平不遮蔽所需要的反射信號(hào)時(shí),可采用距離-振幅校準(zhǔn)試塊最高靈敏度進(jìn)行檢測(cè),用適當(dāng)?shù)慕饘俾暢踢M(jìn)行評(píng)定。8.5接觸法檢測(cè)應(yīng)滿足以下要求:a)接觸法校準(zhǔn)和檢測(cè)時(shí),應(yīng)保證耦合良好。b)檢測(cè)的間距應(yīng)不大于探頭晶片直徑的50%或有效聲束直徑的50%,二者中選取較小的一個(gè)。8.6底波損失的測(cè)定,應(yīng)當(dāng)在被檢產(chǎn)品相互平行的表面上進(jìn)行。8.7允許的本底噪聲應(yīng)不超過對(duì)比試塊中參考平底孔反射高度的50%。如果本底噪聲超過參考水平,所涉及的截面應(yīng)當(dāng)重新全面檢查,以保證產(chǎn)品滿足規(guī)定的要求。8.8檢測(cè)時(shí)的掃描速度應(yīng)不大于能分辨出對(duì)比試塊中的平底孔的掃描速度。對(duì)于無報(bào)警系統(tǒng)的手動(dòng)8.9儀器控制旋鈕設(shè)定位置和校準(zhǔn)時(shí)所確定的參數(shù),在產(chǎn)品檢測(cè)期間不得改變。脈沖寬度的控制應(yīng)不影響儀器垂直線性,能提供適當(dāng)?shù)姆直媛省?.10檢測(cè)面應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3檢測(cè)面被檢產(chǎn)品檢測(cè)面棒材整個(gè)圓周鍛坯除斷面所有面板材雙面或單面鍛件和擠壓件型材按圖紙和訂貨單要求的表面檢測(cè)”如果用橫波或折射縱波代替鄰接面檢測(cè),則所有平面產(chǎn)品可以只進(jìn)行單面檢測(cè)或雙面檢測(cè)。這些檢測(cè)和校準(zhǔn)及檢測(cè)參數(shù),應(yīng)由供需雙方協(xié)商決定。8.11水浸法或接觸法檢測(cè)時(shí),都可進(jìn)行分區(qū)域檢測(cè),這時(shí)應(yīng)對(duì)各個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行校準(zhǔn)。8.12水浸法分區(qū)檢測(cè)時(shí),每個(gè)檢測(cè)分區(qū)應(yīng)至少包含埋藏深度為檢測(cè)區(qū)域開始和結(jié)束的兩個(gè)平底孔。檢測(cè)時(shí),各分區(qū)的閘門范圍應(yīng)分別向兩端延伸10mm(除第一個(gè)區(qū)外)。部分規(guī)格棒材推薦的檢測(cè)區(qū)8.13每次檢測(cè)前、檢測(cè)后或連續(xù)工作2h,應(yīng)進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)檢查。如有永久性穩(wěn)定的記錄(C掃圖或A掃圖),校準(zhǔn)間隔可以延長(zhǎng)到8h。檢測(cè)期間若設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變動(dòng),應(yīng)立即對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新校準(zhǔn)并對(duì)上次校準(zhǔn)以來系統(tǒng)靈敏度檢測(cè)有懷疑的產(chǎn)品進(jìn)行重新檢查。如果發(fā)現(xiàn)靈敏度低于原檢測(cè)靈敏度1.5dB,則應(yīng)重新檢驗(yàn)自上次校準(zhǔn)以來的所有產(chǎn)品;如果發(fā)現(xiàn)靈敏度高于原檢測(cè)靈敏度2dB,則對(duì)上次校準(zhǔn)以來發(fā)現(xiàn)缺陷的產(chǎn)品重新檢查。9試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定9.1縱波檢測(cè)的超聲質(zhì)量要求,按表4規(guī)定分為四級(jí)。在材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或訂貨單上應(yīng)指定適用的級(jí)別。5GB/T5193—2020表4縱波檢測(cè)的超聲質(zhì)量要求級(jí)別單個(gè)不連續(xù)性的孔直徑/mmAAA1AB9.2任何一個(gè)不連續(xù)點(diǎn)的反射信號(hào),應(yīng)不大于與該不連續(xù)點(diǎn)相同深度的參考平底孔的反射信號(hào)。9.3底波損失的檢查,當(dāng)?shù)撞糠瓷湫盘?hào)與相同或相似的同類無缺陷產(chǎn)品比較時(shí),出現(xiàn)大于50%的非飽和底波損失,同時(shí)在入射面與底面間伴隨有訊號(hào)的增加(至少為正常的本底噪聲信號(hào)的兩倍),這時(shí)產(chǎn)品是不能接受的。9.4超出8.7規(guī)定的噪聲水平是不能接受的。9.5經(jīng)評(píng)定反射信號(hào)超出確定的標(biāo)準(zhǔn),但缺陷在制造過程中可以被消除掉,這樣的產(chǎn)品可由供需雙方9.6使用特殊的對(duì)比試塊或未列入表4的級(jí)別進(jìn)行檢查時(shí),驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)由供需雙方協(xié)商決定。10檢測(cè)記錄和報(bào)告10.1檢測(cè)記錄至少應(yīng)包括下列主要內(nèi)容:b)本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)及級(jí)別;d)對(duì)比試樣孔徑、埋藏深度;e)耦合劑;f)檢測(cè)掃查靈敏度、缺陷位置與缺陷指示長(zhǎng)度及回波高度等探測(cè)結(jié)果;10.2檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包括檢測(cè)記錄中的適當(dāng)內(nèi)容及簽發(fā)報(bào)告人簽字。6(規(guī)范性附錄)對(duì)比試塊要求加工對(duì)比試塊的尺寸公差要求見圖A.1。單位為毫米超聲入射面0.005/3.2:0.02H-——金屬聲程;深度范圍;圖A.1縱波對(duì)比試塊外形尺寸和公差圖7GB/T5193—2020(資料性附錄)分區(qū)檢測(cè)部分規(guī)格樣棒人工反射體埋深分區(qū)檢測(cè)部分規(guī)格樣棒人工反射體埋深見表B.1。表B.1分區(qū)檢測(cè)部分規(guī)格樣棒人工反射體埋深單位為毫米樣棒直徑φ平底孔埋藏深度B5:19:38:57:765;20;43;66;895;20;41;61;81;1025;23;46;69;91;1145;20;41;61;81;104;1275;23;46;69;91;114;1405;23;46;69;91;114;140;1655;25;51;

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