GGB/T2108-80薄鋼板蘭姆波探傷方法B/T中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

                                                       GB/T2108-80

                           薄鋼板蘭姆波探傷方法

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               一、總    則

1本方法適用于厚度為0.5-4mm不銹耐酸鋼、耐熱鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼和高溫合金鋼等板材的超聲波探傷。

    注:有色金屬合金可參照此方法檢驗(yàn)。

2蘭姆波(又稱板波)探傷可采用接觸法或液浸法。

                    二、一 般 規(guī) 定

3本方法用于檢驗(yàn)板材內(nèi)部的金屬不連續(xù)性，如分層、夾渣、氣泡等缺陷。

4耦合劑可用油或水等。

5為了保證探傷可靠性，板材必須平整，表面清潔、光滑，不應(yīng)有油污、液點(diǎn)、麻坑、銹蝕和其他污物，也不應(yīng)有因組織因素造成的雜波。板材溫度以5－40℃為宜。

6在現(xiàn)場(chǎng)使用的A型顯示超聲波探傷儀(以下簡(jiǎn)稱“探傷儀”)，應(yīng)避開強(qiáng)電磁場(chǎng)、強(qiáng)震動(dòng)、腐蝕性氣體、嚴(yán)重粉塵和強(qiáng)光照射，以保證其工作性能的穩(wěn)定可靠和便于探傷人員觀測(cè)操作。

7蘭姆波探傷術(shù)語(yǔ)

    (1)蘭姆波：在波長(zhǎng)接近于板厚時(shí)，在板中由縱波和橫波合成的一種特殊超聲波。

    (2)模式：由相速度（Cp）和板厚（d）同頻率乘積決定的蘭姆波振動(dòng)型式，分對(duì)稱型（Ｓ0、Ｓ1、Ｓ2-----）和非對(duì)稱型（Ａ0、Ａ1、Ａ2------）。

    (3)相速度：同相面的傳播速度。在板材探傷中，它是板厚同頻率相乘積的函數(shù)。用于計(jì)算入射角。

    (4)群速度：波在色散介質(zhì)內(nèi)的傳播速度。

    (5)激發(fā)長(zhǎng)度：壓電晶體沿聲束傳播方向在板面上的投影長(zhǎng)度。

                       三、探傷設(shè)備

8探傷儀應(yīng)滿足下列要求：

    (1)有足夠高的發(fā)射功率和足夠?qū)挼陌l(fā)射脈沖。

    (2)儀器的頻帶特性應(yīng)與探頭相匹配。

    (3)工作頻率范圍為0.63－10MHz。

    (4)放大器總增益量大于100dB。

    (5)帶衰減器(精密度1dB)。

9探傷時(shí)可使用斜探頭或可變角探頭，其參數(shù)（如頻率、入射角、晶片尺寸等）可按附錄一參考選定。

10 標(biāo)塊

    (1)標(biāo)塊用于確定蘭姆波探頭的入射角（或模式）和校驗(yàn)“探傷儀－探頭組合”的探傷靈敏度。

    (2)標(biāo)塊應(yīng)與被檢板材的厚度和聲學(xué)性能相接近，不應(yīng)存在缺陷和引起雜波的不均勻性。表面光潔、平整。

    (3)標(biāo)塊尺寸如下圖。圖中，Фa和Фb分別表示確定探傷儀的起始靈敏度（見表）和判廢靈敏度的人工通孔直徑（由質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）。

                    標(biāo)塊尺寸和外形圖

                    起始靈敏度人工通孔直徑表                        mm

    (4)標(biāo)塊應(yīng)在成品板材中間部位由剪板機(jī)切取，其長(zhǎng)邊必須垂直于軋制方向，端面不允許機(jī)加工和倒棱。

    (5)標(biāo)塊厚度應(yīng)均勻，其厚度差小于厚度的2%。

                    四、探傷方法

11 入射角的確定

    (1)曲線參照法：根據(jù)“Cp－fd”關(guān)系曲線和板厚確定fd的取值范圍（按使波長(zhǎng)與板厚相接近的原則選擇頻率）和相應(yīng)的Cp值。入射角α按下式計(jì)算：

                                    ＣL

                          sinα=---------------

                                    Ｃp

式中：ＣL-------有機(jī)玻璃縱波速度。

   附錄二給出了1Cr18Ni9Ti（奧氏體類）和2Cr13（珠光體－馬氏體類）的“Cp－fd”曲線的例子。

    (2)實(shí)測(cè)法：利用可變角探頭做入射角和端面（或人工孔）反射回波振幅（dB）的關(guān)系曲線，曲線上極大值對(duì)應(yīng)的角即為在板內(nèi)激發(fā)蘭姆波的入射角。

12 模式選擇原則

    (1)端面或人工孔反射回波振幅強(qiáng)，回波前沿陡峭。

    (2)計(jì)算符合（1）規(guī)定的模式的水平分量U和垂直分量V，從中選取兩個(gè)或兩個(gè)以上的模式以保證在整個(gè)板厚度范圍內(nèi)都有足夠的探傷靈敏度。（U、V分量計(jì)算公式見附錄三）。

13探頭所用壓電晶體*好采用足夠大的矩形晶片，以保證獲得足夠長(zhǎng)的激發(fā)長(zhǎng)度。探頭的頻率和入射角均應(yīng)實(shí)測(cè)，并定期校驗(yàn)。

14掃描方式：探傷時(shí)應(yīng)使聲束垂直板材軋制方向，同時(shí)保證聲束的覆蓋，以消除探頭的近盲區(qū)。板材邊部探傷盲區(qū)小于50mm。

15 起始靈敏度的確定

   校驗(yàn)標(biāo)塊時(shí)探傷儀必須能發(fā)現(xiàn)10（3）表中所規(guī)定的Фa人工孔，在無雜波條件下其回波幅度達(dá)到滿刻度的80%。

16 探傷速度不大于250mm/s。

17 傷波的確定

    (1)探傷時(shí)在排除探頭固定訊號(hào)以及油或水等引起的回波干擾后，凡出現(xiàn)穩(wěn)定的回波，均視為傷波。

    (2)當(dāng)?shù)撞ㄏ陆?、消失（不是由于耦合不好或聲束不垂直端面的原因所引起的）或其位置前（后）移?dòng)時(shí)，應(yīng)考慮大分層存在的可能性。

    (3)傷波定量時(shí)，探測(cè)距離應(yīng)與檢驗(yàn)標(biāo)塊時(shí)所用距離相同。

18 缺陷的定位和范圍的確定

    (1)利用液滴阻尼法確定回波的位置或其范圍大小，并于板面上標(biāo)記。

    (2)對(duì)條狀缺陷利用半波高度法確定其長(zhǎng)度。

                        五、 其  它

19 薄??板蘭姆波探傷的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，按有關(guān)技術(shù)條件或協(xié)議規(guī)定執(zhí)行。

                         附 錄 一

                 蘭姆波探頭參數(shù)選擇參考表

  注:①本表適用于接觸式蘭姆波探頭，其有機(jī)玻璃斜塊的縱波聲速按2700m/s計(jì)算。

    ②晶片的長(zhǎng)邊與板面交角為入射角。

    ③±0.3°和±0.5°表示入射角的允許誤差。

    ④(±0.7)和(±0.2)MHz表示探頭實(shí)測(cè)的頻帶范圍。

    ⑤板厚按實(shí)測(cè)值計(jì)算。

                                附 錄 二

                      “Cp－fd”和”Cg－fd”曲線舉例

                                頻率·板厚(MHz·mm)

                        圖1 1Cr18Ni9Ti“Cp-fd”曲線

                                  f ·d(MHz·mm)

                       圖2 2Cr13 “Cp-fd”曲線

                                     f·d(MHz·mm)

                                 圖3   2Cr13 “Cg--fd“ 曲線

                              附錄 三

                水平分量Ｕ和垂直分量Ｖ的計(jì)算公式

                   板厚方向（Y）上U、V分量示意圖

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國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局發(fā)布                      1981年10月1日實(shí)施