GB/T 34370.5-2017 游乐设施无损检测 第5部分：超声检测

　　ICS 97 . 200 . 40 Y 57

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34370 . 5—2017

　　游乐设施无损检测 第 5 部分：超声检测

　　Nondestructivetestingofamusementequipments—part5：ultrasonictesting

　　2017-09-29 发布 2018-04-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 34370 . 5—20 17

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　　前 言

　　GB/T 34370《游乐设施无损检测》分为 11 个部分：

　　— 第 1 部分：总则;

　　— 第 2 部分：目测检测;

　　— 第 3 部分：磁粉检测;

　　— 第 4 部分：渗透检测;

　　— 第 5 部分：超声检测;

　　— 第 6 部分：射线检测;

　　— 第 7 部分：涡流检测;

　　— 第 8 部分：声发射检测;

　　— 第 9 部分：漏磁检测;

　　— 第 10 部分：磁记忆检测;

　　— 第 11 部分：超声导波检测。

　　本部分为 GB/T 34370 的第 5 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由全国索道与游乐设施标准化技术委员会(SAC/TC 250)提出并归口 。

　　本部分起草单位：中国特种设备检测研究院、河北省特种设备监督检验院、山东科捷工程检测有限公司、天津市特种设备监督检验技术研究院、上海希都游乐设备制造厂、山东瑞祥模具有限公司、北京实宝来游乐设备有限公司。

　　本部分主要起草人：胡斌、沈功田、张君娇、刘文贞、赵欣、张劲松、刘佳璐、吴占稳、梁玉梅、刘宏臣、周晓君、沈永娜、万海涛、张庆柱、马建民。

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　　游乐设施无损检测 第 5 部分：超声检测

　　1 范围

　　GB/T 34370 的本部分规定了游乐设施的超声检测方法及质量分级和超声测厚方法要求。

　　本部分适用于游乐设施用金属原材料、零部件和焊接接头的超声检测，也适用于在用游乐设施金属材料零部件和焊接接头的超声检测。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 7233 . 1 铸钢件 超声检测 第 1 部分：一般用途铸钢件

　　GB/T 11344 无损检测 接触式脉冲回波法测厚方法

　　GB/T 12604 . 1 无损检测 术语 超声检测

　　GB/T 20306 游乐设施术语

　　GB/T 20737 无损检测 通用术语和定义

　　GB/T 27664 . 1 无损检测 超声检测设备的性能与检验 第 1 部分：仪器

　　GB/T 27664 . 2 无损检测 超声检测设备的性能与检验 第 2 部分：探头

　　GB/T 29302 无损检测仪器 相控阵超声检测系统的性能与检验

　　GB/T 34370 . 1 游乐设施无损检测 第 1 部分：总则

　　JB/T 8428 无损检测 超声试块通用规范

　　JB/T 9214 无损检测 A 型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法

　　JB/T 10062 超声探伤用探头 性能测试方法

　　JB/T 11604 无损检测仪器 超声波测厚仪

　　JB/T 11731 无损检测 超声相控阵探头通用技术条件

　　JB/T 11779 无损检测仪器 相控阵超声检测仪技术条件

　　3 术语和定义

　　GB/T 12604 . 1、GB/T 20306、GB/T 20737 和 GB/T 34370 . 1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　由缺陷引起的底波降低量 BG/BF(dB)lossofbackreflectioncausedbyflawsBG/BF(dB)

　　在靠近缺陷处的无缺陷完好区域内第一次底波幅度 BG 与缺陷区域内的第一次底波幅度 BF 之比，用声压级(dB)值来表示。

　　3.2

　　基准灵敏度和扫查灵敏度 basicandscanningsensitivities

　　f

　　基准灵敏度一般指记录灵敏度，它通常用于缺陷的定量和缺陷的分级。 扫查灵敏度则主要指实际

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　　检测灵敏度。 为了不漏掉记录缺陷或某些特定的缺陷，确保游乐设施的安全，实际检测时通常采用较高的检测灵敏度进行扫查。 原则上扫查灵敏度不应低于基准灵敏度。

　　3.3

　　聚焦斜探头 focusinganglebeam probe

　　采用透镜式、发射式和曲面晶片等聚焦方法、使超声波束会聚以提高检测灵敏度的超声斜探头。

　　3.4

　　端点衍射 tipdiffraction

　　超声波在传播过程中，当波阵面通过缺陷时，波阵面会绕缺陷边缘弯曲，并呈圆心展衍的现象。

　　3.5

　　端点最大反射波 maximum tipreflectedwave

　　当缺陷的端部回波的幅度达到最大时(也即缺陷端部回波峰值开始降落前瞬时的幅度位置)，该回波称为缺陷端点最大反射波。

　　3.6

　　回波动态波型 echodynamicpatterns

　　动态波型是探头移动距离与相应缺陷反射体回波波幅变化的包络线。

　　3.7

　　工件厚度 basematerialnominalthicknesses

　　t

　　a) 对于平板对接接头，焊缝两侧母材厚度相等时，工件厚度 t 为母材厚度;焊缝两侧母材厚度不等时，工件厚度 t为薄侧母材公称厚度;

　　b) 对于 T 型焊接接头，工件厚度 t为腹板公称厚度。

　　3.8

　　管子直径 tubediameter

　　D0

　　管子的外径。

　　3.9

　　轴直径 axisdiameter

　　实心轴的轴直径指轴外径，有台阶时，指工作面的直径。

　　空心轴的直径包括内外径，外径 D0 ,内径 D1 。有台阶时，按照工作面的直径确定内外径。

　　3 . 10

　　缺陷密集区 a clusterofflaws

　　在荧光屏扫描线相当于 50 mm 声程范围 内 同时有 5 个或 5 个以上的缺陷反射信号;或是在50 mm×50 mm 的检测面上发现在同一深度范围内有 5 个或 5 个以上的缺陷反射信号。 其反射波幅均大于某一特定当量缺陷基准反射波幅。

　　3 . 1 1

　　缺陷自身高度 flawheight

　　缺陷在壁厚方向的尺寸。

　　3 . 12

　　缺陷评定区 flaw evaluationzone

　　在质量分级评定时，为评价缺陷数量和密集程度而设置的一定尺寸区域。 可以是正方形或长方形。缺陷评定区应选在缺陷最严重的部位。

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　　3 . 13

　　检测距离 inspectiondistance

　　超声波直探头检测时，检测距离是指一次声程。

　　4 方法概要

　　4. 1 超声波是频率高于 20 kHz 的机械波，工业无损检测中超声检测常用的频率为 0. 5 MHz~5 MHz。

　　4.2 超声波在材料中以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面(如缺陷或被测物件的底面等)就会产生反射或衍射。

　　4.3 反射式超声检测就是利用这种反射现象来进行缺陷检测或厚度测量，图 1a) ~c)分别是为 A 型脉冲斜入射超声检测、A 型脉冲直入射超声检测、A 型脉冲反射式超声测厚示意图，图 2 为相控阵超声检测示意图。

　　a)A型脉冲斜入射超声检测 b)A型脉冲直入射超声检测 c)A型脉冲反射式超声测厚

　　图 1 A 型脉冲反射式超声检测示意图

　　a)聚焦 b)声束控制

　　c)相控阵 B扫图 d)检测效果对比图

　　图 2 相控阵超声检测示意图

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　　5 安全要求

　　5. 1 本章没有列出进行检测时所有的安全要求，使用本部分的用户应在检测前建立安全准则。

　　5.2 检测过程中的安全要求至少包括：

　　a) 检测人员应遵守被检件现场的安全要求，根据检测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有关防护设备;

　　b) 检测时被检件的壁温应在耦合剂正常工作的温度区间;

　　c) 应注意超声检测时，耦合剂会引起绝缘不良、电器短路;

　　d) 游乐设施运行后进行检测，应注意被检件的温度状态，以免烫伤。

　　6 人员要求

　　从事游乐设施超声检测工作的人员，应符合 GB/T 34370 . 1 的有关规定。

　　7 检测设备

　　7 . 1 基本要求

　　7 . 1 . 1 超声检测设备应至少包括检测仪器和探头。

　　7 . 1 . 2 超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。

　　7 . 2 检测仪器

　　7 . 2 . 1 A 型脉冲反射式超声检测仪的基本要求：

　　a) A 型脉冲反射式超声检测仪，其发射脉冲重复频率实测值与标称值误差不大于 10%,发射脉冲电压实测值与标称值误差不大于 20%,发射脉冲宽度实测值与标称值误差不大于 10%,发射脉冲上升时间不大于 25 ns;

　　b) A 型脉冲反射式超声检测仪，其工作频率按- 3 dB测量至少应包括 0 . 5 MHz~10 MHz 的范围，每个频带上、下限实测值与标称值误差不大于 20% ;

　　c) A 型脉冲反射式超声检测仪应具有 80 dB 以上的连续可调衰减或增益，最小步进级每档不大于 2 dB,其精度为任意连续 20 dB 的累积误差不大于 1 . 7 dB,任意连续 60 dB 的累积误差不大于 3 dB;

　　d) 各项性能指标按 GB/T 27664 . 1 的要求进行测试。

　　7 . 2 . 2 超声波测厚仪的基本要求：

　　a) 超声测厚仪用于壁厚小于 10 mm 的厚度测定时，最大允许示值误差为± 0.1 mm;用于壁厚大于 10 mm 的厚度测定时，最大允许示值误差为 ±(0.1+H/100) mm, 其中 H 为标准厚度块的标称值;

　　b) 超声测厚仪的示值稳定度不大于 0 . 2 mm;

　　c) 各项性能指标按 JB/T 11604 的要求进行测试。

　　7 . 2 . 3 相控阵超声检测仪的基本要求：

　　a) 相控阵超声检测仪，其发射脉冲重复频率实测值与标称值误差不大于 10%,发射脉冲电压实测值与标称值误差不大于 20%,发射脉冲宽度实测值与标称值误差不大于 10%,发射脉冲上

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　　升时间应小于可能使用的最高探头标称频率周期时间的 0 . 25 倍;

　　b) 相控阵超声检测仪，其工作频率按 -3 dB测量至少应包括 1 MHz~10 MHz 的范围，每个频带上、下限实测值与标称值误差不大于 20% ;

　　c) 各项性能指标按 JB/T 11779 的要求进行测试。

　　7 . 3 探头

　　7 . 3 . 1 单换能器或双换能器探头，包含聚焦或非聚焦式的接触式或液浸式探头。 圆形晶片直径一般不应大于 40 mm,方形晶片任一边长一般不应大于 40 mm, 其性能指标按 GB/T 27664 . 2 的要求进行测试。

　　7 . 3 . 2 超声相控阵探头的中心频率一般在 0 . 5 MHz~15 MHz范围内，阵元数应不少于 8 个，其性能指标按 JB/T 11731 的要求进行测试。

　　7 . 4 超声检测仪器和探头的系统性能

　　7 . 4 . 1 A 型脉冲反射式超声检测仪和探头的系统性能要求：

　　a) 水平线性不大于 1%,垂直线性不大于 5% ;

　　b) 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不应大于 ±10% ;

　　c) 在基准灵敏度下，对于标称频率为 5 MHz 的直探头，盲区不大于 10 mm;对于标称频率为

　　2.5 MHz的直探头，盲区不大于 15 mm;

　　d) 仪器直探头组合的灵敏度余量应不小于 32 dB, 仪器斜探头组合的灵敏度余量应不小于42 dB ;

　　e) 仪器直探头组合的远场分辨力应不小于 20 dB, 仪器斜探头组合的远场分辨力应不小于12 dB ;

　　f) 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于 10 dB;

　　g) 各项性能指标按 JB/T 10062 和 JB/T 9214 的要求进行测试。

　　7 . 4 . 2 超声测厚仪和探头的系统性能要求：

　　a) 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不应大于 ±10% ;

　　b) 各项性能指标按 JB/T 10062 的要求进行测试。

　　7 . 4 . 3 相控阵超声检测仪和探头的系统性能要求：

　　a) 相控阵超声检测系统性能包括：测定声束轮廓、声束偏转范围、阵元有效性、软件计算功能、接收器增益线性;

　　b) 各项性能指标按 GB/T 29302 的要求进行测试。

　　7 . 4 . 4 发生以下情况时应测定检测仪器和探头的组合性能：

　　a) 新购置的超声检测仪器和(或)探头;

　　b) 检测仪器和探头在维修或更换主要部件后;

　　c) 检测人员有怀疑时。

　　7 . 5 试块

　　7 . 5 . 1 A 型脉冲反射式超声检测试块

　　7 . 5 . 1 . 1 标准试块

　　7 . 5 . 1 . 1 . 1 标准试块指具有规定的化学成分、表面粗糙度、热处理及几何形状的材料块，用于评定和校准超声检测设备，即用于仪器、探头、系统性能校准的试块。

　　7 . 5 . 1 . 1 . 2 标准试块的制造应满足 JB/T 8428 的要求，制造商应提供产品质量合格证。

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　　7 . 5 . 1 . 2 对比试块

　　7 . 5 . 1 . 2 . 1 对比试块是指与被检件或材料化学成分相似，含有意义明确参考反射体的试块，用以调节超声检测设备的幅度和声程，以将所检出的缺陷信号与已知反射体所产生的信号相比较，即用于缺陷评定的试块。

　　7 . 5 . 1 . 2 . 2 对比试块的尺寸精度在本部分有明确要求时应提供相应的证明文件，无明确要求时参照JB/T 8428的规定。

　　7 . 5 . 1 . 3 模拟试块

　　7 . 5 . 1 . 3 . 1 模拟试块是指用于验证检测工艺和无损检测人员的检测能力、评价和验证仪器探头系统的检测能力的试块。

　　7 . 5 . 1 . 3 . 2 模拟试块一般含模拟缺陷或真实缺陷的试块，可以是模拟工件中实际缺陷而制作的样件，或者是在以往检测中所发现含自然缺陷的样件。

　　7 . 5 . 2 超声测厚试块

　　7 . 5 . 2 . 1 接触式超声脉冲回波测厚方法采用阶梯试块进行测厚校准。

　　7 . 5 . 2 . 2 校准试块应符合 GB/T 11344 的规定。

　　7 . 5 . 3 相控阵超声检测试块

　　相控阵超声检测试块分为标准试块、对比试块和模拟试块。

　　7 . 6 超声检测设备和器材的校准、核查、期间核查和检查的要求

　　7 . 6 . 1 一般要求

　　7 . 6 . 1 . 1 校准、核查和期间核查应在标准试块上进行。

　　7 . 6 . 1 . 2 校准、核查和期间核查时应使探头主声束垂直对准反射体的反射面，以获得稳定的和最大的反射信号。

　　7 . 6 . 2 校准、核查、期间核查或检查

　　7 . 6 . 2 . 1 每年至少对超声检测仪器进行一次校准，校准要求应满足超声波检测仪校准规程的规定。

　　7 . 6 . 2 . 2 每年至少对试块的表面腐蚀和机械损伤进行一次核查。

　　7 . 6 . 2 . 3 每 6 个月至少对超声检测仪器和探头的系统性能进行一次期间核查并记录，测试要求应满足

　　7 . 4 的规定。

　　7 . 6 . 2 . 4 每次检测前应检查仪器设备器材外观、线缆连接和开机信号显示等情况是否正常。

　　7 . 6 . 2 . 5 校准、期间核查和检查时，任何影响仪器线性的控制器(如抑制或滤波开关等)都应放在“关”的位置或处于最低水平上。

　　7 . 7 新购探头、检测过程的复核

　　7 . 7 . 1 新购探头测定

　　7 . 7 . 1 . 1 新购探头须有探头性能参数说明书，新探头使用前应进行前沿距离、K 值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等主要参数的测定。

　　7 . 7 . 1 . 2 测定方法应按 JB/T 10062 的有关规定进行测定，并满足其要求。

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　　7 . 7 . 2 检测前仪器和探头系统测定

　　7 . 7 . 2 . 1 使用仪器-斜探头系统，检测前应测定前沿距离、K值和主声束偏离，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。 每次检测前应设定时基线和灵敏度，并参考温度的影响。 时基线和灵敏度设定时温度与检测工件的温度差不超过 15 ℃ 。

　　7 . 7 . 2 . 2 使用仪器-直探头系统，检测前应测定始脉冲宽度、灵敏度余量和分辨力，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。

　　7 . 7 . 3 仪器和探头系统的复核

　　7 . 7 . 3 . 1 检测过程中如遇到以下情况应进行仪器和探头系统的复核：

　　a) 探头、耦合剂和仪器调节发生改变时;

　　b ) 怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时;

　　c) 连续工作 4 h 以上时;

　　d) 工作结束时。

　　7 . 7 . 3 . 2 如果任意一点在扫描线上的偏移量超过扫描线该点读数的 10%或全扫描量程的 5%,则扫描量程应重新调整，并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检。

　　7 . 7 . 3 . 3 复核时，在检测范围内如发现扫查灵敏度或距离-波幅曲线上任一深度人工反射体回波幅度下降 2 dB,则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复检;如上升 2 dB,则应对所有的记录信号进行重新评定。

　　8 检测工艺规程

　　8 . 1 通用检测工艺规程

　　从事游乐设施超声检测的单位应按 GB/T 34370 . 1 和本部分的要求制定通用检测工艺规程，其内容至少应包括如下要素：

　　a) 文件编号;

　　b ) 适用范围;

　　c) 引用标准、法规;

　　d) 检测人员资格;

　　e) 检测仪器设备：耦合剂、探头、信号线、探伤仪、检测数据采集和分析软件等;

　　f) 被检件的信息：几何形状与尺寸、材质、设计与运行参数;

　　g) 检测覆盖范围及探头安装部位;

　　h) 被检件表面状态及检测探头布置和检测方式;

　　i ) 检测时机;

　　j) 灵敏度测量、距离-波幅曲线绘制;

　　k) 检测过程和数据分析解释;

　　l ) 检测结果的评定;

　　m ) 检测记录、报告和资料存档;

　　n) 编制(级别)、审核(级别)和批准人员签字及日期。

　　8 . 2 检测工艺卡

　　8 . 2 . 1 对于每个被检件，根据使用的仪器和现场实际情况，按照 GB/T 34370 . 1、本文件和通用检测工艺规程编制超声检测工艺卡，确定检测的部位和表面条件。 对每个被检件进行测绘，画出被检件结构示意

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　　图和探头的覆盖区域。

　　8 . 2 . 2 检测面的确定，应保证工件被检部分均能得到充分检查。

　　8 . 2 . 3 游乐设施制造安装和在用过程的超声检测中，检测时机及抽检率的选择等应按法规、产品标准及有关技术文件的要求和原则进行。

　　8 . 2 . 4 检测工艺卡内容应至少应包括：

　　a) 检测工艺卡编号;

　　b) 检测执行的标准和质量等级要求;

　　c) 被检测工件的信息：名称、编号、材质、规格尺寸、热处理状态、焊接型式等;

　　d) 检测设备和器材：检测仪器的名称、规格型号、编号，探头型号和编号，标准试块等;

　　e) 灵敏度设置、仪器调试、参数设置;

　　f) 检测时机;

　　g) 检测区域和表面要求;

　　h) 检测部位示意图;

　　i) 检测比例;

　　j) 检测环境要求;

　　k) 检测方法;

　　l) 扫查方式;

　　m) 耦合方式

　　n) 编制(级别)和审核(级别)人员签字及日期。

　　9 检测前的准备

　　9 . 1 资料审查

　　资料审查应包括下列内容：

　　a) 被检设备制造文件资料：对在制设备应包括设计图样和设计说明文件，对于在用设备应包括质量证明文件、竣工图等;

　　b) 被检设备运行记录资料：开停车情况、使用环境、使用条件、载荷变化情况以及运行中出现的异常情况等;

　　c) 检验资料：历次检验检测报告;

　　d) 其他资料：维护保养、修理和改造的文件资料等。

　　9 . 2 现场勘察

　　9 . 2 . 1 对于在用游乐设施，在实施检测前，应对被检设备现场进行勘察，确定实施检测的辅助条件，找出所有可能影响检测的因素，在检测时应尽可能避免这些因素的干扰。

　　9 . 2 . 2 被检件的表面质量应经外观检查合格。 所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物等都应予以清除，其表面粗糙度应符合检测要求。 表面的不规则状态不应影响检测结果的正确性和完整性，否则应做适当的处理。

　　9 . 3 扫查覆盖率的要求

　　9 . 3 . 1 应确保检测时超声声束能扫查到工件的整个被检区域。

　　9 . 3 . 2 探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的 15%或优先满足相应章节的检测覆盖要求。

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　　9 . 4 探头的移动速度的要求

　　9 . 4 . 1 探头的扫查速度不应超过 150 mm/ s。

　　9 . 4 . 2 当采用自动报警装置扫查时，扫查速度应通过对比试验进行确定。

　　9 . 5 扫查灵敏度的要求

　　9 . 5 . 1 扫查灵敏度通常不应低于基准灵敏度且应符合相关章节的规定。

　　9 . 5 . 2 每次检测前，时基线、灵敏度设定温度与检测工件温度差不超过 15 ℃ 。

　　9 . 6 耦合剂

　　9 . 6 . 1 应采用透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂，如机油、浆糊、甘油和水等。

　　9 . 6 . 2 耦合剂的选取应考虑使用条件和环境要求。

　　9 . 7 灵敏度补偿

　　9 . 7 . 1 耦合补偿。 在检测和缺陷定量时，应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿。

　　9 . 7 . 2 衰减补偿。 在检测和缺陷定量时，应对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。

　　9 . 7 . 3 曲面补偿。 对探测面是曲面的工件，应采用曲率半径与工件相同或相近的参考试块，通过对比试验进行曲率补偿。

　　9 . 8 检测工艺卡的编制

　　9 . 8 . 1 应确定超声检测时机及检测比例的选择等符合相关法规、标准及有关技术文件的规定。

　　9 . 8 . 2 检测工艺卡的内容按 8 . 2 执行。

　　10 原材料、零部件的超声检测和质量分级

　　10 . 1 游乐设施用板材超声检测和质量分级

　　10 . 1 . 1 板材超声检测适用范围

　　10 . 1 . 1 . 1 板材超声检测方法适用于板厚为 6 mm~250 mm 的碳素钢、低合金钢游乐设施用板材及板材制成的零部件的 A 型脉冲超声检测和质量分级。

　　10 . 1 . 1 . 2 铝及铝合金板材的 A 型脉冲超声检测方法和质量分级参照 10 . 1 . 1 . 1 执行。

　　10 . 1 . 1 . 3 奥氏体不锈钢板材以及奥氏体-铁素体双相不锈钢板材的 A 型脉冲超声检测方法和质量分级也可参照 10 . 1 . 1 . 1 执行。

　　10 . 1 . 2 检测原则

　　10 . 1 . 2 . 1 板材一般采用直探头进行检测。

　　10 . 1 . 2 . 2 在检测过程中对缺陷有疑问或双方技术协议中有规定时，可采用斜探头进行检测。

　　10 . 1 . 2 . 3 可选板材的任一轧制表面进行检测。 若检测人员认为需要或技术条件有要求时，也可选择板材的上、下两轧制表面分布进行检测。

　　10 . 1 . 3 探头选用

　　10 . 1 . 3 . 1 探头的选用应按表 1 的规定进行。

　　GB/T 34370 . 5—20 17

　　表 1 游乐设施用板材超声检测探头选用

　　10 . 1 . 3 . 2 当采用液浸法检测板厚小于或等于 20 mm 的板材时，也可选用单直探头进行检测。

　　10 . 1 . 3 . 3 双晶直探头性能应符合附录 A 的要求。

　　10 . 1 . 3 . 4 斜探头的选用应按附录 B 的规定进行。

　　10 . 1 . 4 试块

　　10 . 1 . 4 . 1 用双晶直探头检测壁厚不大于 20 mm 的钢板时，应采用 CB Ⅰ 标准试块，如图 3 所示。

　　10 . 1 . 4 . 2 用单直探头检测板厚大于 20 mm 的钢板时，应采用 CBⅡ标准试块，且应符合图 4 和表 2 的规定。 试块厚度应与被检钢板厚度相近。

　　单位为毫米

　　注：尺寸误差 ≤0.05 mm。

　　图 3 CBⅠ 标准试块

　　GB/T 34370 . 5—20 17单位为毫米

　　图 4 CBⅡ 标准试块

　　表 2 CBⅡ 标准试块 单位为毫米

　　10 . 1 . 5 灵敏度的确定

　　10 . 1 . 5 . 1 板厚不大于 20 mm 时，用 CB Ⅰ 试块将工件等厚部位第一次底波高度调整到满刻度的 50% ,再提高 10 dB作为基准灵敏度。

　　10. 1 .5.2 板厚大于 20 mm 时，应将 CBⅡ试块 φ5 mm平底孔第一次反射波高调整到满刻度的 50%作为基准灵敏度。

　　10 . 1 . 5 . 3 板厚大于探头的 3 倍近场区时，也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度，按照底波计算法达到 φ5 mm平底孔的灵敏度。

　　10 . 1 . 6 检测

　　10 . 1 . 6 . 1 检测面可选钢板的任一轧制表面进行检测。 若检测人员认为需要或设计上有要求时，也可选钢板的上、下两轧制表面分别进行检测。

　　10 . 1 . 6 . 2 耦合方式可采用直接接触法或液浸法。

　　10 . 1 . 6 . 3 扫查方式：

　　a) 在板材边缘或剖口预定线两侧范围内应作 100%扫查，扫查区域宽度在板厚小于等于 60 mm

　　GB/T 34370 . 5—20 17

　　时为 50 mm, 板厚大于 60 mm 小于 100 mm 时为 75 mm, 板厚大于或等于 100 mm 时为100 mm ;

　　b) 在板材中部区域，探头沿垂直于板材压延方向，间距不大于 50 mm 的平行线进行扫查，或探头沿垂直和平行板材压延方向且间距不大于 100 mm格子线进行扫查，扫查示意图见图 5 ;

　　c) 根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式的扫查;

　　d) 双晶直探头扫查时，探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直。

　　图 5 探头扫查示意图

　　10 . 1 . 7 缺陷的测定与记录

　　10 . 1 . 7 . 1 在检测过程中，发现下列 3 种情况之一者即判定为缺陷并记录：

　　a) 缺陷第一次反射波(F1)波高大于或等于满刻度的 50%, 即 F1≥50%者;

　　b) 当底面第一次反射波(B1) 波高未达到满刻度，此时，缺陷第一次反射波(F1) 波高与底面第 一次反射波(B1)波高之比大于或等于 50%, 即 B1<100%,而 F1/B1≥50%者;

　　c) 底面第一次反射波(B1)波高低于满刻度的 50%, 即 B1<50%者。

　　10 . 1 . 7 . 2 缺陷的边界范围或指示长度的测定方法：

　　a) 检出缺陷后，应在它的周围继续进行检测，以确定缺陷的延伸。

　　b) 用双晶直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时，探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直，并使缺陷波下降到基准灵敏度条件下荧光屏满刻度的 25%或使缺陷第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为 50%。此时，探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。 两种方法测得的结果以较严重者为准。

　　c) 用单直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时，移动探头使缺陷波第一次反射波高下降到基准灵敏度条件下荧光屏满刻度的 25%或使缺陷第一次反射波与底面第一次反射波高之比为50%。此时，探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心即为缺陷的边界点。 两种方法测得的结果以较严重者为准。

　　d) 确定 10 . 1 . 7 . 1 c) 中缺陷的边界范围或指示长度时，移动探头(单直探头或双直探头)使底面第一次反射波升高到荧光屏满刻度的 50%。此时探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。

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　　e) 当板厚较薄，确需采用第二次缺陷波和第二次底波来评定缺陷时，检测灵敏度应以相应的第二次反射波来校准。

　　10 . 1 . 8 缺陷的评定方法

　　10 . 1 . 8 . 1 缺陷指示长度的评定规则：

　　a) 单个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度;

　　b) 若单个缺陷的指示长度小于 40 mm 时，可不作记录。

　　10 . 1 . 8 . 2 单个缺陷指示面积的评定规则：

　　a) 一个缺陷按其指示的面积作为该缺陷的单个指示面积;

　　b) 多个缺陷其相邻间距小于 100 mm 或间距小于相邻小缺陷的指示长度(取其较大值)时，以各块缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。

　　10 . 1 . 9 质量分级

　　10 . 1 . 9 . 1 钢板质量分级见表 3 。

　　10 . 1 . 9 . 2 在坡口预定线两侧各 50 mm(板厚大于 100 mm 时，以板厚的一半为准)内，缺陷的指示长度大于或等于 50 mm 时，则应评为 Ⅲ级。

　　10 . 1 . 9 . 3 在检测过程中，检测人员如确认钢板中有裂纹等危害性缺陷存在时，应评为 Ⅲ级。

　　表 3 钢板质量分级

　　10 . 2 游乐设施用棒材超声检测

　　10 . 2 . 1 棒材超声检测适用范围

　　10.2. 1 . 1 棒材超声检测方法适用于对直径为 φ20 mm~φ250 mm 的游乐设施用碳钢、低合金钢、合金钢、不锈钢棒材及制成的零部件、螺栓坯件及成品进行 A 型脉冲超声检测和质量分级。

　　10 . 2 . 1 . 2 棒材超声检测方法不适用于奥氏体粗晶棒材的超声检测。

　　10 . 2 . 2 检测原则

　　10 . 2 . 2 . 1 一般应采用直接接触法检测，尽可能检测到工件的全体积。

　　10.2.2.2 检测表面粗糙度应满足 Ra≤6.3 μm。

　　10 . 2 . 3 探头选用

　　10 . 2 . 3 . 1 采用 2 MHz~10 MHz 的单晶直探头或双晶直探头，液浸探头也可采用聚焦的方式。

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　　10 . 2 . 3 . 2 检测声程小于 45 mm 时，推荐采用双晶直探头。

　　10 . 2 . 4 试块

　　10 . 2 . 4 . 1 试块的尺寸和形状应符合 7 . 4 . 1 的规定。

　　10 . 2 . 4 . 2 径向检测对比试块的选择参照如下要求：

　　a) 当被检件曲率半径小于 100 mm 时，应采用图 6 和表 4 所示曲面对比试块形状和尺寸;

　　b) 曲率半径大于 100 mm 时，可用平面试块。

　　图 6 径向检测对比试块

　　表 4 径向检测对比试块尺寸 单位为毫米

　　10 . 2 . 4 . 3 轴向检测对比试块的选择参照如下要求：

　　a) 单晶直探头轴向检测时，对比试块的尺寸和形状应采用 CS Ⅰ 对比试块，试块形状和尺寸应符合图 7 和表 5 的规定。

　　b) 双晶直探头轴向检测时，对比试块的尺寸和形状应选用 CSⅡ对比试块，试块形状和尺寸应符合图 8 和表 6 的规定。

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　　单位为毫米

　　图 7 CsⅠ 标准试块

　　表 5 CsⅠ 标准试块尺寸 单位为毫米

　　单位为毫米

　　图 8 CsⅡ 标准试块

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　　表 6 CsⅡ 标准试块尺寸 单位为毫米

　　10 . 2 . 5 灵敏度的确定

　　10 . 2 . 5 . 1 基准灵敏度的确定：

　　a) 单直探头基准灵敏度的确定：当被检部位的声程大于或等于探头的 3 倍近场区长度，且检测面与底面平行时，原则上可采用底波法确定基准灵敏度。 对由于几何形状所限，不能获得底波或声程小于探头的 3 倍近场区时，可直接采用试块法确定基准灵敏度。

　　b) 双晶直探头基准灵敏度的确定：使用相应的试块，依次测试一组不同检测距离的 φ2 平底孔试块(至少 3 个)。调节衰减器，作出双晶直探头的距离-波幅曲线，并以此作为基准灵敏度。

　　10.2.5.2 扫查灵敏度一般不应低于最大检测声程处的 φ2 mm平底孔当量直径。

　　10 . 2 . 6 检测

　　10 . 2 . 6 . 1 耦合方式一般可采用直接接触法。

　　10 . 2 . 6 . 2 灵敏度补偿：检测时应根据实际情况进行耦合补偿、衰减补偿和曲面补偿。

　　10 . 2 . 6 . 3 扫查方式：

　　a) 径向检测应尽可能选择晶片尺寸较小的探头;

　　b) 应按螺旋线或沿圆周进行扫查，行程应有重叠，扫查面应能包括整个圆柱表面;

　　c) 轴向检测应从棒材的两端面进行扫查，尽可能避免边缘效应对检测结果的影响。

　　10 . 2 . 7 缺陷的测定和记录

　　10 . 2 . 7 . 1 缺陷的判定以反射波幅值为判定依据，一般应采用距离-波幅曲线法或计算法确定缺陷当量。

　　10 . 2 . 7 . 2 采用计算法时，若材质衰减系数超过 4 dB/m,应考虑修正。 衰减系数的测定按 10 . 3 . 6 . 3 的规定。

　　10 . 2 . 7 . 3 发现以下情况之一的缺陷均应记录其波幅和位置：

　　a) 反射波当量大于 φ2 mm 的单个缺陷;

　　b) 底波降低量大于 8 dB 的缺陷。

　　10 . 2 . 8 质量分级

　　10 . 2 . 8 . 1 单个缺陷的质量分级见表 7 。

　　10 . 2 . 8 . 2 由缺陷引起底波降低量的质量分级见表 8,表 8 仅适用于声程大于近场区长度的缺陷质量分级。

　　10 . 2 . 8 . 3 按表 7 和表 8 评定缺陷等级时，应作为独立的等级分别使用。

　　10 . 2 . 8 . 4 当缺陷被检测人员判定为危害性缺陷，棒材的质量等级为 Ⅴ级。

　　10.2.8.5 当密集型缺陷的当量值大于 φ2 且任意两个缺陷的间距小于 25 mm, 棒材的质量等级为

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　　Ⅴ级。

　　表 7 缺陷的质量分级 单位为毫米

　　表 8 由缺陷引起底波降低量的质量分级 单位为分贝

　　10 . 3 游乐设施用钢锻件超声检测

　　10 . 3 . 1 钢锻件超声检测适用范围

　　10 . 3 . 1 . 1 钢锻件超声检测方法适用于最小尺寸大于 250 mm 以上的游乐设施用碳钢和低合金钢锻件的超声检测和质量分级。

　　10 . 3 . 1 . 2 钢锻件超声检测方法不适用于奥氏体钢等粗晶材料锻件的超声检测，也不适用于内、外半径之比小于 65%的环形和筒形锻件的周向横波检测。

　　10 . 3 . 1 . 3 最小尺寸小于或等于 250 mm 的碳钢和低合金钢锻件的检测参照 10 . 2 执行。

　　10 . 3 . 2 检测原则

　　10.3.2. 1 检测一般应安排在热处理后，孔、台等结构机加工前进行，检测面的表面粗糙度 Ra≤6.3μm。

　　10 . 3 . 2 . 2 锻件应进行纵波检测。

　　10 . 3 . 2 . 3 锻件一般应使用直探头进行检测，对筒形和环形锻件还应增加斜探头检测。

　　10 . 3 . 2 . 4 锻件检测方向厚度超过 400 mm 时，应从相对两端面进行检测。

　　10 . 3 . 2 . 5 对筒形和环形锻件的横波检测参照附录 C执行，扫查部位和验收标准由合同双方商定。

　　10 . 3 . 3 探头选用

　　10 . 3 . 3 . 1 直探头的选择应满足下列要求：

　　a) 应采用单晶直探头，探头标称频率应在 1 MHz~5 MHz范围内;

　　b) 单晶直探头晶片有效直径应在为 φ10 mm~φ40 mm 范围内。

　　10 . 3 . 3 . 2 斜探头的选择应满足下列要求：

　　a) 探头与被检工件应保持良好的接触;

　　b) 探头标称频率主要为 2 MHz ~5 MHz,探头晶片面积为 80 mm2 ~625 mm2 。

　　10 . 3 . 4 试块

　　10 . 3 . 4 . 1 试块的制作应符合 7 . 5 的规定。

　　10 . 3 . 4 . 2 对比试块可由以下材料之一制成：

　　a) 被检材料的多余部分(尺寸足够时);

　　b) 与被检材料同钢种、同热处理状态的材料;

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　　c) 与被检材料具有相同或相似声学特性的材料。

　　10.3.4.3 采用单晶直探头检测时，对比试块应至少包含能覆盖整个检测深度的 3 个 φ4 mm平底孔。

　　10 . 3 . 4 . 4 检测面是曲面时，应采用 CS Ⅲ对比试块来测定由于曲率不同而引起的声能损失，其形状和尺寸按图 9 所示。 工件曲率半径在试块曲率半径的 0 . 9 倍 ~1 . 5 倍范围内。

　　单位为毫米

　　图 9 Cs Ⅲ 曲面对比试块

　　10 . 3 . 5 灵敏度的确定

　　10 . 3 . 5 . 1 基准灵敏度的确定：

　　a) 当被检部位的厚度大于或等于探头的 3 倍近场区长度，且探测面与底面平行时，原则上可采用底波计算法确定基准灵敏度;

　　b ) 对由于几何形状所限，不能获得底波或壁厚小于探头的 3 倍近场区时，可直接采用试块法确定基准灵敏度，参照附录 D。

　　10.3.5.2 扫查灵敏度一般不应低于最大检测距离处的 φ4 mm平底孔当量直径。

　　10 . 3 . 6 检测

　　10 . 3 . 6 . 1 耦合方式一般可采用直接接触法。

　　10 . 3 . 6 . 2 检测时应根据实际情况进行耦合补偿、衰减补偿和曲面补偿。

　　10 . 3 . 6 . 3 工件材质衰减系数的测定：

　　a) 在工件无缺陷完好区域，选取 3 处检测面与底面平行且有代表性的部位，调节仪器使第一次底面回波幅度(B1 或 Bn)为满刻度的 50%,记录此时衰减器的读数，再调节衰减器，使第二次底面回波幅度(B2 或 Bm)为满刻度的 50%,两次衰减器读数之差即为(B1-B2)或 (Bn-Bm) 的dB差值(不考虑底面反射损失);

　　b ) 衰减系数的计算公式(T<3N，且满足 n>3N/T，m=2n)：

　　α =[(Bn - Bm) - 6]/2(m-n)T …………………………( 1 )

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　　式中：

　　α —单程衰减系数，单位为分贝每米(dB/m) ;

　　(Bn-Bm) —两次衰减器的读数之差，单位为分贝( dB) ;

　　T —工件检测厚度，单位为毫米(mm) ;

　　N —单直探头近场区长度，单位为毫米(mm) ;

　　m、n —底波反射次数。

　　c) 衰减系数的计算公式(T≥3N)：

　　α =[(B1 - B2) - 6]/2T …………………………( 2 )

　　(B1-B2) —两次衰减器的读数之差，单位为分贝( dB) ;

　　式中其余符号意义同式(1)的规定;

　　d) 工件上 3 处衰减系数的平均值即作为该工件的衰减系数。

　　10 . 3 . 6 . 4 扫查方式：

　　a) 直探头扫查原则上应从两个相互垂直的方向进行检测，尽可能地检测到锻件的全体积。 主要检测方向如图 10 所示。 其他形状的锻件也可参照执行;根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式的扫查，如一定间隔的平行线或格子线扫查。

　　a) b)

　　c) d)

　　e) f)

　　注： ↑ 为应检测方向; ※为参考检测方向。

　　图 10 检测方向(垂直检测法)

　　b ) 斜探头检测应按附录 E 的要求进行。

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　　10 . 3 . 7 缺陷的测定和记录

　　10 . 3 . 7 . 1 采用距离-波幅曲线或计算法确定缺陷当量。

　　10 . 3 . 7 . 2 计算缺陷当量时，若材质衰减系数超过 4 dB/m,应考虑修正。

　　10 . 3 . 7 . 3 发现以下情况之一的缺陷均应记录：

　　a) 当量直径超过 φ4 mm 的单个缺陷的波幅和位置;

　　b) 密集性缺陷：记录密集性缺陷中最大当量缺陷的位置和缺陷分布。 应记录大于或等于 φ4 mm当量直径的缺陷密集区。 缺陷密集区面积以 50 mm×50 mm 的方块作为最小量度单位，其边界可由 6 dB法决定;

　　c) 底波降低量应按表 9 的要求记录。

　　10 . 3 . 7 . 4 衰减系数：若合同双方有规定时，应记录衰减系数。

　　10 . 3 . 8 质量分级

　　10 . 3 . 8 . 1 当缺陷被检测人员判定为裂纹等危害性缺陷时，锻件的质量等级为 Ⅴ级。

　　10 . 3 . 8 . 2 其他缺陷质量分级见表 9 。

　　10 . 3 . 8 . 3 表 9 中采用由缺陷引起的底波降低量划分等级的方法仅适用于声程大于近场区长度的缺陷。不同种类的缺陷分级应独立使用。

　　表 9 锻件超声检测质量分级

　　10 . 4 游乐设施用无缝钢管超声检测

　　10 . 4 . 1 无缝钢管超声检测适用范围

　　10 . 4 . 1 . 1 无缝钢管超声检测适方法于外径不小于 40 mm,最小厚度为 4 mm 的游乐设施用碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢及奥氏体-铁素体双相不锈钢无缝钢管的接触式超声检测方法和质量分级。

　　10 . 4 . 1 . 2 无缝钢管超声检测方法不适用于内外径之比小于 65%的钢管周向直接接触法斜探头检测，也不适用分层缺陷的超声检测。

　　10 . 4 . 1 . 3 钢管轴向超声模波检测按照附录 F执行。

　　10 . 4 . 2 检测原则

　　10 . 4 . 2 . 1 除非要求检测横向缺陷时，一般可只对纵向缺陷进行检测。

　　10 . 4 . 2 . 2 经双方协商，纵向、横向缺陷的检测也可只在钢管的一个方向上进行。

　　10 . 4 . 3 探头选用

　　10 . 4 . 3 . 1 可使用线聚焦或点聚焦探头。

　　10 . 4 . 3 . 2 单个探头压电晶片边长或直径应不大于 25 mm。

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　　10 . 4 . 4 试块

　　10 . 4 . 4 . 1 对比试块

　　10 . 4 . 4 . 1 . 1 对比试块应选取与被检钢管规格相同，材质、热处理工艺和表面状况相同或相似的钢管制备。

　　10 . 4 . 4 . 1 . 2 对比试块的长度应满足检测方法和检测设备要求。

　　10 . 4 . 4 . 2 人工反射体

　　10 . 4 . 4 . 2 . 1 人工反射体形状：

　　a) 检测纵向缺陷和横向缺陷所用的人工反射体应分别为平行于管轴的纵向槽和垂直于管轴的横向槽，其断面形状均可为矩形或 V形，人工反射体示意图见图 11 。

　　b) 矩形槽的两个侧面应相互平行且垂直于槽的底面。 当采用电蚀法加工时，允许槽的底面和底面角部略呈圆形。 V形槽的夹角应为 60°。检测时人工反射体形状的选用由供需双方商定。

　　a)横向人工反射体示意图图 1 1 人工反射体示意图

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　　单位为毫米

　　b)纵向人工反射体示意图

　　说明：

　　h —人工反射体深度，mm;

　　b —人工反射体宽度，mm。

　　图 1 1(续)

　　10 . 4 . 4 . 2 . 2 人工反射体位置：

　　a) 纵向槽应在对比试块的中部外表面和端部区域内、外表面处各加工一个，3 个槽的公称尺寸相同，当钢管内径小于 25 mm 时可不加工内壁纵向槽;

　　b) 横向槽应在试样的中部外表面和端部区域内、外表面处各加工一个，3 个槽的名义尺寸相同，当内径小于 50 mm 时可不加工内壁横向槽。

　　10 . 4 . 4 . 2 . 3 人工反射体尺寸：

　　a) 人工反射体的尺寸按表 10 分为三级，人工反射体最大深度为 3 . 0 mm,具体级别按有关的钢管产品标准规定执行;

　　b) 如产品标准未作规定应由供需双方商定。

　　10 . 4 . 4 . 2 . 4 制作与测量：

　　a) 人工反射体可采用电蚀、机械或其他方法加工。 对比试样上应有明显的标识或编号。

　　b) 人工反射体深度可用光学方法、覆形方法或其他方法测量。

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　　表 10 人工反射体尺寸 单位为毫米

　　10 . 4 . 5 灵敏度的确定

　　10 . 4 . 5 . 1 直接接触法检测时，可直接在对比试块上将内壁人工反射体的回波幅度调到显示屏满刻度的80%,再移动探头，找出外壁人工反射体的最大回波，在显示屏上标出，连接两点即为距离-波幅曲线，作为检测时的基准灵敏度。 由于管径的原因，对比试块上无内壁人工反射体时，可用外壁人工反射体的一次回波和二次回波制作距离-波幅曲线。

　　10 . 4 . 5 . 2 扫查灵敏度一般应比基准灵敏度高 6 dB。

　　10 . 4 . 6 检测

　　10 . 4 . 6 . 1 用试块调节检测时，应考虑试块和被检钢管表面的耦合差。

　　10 . 4 . 6 . 2 采用斜探头在探头和钢管相对移动的状态下进行检测。 检测时均应保证声束对钢管全部表面的扫查。

　　10 . 4 . 6 . 3 检测纵向缺陷时声束在管壁内沿圆周方向传播(见图 12);检测横向缺陷时声束在管壁内沿管轴方向传播(见图 13) 。纵向、横向缺陷的检测均应在钢管的两个相反方向上进行。

　　10 . 4 . 6 . 4 探头相对钢管螺旋进给的螺距应保证超声波束对钢管进行 100%扫查时，有不小于 15%的覆盖率。

　　图 12 管壁内声束的周向传播

　　图 13 管壁内声束的轴向传播

　　10 . 4 . 7 缺陷的测定和记录

　　10 . 4 . 7 . 1 采用回波幅值判定缺陷。

　　10 . 4 . 7 . 2 应记录回波幅度大于或等于相应的对比试块人工反射体距离-波幅曲线 50%高度的缺陷。

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　　10 . 4 . 8 质量分级

　　无缝钢管质量分级按表 11 的规定。

　　表 1 1 无缝钢管超声检测质量分级

　　10 . 5 其他类型原材料、零部件超声检测

　　10 . 5 . 1 游乐设施用铸钢件超声检测可按照 GB/T 7233 . 1 执行。

　　10 . 5 . 2 游乐设施用铸铁件超声检测按照附录 G执行。

　　10 . 5 . 3 结构不规则的游乐设施用零部件可采用相控阵超声检测。

　　1 1 游乐设施焊接接头超声检测

　　1 1 . 1 焊接接头超声检测适用范围

　　1 1 . 1 . 1 游乐设备焊接接头超声检测方法规定了游乐设施焊接接头缺陷的 A 型脉冲超声检测和质量分级。

　　1 1 . 1 . 2 游乐设备焊接接头超声检测方法适用于母材厚度为 8 mm~500 mm 全焊透熔化焊的对接焊接接头、T 型焊接接头、角接接头、钢管对接接头的超声检测。 奥氏体不锈钢对接焊接接头超声波检测参照附录 H 的规定进行。

　　1 1 . 1 . 3 游乐设备焊接接头超声检测方法不适用于铸钢焊接接头、外径小于 159 mm 的钢管对接焊接接头、内径小于或等于 200 mm 的管座角焊缝的超声检测，也不适用于外径小于 250 mm 或内、外径之比小于 70%的纵向焊接接头超声检测。

　　1 1 . 2 检测技术等级

　　1 1 . 2 . 1 检测技术等级的划分

　　1 1 . 2 . 1 . 1 超声检测技术等级分为 A、B、C级。

　　1 1 . 2 . 1 . 2 超声检测技术等级的选择应符合制造、安装等有关规范、标准及设计图样规定，应根据游乐设施部件的重要程度和相关产品标准的规定进行选用。 游乐设施焊接接头的制造、安装时的超声检测，一般应采用 B级超声检测技术等级进行检测。 对特别重要的零部件焊接接头，可采用 C 级超声检测技术等级进行检测。

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　　1 1 . 2 . 2 不同检测技术等级的检测要求

　　1 1 . 2 . 2 . 1 适用于平板对接焊接接头，其他形式的焊接接头可参照执行。

　　1 1 . 2 . 2 . 2 A级检测：

　　a) A级适用于工件厚度为 8 mm~40 mm 焊接接头的检测。

　　b) 可用一种折射角(K值)斜探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测 。如受条件限制，也可以选择双面单侧或单面单侧进行检测。

　　c) 一般不要求进行横向缺陷的检测。

　　1 1 . 2 . 2 . 3 B级检测：

　　a) B 级适用于工件厚度为 8 mm~200 mm 焊接接头的检测。

　　b) 检测纵向缺陷时，当母材厚度为 8≤t<40 mm,用一种 K 值探头采用一次反射法在焊接接头的单面双侧进行检测;当母材厚度大于 40 mm≤t<100 mm,用一种 K 值探头在焊接接头的双面双侧进行检测，也可采用两种 K 值探头在焊接接头的单面双侧(双面单侧)进行检测;当母材厚度为 100 mm~200 mm,应采用两种 K 值探头采用直射波在焊接接头的双面双侧进行检测。

　　c) B级应进行横向缺陷检测。 斜探头检测时，可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成 10°~20°作斜平行扫查，母材厚度 8≤t≤100 mm 可采用 1 种探头在单面斜平行扫查，母材厚度 100

　　1 1 . 2 . 2 . 4 C级检测：

　　a) C级适用于工件厚度为 8 mm~400 mm 焊接接头的检测。

　　b) 采用 C 级检测时应将焊接接头的余高磨平。 对焊接接头斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测，检测方法按 11 . 4 . 4 . 7 的规定进行。

　　c) 检测纵向缺陷时，当母材厚度为 8≤t<15 mm,用一种 K 值探头采用一次反射法在焊接接头的单面双侧进行检测，也可采用两种 K 值探头在焊接接头的单面双侧(双面单侧)进行检测;当母材厚度大于 15 mm≤t<40 mm,应采用两种 K 值探头在焊接接头的双面双侧进行检测;当母材厚度为 40 mm≤t<100 mm,应采用两种 K 值探头采用在焊接接头的双面双侧进行检测;当母材厚度为 100 mm≤t<400 mm,应采用两种 K 值探头采用直射波在焊接接头的双面双侧进行检测。

　　d) C级应进行横向缺陷检测。 斜探头检测时，可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成 10°~20°作斜平行扫查，母材厚度 8≤t≤15 mm 应采用 1 种探头在单面斜平行扫查，母材厚度 15≤t≤400 mm应采用 2 种探头在单面斜平行扫查。

　　e) 母材厚度 40≤t≤400 mm应采用直探头在单面扫查。

　　1 1 . 2 . 2 . 5 用两种或两种以上不同折射角(K 值)斜探头检测时，探头间折射角相差不应小于 10°。

　　1 1 . 3 试块

　　1 1 .3. 1 采用 CSK-Ⅰ A 为标准试块，采用 CSK-Ⅱ A、CSK-Ⅲ A 和 CSK-Ⅳ A 为标准试块和对比试块。其形状和尺寸应分别符合图 14~图 17 和表 12 的规定。

　　GB/T 34370 . 5—20 17

　　单位为毫米

　　注：尺寸误差不大于 ±0.05 mm。

　　图 14 CSK-Ⅰ A试块

　　单位为毫米

　　说明：

　　L— 试块长度，由使用的声程确定。

　　注：尺寸误差不大于 ±0.05 mm。

　　图 15 CSK-ⅡA试块

　　GB/T 34370 . 5—20 17

　　单位为毫米

　　注：尺寸误差不大于 ±0.05 mm。

　　图 16 CSK-ⅢA试块

　　单位为毫米

　　说明：

　　L— 试块长度，由使用的声程确定。

　　注：尺寸误差不大于 ±0.05 mm。

　　图 17 CSK-ⅣA标准试块

　　表 12 CSK-ⅣA试块尺寸 单位为毫米

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　　1 1 .3.2 CSK-Ⅰ A、CSK-Ⅱ A 和 CSK-Ⅲ A 试块适用壁厚为 8 mm~120 mm 的焊接接头，CSK-Ⅰ A 和CSK-ⅣA 系列试块适用壁厚大于 120 mm 至 400 mm 的焊接接头。

　　1 1 . 3 . 3 在满足灵敏度要求时，试块上的人工反射体根据检测需要可采取其他布置形式或添加，也可采用其他型式的等效试块。

　　1 1 . 3 . 4 检测曲率半径 R≤500 mm 的曲面工件时，应采用与检测面曲率相同的对比试块，反射孔的位置可参照对比试块确定。 探头接触面宽度应满足 R≤W2 /4(R为检测面曲率半径，W 为探头接触面宽度，环缝检测时为探头宽度，纵缝检测时为探头长度)时，试块宽度 b 一般应满足：

　　b ≥ 2λS/D0 …………………………( 3 )

　　式中：

　　b —试块宽度，单位为毫米(mm) ;

　　λ —声波波长，单位为毫米(mm) ;

　　S —声程，单位为毫米(mm) ;

　　D0 —声源有效直径，单位为毫米(mm)。

　　1 1 . 4 钢制游乐设施对接焊接接头超声检测

　　1 1 . 4 . 1 对接接头超声检测适用范围

　　1 1 . 4 . 1 . 1 对接接头超声检测方法适用于母材厚度为 8 mm~500 mm全焊透熔化焊的平板对接焊接接头超声检测。

　　1 1 . 4 . 1 . 2 对接接头超声检测方法适用于外径大于 159 mm 管的环形对接接头超声检测。

　　1 1 . 4 . 1 . 3 对接接头超声检测方法适用于外径大于 100 mm 且内外径之比大于 70%管的纵向焊接接头超声检测。

　　1 1 . 4 . 2 检测原则

　　平板对接接头检测的具体要求可参照表 13 的规定。

　　表 13 平板对接接头检测的具体要求

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　　1 1 . 4 . 3 探头的选择

　　1 1 . 4 . 3 . 1 斜探头的折射角(K 值)、标称频率的选取可参照表 14 的规定。 条件允许时，应尽量采用较大折射角(K值)探头。

　　1 1 . 4 . 3 . 2 采用一次反射法检测时，斜探头折射角(K 值)的选取应尽可能使主声束与检测面相对的底面法线夹角在 35°~70°之间，当使用两种或两种以上折射角(K 值)探头检测时，应至少有一种折射角(K值)的探头满足这一要求。

　　表 14 推荐采用的斜探头折射角(K值)和标称频率

　　1 1 . 4 . 3 . 3 直探头标称频率的选取可参照表 15 的规定。

　　表 15 推荐采用的直探头标称频率

　　1 1 . 4 . 4 试块

　　1 1 . 4 . 4 . 1 试块的制作应满足 7 . 5 的规定。

　　1 1 . 4 . 4 . 2 标准试块的选择依据 11 . 3 确定。

　　1 1 . 4 . 5 检测区域

　　1 1 . 4 . 5 . 1 检测区域的表征：

　　a) 检测区由焊接接头检测区宽度和焊接接头检测区厚度表征。

　　b) 焊接接头检测区宽度应是焊缝本身加上焊缝熔合线两侧各 10 mm 确定。 V 型坡口对接接头检测区示意见图 18 。

　　c) 对接接头检测区厚度应为工件厚度加上焊缝余高。

　　d) 超声检测应覆盖整个检测区。 若增加检测探头数量或增加检测面(侧)还不能完全覆盖，应增加辅助检测，包括采用其他无损检测方法。

　　单位为毫米

　　说明：

　　a—焊接接头检测区宽度。

　　图 18 检测区示意图

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　　1 1 . 4 . 5 . 2 探头的移动区宽度：

　　a) 探头移动区宽度应能满足检测到整个检测区。 见图 19 。

　　图 19 探头移动区宽度示意图

　　b) 用一次反射法检测时，探头移动区宽度应大于或等于 1 . 25P：

　　式中：

　　P —跨距，单位为毫米(mm) ;

　　t —工件厚度，单位为毫米(mm) ;

　　K — 探头折射角的正切值;

　　β —探头折射角，单位为度(°)。

　　c) 采用直射法检测时，探头移动区宽度应大于或等于 0 . 75P。

　　1 1 . 4 . 5 . 3 检测面的准备：

　　a) 探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。 检测表面应平整，便于探头的扫查，其表面粗糙度 Ra应不大于 6.3 μm,一般应进行打磨。 采用直射法检测时，探头移动区应大于或等于 0 . 75P。

　　b) 去除余高的焊缝，应将余高打磨到与邻近母材平齐。 保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检测结果的评定。

　　1 1 . 4 . 5 . 4 母材的检测：

　　a) 对于 C级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，应先用直探头检测，以便检测是否有影响斜探头检测结果的分层或其他种类缺陷存在。 该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。

　　b) 母材检测的要点如下：

　　1) 检测方法：接触式脉冲反射法，采用频率 2 MHz~5 MHz 的直探头，晶片直径 10 mm~ 25 mm ;

　　2) 检测灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的 100% ;

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　　3) 凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度 20%的部位，应在工件表面作出标记，并予以记录。

　　1 1 . 4 . 6 灵敏度的确定

　　1 1 . 4 . 6 . 1 斜探头入射点的测定一般采用 CSK-Ⅰ A试块，折射角(K 值)的测定可采用 CSK-Ⅰ A、CSK- ⅡA、CSK-ⅢA或 CSK-ⅣA试块。

　　1 1 . 4 . 6 . 2 仪器时基线的调整一般采用 CSK-Ⅰ A试块，以及根据被检工件厚度选择 CSK-Ⅱ A、CSK-Ⅲ A或 CSK-ⅣA试块。

　　1 1 . 4 . 6 . 3 根据实际检测的需要和选取的探头和仪器，选择相应的对比试块进行距离-波幅曲线的绘制。该曲线族由评定线、定量线和判废线组成。 评定线以下为 0 区，评定线与定量线之间(包括评定线)为 Ⅰ区，定量线与判废线之间(包括定量线)为 Ⅱ 区，判废线及其以上区域为 Ⅲ 区，如图 20 所示。 如果距离-波幅曲线绘制在荧光屏上，则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的 20%。

　　图 20 距离-波幅曲线的示意图

　　1 1 . 4 . 6 . 4 灵敏度的选择：

　　a) 对接焊接接头，其距离-波幅曲线灵敏度按表 16 的规定;

　　表 16 距离-波幅曲线的灵敏度

　　b) 工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同，否则应按附录 Ⅰ 的规定测量声能传输损耗差并进行补偿，补偿量应计入距离-波幅曲线;

　　c) 扫查灵敏度不应低于评定线灵敏度，此时在检测范围内最大声程处的评定线高度不应低于荧光屏满刻度的 20% ;

　　d) 检测和评定横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高 6 dB;

　　e) 采用直探头检测时，可以制定对应的长横孔进行灵敏度设定。

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　　1 1 . 4 . 7 检测

　　1 1 . 4 . 7 . 1 斜探头扫查采用以下方法：

　　a) 为检测纵向缺陷，斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上，作锯齿型扫查，见图 21 。探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面，在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时，还应作 10°~15°的左右转动。

　　图 2 1 锯齿型扫查示意图

　　b) 为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，确定缺陷的位置、方向和形状，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式，见图 22 。

　　图 22 四种基本扫查方法示意图

　　c) 检测横向缺陷时，将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图 23 。 焊接接头母材超过 100 mm 时，应在焊缝的两面作平行扫查或者采用两种 K 值探头(K1 和 K1 . 5 或K1 和 K2 并用)作单面两个方向的平行扫查;必要时亦可用两个 K1 探头作串列扫查。

　　a)斜平行扫查 b)平行扫查

　　图 23 横向缺陷扫查方法