GB/T 34485-2017 锆及锆合金加工产品超声波检测方法

　　ICS 77 . 040 . 20 H 26

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34485—2017

　　锆及锆合金加工产品超声波检测方法

　　Methodofultrasonicinspectionforwroughtzirconium andzirconium

　　alloyproducts

　　2017-10-14 发布 2018-05-01 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 34485—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国有色金属工业协会提出。

　　本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)归口 。

　　本标准起草单位：宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、国核宝钛锆业股份公司、西部新锆核材料科技有限公司、有色金属技术经济研究院。

　　本标准主要起草 人：马 小 怀、郭 永 清、冯 军 宁、付 红 作、李 恒 羽、吴 丕 杰、胡 志 杰、陈 战 乾、王 健、莫子璇。

　　GB/T 34485—20 17

　　锆及锆合金加工产品超声波检测方法

　　1 范围

　　本标准规定了锆及锆合金加工产品进行超声波检测的要求、探伤设备、对比试块、灵敏度调试、程序、验收、记录和报告。

　　本标准适用于横截面厚度 5 mm~200 mm 的锆及锆合金加工产品的超声波检测。

　　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 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证

　　JB/T 10061 A 型脉冲反射式超声波探伤仪 通用技术条件

　　3 检测原理

　　声源产生的超声波进入到被检产品中以一定方向和速度向前传播，遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射，反射回的超声波通过检测设备接收后对其进行处理和分析，以评估被检产品中是否存在缺陷以及缺陷的特征等。

　　4 要求

　　4 . 1 人员

　　从事超声波检测的人员应具有必要的业务知识，并按 GB/T 9445 或相当要求取得 Ⅰ 级或 Ⅰ 级以上超声资格证书，签发及解释超声检测报告的人员应取得 Ⅱ级或 Ⅱ级以上超声资格证书。

　　4 . 2 方法类别

　　通常采用纵波进行检测，供需双方达成一致时可以增加横波。 纵波或横波检测时，水浸法或接触法均可采用。

　　4 . 3 产品表面

　　被检产品的表面应清洁，不得有妨碍检测的污垢、油脂、金属碎屑及其他外来物质。 粗糙度 Ra不大于 3.2 μm(以满足超声检测要求为准)。

　　5 探伤设备

　　5 . 1 探伤仪

　　超声波探伤仪能够产生、接收和显示满足频率和能量要求的高频电脉冲，至少能在 2 MHz~

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　　10 MHz之间工作。 闸门、距离-振幅补偿系统和其他的超声波检测和处理的电子辅助设备可以根据需要使用。 A 型脉冲反射式超声波探伤仪需满足 JB/T 10061 的要求。

　　5 . 2 探头

　　5 . 2 . 1 纵波或横波检测时，探头尺寸、类型、型号等的选择依据检测程序进行。 推荐探头晶片的最大面积为 600 mm2 。纵波接触法检测，推荐晶片尺寸在 12 mm~28 mm 之间;纵波水浸法检测，推荐晶片尺寸在 6 mm~25 mm 之间;横波检测时，晶片尺寸的选择在满足上述要求的情况下，依据被检产品外形确定。 当供需双方同意时，可以采用聚焦、阵列、特殊尺寸或其他特殊的探头。

　　5 . 2 . 2 直径 5 mm~70 mm 的圆形产品，推荐采用直径 6 mm~20 mm 的水浸聚焦探头，若采用矩形晶片，可参照上述晶片的相应面积予以选择。

　　5.2.3 5 mm~20 mm厚的平面产品的接触法检测，推荐采用直径 8 mm~20 mm 双晶探头。

　　5 . 2 . 4 纵波接触法检测探头频率推荐采用 2 MHz~ 5 MHz。水浸聚焦法检测探头频率应不小于4 MHz。横波检测探头频率不低于 2 MHz。

　　5 . 3 耦合剂

　　5 . 3 . 1 水浸法检测时，可采用清洁的自来水作耦合剂，可以添加防锈剂或湿润剂，水中不应有可能干扰超声波检测的可见气泡或其他悬浮物。

　　5 . 3 . 2 接触法检测时，可采用水、机油、甘油、变压器油、水玻璃等作耦合剂。

　　6 对比试块

　　6 . 1 对比试块应采用与被检产品声学性能和表面状态相同或相似的锆及锆合金材料制作，两者之间的声传输特性差应在 12 dB 以内。 若声传输特性差在 2 dB 以内不需做增益补偿;若声传输特性差超过2 dB但不大于 12 dB,应通过增加仪器灵敏度来补偿差别;若声传输特性差超过 12 dB则应采用不同的对比试块。 曲面产品检测时，应采用曲率半径误差不超过 ±10%的曲面试块。

　　6 . 2 纵波校验，校验反射体为平底孔。 超声波入射面到平底孔距离(埋深)应参照材料轮廓和截面厚度“T”，按表 1 中的数值确定。

　　表 1 单位为毫米

　　6 . 3 横波校验，校验反射体为槽伤或轴向孔。 折射角度在 30°~60°之间，通常采用 45°。板材可采用槽

　　伤，其他产品可采用轴向孔。 槽伤或轴向孔的大小和位置可由供需双方根据用途协商规定。

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　　7 灵敏度调试

　　7 . 1 检测前，采用试块法或大平底计算法进行灵敏度调试。 检测灵敏度的基准高度在荧光屏满屏高度的 40%~80%范围内选择，检测灵敏度的调节应确保有效发现被检材料中当量不小于相应级别平底孔的缺陷。 检测扫查时可适当提高灵敏度，发现缺陷进行评价时应回复到原来的基准灵敏度。

　　7 . 2 被检材料的截面厚度小于 3 倍近场区距离时，采用试块法调试检测灵敏度;大于或等于 3 倍近场区距离时，采用大平底计算法或试块法调试检测灵敏度。

　　a) 试块调试时，根据验收级别要求的平底孔直径大小进行灵敏度调节。 将埋深等于或近似于被检材料厚度的平底孔反射回波调节到所选定的基准高度。

　　b) 大平底计算法调试灵敏度时，根据式(1)计算增益 ΔdB数，然后将被检产品完好部位的底波调试到选定的基准波高，在此基础上增益 ΔdB。

　　…………………………( 1 )

　　式中：

　　ΔdB —需提高增益分贝数;

　　Φ —验收当量平底孔直径，单位为毫米(mm) ;

　　λ —被检产品中超声波波长，单位为毫米(mm) ;

　　x —被检产品厚度，单位为毫米(mm)。

　　7 . 3 为保证检测结果，出现下列情况之一时，应重新对检验设备进行校准。

　　a) 检测人员发生变化;

　　b) 连续工作达到 2 h 时 ;

　　c) 探伤设备状态发生变动时;

　　d) 检出产品存在异常情况时;

　　e) 产品批次发生变化。

　　校准完成后，对上次校准以来检验有怀疑的产品进行重新检查。

　　8 检测程序

　　8 . 1 检查底波损失，若底波损失的变化大于或等于 50%,需进行修正，修正完成之前，不得进行检验。

　　8 . 2 被检材料的本底噪声应不超过来自对比试块中参考平底孔反射高度的 50%,较高或较低的噪声水平可以双方协商规定。

　　8 . 3 当入射表面的分辨率不足以分辨接近表面的缺陷时，应进行附加检测。 可从相对的一侧或按一定的分区要求进行检测。 对于每一个扫查方向，当材料最大有效检测声程处的相应级别当量缺陷从单侧检测不能有效发现时，需从相对的一侧进行附加检测。

　　8 . 4 自动检测时，应使用报警或自动记录，确保操作时采用的扫查速度、脉冲重复频率、增益等能够发现拒收的缺陷。 脉冲重复频率应不小于 600 Hz,推荐扫查速度应不大于 500 mm/s。

　　手动检测时，扫查速度应不大于 120 mm/s。

　　8 . 5 距离波幅修正推荐采用电子距离振幅修正(TCG 曲线)，即将基准试块中不同声程孔反射信号通过仪器增益校准到示波屏高度的 80%。最小峰值高度不低于 20%时，可以采用通过试块绘制的面板距离振幅曲线(DAC 曲线)。若噪声水平不影响缺陷的发现和评定，允许利用来自距离振幅校准试块的最高灵敏度进行检验和评定。

　　8 . 6 检测扫查中，探头移动间距声束的覆盖应为探头有效波束直径的 50%。

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　　8 . 7 被检产品检测时，若被检产品声能反射与对比试块的当量体反射信号波幅差别超过± 2 dB,需进行声能传输修正。 记录来自对比试块反射体与被检产品底波反射相差的 dB值，据此数值进行必要的补偿。

　　8 . 8 仪器控制旋钮设定位置和校准时所确定的参数，在产品检测期间不得改变。

　　8 . 9 所有检测的数据记录应当以文档来保存。 对于任何被拒收的产品，应记录缺陷的位置、当量大小等。

　　8 . 10 水浸法或接触法均可进行分区域检测，检测时应对各个区域分别校准。 水浸法检测时，应根据探头和检测时的金属声程选取最佳水距。 水距的确定，应保证 2 次界面反射波在第一次底波反射之后。检测时，水距变化应在所确定的最佳水距的± 5 mm 以内。

　　9 验收

　　9 . 1 纵波检测的超声质量要求，按表 2 规定分为五级。 在材料技术标准或订货单上应指定适用的级别。

　　表 2

　　9 . 2 任何一个不连续点的反射信号，应不大于与该不连续点相同深度的参考平底孔的反射信号。

　　9 . 3 不准许有超出 8 . 2 规定的噪声水平。

　　9 . 4 若被检产品的背反射损失超过 50%, 同时伴有噪声信号的增加是正常背景噪声的两倍及以上，则被检产品拒收。

　　9 . 5 经评定缺陷反射信号超出确定的标准，但在制造过程中可以被消除，此产品可由供需双方协商决定 。若缺陷不能被消除，拒收。

　　9 . 6 使用特殊的对比试块或未列入表 2 的级别进行检测时，验收标准由供需双方协商决定。

　　10 检测记录和报告

　　检测报告应包括检测记录中的内容及签发报告人签字。 检测记录至少应包括下列主要内容：

　　a) 被检产品名称、材质、炉号、批号、规格、材料牌号;

　　b) 本标准编号及验收级别;

　　c) 探伤仪器型号及编号;

　　d) 探头的型号和规格，包括频率、晶片尺寸、聚焦型式等;

　　e) 对比试块编号、孔径、埋藏深度;

　　f) 检验方式(纵波、横波等);

　　g) 检验区域(如果适用);

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　　h) 耦合剂;

　　i) 检测扫查灵敏度、缺陷位置与缺陷指示长度及回波高度等探测结果;

　　j) 检测 日期、检测人员签字等。