(高清版)GB∕T 5193-2020 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲檢驗方法

代替GB/T5193—2007鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲檢驗方法國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準代替GB/T5193—2007《鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲波探傷方法》。本標準與GB/T5193—2007相比———適用范圍由“橫截面厚度大于6mm～230mm”擴大到“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)標準進行技術(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);——增加了檢測系統(tǒng)的要求(見5.4);———修改了對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：對于大于120mm的產(chǎn)品進行分區(qū)水浸檢測時，縱波校準反射體可依據(jù)分區(qū)數(shù)進行確定(見表2及附錄B);———增加了橫波檢測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區(qū)距離時，可以采用大平底計算法調(diào)試檢測靈敏度，并規(guī)定了調(diào)節(jié)方法(見8.2);——修改了人工信號幅度要求、水浸縱波入射角度———修改了檢測間距的要求及有效波束的測定方法(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)檢測要求和多區(qū)域檢測推薦的檢測區(qū)域、探頭和水距(見8.12和附錄C);———修改了靈敏度校準要求(見8.13,2007年版的6.1.2);--—刪除了驗收級別中的附注(見2007年版的表3);——修改了縱波對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)檢測部分樣棒人工反射體埋深表(見附錄B)。本標準由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會提出。本標準由全國有色金屬標準化技術(shù)委員會(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。本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T5193—1985、GB/T5193—2007.1GB/T5193—2020鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲檢驗方法1范圍本標準適用于橫截面厚度6mm～500mm的鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的超聲檢驗，其他規(guī)格的鈦及鈦合金加工產(chǎn)品可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(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無損檢測人員資格鑒定與認證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部分聲波被反射，反射回的超聲波通過檢測設(shè)備接收后對其進行處理和分析，以評估工件中是否存在缺陷以及缺陷的特征等。主要用于檢測鈦及鈦合金加工產(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試驗條件4.1工作場所應(yīng)無強電磁干擾，并保持清潔。避免灰塵及外來雜物污染而破壞檢測條件。4.2檢測人員應(yīng)按GB/T9445的相關(guān)要求或相應(yīng)標準進行技術(shù)資格的培訓(xùn)和鑒定并獲取I級及以上無損檢測人員資格，簽發(fā)及解釋檢測報告人員應(yīng)達到Ⅱ級及以上無損檢測人員資格。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、報警系統(tǒng)、記錄儀及其他檢測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)品及檢測方法探頭類型探頭直徑mm探頭工作頻率MHz檢測方法b推薦被檢產(chǎn)品直探頭2.0～5.0水浸法檢測或接觸法檢測厚度為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接觸法檢測厚度為6mm～20mm的平面產(chǎn)品a當(dāng)供需雙方同意時，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水浸法檢測時，可采用水作耦合劑，水中可以添加濕潤劑，水中不應(yīng)有干擾超聲檢驗的可見氣泡或其他懸浮物。5.4檢測系統(tǒng)水浸自動化檢測時，檢測系統(tǒng)應(yīng)保證檢測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，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)保證各個面的平直度。7對比試塊7.1對比試塊應(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,在檢測時應(yīng)增加儀器靈敏度以補償聲傳輸特性差。若聲傳輸特性差大于12dB,則應(yīng)更換成符合要求的對比試塊。7.2檢測平面產(chǎn)品時，應(yīng)使用平面試塊。對比試塊加工技術(shù)條件，應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。7.3檢測曲面產(chǎn)品時，應(yīng)使用與檢測面幾何形狀大致相同的對比試塊，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，對于120mm以上的圓形棒坯采用分區(qū)檢測時可參照附錄B進行試塊制作。7.4對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縱波校準時，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橫波校準時，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試驗步驟8.1一般采用縱波法進行檢測，需要時，供需雙方協(xié)商也可采用橫波或其他波型。8.2檢測前，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)膶Ρ仍噳K來校準儀器，使試塊中人工缺陷的反射信號幅度在滿屏高度的40%～80%范圍內(nèi)，以保證被檢測的產(chǎn)品能按標準要求進行檢測。當(dāng)金屬聲程大于或等于三倍近場區(qū)距離時，可以采用大平底計算法調(diào)試檢測靈敏度。使用大平底計算法調(diào)試靈敏度時，根據(jù)式(1)計算增益△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，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到某一高度后在掃查方向上移動探頭，波高降低到原波高50%的探頭移動之間的距離為有效波束直徑。8.4水浸法檢測應(yīng)滿足以下要求：a)水浸法校準和檢測前，應(yīng)有足夠的時間使水、對比試塊及被檢產(chǎn)品達到溫度穩(wěn)定。b)縱波檢測，調(diào)節(jié)聲束入射角，使入射面的反射信號幅度達到最大，從而使縱波與入射面垂直。檢測時，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)探頭和檢測時的金屬聲程選取最佳水距。檢測時水距的變化應(yīng)滿足5.4的規(guī)定。4GB/T5193—2020e)檢測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。如果最小回波信號幅度不低于20%時，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-振幅校準試塊繪制的。當(dāng)噪聲電平不遮蔽所需要的反射信號時，可采用距離-振幅校準試塊最高靈敏度進行檢測，用適當(dāng)?shù)慕饘俾暢踢M行評定。8.5接觸法檢測應(yīng)滿足以下要求：a)接觸法校準和檢測時，應(yīng)保證耦合良好。b)檢測的間距應(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。8.6底波損失的測定，應(yīng)當(dāng)在被檢產(chǎn)品相互平行的表面上進行。8.7允許的本底噪聲應(yīng)不超過對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檢測時的掃描速度應(yīng)不大于能分辨出對比試塊中的平底孔的掃描速度。對于無報警系統(tǒng)的手動8.9儀器控制旋鈕設(shè)定位置和校準時所確定的參數(shù)，在產(chǎn)品檢測期間不得改變。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檢測面應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3檢測面被檢產(chǎn)品檢測面棒材整個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”如果用橫波或折射縱波代替鄰接面檢測，則所有平面產(chǎn)品可以只進行單面檢測或雙面檢測。這些檢測和校準及檢測參數(shù)，應(yīng)由供需雙方協(xié)商決定。8.11水浸法或接觸法檢測時，都可進行分區(qū)域檢測，這時應(yīng)對各個區(qū)域分別進行校準。8.12水浸法分區(qū)檢測時，每個檢測分區(qū)應(yīng)至少包含埋藏深度為檢測區(qū)域開始和結(jié)束的兩個平底孔。檢測時，各分區(qū)的閘門范圍應(yīng)分別向兩端延伸10mm(除第一個區(qū)外)。部分規(guī)格棒材推薦的檢測區(qū)8.13每次檢測前、檢測后或連續(xù)工作2h,應(yīng)進行靈敏度校準檢查。如有永久性穩(wěn)定的記錄(C掃圖或A掃圖),校準間隔可以延長到8h。檢測期間若設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變動，應(yīng)立即對設(shè)備進行重新校準并對上次校準以來系統(tǒng)靈敏度檢測有懷疑的產(chǎn)品進行重新檢查。如果發(fā)現(xiàn)靈敏度低于原檢測靈敏度1.5dB,則應(yīng)重新檢驗自上次校準以來的所有產(chǎn)品；如果發(fā)現(xiàn)靈敏度高于原檢測靈敏度2dB,則對上次校準以來發(fā)現(xiàn)缺陷的產(chǎn)品重新檢查。9試驗結(jié)果的評定9.1縱波檢測的超聲質(zhì)量要求，按表4規(guī)定分為四級。在材料產(chǎn)品標準或訂貨單上應(yīng)指定適用的級別。5GB/T5193—2020表4縱波檢測的超聲質(zhì)量要求級別單個不連續(xù)性的孔直徑/mmAAA1AB9.2任何一個不連續(xù)點的反射信號，應(yīng)不大于與該不連續(xù)點相同深度的參考平底孔的反射信號。9.3底波損失的檢查，當(dāng)?shù)撞糠瓷湫盘柵c相同或相似的同類無缺陷產(chǎn)品比較時，出現(xiàn)大于50%的非飽和底波損失，同時在入射面與底面間伴隨有訊號的增加(至少為正常的本底噪聲信號的兩倍),這時產(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)評定反射信號超出確定的標準，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使用特殊的對比試塊或未列入表4的級別進行檢查時，驗收標準由供需雙方協(xié)商決定。10檢測記錄和報告10.1檢測記錄至少應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：b)本標準編號及級別；d)對比試樣孔徑、埋藏深度；e)耦合劑；f)檢測掃查靈敏度、缺陷位置與缺陷指示長度及回波高度等探測結(jié)果；10.2檢測報告應(yīng)包括檢測記錄中的適當(dāng)內(nèi)容及簽發(fā)報告人簽字。6(規(guī)范性附錄)對比試塊要求加工對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縱波對比試塊外形尺寸和公差圖7GB/T5193—2020(資料性附錄)分區(qū)檢測部分規(guī)格樣棒人工反射體埋深分區(qū)檢測部分規(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;