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      適用于GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)的參考試塊的設(shè)計(jì)及靈敏度設(shè)定

      2015-10-31 03:23:14孟倩倩金宇飛
      無損檢測 2015年12期
      關(guān)鍵詞:橫波試塊矩形

      孟倩倩,金宇飛,劉 洋,王 冰

      (1.山東瑞祥模具有限公司, 濟(jì)寧 272400;2.上海材料研究所, 上海 200437)

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      適用于GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)的參考試塊的設(shè)計(jì)及靈敏度設(shè)定

      孟倩倩1,金宇飛2,劉洋1,王冰1

      (1.山東瑞祥模具有限公司, 濟(jì)寧 272400;2.上海材料研究所, 上海 200437)

      GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了4種技術(shù),相對應(yīng)需要有4種參考試塊;已經(jīng)有文章介紹了適用于技術(shù)1和技術(shù)2的參考試塊的設(shè)計(jì)方案和使用方法。介紹了技術(shù)3和技術(shù)4的參考試塊的設(shè)計(jì)和靈敏度設(shè)定等內(nèi)容,并匯總技術(shù)1和技術(shù)2的參考試塊,基本完成了適用于GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)的4種技術(shù)的全部參考試塊的設(shè)計(jì)。

      試塊;超聲檢測;標(biāo)準(zhǔn);靈敏度

      國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11345-2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 技術(shù)、檢測等級和評定》、GB/T 29711-2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 焊縫中的顯示特征》、GB/T 29712-2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 驗(yàn)收等級》于2013年9月18日頒布,從2014年6月1日實(shí)施。該系列標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn),分別對應(yīng)焊縫超聲檢測的技術(shù)方法和檢測等級、顯示特征判定以及焊縫質(zhì)量驗(yàn)收等三方面[1]內(nèi)容,代替GB/T 11345-1989標(biāo)準(zhǔn)。

      由于新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)之間差異較大,新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定有4種技術(shù),而舊標(biāo)準(zhǔn)中僅規(guī)定有1種技術(shù)[2]。舊標(biāo)準(zhǔn)中所推薦的RB參考試塊,僅可適用于技術(shù)1的橫波檢測DAC靈敏度的設(shè)定,對于技術(shù)1的縱波檢測DAC靈敏度和其他3種技術(shù),則需要相應(yīng)的參考試塊。

      雖然新標(biāo)準(zhǔn)中明確給出了設(shè)定參考靈敏度的要求,但沒有給出參考試塊圖紙,因此各行業(yè)需根據(jù)使用條件,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)試塊。已經(jīng)有文章介紹了適用于技術(shù)1和技術(shù)2的參考試塊的設(shè)計(jì)方案和使用方法。筆者介紹了技術(shù)3和技術(shù)4的參考試塊的設(shè)計(jì)方案和使用方法,并匯總技術(shù)1和技術(shù)2的參考試塊,基本完成了適用于GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)的4種技術(shù)的全部參考試塊的設(shè)計(jì)。

      1 適用于技術(shù)1的參考試塊

      依據(jù)GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)1以及標(biāo)準(zhǔn)附錄E中時(shí)基線和靈敏度設(shè)定的要求,筆者等撰文介紹了適用于技術(shù)1的DAC(距離-波幅曲線)參考試塊的設(shè)計(jì)方案和靈敏度設(shè)定方法[3]。該類試塊的橫孔直徑為3 mm,長度為40 mm,端部帶有120°尖角盲孔。其可同時(shí)滿足橫波檢測和縱波檢測靈敏度設(shè)定的要求。依據(jù)檢測范圍的不同共設(shè)計(jì)5塊試塊,見表1。試塊名稱SD為英文橫孔的縮寫。

      2 適用于技術(shù)2的參考試塊

      依據(jù)GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)2的要求,筆者撰文介紹了適用于技術(shù)2的縱波和橫波DGS(描述規(guī)則反射體的距離、回波高及當(dāng)量大小之間關(guān)系的曲線)參考試塊的設(shè)計(jì)方案和靈敏度設(shè)定方法[4]。DGS參考試塊以規(guī)定尺寸的平底孔作為參考反射體。

      縱波DGS參考試塊,依據(jù)檢測范圍的不同共設(shè)計(jì)7塊試塊,見表2和表3。試塊名稱ZL為縱波靈敏度中“縱靈”的中文首字母。

      橫波DGS參考試塊,依據(jù)檢測范圍的不同共設(shè)計(jì)12塊試塊,見表4。試塊名稱HL為橫波靈敏度中“橫靈”的中文首字母。

      表2 ZL-1試塊(適用于檢測范圍8~40 mm的縱波DGS參考試塊)的設(shè)計(jì)參數(shù)

      表3 ZL-2試塊(適用于檢測范圍40~100 mm的縱波DGS參考試塊)的設(shè)計(jì)參數(shù)

      表4 HL試塊(橫波DGS參考試塊)的設(shè)計(jì)參數(shù)

      3 適用于技術(shù)3的參考試塊及靈敏度設(shè)定

      3.1要求

      根據(jù)GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)對技術(shù)3的規(guī)定:以寬度和深度均為1 mm的矩形槽作為參考反射體。該技術(shù)僅應(yīng)用于斜探頭(折射角≥70°)檢測厚度8 mm≤t<15 mm的焊縫。即技術(shù)3的參考試塊采用的是1 mm的矩形槽,以適合橫波檢測的靈敏度設(shè)定。

      3.2矩形槽參考試塊的設(shè)計(jì)

      設(shè)計(jì)試塊厚度為8 mm,在正、反面距端部邊緣20 mm位置各設(shè)計(jì)一40 mm×1 mm×1 mm(長×寬×深)矩形槽。試塊設(shè)計(jì)尺寸為120 mm×60 mm×8 mm。試塊名稱CX為槽型參考試塊中“槽型”的中文首字母。CX試塊的形狀和尺寸見圖1。

      圖1 CX試塊(矩形槽參考試塊)的尺寸示意

      圖2 CX試塊(矩形槽參考試塊)的靈敏度設(shè)定示意

      3.3用矩形槽參考試塊設(shè)定靈敏度

      靈敏度的設(shè)定:將選用已校驗(yàn)好的折射角度不小于70°的探頭置于圖2中a位置,前后移動探頭使直射聲束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;將回波幅度調(diào)整至滿屏的80%高度,記錄此時(shí)的dB值,此為第一點(diǎn)。探頭置于圖2中b位置,前后移動探頭使一次反射聲束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;將回波幅度調(diào)整至滿屏的80%高度,記錄此時(shí)的dB值,此為第二點(diǎn)。探頭置于圖2中c位置,前后移動探頭使二次反射聲束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;將回波幅度調(diào)整至滿屏的80%高度,記錄此時(shí)的dB值,此為第三點(diǎn)。將此三點(diǎn)連成一條曲線,此曲線即為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參考等級(參考靈敏度)。

      3.4DAC曲線的制作

      驗(yàn)收等級2級,8 mm≤t≤15 mm時(shí)的DAC曲線的制作如圖3(a)所示,其中l(wèi)>t時(shí)評定等級線與記錄等級線重合;驗(yàn)收等級3級,8 mm≤t≤15 mm的DCA曲線的制作如圖3(b)所示;其中l(wèi)≤t時(shí),參考等級與驗(yàn)收等級3級線重合;l>t時(shí),評定等級與記錄等級線重合。

      圖3 驗(yàn)收等級2,3級的DAC曲線制作示意(8 mm≤t≤15 mm)

      4 適用于技術(shù)4的參考試塊及靈敏度設(shè)定

      4.1要求

      根據(jù)GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)4(串列技術(shù))的規(guī)定:以直徑6 mm的平底孔(所有厚度)作為參考反射體,平底孔底面應(yīng)垂直于探頭移動面。該技術(shù)僅應(yīng)用于斜探頭(折射角為45°)檢測厚度t≥15 mm的焊縫。即串列技術(shù)參考試塊采用的是直徑6 mm的平底孔,通過適當(dāng)?shù)呐帕泻筒贾茫蛇m合橫波檢測的靈敏度設(shè)定。

      4.2串列技術(shù)參考試塊的設(shè)計(jì)

      為適應(yīng)不同厚度焊縫檢測需要,將試塊厚度設(shè)計(jì)為30,80,120 mm三種。依照標(biāo)準(zhǔn)中檢測區(qū)域厚度要求分別加工不同數(shù)量、不同間距的長度為20 mm直徑為6 mm的平底孔。試塊名稱CL為串列試塊的中文“串列”的首字母縮寫。CL試塊的設(shè)計(jì)內(nèi)容見表5,形狀和尺寸見圖4。

      圖4 CL試塊(串列技術(shù)參考試塊)的尺寸示意

      試塊型號試塊外形尺寸/mm平底孔數(shù)量平底孔間距/mm適用檢測的工件厚度t/mmCL-1102×60×3037.515≤t≤30CL-2200×60×8042030

      4.3驗(yàn)收等級的確定

      靈敏度的設(shè)定:選擇已校驗(yàn)合格的45°探頭多組,將儀器調(diào)整至一發(fā)一收模式,使第一個(gè)探頭聲束軸線與平底孔孔底圓心相交,依據(jù)反射情況確定第二個(gè)探頭的位置,前后移動探頭,調(diào)整探頭間距找到最高波,將最高回波調(diào)整至滿屏的80%高度。以此類推設(shè)定其他各組探頭的位置及靈敏度,將所有探頭固定在掃查架上。設(shè)定各組探頭的dB值,則參考靈敏度設(shè)定完成。驗(yàn)收等級的確定如表6所示。

      表6 驗(yàn)收等級的確定

      表6中t為板厚;l為顯示長度;H0為參考等級。

      5 結(jié)語

      根據(jù)GB/T 11345-2013規(guī)定的4種技術(shù),分別設(shè)計(jì)了適用于4種技術(shù)的參考試塊,即:適用于技術(shù)1的SD試塊(DAC參考試塊),適用于技術(shù)2的ZL試塊(縱波DGS參考試塊)和HL試塊(橫波DGS參考試塊),適用于技術(shù)3的CX試塊(矩形槽參考試塊),適用于技術(shù)4的CL試塊(串列技術(shù)參考試塊)。

      由于GB/T 11345-2013與GB/T 11345-1989相比,在技術(shù)要求方面存在著較大的差異,尤其是在試塊及靈敏度設(shè)定方面的差異更大。作為無損檢測人員應(yīng)充分理解標(biāo)準(zhǔn),合理設(shè)計(jì)或選擇試塊,正確調(diào)整參考靈敏度,嚴(yán)格按照檢測工藝規(guī)程實(shí)施檢測,才能夠確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。該套參考試塊,不僅符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,更利于現(xiàn)場檢測的實(shí)際需求,為使用者正確理解和使用標(biāo)準(zhǔn)提供了很好的參考。

      [1]丁兵.GB/T 11345-2013標(biāo)準(zhǔn)解析[J].無損檢測, 2015,37(4):1-10.

      [2]金宇飛.GB/T 11345新舊版的主要差異與探討[J]. 無損檢測, 2015,37(5):63-67.

      [3]孟倩倩,金宇飛,劉洋,等.適用于GB/T 11345-2013技術(shù)1的橫孔試塊及靈敏度的設(shè)定[J].無損檢測, 2015,37(10):35-38.

      [4]孟倩倩,金宇飛,劉洋,等.適用于GB/T 11345-2013技術(shù)2的平底孔試塊及靈敏度的設(shè)定[J].無損檢測, 2015,37(11):26-30.

      Design and Sensitivity Setting of GB/T 11345-2013 Standard Test Block

      MENG Qian-qian1, JIN Yu-fei2, LIU Yang1, WANG Bing1

      (1.Shandong Ruixiang Mould Co., Ltd., Jining 272400, China;2.Shanghai Research Institute of Material, Shanghai 200437, China)

      The standard of GB/T 11345-2013 defined 4 kinds of techniques and each one accordingly needed a type of reference blocks. Some articles have introduced the project design and application of reference blocks used for “Technique 1 and Technique 2”, so this article aims to focus on the project design and application of reference blocks that used for “Technique 3 and Technique 4”. Meanwhile, it collects the content of “Technique 1 and Technique 2”, so we have finished all the design of reference blocks used for the standard of GB/T 11345-2013.

      Test block; Ultrasonic testing; Standard; Sensitivity

      2015-10-21

      孟倩倩(1987-),男,工程師,主要從事焊縫無損檢測及試塊生產(chǎn)工藝方法研究工作。

      10.11973/wsjc201512016

      TG115.28

      A

      1000-6656(2015)12-0064-04

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