本标准规定了金属板材超声板波探伤方法的一般要求、探伤设备、对比试样、板波模式的选择、探伤方法及缺陷评定等内容。本标准适用于厚度不大于受检板材表面波波长5倍的容器钢、不锈钢、高温合金等金属板材超声板波探伤，但必须证实所激发的声波确为板波，并能以足够的探伤灵敏度进行探伤。 GB/T 8651-2002 金属板材超声板探伤方法 GB/T8651-2002 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 77.040.20
中华人民共和国国家标准
GB/T8651--2002
代替GB/T8651—1988
金属板材超声板波探伤方法
Metal plates---Flaw detection method by the ultrasonic plate wave2002-07-15发布
中华人民共和国
国家质量监督检验检疫总局
2002-12-01实施
GB/T 8651--2002
本标准代替GB/T8651-1988《金属板材超声板波探伤方法》。本标准此次修订对下列主要技术内容进行了修改：在板波定义中，修改了原来关于频散曲线的表述，根据实际所探测缺陷类型的不同，增加了试样类型，使试样选择更加灵活；的规定；
删除了原标准中关于“试样允许供需双方协商一致情况下，根据要求确定其他形式可靠试样”-增加了几种常用材料的板波频散曲线。本标准的附录 A、附录 B、附录C、附录 D、附录 E、附录F、附录 G、附录 H、附录 1、附录J、附录 K、附录I、附录M为资料性附录。
本标准由原国家冶金工业局提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位：钢铁研究总院、治金工业信息标准研究院。本标准主要起草人：费慧明、张广纯、徐可北、张建卫、黄颖。本标准1988年首次发布。
1范围
金属板材超声板波探伤方法
GB/T 8651—2002
本标推规定了金属板材超声板波探伤方法的一般要求、探伤设备、对比试样、板波模式的选择、探伤方法及缺陷评定等内容。
本标准适用于厚度不大于受检板材表面波波长5倍的容器钢、不锈钢、高温合金等金属板材超声板波探伤，但必须证实所激发的声波确为板波，并能以足够的探伤灵敏度进行探伤。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适合于本标准。GB/T12604.1无损检测术语超声检测JB/T10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件3术语和定义
GB/T12604.1标准确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
i波 plate wave
板波指的是当导声板状物体横截面厚度与波长在同一数量级时，在此板内所传播的声导行波。它包括L.amb波和SH波。Lamb波是由纵波与垂直偏振的横波合成的，而SH波则是一种水平偏振的横波。每种板波都有自已的频率方程及依次绘制出的频散曲线，即相速度与群速度对频率与板厚乘积的关系曲线及质点位移曲线。
频散dispersion
又称色散，指声速随频率变化的现象。3.3
模式mode
表示质点位移方向与传播方向的关系。在板波中，波的模式表明了声传播过程中质点位移对板中心的变化方式。
4一般要求
4.1板波探伤可用压电换能器也可用电磁声换能器进行。不论用哪种换能器，都应确保探伤灵敏度换能器的中心频率应与检测设备的发射和接收单元的频率相匹配。检测设备发射、接收单元的频带宽度应尽量窄。
4.2被探板材表面应平整、光滑、厚度均匀，不应有液滴、油法、腐蚀和其他污物。4.3被探板材的金相组织不应在探伤时产生影响探伤的于扰回波。4.4探伤场地应避开强光、强磁场、强振动、腐蚀性气体、严重粉尘等影响超声波探伤仪稳定性或探伤GB/T8651—2002
人员可靠观察的因素。
4.5从事板材探伤人员应持有权威部门认可的超声探伤专业1级或I级以上超声检测技术资格证书，并有足够的超声探伤知识，特别是板波探伤基础知识和技能，签发探伤报告者应获得权威部门认可的超声探伤专业【级或【级以上资格证书。5探伤设备
5.1板材探伤用的超声波探伤仪应具有足够高的发射功率和足够宽的发射脉冲宽度。5.2发射单元激励脉冲的频带应尽量窄，以免激发出不需要的板波模式。应尽量采用脉冲调制正弦波发射单元。
5.3压电探头晶片应足够长，人射角尽量致，从而减少不需要板波模式的激发，且探头必须在标准试块上实际测定其发射声波的频率，使之都满足4.1中的要求。5.4探伤仪的其他性能应满足B/T10061的要求。5.5其他探伤设备如传动机构应保证探伤结果的可靠性和重复性。6对比试样
6.1对比试样用于探伤系统的灵敏度调整。6.2对比试样应与被探板材的厚度、声学性质及表面状态相同且内部无影响探伤的自然宏观缺陷。6.3对比试样应在成品板材上切取，其长边要垂直压延方向，端面要平直，厚度公差应小于板厚的2%。
6.4对比试样工的人工伤可采用钻孔或刻槽的方式制做，对比试样的尺寸、形状如图1（a）、（b）、（c）、(d)所示。图1(a)中通孔直径应符合表1的规定。6.5对比试样型式由供需双方协商确定。表1通孔型对比试样通孔直径
板厚d
通孔直径
0. 5~1. 0
>1. 0～2.0
≥2.0～4.0
>4. 0～8. 0
>8.0～10
单位为毫米
≥500
a）通孔型对比试样
(b）线切割型对比试样
≥500
(c）人工分层（嵌人云母)型对比试样t
（d）平底槽型对比试样
1～~2
注1：以上所有对比试样中各钻孔或刻槽的加工尺寸公差均应不大于10%；注2：对比试样加工要求：均不应存在毛边，刻槽底部不应有明显倒角；注3：图中尺寸单位均为mm，
注4；人工伤距板边尺寸根据需要可以调整。图1板波探伤试样示意图
GB/T 8651--2002
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7板波模式选择
7.1探伤时板波模式的选择方法是根据板波的频率方程或由其绘出的频散曲线，在已给定的板厚及选定的工作频率下，找出所需模式的相速度。对有机玻璃楔块式压电探头而言，Lamb波可根据下式计算人射角α。
α arcsin
式中：
Cp---所激发 Lamb 波模式的相速度;；Ct.---有机玻璃的纵波速度。
儿种常用的板波频散曲线，参见附录B、附录 C、附录D、附录E、附录F、附录 G、附录H、附录 I、附录J、附录K、附录L、附录M。
7.2无论采用哪种方法选择板波模式，都要保证供需双方探伤灵敏度的一致性，并保证各种缺陷不漏检，必要时可采用两种或更多的板波模式进行探伤。7.3为减少由频散引起的信号显示上的混杂现象，在选择板波模式和频率时，应使群速度对频率-厚度乘积的变化率尽可能小。供需双方所选用的板波模式一定要一致。8探伤方法及缺陷评定
8.1探伤方法
8.1.1按供需双方合同（协议）所商定的人工伤调节探伤的起始灵敏度，使所有人工伤回波高度调至不低于仪器荧光屏满刻度的80%，并使仪器还有足够的灵敏度余量。扫查时灵敏度至少应提高6dB。为提高探伤效率，应使探头至人工伤的距离尽量大。8.1.2探测方向应与板材压延方向垂直。必要时，应沿压延方向再探一次。8.1.3在使用压电探头时应确保声耦合稳定。8.1.4在探伤过程中要保证板边盲区不大于50mm。8.2缺陷评定
8.2.1当探伤仪荧光屏上的始波和板边反射波间出现回波信号或板边反射波的位置异常时，在排除于扰及扫查距离发生变化等因素后，应视为缺陷信号，并应从其他方向对缺陷的大小和回波高度做进一步评定。对于条状缺陷可用6dB衰减法确定其指示长度。8.2.2可用液滴法或试块比较法确定缺陷的位置。8.2.3可利用超声测厚或其他适当方法核定所探出缺陷的位置和尺寸。9探伤记录及报告
9.1探伤记录至少应包括下列主要内容：a）试验项目、板材编号、板材规格、探伤标准编号；b）探伤方法（或工艺规程）、探伤仪器、工作频率、探头频率、探头尺寸、探头人射角，板波模式；对比试样厚度、对比试样上用于校准灵敏度的人工伤尺寸、探测距离：c）
探伤起始灵敏度、缺陷的指示位置与指示长度及回波高度等探测结巢；探伤日期、探伤检测人员签字等。e）
9.2探伤报告应包括探伤记录中的适当内容及签发报告人签字。对称型(s型)的频率方程：
非对称型(a 型)的频率方程：
式中：α/C-2
w2/C22
w=2元f
（资料性附录）
自由边界条件下的板波频率方程tg(dp/2)
tg(dα/2)
tg(dp/2)
tg(dα/2)
C.一一材料中的纵波速度，单位为秒每米(m/s）；C.
材料中的横波速度，单位为秒每米（m/s）；-Lamb波相速度，单位为秒每米（m/s）；板材厚度，单位为米（m）；
Lamb波激励频率，单位为赫兹(Hz）。4a2
(2 - pe)2
(e2 p2)2
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附录B
（资料性附录）
406高强度钢板板波频散曲线
406钢中：纵波速度Ct一5920m/s10000
横波速度C=3200m/s
频率×厚度/(MHz·mm)
图B1406钢板Lamb波相速度曲线
频率×厚度/(MHzmm）
图B2406钢板Lamb波群速度曲线
对称型式n=0,2,4,6·…·Www.bzxZ.net
非对称型式n-1,3,5,7…
频率×厚度/(MHzmm）
图B3406钢SH波相速度曲线
频率×厚度/(MHzmm）
图B4406钢板SH波群速度曲线
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附录C
（资料性附录）
低碳钢板板波频散曲线
低碳钢中：纵波速度CL一5954m/s10000
(/a)4g 聚
横波速度C,=3229m/s
频率×厚度/(MHz?mm)
低碳钢板Lamb波相速度曲线
频率×厚度/(MHz-mm）
图C2低碳钢板Lamb波群速度曲线10
附录D
（资料性附录）
1Cr13材料板波频散曲线
1Cr13材料中：纵波速度Cl=6220m/s12000
(s/)/提
横波速度C-3220m/s
频率×厚度/(MHzmm）
图 D1 1Cr13 材料 Lamb 波相速度曲线6000
频率×厚度/(MHzmm）
图D21Cr13材料Lamb波群速度曲线10
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附录E
（资料性附录）
1Cr18Ni9Ti材料板波频散曲线
1Cr18Ni9Ti材料中：纵波速度CL=5895m/s12000
横波速度C,=3098m/s
频率×厚度/(MHzmm）
图E11Cr18Ni9Ti材料Lamb波相速度曲线2
频率×厚度/MHz·mm）
图E21Cr18Ni9Ti材料Lamb波群速度曲线10
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