GB/T 40324-2021
基本信息
标准号： GB/T 40324-2021
中文名称：无损检测 大直径圆棒聚焦超声检测方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
下载格式：.zip .pdf
下载大小：8106918
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 40324-2021.Non-destructive testing一Testing method for large diameter round bars by focused ultrasound.
1范围
GB/T 40324规定了大直径圆棒水浸分区聚焦(多个单晶片聚焦探头或超声相控阵探头)超声检测的--般要求、检测程序和验收等。
GB/T 40324适用于直径不小于100mm.采用锻造、挤压和轧制等成型工艺制备的特种金属圆棒(钛合金、高温合金等)的水浸分区聚焦超声检测。
注:特种金属圆棒主要指对材料质量要求较高,因面需要采用较高的检测灵敏度和信噪比，以达到检测小缺陷目的的金属圆棒。多用于制造航空航天领域的某些关键零部件。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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
GB/T 12604.1无损检测术语超声检测
GB/T 20737无损检测通用术语和定义
GB/T 36439无损检测航空无损检测人员资格鉴定与认证
ASTM E317不用电子测量仪器对脉冲反射式超声检测系统性能特性评定(Standard Practice for Evaluating Performance Characteristics of Ultrasonic Pulse Echo Testing Instruments and Systems
without the Use of Electronic Measurement Instruments)
ASTM E1065超声 探头性能评价指南( Standard Practice for Evaluating Characteristics of Ultrasonic Search Units)
1范围
GB/T 40324规定了大直径圆棒水浸分区聚焦(多个单晶片聚焦探头或超声相控阵探头)超声检测的--般要求、检测程序和验收等。
GB/T 40324适用于直径不小于100mm.采用锻造、挤压和轧制等成型工艺制备的特种金属圆棒(钛合金、高温合金等)的水浸分区聚焦超声检测。
注:特种金属圆棒主要指对材料质量要求较高,因面需要采用较高的检测灵敏度和信噪比，以达到检测小缺陷目的的金属圆棒。多用于制造航空航天领域的某些关键零部件。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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
GB/T 12604.1无损检测术语超声检测
GB/T 20737无损检测通用术语和定义
GB/T 36439无损检测航空无损检测人员资格鉴定与认证
ASTM E317不用电子测量仪器对脉冲反射式超声检测系统性能特性评定(Standard Practice for Evaluating Performance Characteristics of Ultrasonic Pulse Echo Testing Instruments and Systems
without the Use of Electronic Measurement Instruments)
ASTM E1065超声 探头性能评价指南( Standard Practice for Evaluating Characteristics of Ultrasonic Search Units)
标准图片预览
标准内容
ICS19.100
CCS 1 04
中华人民共和国国家标准
GB/T40324—2021
无损检测
大直径圆棒聚焦超声检测方法
Non-destructive testing-Testing method for large diameter round bars byfocusedultrasound
2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-12-01实施
GB/T40324—2021
规范性引用件
术话和定义
方法原理
一般要求·
检测程序
8检测记录和检测报告
附录A（资料性）推荐的单品片分区聚焦检测探头参数附录13（资料性）推荐的不同规格圆棒分区检测方案。附录C（资料性）特种钛合金圆棒（$100mm~$356mm)的验收附录1）（资料性）推荐的超声分区聚焦检测用圆棒对比试块附录E（资料性）推荐的超市相控阵检测用圆棒对比试块-riKaeerka
GB/T40324—2021
本文件按照GB/T1.12020%标准化工作导则」第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利：本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56)提出并归。本文件起草单位：中国航发北京航空材料研究院、「海材料矿究所、矩阵科工检测技术（北京)有限公司、宝钛集团有限公司、西部超导材料科技股份有限公司、抚顺特殊钢股份有限公司、湖南金天钛业科技有限公司、宝武特种治金有限公司。本文件主要起草人：梁菁、沙正骁、史亦韦、蒋建生、黄隐、韩丽娜、丁杰、江运喜、马小怀、刘京洲、王建国、王丽娟、钟悦铮、姜毅敏。rrKaeerkAca-
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1范围
无损检测大直径圆棒聚焦超声检测方法GB/T40324—2021
本文件规定了人直径圆棒水没分区聚焦（多个单品片聚焦探头或超声相控阵探头）超声检测的一般要求、检测程序和验收等
本文件适用于古径不小于10mm，采用锻造、挤压和轧制等成型工艺制各的特种金属圆棒（钛合金、高温合金等)的水浸分区聚焦超市检测：注：特种金属同棒主妥指对材料质虽要求较高·因而要采川较高的检测灵敏度和信噪比.以达到检测小缺陷月的的金属同桥。多川于制造航空航大领域的某些关键岑部件。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用丁本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修收单)适用丁本文件。
GB/T 9445
无损检测人员资格鉴定与认证
GB/T12604.1无损检测术超声检测GB/T20737无损检测通用术讲和定义GB/T36439无损检测航空无损检测人员资格鉴定与认证ASTME317不用了测量仪器对脉冲反射式超声检测系统性能特性评定(Standlardl PracticcforEvaluating Performancc Characteristics of Lltrasonic Pulsr-Echo Testing Instruments and System:without the Usc of Electronic Mcasurcmcnt Instruments)ASTMElo65超市探头性能评价指南（StandardPracticeforEvaluatingCharacteristicsofUltrasonic Search Units)
3术语和定义
GB/T12604.1和GB/T20737界定的以及下列术语和定义适用丁本文件3.1
动态深度聚焦dynamnicdepthfocusing;DDF在超市相控阵检测时，控制聚焦法则使卢束发射时聚焦丁被检材料中一固定深度，接收时焦点在一定深度范围内变化。
horizontal limit
水平极限
由超声检测仪A型显示的电子或物埋极限决定的水平扫描线的最天可读长度。3.3
垂直极限
verticallimit
由超声检测仪A型显示的电了或物极限决定的显示信享的最人可读高度。1
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GB/T40324—2021
4方法原理
在圆捧的圆周面，采用超市纵波占人射方式逊行水浸分区聚焦检测，为了达到提高检测灵敏度和信噪比的目的，使用配置了一组不同焦距的单品片聚焦探头的水浸超声C扫描检测系统.使各探头焦点位于圆棒的不同深度位置且圆棒半径深度区域均为探头焦区所覆盖，如图1所示；或使用水浸超声杆控阵检测系统.通过聚焦法则的控制-保证圆棒半径深度区域内聚焦检测，如图2所示。通过圆棒旋转和探头直线运动，实现整个圆棒的超声检测标引序号说明：
组单品片聚焦探头：
大直径圆样：
探头的焦区。
图1一组单晶片聚焦探头分区聚焦检测原理标引序号说明：
超声相控阵探头：
大直径圆库；
探头的焦区。
图2超声相控阵探头分区聚焦检测原理一般要求
5.1检测人员
5.1.1检测人员应持有衍合GB/T36439或GB/T9445或合同各方认可的标准的资格证书，并从事与专业资格等级相适应的工作。
5.1.2检测人员应熟悉所使用的检测设备和本文件中涉及的水没聚焦检测技术，2
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5.2检测设备
5.2.1超声检测仪
GB/T40324—2021
5.2.1.1超市检测仪应能激发、接收和显示检测所需频率和能量的高频电脉冲，至少可在2.5MIIz~10MHz频率范用下上作。仪器的通道数应能满多个单品片探头同时检测和底波监控的需要，推荐仪器道道数不少于8个。每个通道成其有独立的增益（衰减）控制、闸门和时间增益修止（TimcCorrected Gain,TCG功能
5.2.1.2超声检测仪在投入使用前、经过修埋后或每年应按照ASTME317或合同各方同意的文件进行校准：应对每个通道校验超市检测仪的水平极限和水平线性、垂占极限和垂线性以及增益（衰减）控制器的精度·并满足以下要求：-水平极限达到满刻度，水平线性范用不小丁85%一垂直被限达到满刻度·垂直线性下限不人于10%，垂直线性「限不小于95%；一在50dB范用内，增益（衰减）控制器的控制偏差应不超过士2dB：5.2.2超声相控阵检测仪
5.2.2.1超声相控阵检测仪的通道数成满足圆棒整个区域检测所用探买的需要，宜其备128个发射避道和128个接收通道或史多通道。5.2.2.2超声相控阵检测仪应具备DDF或多深度聚焦功能。该功能应集成在相控阵操作软件中，并可用于电子打查和圆释检测聚焦法则的设计，该功能与超声相控阵探头配合使用可保证在整个检测深度范用内的市束宽度大致相同。
5.2.2.3超声租控阵检测仪的激励球冲宽度调节范围覆盖50ns~2001$范围5.2.2.4超市相控阵检测仪应至少包含4个检测闸门，可分别记录峰值信号的幅度和时问：此外，超市村控阵检测仪还应其备个用于跟踪界而的闸门。5.2.2.5超市相控阵检测仪宜具备同时使用至少128个聚焦法则的功能，5.2.2.6超声朴控阵检测仪应具备TCG功能，应定期对超声相控阵检测仪的性能逊行校验。5.2.2.7
5.2.3单品片聚焦探头
5.2.3.1检测用探头应为标称频率不小于5MIIz的水浸聚焦探头。推荐采用双曲率聚焦探头.该探头的声场经过圆棒的面折射后，在圆棒内部聚焦丁一点状区域，即沿圆棒轴向和周向的焦点位丁圆棒中的同一深度。推荐的分区聚焦探头参数参见附录A推荐的检测区域划分参见附录3。5.2.3.2新购置探头或使用巾怀疑有损坏的探头，成按照ASTME1065或按合同客方同意的文件进行峰值频率测量，峰值频率不应超过标称频率的二10%。5.2.3.3每年成在圆释对比试块巾的平底孔上测量探头沿圆棒轴向的一3dB和一6dB声束宽度和剧向的一3B和一6dB声束宽度，测量所用的平底孔应位于探头的焦点附近，无法确定焦点时应对探头对成检测深度区域内所有平底孔进行测量：5.2.4超声相控阵探头
5.2.4.1超声相控阵探头的标称频率不应小于5MHz5.2.4.2针对不同古径的被检圆棒，在租底的对比试块上分别测量超声控阵探头的声束宽度5.2.4.3至少个圆棒对比试块中2个埋深的平底孔（包括近表面的平底孔和中问深度的平底孔)上测量探头的声束宽度。
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GB/T40324—2021
5.2.5超声检测与探头的组合性能在被检圆棒的整个探测范国内，超声检测仪与探头的红合性能应满足灵敏度和近表面分辫力的检测要求。
5.2.6扫查装置
5.2.6.1扫查装置一般包括一个探头夹持器和多个机械运动轴，各轴定义如下：X轴和Y轴为沿水平方向且相万垂占的平动轴，H中之一平行丁被检圆棒的轴向；一之轴为沿咚古方向的平动轴：A轴和B轴（或0)为转动轴.控制探头的角度。5.2.6.2扫查装置还成包含电机驱动装置用于旋转被检圆棒。5.2.6.3所有与采集系统有关的轴应可白动控制，5.2.6.4水槽尺寸应足以使被检圆棒和探头完全浸没于其中，同时确保探头其有足够的运动空间。5.2.6.5各轴运动的准确度和查速度的准确度应满足使用要求，5.2.6.6应至少每年校验扣查装置的机械精度，5.2.7动态性能校验
5.2.7.1应至少每六个月校验系统的动态性能。5.2.7.2测试应选择声束宽度最小的探头，在系统所用的最人检测速度下实施。5.2.7.3在确定声束宽度时所用的最小尺寸平底孔上.调整增益使其静态下回波幅度达到满刻度的80%。采用检测时的参数设置执行一次扫查，记录动态时平底孔的回波幅度。5.2.7.4动态响成与静态响应的偏差成在士1dB以内，5.2.8数据采集装置
5.2.8.1数据采集装置应包括：记录轴向和周向位置的编码器、模数（A/D)信号转换装置、计算机、数据存储单元和相应软件。
5.2.8.2A/D信号转换装置应能将门内的超声信号峰值幅度转换为不低8位宽度的数字信号。5.2.8.3数据采集记录系统应具有良好的线性，能以屏幕满刻度的+2%精度重现记录的超声信号幅度数据。
5.2.8.4数据存储系统应能储存任一超声信号的幅度和对应的编码器位置。应能指示超声信号在圆棒轴向上的位置，使于检测人员重新定位和评估缺陷5.2.8.5数据分析软件应至少具有以下功能：显示缺陷位置和幅度：选择月标区域（Rcgionofintcrcst，ROI)；计算ROI内幅度的均侦、最小值、最大侦和标准差：根据数据分析软件给出的数据计算信噪比的方法参见附录C
5.2.9耦合剂
应使用洁净的水作为耦合剂，必要时可添加不损伤被检圆捧和设备的防锈剂、消泡剂或润湿剂，水中不应存在十扰超市检测的气泡，5.2.10对比试块
5.2.10.1对比试块材料选择
制作对比试块的材料应与被检圆棒声学能相同或相似。可通过比较试块和多个被检圆棒的第一4
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GB/T40324—2021
个底而反射回波，确认声衰减差异：在同-圆棒的三个位置（避免圆棒端部）选择轴向长度25mm、周向360\的区域，记录并计算区域内底面回波幅度平均值。试块和被检圆棒之间的底面回波幅度差值不应超过十6d13.否则应使用与被检圆棒声学性能更为接近的材料制作试块。试块材料中不应存在影响试块使用的缺陷。
5.2.10.2对比试块规格
对于直径在356mm及以下的被检圆棒.对比试块直径与被检圆棒标称直径的差值应在一13mm以内：对于直径在356mm以「.的被检圆棒，对比试块直径与被检圆棒标称直径的差值应在+25mm以内。
5.2.10.3人工反射体此内容来自标准下载网
对比试块中的人工反射休应为平底孔，试块应至少包含每个检测区域中起始深度和结束深度孔，整个对比试块应包含至少1个深度位置的孔，其中最浅的孔埋深根据验收标准确定，最深的孔埋深应比圆棒的半径至少大10mm。平底孔的直径应根据验收要求确定公差为工0.02mm孔深不小丁5mm.
5.2.10.4衰减测量区域
对比试块应包含一段轴向长度不小于75mm的完整实心圆形区域，用于测量衰减补偿：该区域应与对比试块其他部位具有相同的材料和衰减特性，Ⅱ应为对比试块的一部分或永久附加丁对比试块上。5.2.10.5对比试块结构
对比试块设计时应尽量避免端角，台阶等结构的反射信号影响平底孔的识别。图所示为不同形式的圆棒对比试块示意图。推荐的单晶品片聚焦探头检测对比试块参见附录1),超声相控阵检测对比试块参见附录E。
5.2.10.6对比试块检验
对比试块投人使用前，应按照图纸检验并符合要求。试块应要善存放，每年应检查试块外观有无影响使用的表面损伤。
平底孔
a）导孔式试块
平底孔
b）阶梯式试块
注：为使试块钻构完整便」动态测试，阶梯式试块在完成平底孔的加工后，言采用焊接、螺紧回等方式将余料与试块主体拼接成圆棒后使用，
图3不同形式的圆棒对比试块示意图5
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GB/T40324—2021
5.3圆棒的表面状态
5.3.1进行超声检测前，应日视检查圆棒表面。圆棒表面应经过机械加工，粗猫度Rc值不应人于3.2um，推荐采用圆头刀具车削
5.3.2其有表而缺陷的区域,视为超声不可检区域，此类区域成在检测报告中注明。任何所需的打磨处理均应在超声检测之后进行
5.4检测规程
超声检测应有详细的检测规程，规程应至少包含以下内容：检测单位的名称；
被检圆棒的直径、材料牌号和热处埋状态；检测设各型号：
检测探头和分区检测方案；
采用的检测技术；
规程编号、编制和修改Ⅱ期、编制规程依据的文件：耦合剂名称；
灵敏度调整：
扫查方式、圆棒转速及扫查距；脉冲重复频率：
k）对比试块；
TCG设置：
传输修正（必要时)：
验收标准；评定阈值，以及拒收的极限：n)
每个区域的闸门高度、起始和结束位置：超声相控阵聚焦法则（必要时）。p
6检测程序
6.1灵敏度调整
6.1.1检测前应使用合适的对比试块进行灵敏度调整，使每个区域的平底孔回波幅度等于或超过满刻度的80%.并绘制TCG曲线
6.1.2在灵敏度调整和检测之前，等待足够时间使耦合剂、对比试块和圆释的温度达到稳定，6.1.3为确保检测结果的有效性，在每一个检测班次或每个批次的开始或结束应进行灵敏度复验，若仪器调整或插接件有任何变动·需重新调整灵敏度：者发现调整不正确或设备有问题，或灵嫩度降低超过2d13,则在前-次灵敏度调整之后的所有圆棒应重新检测。如发现灵敏度提高，成对有疑问的显示信号重新评定。
6.2扫查参数设置
6.2.1衰减补偿
使用最深分区所用探头测量衰诚补偿。通过比较对比试块底面叶波和被检圆捧上两端和中部的个区域（周向360°轴向长度25mm）的底而回波平均侦确定衰减补偿，若被检圆棒衰减小于对比试块或两名相差不人于1小检测时可不进行补偿。若被检圆棒衰减比对比试块人1以「：.检测时应进6
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行补偿：每个分区应根据分区的最大深度按比例计算补偿值6.2.2评定阈值
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评定阅值的设定应确保扫查时超标的指示信号幅度超过评定阅值，超过评定阈值的信号应重新定位并近一步评定：评定阅值通常设置在验收水平以下6dB，在得到客户同意时也可随扫查问距的不同设置为其他估：
6.2.3脉冲重复频率和扫查速度
在不引起幻象波的前提下，应尽可能提高脉冲重复频率。脉冲重复频率、扫查问距和扫查速度的组合应保证C扫描图像显示中无影响缺陷识别的数据丢失。6.2.4扫查间距
扫查间距分为轴向间距和周向间距，设置时应同时考患脉冲重复频率和转速的设置，确保无论超标缺陷与来样点的相对位置如何，其信号幅度均会超过评定阐值。若评定阅值为一6B,则扫查问距设置为不大于一6dB卢束宽度的70%可保证检测区域的完全覆盖，如图4。实际检测时，为了缺陷的可靠识别.可在保证覆盖的基础上，采用史小的扫查间距。扫查方向
脉冲1
步进1
步进2
完全覆益
未完全覆益
未完圣覆盖
不允许空隙
图4扫查间距和声束覆盖
6.3过程控制
6.3.1除端头育区外，圆棒整个长度内100%圆周面均应迹行扫查6.3.2圆捧检测时应来用与灵敏度调整时相同的仪器控制设置和检测参数（问门宽度除外）：6.3.3检测时成保证声波垂直于圆棒圆周表而入射。超声杆控阵检测时，可利用声束扫描功能实现声波垂直人射，
6.3.4圆棒检测与灵敏度调整时所用水距相差应在工2.5mm以内。7
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GB/T40324—2021
圆棒检测深度范围至少成包括近表而育区至圆棒中心轴线以下10mm范围，近表而肯区由客6.3.5
户验收要求确定。
7验收
根抵圆释的验收要求进行检测结果的判定钛合金圆棒验收等级参见表（,1。也可根据客户要求.采用其他验收要求。7.2
其他金属圆棒的验收要求由合同各方商定。检测记录和检测报告
检测记录
成按照相关质量控制程序和客广要求，对检测参数和检测数据进行记录和保存.以备查验。8.2
检测报告
检测报告应至少包括以下信息：a）本文件编号和验收要求；
h）对被检圆棒的捕述.包括合金、炉次号、被检件标识以及尺寸；c
所有超过验收要求的信号指示：所有超过评定阅值的信号指示
标识异常显示信号的位置以及出丁异常显示信号和衣面缺陷而切除的材料；任何术检测的区域位置；
每个被检圆棒的噪声水平(如需)。-rKaeerkca-
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CCS 1 04
中华人民共和国国家标准
GB/T40324—2021
无损检测
大直径圆棒聚焦超声检测方法
Non-destructive testing-Testing method for large diameter round bars byfocusedultrasound
2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-12-01实施
GB/T40324—2021
规范性引用件
术话和定义
方法原理
一般要求·
检测程序
8检测记录和检测报告
附录A（资料性）推荐的单品片分区聚焦检测探头参数附录13（资料性）推荐的不同规格圆棒分区检测方案。附录C（资料性）特种钛合金圆棒（$100mm~$356mm)的验收附录1）（资料性）推荐的超声分区聚焦检测用圆棒对比试块附录E（资料性）推荐的超市相控阵检测用圆棒对比试块-riKaeerka
GB/T40324—2021
本文件按照GB/T1.12020%标准化工作导则」第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利：本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56)提出并归。本文件起草单位：中国航发北京航空材料研究院、「海材料矿究所、矩阵科工检测技术（北京)有限公司、宝钛集团有限公司、西部超导材料科技股份有限公司、抚顺特殊钢股份有限公司、湖南金天钛业科技有限公司、宝武特种治金有限公司。本文件主要起草人：梁菁、沙正骁、史亦韦、蒋建生、黄隐、韩丽娜、丁杰、江运喜、马小怀、刘京洲、王建国、王丽娟、钟悦铮、姜毅敏。rrKaeerkAca-
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1范围
无损检测大直径圆棒聚焦超声检测方法GB/T40324—2021
本文件规定了人直径圆棒水没分区聚焦（多个单品片聚焦探头或超声相控阵探头）超声检测的一般要求、检测程序和验收等
本文件适用于古径不小于10mm，采用锻造、挤压和轧制等成型工艺制各的特种金属圆棒（钛合金、高温合金等)的水浸分区聚焦超市检测：注：特种金属同棒主妥指对材料质虽要求较高·因而要采川较高的检测灵敏度和信噪比.以达到检测小缺陷月的的金属同桥。多川于制造航空航大领域的某些关键岑部件。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用丁本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修收单)适用丁本文件。
GB/T 9445
无损检测人员资格鉴定与认证
GB/T12604.1无损检测术超声检测GB/T20737无损检测通用术讲和定义GB/T36439无损检测航空无损检测人员资格鉴定与认证ASTME317不用了测量仪器对脉冲反射式超声检测系统性能特性评定(Standlardl PracticcforEvaluating Performancc Characteristics of Lltrasonic Pulsr-Echo Testing Instruments and System:without the Usc of Electronic Mcasurcmcnt Instruments)ASTMElo65超市探头性能评价指南（StandardPracticeforEvaluatingCharacteristicsofUltrasonic Search Units)
3术语和定义
GB/T12604.1和GB/T20737界定的以及下列术语和定义适用丁本文件3.1
动态深度聚焦dynamnicdepthfocusing;DDF在超市相控阵检测时，控制聚焦法则使卢束发射时聚焦丁被检材料中一固定深度，接收时焦点在一定深度范围内变化。
horizontal limit
水平极限
由超声检测仪A型显示的电子或物埋极限决定的水平扫描线的最天可读长度。3.3
垂直极限
verticallimit
由超声检测仪A型显示的电了或物极限决定的显示信享的最人可读高度。1
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GB/T40324—2021
4方法原理
在圆捧的圆周面，采用超市纵波占人射方式逊行水浸分区聚焦检测，为了达到提高检测灵敏度和信噪比的目的，使用配置了一组不同焦距的单品片聚焦探头的水浸超声C扫描检测系统.使各探头焦点位于圆棒的不同深度位置且圆棒半径深度区域均为探头焦区所覆盖，如图1所示；或使用水浸超声杆控阵检测系统.通过聚焦法则的控制-保证圆棒半径深度区域内聚焦检测，如图2所示。通过圆棒旋转和探头直线运动，实现整个圆棒的超声检测标引序号说明：
组单品片聚焦探头：
大直径圆样：
探头的焦区。
图1一组单晶片聚焦探头分区聚焦检测原理标引序号说明：
超声相控阵探头：
大直径圆库；
探头的焦区。
图2超声相控阵探头分区聚焦检测原理一般要求
5.1检测人员
5.1.1检测人员应持有衍合GB/T36439或GB/T9445或合同各方认可的标准的资格证书，并从事与专业资格等级相适应的工作。
5.1.2检测人员应熟悉所使用的检测设备和本文件中涉及的水没聚焦检测技术，2
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5.2检测设备
5.2.1超声检测仪
GB/T40324—2021
5.2.1.1超市检测仪应能激发、接收和显示检测所需频率和能量的高频电脉冲，至少可在2.5MIIz~10MHz频率范用下上作。仪器的通道数应能满多个单品片探头同时检测和底波监控的需要，推荐仪器道道数不少于8个。每个通道成其有独立的增益（衰减）控制、闸门和时间增益修止（TimcCorrected Gain,TCG功能
5.2.1.2超声检测仪在投入使用前、经过修埋后或每年应按照ASTME317或合同各方同意的文件进行校准：应对每个通道校验超市检测仪的水平极限和水平线性、垂占极限和垂线性以及增益（衰减）控制器的精度·并满足以下要求：-水平极限达到满刻度，水平线性范用不小丁85%一垂直被限达到满刻度·垂直线性下限不人于10%，垂直线性「限不小于95%；一在50dB范用内，增益（衰减）控制器的控制偏差应不超过士2dB：5.2.2超声相控阵检测仪
5.2.2.1超声相控阵检测仪的通道数成满足圆棒整个区域检测所用探买的需要，宜其备128个发射避道和128个接收通道或史多通道。5.2.2.2超声相控阵检测仪应具备DDF或多深度聚焦功能。该功能应集成在相控阵操作软件中，并可用于电子打查和圆释检测聚焦法则的设计，该功能与超声相控阵探头配合使用可保证在整个检测深度范用内的市束宽度大致相同。
5.2.2.3超声租控阵检测仪的激励球冲宽度调节范围覆盖50ns~2001$范围5.2.2.4超市相控阵检测仪应至少包含4个检测闸门，可分别记录峰值信号的幅度和时问：此外，超市村控阵检测仪还应其备个用于跟踪界而的闸门。5.2.2.5超市相控阵检测仪宜具备同时使用至少128个聚焦法则的功能，5.2.2.6超声朴控阵检测仪应具备TCG功能，应定期对超声相控阵检测仪的性能逊行校验。5.2.2.7
5.2.3单品片聚焦探头
5.2.3.1检测用探头应为标称频率不小于5MIIz的水浸聚焦探头。推荐采用双曲率聚焦探头.该探头的声场经过圆棒的面折射后，在圆棒内部聚焦丁一点状区域，即沿圆棒轴向和周向的焦点位丁圆棒中的同一深度。推荐的分区聚焦探头参数参见附录A推荐的检测区域划分参见附录3。5.2.3.2新购置探头或使用巾怀疑有损坏的探头，成按照ASTME1065或按合同客方同意的文件进行峰值频率测量，峰值频率不应超过标称频率的二10%。5.2.3.3每年成在圆释对比试块巾的平底孔上测量探头沿圆棒轴向的一3dB和一6dB声束宽度和剧向的一3B和一6dB声束宽度，测量所用的平底孔应位于探头的焦点附近，无法确定焦点时应对探头对成检测深度区域内所有平底孔进行测量：5.2.4超声相控阵探头
5.2.4.1超声相控阵探头的标称频率不应小于5MHz5.2.4.2针对不同古径的被检圆棒，在租底的对比试块上分别测量超声控阵探头的声束宽度5.2.4.3至少个圆棒对比试块中2个埋深的平底孔（包括近表面的平底孔和中问深度的平底孔)上测量探头的声束宽度。
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5.2.5超声检测与探头的组合性能在被检圆棒的整个探测范国内，超声检测仪与探头的红合性能应满足灵敏度和近表面分辫力的检测要求。
5.2.6扫查装置
5.2.6.1扫查装置一般包括一个探头夹持器和多个机械运动轴，各轴定义如下：X轴和Y轴为沿水平方向且相万垂占的平动轴，H中之一平行丁被检圆棒的轴向；一之轴为沿咚古方向的平动轴：A轴和B轴（或0)为转动轴.控制探头的角度。5.2.6.2扫查装置还成包含电机驱动装置用于旋转被检圆棒。5.2.6.3所有与采集系统有关的轴应可白动控制，5.2.6.4水槽尺寸应足以使被检圆棒和探头完全浸没于其中，同时确保探头其有足够的运动空间。5.2.6.5各轴运动的准确度和查速度的准确度应满足使用要求，5.2.6.6应至少每年校验扣查装置的机械精度，5.2.7动态性能校验
5.2.7.1应至少每六个月校验系统的动态性能。5.2.7.2测试应选择声束宽度最小的探头，在系统所用的最人检测速度下实施。5.2.7.3在确定声束宽度时所用的最小尺寸平底孔上.调整增益使其静态下回波幅度达到满刻度的80%。采用检测时的参数设置执行一次扫查，记录动态时平底孔的回波幅度。5.2.7.4动态响成与静态响应的偏差成在士1dB以内，5.2.8数据采集装置
5.2.8.1数据采集装置应包括：记录轴向和周向位置的编码器、模数（A/D)信号转换装置、计算机、数据存储单元和相应软件。
5.2.8.2A/D信号转换装置应能将门内的超声信号峰值幅度转换为不低8位宽度的数字信号。5.2.8.3数据采集记录系统应具有良好的线性，能以屏幕满刻度的+2%精度重现记录的超声信号幅度数据。
5.2.8.4数据存储系统应能储存任一超声信号的幅度和对应的编码器位置。应能指示超声信号在圆棒轴向上的位置，使于检测人员重新定位和评估缺陷5.2.8.5数据分析软件应至少具有以下功能：显示缺陷位置和幅度：选择月标区域（Rcgionofintcrcst，ROI)；计算ROI内幅度的均侦、最小值、最大侦和标准差：根据数据分析软件给出的数据计算信噪比的方法参见附录C
5.2.9耦合剂
应使用洁净的水作为耦合剂，必要时可添加不损伤被检圆捧和设备的防锈剂、消泡剂或润湿剂，水中不应存在十扰超市检测的气泡，5.2.10对比试块
5.2.10.1对比试块材料选择
制作对比试块的材料应与被检圆棒声学能相同或相似。可通过比较试块和多个被检圆棒的第一4
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个底而反射回波，确认声衰减差异：在同-圆棒的三个位置（避免圆棒端部）选择轴向长度25mm、周向360\的区域，记录并计算区域内底面回波幅度平均值。试块和被检圆棒之间的底面回波幅度差值不应超过十6d13.否则应使用与被检圆棒声学性能更为接近的材料制作试块。试块材料中不应存在影响试块使用的缺陷。
5.2.10.2对比试块规格
对于直径在356mm及以下的被检圆棒.对比试块直径与被检圆棒标称直径的差值应在一13mm以内：对于直径在356mm以「.的被检圆棒，对比试块直径与被检圆棒标称直径的差值应在+25mm以内。
5.2.10.3人工反射体此内容来自标准下载网
对比试块中的人工反射休应为平底孔，试块应至少包含每个检测区域中起始深度和结束深度孔，整个对比试块应包含至少1个深度位置的孔，其中最浅的孔埋深根据验收标准确定，最深的孔埋深应比圆棒的半径至少大10mm。平底孔的直径应根据验收要求确定公差为工0.02mm孔深不小丁5mm.
5.2.10.4衰减测量区域
对比试块应包含一段轴向长度不小于75mm的完整实心圆形区域，用于测量衰减补偿：该区域应与对比试块其他部位具有相同的材料和衰减特性，Ⅱ应为对比试块的一部分或永久附加丁对比试块上。5.2.10.5对比试块结构
对比试块设计时应尽量避免端角，台阶等结构的反射信号影响平底孔的识别。图所示为不同形式的圆棒对比试块示意图。推荐的单晶品片聚焦探头检测对比试块参见附录1),超声相控阵检测对比试块参见附录E。
5.2.10.6对比试块检验
对比试块投人使用前，应按照图纸检验并符合要求。试块应要善存放，每年应检查试块外观有无影响使用的表面损伤。
平底孔
a）导孔式试块
平底孔
b）阶梯式试块
注：为使试块钻构完整便」动态测试，阶梯式试块在完成平底孔的加工后，言采用焊接、螺紧回等方式将余料与试块主体拼接成圆棒后使用，
图3不同形式的圆棒对比试块示意图5
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5.3圆棒的表面状态
5.3.1进行超声检测前，应日视检查圆棒表面。圆棒表面应经过机械加工，粗猫度Rc值不应人于3.2um，推荐采用圆头刀具车削
5.3.2其有表而缺陷的区域,视为超声不可检区域，此类区域成在检测报告中注明。任何所需的打磨处理均应在超声检测之后进行
5.4检测规程
超声检测应有详细的检测规程，规程应至少包含以下内容：检测单位的名称；
被检圆棒的直径、材料牌号和热处埋状态；检测设各型号：
检测探头和分区检测方案；
采用的检测技术；
规程编号、编制和修改Ⅱ期、编制规程依据的文件：耦合剂名称；
灵敏度调整：
扫查方式、圆棒转速及扫查距；脉冲重复频率：
k）对比试块；
TCG设置：
传输修正（必要时)：
验收标准；评定阈值，以及拒收的极限：n)
每个区域的闸门高度、起始和结束位置：超声相控阵聚焦法则（必要时）。p
6检测程序
6.1灵敏度调整
6.1.1检测前应使用合适的对比试块进行灵敏度调整，使每个区域的平底孔回波幅度等于或超过满刻度的80%.并绘制TCG曲线
6.1.2在灵敏度调整和检测之前，等待足够时间使耦合剂、对比试块和圆释的温度达到稳定，6.1.3为确保检测结果的有效性，在每一个检测班次或每个批次的开始或结束应进行灵敏度复验，若仪器调整或插接件有任何变动·需重新调整灵敏度：者发现调整不正确或设备有问题，或灵嫩度降低超过2d13,则在前-次灵敏度调整之后的所有圆棒应重新检测。如发现灵敏度提高，成对有疑问的显示信号重新评定。
6.2扫查参数设置
6.2.1衰减补偿
使用最深分区所用探头测量衰诚补偿。通过比较对比试块底面叶波和被检圆捧上两端和中部的个区域（周向360°轴向长度25mm）的底而回波平均侦确定衰减补偿，若被检圆棒衰减小于对比试块或两名相差不人于1小检测时可不进行补偿。若被检圆棒衰减比对比试块人1以「：.检测时应进6
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行补偿：每个分区应根据分区的最大深度按比例计算补偿值6.2.2评定阈值
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评定阅值的设定应确保扫查时超标的指示信号幅度超过评定阅值，超过评定阈值的信号应重新定位并近一步评定：评定阅值通常设置在验收水平以下6dB，在得到客户同意时也可随扫查问距的不同设置为其他估：
6.2.3脉冲重复频率和扫查速度
在不引起幻象波的前提下，应尽可能提高脉冲重复频率。脉冲重复频率、扫查问距和扫查速度的组合应保证C扫描图像显示中无影响缺陷识别的数据丢失。6.2.4扫查间距
扫查间距分为轴向间距和周向间距，设置时应同时考患脉冲重复频率和转速的设置，确保无论超标缺陷与来样点的相对位置如何，其信号幅度均会超过评定阐值。若评定阅值为一6B,则扫查问距设置为不大于一6dB卢束宽度的70%可保证检测区域的完全覆盖，如图4。实际检测时，为了缺陷的可靠识别.可在保证覆盖的基础上，采用史小的扫查间距。扫查方向
脉冲1
步进1
步进2
完全覆益
未完全覆益
未完圣覆盖
不允许空隙
图4扫查间距和声束覆盖
6.3过程控制
6.3.1除端头育区外，圆棒整个长度内100%圆周面均应迹行扫查6.3.2圆捧检测时应来用与灵敏度调整时相同的仪器控制设置和检测参数（问门宽度除外）：6.3.3检测时成保证声波垂直于圆棒圆周表而入射。超声杆控阵检测时，可利用声束扫描功能实现声波垂直人射，
6.3.4圆棒检测与灵敏度调整时所用水距相差应在工2.5mm以内。7
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圆棒检测深度范围至少成包括近表而育区至圆棒中心轴线以下10mm范围，近表而肯区由客6.3.5
户验收要求确定。
7验收
根抵圆释的验收要求进行检测结果的判定钛合金圆棒验收等级参见表（,1。也可根据客户要求.采用其他验收要求。7.2
其他金属圆棒的验收要求由合同各方商定。检测记录和检测报告
检测记录
成按照相关质量控制程序和客广要求，对检测参数和检测数据进行记录和保存.以备查验。8.2
检测报告
检测报告应至少包括以下信息：a）本文件编号和验收要求；
h）对被检圆棒的捕述.包括合金、炉次号、被检件标识以及尺寸；c
所有超过验收要求的信号指示：所有超过评定阅值的信号指示
标识异常显示信号的位置以及出丁异常显示信号和衣面缺陷而切除的材料；任何术检测的区域位置；
每个被检圆棒的噪声水平(如需)。-rKaeerkca-
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