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GB/T 39238-2020

基本信息

标准号: GB/T 39238-2020

中文名称:无损检测 超声检测垂直于表面的不连续的检测

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 无损 检测 超声 垂直于 表面 连续

标准分类号

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出版信息

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标准简介

GB/T 39238-2020.Non-destructive testing-Ultrasonic testing-Examination for discontinuities perpendicular to the surface.
1范围
GB/T 39238规定了垂直于表面的不连续的中列式超声检测方法和纵波纵波横波(LLT)超声检测方法.
超声检测总则见GB/T 39240,符号和定义见GB/T 39242。
GB/T 39238适用于厚度在40 mm~500 mm之间的上下表面平行或具有同轴表面的金属材料,适用于深度大于15 mm垂直于表面的不连续的检测。其他材料和较小厚度的检测可参照使用。
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 12604.1无损检测术语超声检测(GB/T 12604.1-2005, ISO 5577 :2000,IDT)
GB/T 20737无损检测通 用术语和定义(GB/T 20737-2006 , ISO/TS 18173 :2005 ,IDT)
GB/T 39240无损检测超声检测总 则(GB/T 39240-2020, ISO 16810: 2012 ,MOD)
GB/T 39242无损检测超声检测灵敏度和范 围设定(GB/T 39242-2020 , ISO 16811:2012,MOD)
3术语和定义
GB/T 12604.1和GB/T 20737界定的术语和定义适用于本文件。
4串列式检测
4.1概述
串列式检测通常使用两个相同的45°斜探头,一个探头发射信号,另一个探头接收信号,基本原理见图1。当壁厚大于160 mm,为确保检测区城内有相近的声束直径,优先选用具有不同换能器尺寸的探头。
在特定的几何条件下,可选用其他角度的探头,但应避免波型转换。

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标准内容

ICS19.100
中华人民共和国国家标准
GB/T39238-—2020
无损检测
超声检测
垂直于表面的不连续的检测
Non-destructive testing--Ultrasonic testing-Examinationfor discontinuities perpendicular to the surface(ISO16826:2012,MOD)
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
规范性引用文件
术语和定义
串列式检测
LLT检测
附录A(资料性附录)
凸形和凹形表面申列扫查距离诺谟图-rKaeerKa-
GB/T39238—2020
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草,GB/T39238—2020
本标准使用重新起草法修改采用ISO16826:2012《无损检测超声检测垂直于表面的不连续的检测》。
本标准与ISO16826:2012相比,在结构上增加了一条(4.7.1),后续章节号重新排序。本标准与ISO16826:2012的技术性差异及其原因如下:用修改采用国际标准的GB/T39240代替了ISO16810(见第1章):用修改采用国际标准的GB/T39242代替了ISO16811(见第1章);用等同采用国际标准的GB/T12604.1代替了ISO5577(见第3章);—增加引用了GB/T20737(见第3章);删除了EN1330-4(见ISO16826:2012的第2章)。本标准做了下列编辑性修改:
调整了正文中公式的编号。
本标准由全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC56)提出并归口。本标准起草单位:上海材料研究所、国网上海市电力公司电力科学研究院、中国石油天然气管道科学研究院有限公司、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、江苏方天电力技术有限公司、中广核工程有限公司、艾因蒂克检测科技(上海)股份有限公司、常州超声电子有限公司、中国铁路广州局集团有限公司、上海材料研究所靖江先进材料技术研究院本标准主要起草人:丁杰、张义凤、蒋建生、庄志强、骆国防、刘全利、周广言、张杰、周宇通、岳贤强、朱从斌、张瑞、龙绍军、肖潇、贺海建、杨继斌、章力军。rKaeerkAca-
1范围
无损检测超声检测
垂直于表面的不连续的检测
GB/T39238—2020
本标准规定了垂直于表面的不连续的串列式超声检测方法和纵波-纵波-横波(LLT)超声检测方法。
超声检测总则见GB/T39240,符号和定义见GB/T39242本标准适用于厚度在40mm~500mm之间的上下表面平行或具有同轴表面的金属材料,适用于深度大于15mm垂直于表面的不连续的检测。其他材料和较小厚度的检测可参照使用。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。凡是不注目期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T12604.1无损检测术语超声检测(GB/T12604.1-2005,ISO5577:2000,IDT)GB/T20737
GB/T39240
无损检测通用术语和定义(GB/T20737—2006ISO/TS181732005,IDT)无损检测
GB/T39242无损检测
3术语和定义
超声检测总则(GB/T39240—2020,ISO16810:2012,MOD)超声检测灵敏度和范围设定(GB/T39242—2020,ISO16811:2012,GB/T12604.1和GB/T20737界定的术语和定义适用于本文件。4串列式检测
4.1概述
串列式检测通常使用两个相同的45斜探头,一个探头发射信号,另一个探头接收信号,基本原理见图1。当壁厚大于160mm,为确保检测区域内有相近的声束直径,优先选用具有不同换能器尺寸的探头。
在特定的几何条件下,可选用其他角度的探头,但应避免波型转换。探头以相同的声束入射方向沿直线布置。后方探头声束经被检件底面反射后,与前方探头声束在检测区域中心相交。探头间距y、交叉点距上表面的检测深度t.、检测区高度t,之间的关系,见图1。1
rKaeerkAca-
GB/T39238—2020
说明,
探头1:
探头2:
检测区域;
声程水平投影距离:
壁厚;
检测深度;
探头间距;
检测区城高度;
探头入射角。
图1串列式检测基本原理
对于上下表面平行的被检件,探头间距按式(1)确定。对于45°探头,探头间距按式(2)确定.y=2(d-tm)tana
y=2(d-tm)
式中:
y-探头间距,单位为毫米(mm);壁厚,单位为毫米(mm);
一检测深度,单位为毫米(mm);ta
一探头人射角,单位为度()。应使用下列任意一种方法扫查:.(1)
.·(2)
两个探头以固定间距同时沿表面移动。一次只能检测一个区域,应以不同的探头间距重复a)
扫查被检区域。
两个探头同时移动,并使两个探头与垂直于表面的平面(如与焊缝轴线垂直的平面)的距离总和保持不变,一次连续移动扫查整个垂直于表面的平面。4.2
时基线调节
所有相关回波基本出现在相同的V型声程上,因此,时基线的调节不重要,推荐V型声程回波位于一个固定的位置,如第8个刻度线区域。4.3
灵敏度设定
使用以下反射体设定灵敏度:
以被检件底面的V型声程回波作为参考回波;a)
位于声束轴线交点、垂直于扫查表面的平底孔;位于声束轴线交点和检测区域边缘的横孔。-rrKaeerKa-
4.4检测区域确定
GB/T39238—2020
将检测区域均分为相同大小的区域以确保全壁厚范围内的灵敏度不低于设定水平。使检测区域边缘的灵敏度不低于声束轴线交点处灵敏度6dB计算检测区域高度t见图2。单位为毫米
说明,
A——声束直径
d壁厚:
检测区域商度。
图2检测区域
检测区域高度,可根据参考试块上不同深度的反射体确定,或基于声束直径和最接近底面的检测区域的最大声程按式(3)、式(4)计算。a(d-15)
sina·cosa·D.
当α=45°时,
式中:
t, ~2(d-15)
检测区域高度,单位为毫米(mm));波长,单位为毫米(mm);
壁厚,单位为毫米(mm);
探头人射角,单位为度();
换能器有效直径,单位为毫米(mm))。检测区域数量按式(5)计算:
式中:
检测区域数量:
壁厚,单位为毫米(mm);
检测区域高度,单位为毫米(mm)。=1,2,3
(3)
图1所示的探头间距>根据每个检测区域中心和声束轴线的交点调整。检测区域的宽度和数量还可使用比例尺以图形方式计算或测量6dB声束轮廊图确定。4.5串列式检测DGS图
用于串列式检测的DGS图可根据通用DGS图或特定探头的DGS图确定。DGS图的绘制过程见图3。增益差V,和V,的平均值由特定探头的DGS图或通用DGS图确定。3
-rrKaeerKca
GB/T39238—2020
对于特定的串列式检测,基于平底孔采用增益差V,和V的平均值绘制距离幅度校正曲线(DAC)。②
说明:
平底孔;
声程,
深度,
-增益:
探头1、探头2;
4.6灵敏度修正
图3串列式检测DGS图的绘制
根据灵敏度设定方法,对超声传输损失和材料衰减损失修正。S2
此外,应补偿检测区域边缘处的灵敏度降低。宜采用6dB或检测区域边缘处平底孔的测量值补偿。
同轴表面被检件
4.7.1概述
45斜探头仅适用于d/D≤0.05的凹形表面扫查(见图4)和d/D≤0.04的凸形表面扫查(见图5)。应改变人射角以避免波型转换导致灵敏度下降(如适用)。检测此类表面的探头间距可按4.7.2或4.7.3的式(6)~式(11)计算,也可使用比例尺以图形方式计算或测量6dB声束轮率图确定。近似确定凸形表面和凹形表面探头间距的诺图,参见附录A。4
rrKaeerkAca-
4.7.2凹形表面扫查
申列区域:
元(D-2d)
z=(D-2d)
元(D-2d)
式中:
arcsin
arcsin
GB/T39238-—2020
)sina
sinaaresin[(1
探头间距,单位为毫米(mm);外径,单位为毫米(mm);
壁厚,单位为毫米(mm);
探头入射角,单位为度(\);
t.检测深度,单位为毫米(mm)。说明:
一外径:
一壁厚:
检测深度,
图4凹形表面扫查
4.7.3凸形表面扫查
申列区域:
arcsin
arcsin
KaeerkAca-
(9)
-(10)此内容来自标准下载网
GB/T39238—2020
式中:
说明:
arcsin
探头间距,单位为毫米(mm);外径,单位为毫米(mm):
探头入射角,单位为度();
检测深度,单位为毫米(mm);
壁厚,单位为毫米(mm)。
外径:
壁厚;
检测深度。
5LLT检测
5.1概述
arcsin
凸形表面扫查
....(1)
LLT检测原理见图6。探头发射器TT在角度aL为7~45°范围内产生纵波,该纵波经被检件底面反射后再被垂直不连续反射,此时,大部分能量经波型转换变为横波,以角度返回探头,被探头接收器TR接收。角度aL和αT之间的关系按式(12)计算,式中cr和cL分别是横波声速和纵波声速。rKaeerkAca-
说明:
一操头发射器;
操头接收器:
发射器与接收器入射点之间的距离;壁厚;
纵波声程;
横波声程。
图6LLT检测基本原理示意图
at=arcco
式中:
探头接收器角度,单位为度();被检件的横波声速,单位为米每秒(m/s);被检件的纵波声速,单位为米每秒(m/s);探头发射器角度,单位为度(\)。对于全壁厚检测,通常需使用儿个探头,每个探头只能检测某一特定的区域。时基线调节和不连续深度的确定5.2
仪器的时基线用LLT操头的换能器TR作为接收器进行横波调节,见图7a)。GB/T39238—2020
(12)
在LLT模式下(TT作为发射器、TR作为接收器)使用与被检件厚度相同、不同深度处有多个反射面垂直于表面的平底孔的参考试块进行调节,见图7b)。在图中宜记录每个反射体对应的声程和深度,见图7c)。
通过测量图中声程确定不连续的深度t,见图7c)和图7d)。7
-rrKaeerKca-
GB/T39238—2020
说明:
参考试块;
深度;
声程。
灵敏度设定
使用以下反射体设定灵敏度:
a)垂直于扫查表面的端面;
b)垂直于扫查表面的平底孔。
检测深度的确定
不连续深度的确定
S(mm)100
与串列扫查技术一样,LLT技术在发射器和接收器的声束轴线交点处具有最高的检测灵敏度。该交点的深度t.取决于αLT、被检件壁厚d、探头发射器与接收器人射点之间的距离e,见图8。当探头发射器TT的声束入射点在探头接收器TR的声束入射点之前时,检测深度t按式(13)计算:tm
式中:
-检测深度,单位为毫米(mm);壁厚,单位为毫米(mm);
探头发射器角度,单位为度();2dtan(at)+e
tan(at)+tan(ar)
探头发射器与接收器人射点之间的距离,单位为毫米(mm);探头接收器角度,单位为度()。-rrKaeerKAca-
....·(13)
说明:
操头发射器,
操头接收器:
发射器与接收器人射点之间的距离;壁厚,
检测深度;
纵波声程;
横波声程。
图8TR模式下检测深度的确定
GB/T39238-—2020
当探头发射器TT的声束入射点在探头接收器TR的声束入射点之后时(见图9),检测深度按式(14)计算:
式中:
检测深度,单位为毫米(mm);壁厚,单位为毫米(mm);
αt—探头发射器角度,单位为度();e
说明:
2dtan(ar)-e
tan(ar)+tan(ar)
探头发射器与接收器人射点之间的距离,单位为毫米(mm):探头接收器角度,单位为度()。TR
探头发射器;
探头接收器;
发射器与接收器人射点之间的距离;壁厚,
检测深度:
纵波声程;
横波声程,
图9RT模式下检测深度的确定
KaeerkAca-
(14)
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