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GB/T 39211-2020

基本信息

标准号: GB/T 39211-2020

中文名称:船舶钢焊缝超声相控阵检测方法

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 船舶 焊缝 超声 相控阵 检测 方法

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出版信息

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标准简介

GB/T 39211-2020.Testing method of phased array technology for ship steel weld.
1范围
GB/T 39211规定了船舶钢焊缝超声相控阵检测(以下简称相控阵超声检测)的人员.仪器和设备、试块和耦合剂、检测技术等级、检测前技术要求、检测、检测数据分析及缺陷确定、检测工艺验证及系统复核、检测报告等要求。
GB/T 39211适用于船舶钢焊缝相控阵超声检测。
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 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 19418-2003钢的弧焊接头缺陷 质量分级指南
GB/T 23905无损检测超声检测用试块
GB/T 32563-2016无损检测超声检测 相控阵 超声检测方法
JJF 1338 相控阵超声探伤仪校准规范
CB/T 3559-2011船 舶钢焊缝超声波检测工艺和质量分级
ISO 13588:2019焊缝的无损检测超声检测 自 动相控阵技术的使用( Non-destructive testing of welds- Ultrasonic testing-Use of automated phased array technology)
3术语和定义
GB/T 9445、GB/T 12604.1和GB/T 32563-2016界定的术语和定义适用于本文件。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACG:角度增益修正( Angle Corrected Gain)
CAD:计算机辅助制图(Computer Aided Drafting)
DAC:距离-幅度曲线( Distance Amplitude Curve)
DGS:声程、波幅、当量关系曲线(DistanceGainSize)
SAFT:合成孔聚焦技术( Synthetic Apertrue Focusing Technique)
TCG:时间增益修正( Time Corrected Gain)
TFM:整体聚焦算法(Total Focusing Method)
TMCP :热机械控制工艺( Thermo Mechanical Control Process)

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标准内容

ICS47.020.01
中华人民共和国国家标准
GB/T39211—2020
船舶钢焊缝超声相控阵检测方法Testing method of phased array technology for ship steel weld2020-10-11发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
仪器和设备
试块和耦合剂
检测技术等级
检测前技术要求
检测数据分析及缺陷确定bzxZ.net
检测工艺验证及系统复核
检测报告
附录A(资料性附录)大厚度工件对比试块和声学评估对比试块附录B(资料性附录)工艺验证试块反射体设置附录C(规范性附录)
手工无位置传感器相控阵超声检测方法GB/T39211—2020
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由全国海洋船标准化技术委员会(SAC/TC12)提出并归口。GB/T39211—2020
本标准起草单位:中国船舶工业综合技术经济研究院、中国船舶工业集团公司第十一研究所、招商局重工(江苏)有限公司、广船国际有限公司、中船黄埔文冲船舶有限公司、上海外高桥造船有限公司本标准主要起草人:程阳、陆雷俊、易一平、老轶佳、周文、郝璇、冯慧君、符善文、陈伟林、孙耀刚、晋克岭、叶超。
1范围
船舶钢焊缝超声相控阵检测方法GB/T39211—2020
本标准规定了船舶钢焊缝超声相控阵检测(以下简称相控阵超声检测)的人员、仪器和设备、试块和耦合剂、检测技术等级、检测前技术要求、检测、检测数据分析及缺陷确定、检测工艺验证及系统复核、检测报告等要求
本标准适用于船舶钢焊缝相控阵超声检测。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干本文件。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/T9445无损检测人员资格鉴定与认证GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T19418—2003钢的弧焊接头缺陷质量分级指南GB/T23905无损检测超声检测用试块GB/T32563—2016无损检测超声检测相控阵超声检测方法JJF1338相控阵超声探伤仪校准规范CB/T3559—2011船舶钢焊缝超声波检测工艺和质量分级焊缝的无损检测超声检测自动相控阵技术的使用(Non-destructive testingISO13588:2019
of weldsUltrasonic testingUse of automated phased array technology)3术语和定义
GB/T9445、GB/T12604.1和GB/T32563一2016界定的术语和定义适用干本文件4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACG:角度增益修正(AngleCorrectedGain)CAD:计算机辅助制图(ComputerAidedDrafting)DAC:距离-幅度曲线(DistanceAmplitudeCurve)DGS:声程、波幅、当量关系曲线(DistanceGainSize)SAFT:合成孔聚焦技术(SyntheticApertrueFocusingTechnique)TCG:时间增益修正(TimeCorrectedGain)TFM:整体聚焦算法(TotalFocusingMethod)TMCP:热机械控制工艺(ThermoMechanicalControlProcess)SAG
GB/T39211—2020
TOFD:衍射声时技术(Time-of-flightDiffractionTechnique)5人员
5.1相控阵超声检测人员应符合GB/T32563一2016的要求,应熟悉被检件的材质、几何尺寸及透声性等,对检测中出现的问题能做出分析、判断和处理。5.2相控阵超声检测人员应经相关的检测技术和技能培训,经船舶检验机构认可,持证上岗。6仪器和设备
相控阵超声检测使用的仪器和设备应符合GB/T32563一2016的要求。7试块和耦合剂
7.1试块
7.1.1总则
试块包括标准试块、对比试块、工艺验证试块和多功能试块,试块制作应符合GB/T23905的要求。7.1.2标准试块
7.1.2.1标准试块应具有规定的化学成分、表面粗糙度、热处理及几何形状,用干声速、楔块延迟、超声设备及探头性能校准。
7.1.2.2推荐选用CB/T3559—2011规定的IIW试块、CSK-IA试块或其他与之功能类似的试块。7.1.3对比试块
7.1.3.1对比试块应与被检件具有相似的声学性能及意义明确的参考反射体,用于声学性能、检测灵敏度、ACG及TCG的对比、评估和校准。推荐选用CB/T3559一2011规定的CTRB系列试块或GB/T23905规定的RB-2试块作为对比试块。7.1.3.2对板厚不小于50mm的工件应考虑避免干扰影响,推荐设计带有斜切面的对比试块,满足全角度、全声程校准需求,参见附录A。7.1.3.3管道环焊缝相控阵超声检测时,试块曲率半径应在管道曲率半径的0.9倍~1.5倍之间;管道纵焊缝等曲面纵向焊缝相控阵超声检测时,试块曲率半径应在管道曲率半径的0.9倍~1.1倍之间;当曲率半径大于250mm时,可以采用平面对比校准。7.1.3.4对声速不均匀的材料,推荐设计声学评估对比试块,用于测定声学均勾性能和验证声速可用性,参见附录A。
7.1.3.5若使用其他试块作为对比试块,应考虑试块横孔直径、扫查灵敏度设置等差异及试块端角、相邻反射孔干扰的影响。
7.1.4工艺验证试块
7.1.4.1工艺验证试块分为典型参考试块和模拟缺陷试块,按不同的检测技术等级设置相关数量的人工或自然缺陷,用于验证检测工艺的有效性,2
GB/T39211—2020
7.1.4.2工艺验证试块的材质、形状、结构、厚度,以及焊接坡口型式和焊接工艺应与实际检测的工件相同或相近,反射体的设置参照附录B相关要求进行。7.1.5多功能试块
多功能试块具有或部分具有标准试块和对比试块功能,可按实际需求自行设计。推荐的多功能试块见图1。
单位为米
40°50°60°70°
30°40°50°55°60°65°
多功能试块示意图
7.2耦合剂
7.2.1耦合剂应保证良好的透声性能,选用的耦合剂应在操作温度范围内保证稳定可靠的超声特性和适当黏度。
7.2.2实际检测采用的耦合剂应与检测系统设置和校准时的耦合剂相同或声学性能相近。7.2.3耦合剂应对操作人员、被检工件及环境无害。8检测技术等级
8.1分级
焊接接头相控阵超声检测技术等级分为A、B、C、D四级。应根据检测工件的材质、结构、焊接方法和承受载荷等设计要求或双方约定选择相控阵超声检测技术等级。检验的完善程度和检测工作的难度按A、B、C顺序递增,检测技术等级D级为特殊应用,应根据本标准编写专门的工艺规程。8.2检测技术等级与其他标准的对应性本标准推荐的检测技术等级与其他标准的对应性见表1。3
GB/T39211—2020
本标准
表1本标准与其他标准检测技术等级对应性GB/T32563—2016
CB/T3559—2011
不同检测技术等级要求的不同角度的声束覆盖次数ISO13588:2019
GB/T19418—2003
C级、D级
协议商定
特殊应用
相控阵超声检测区域覆盖一般可通过CAD或仿真软件进行,也可在试块上进行验证,应满足以下要求:
a)A级应保证相控阵探头声束对检测区域实现一次全覆盖。b)B级应保证相控阵探头声束对检测区域实现不同角度两次全覆盖。c)
C级应保证相控阵探头声束对检测区域实现不同角度三次全覆盖。d)D级为特殊应用,要求对检测区域实现至少一次全覆盖,或按照双方要求的技术规定。e)
应根据图像特征、信号位置对波幅较低的可疑信号进行判断。若发现坡口位置缺陷时,应采用与坡口面法线的夹角不大于6°的声束进行验证。当要求对检测区域进行两次以上覆盖时,宜至少使其中两次覆盖的声束来自大致相互垂直的f)
方向。若因条件限制不能实现,至少保证两次覆盖的声束夹角不得小于10°。g
对厚度大于100mm的工件,应采用一次波法进行相控阵超声检测,若受几何条件限制,在满足上述a)~d)的条件下,可采用单面双侧或单面单侧检测。8.4不同检测技术等级的信噪比要求8.4.1检测技术等级A、B、C级在声学评估对比试块上测量信噪比,应确保所有检测声束在检测区域范围内信噪比不小于9dB。
8.4.2检测技术等级D级是否制作声学评估对比试块及信噪比由双方协商确定,试块制作及测试要求参见附录A。
9检测前技术要求
9.1检测时机
相控阵超声检测时机要求如下:a)一般材料焊缝冷却至室温后,方可进行检测;b)有产生延迟裂纹倾向的材料(例如属服强度在420MPa以上的材料),应在焊接完成至少48h后进行检测;
有热处理要求的工件,应在热处理完成之后进行检测。c)
2检测区域
9.2.1检测区域应包含焊缝本身宽度加上两侧各10mm的母材或实际热影响区宽度(取较大值)。9.2.2对母材厚度不足10mm的薄板,检测区域应为焊缝宽度加上热影响区或母材厚度(取较大者)。4
9.3扫查方式
扫查方式选择
焊接接头检测推荐采用以下机械扫查与申子扫描的结合方式:a)
沿线扫查十扇扫描;
沿线扫查+线扫描;
沿线扫查+线扫描+扇扫描;
沿线栅格扫查十扇扫描。
GB/T39211—2020
对可疑部位,可采用扇扫描,结合锯齿、前后、左右、旋转、环绕等多种扫查方式进行检测。对无法有效采用机械扫查与电子扫描结合方式部位,例如工艺孔、工艺门、十字缝、丁字缝等结9.3.1.3
构,可采用无位置传感器扫查。9.3.2
扫查方式、探测布置和声线示踪9.3.2.1
相控阵超声检测各种检测等级的扫查方式、探测布置和声线示踪应符合表2的要求。对不等厚焊缝的检测,应优先采用平齐面进行检测;在满足8.3a)~d)的条件下,允许在不等厚9.3.2.2
焊缝的非齐平面进行检测;若进行相控阵超声检测和TOFD替代/联合检测时,相控阵超声检测应完整覆盖TOFD检测的育区。
9.3.2.3交叉焊缝相控阵超声检测在满足8.3的要求情况下,亦可采用将焊缝磨平、柔性探头、专用工装等技术进行相控阵超声检测。9.3.2.4对板厚大干100mm的工件,原则上采用一次波法进行相控阵超声检测,若受几何条件限制,在满足8.3a)d)的条件下,可采用单面双侧、双面双侧或单面单侧检测。表2不同检测等级的扫查方式、探测布置和声线示踪示意图
扫查方式
探头到焊缝距高固定、
固定角度(沿线扫查)*
探头到焊缝距高固定、
固定角度(沿线栅格扫查)
线扫描(沿线扫查)。
扇扫描(沿线扫查)
检测等级
单一方法
不适用
双侧两种角度
双侧或两个
步进偏移
双侧或两个
步进偏移
GB/T39211—2020
示意图
们c面
表2(续)
扫查方式
扇扫描+线扫描
(沿线扫查)
扇扫描(沿线栅格扫查)
扇扫描+线扫描
(沿线扫查)
扇扫描+线扫描
(沿线扫查)
检测技术等级C,应至少补充一组扇扫描或TOFD检测。b中厚板检测,可使用TOFD替代线扫描或扇扫描,或者联合检测探头及模块的选择
9.4.1探头及楔块的选择应符合GB/T32563—2016的要求,A
不推荐
A面或B面
A面或B面
检测等级
双侧或两个
步进偏移
不推荐
双侧或两个
步进偏移
至少两面
(至少包括C面)
至少两面
至少包括C面)
9.4.2管道等曲面工件焊缝相控阵超声检测时,块曲率和被检工件曲率误差应不大干10%,且声束入射楔块底部和工件间隙应不大于0.5mm。5探头布置及软件设置
9.5.1探头布置
探头布置应符合GB/T32563一2016的要求9.5.2激发孔径设置
激发孔径设置应符合GB/T32563—2016的要求。6
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