本文件描述了磁致伸缩超声导波检测的方法。 本文件适用于检测温度范围为-20 ℃～550 ℃，直径为10 mm～1 000 mm（壁厚为0.5 mm～80 mm)管材、直径为10 mm～80 mm棒材、直径为5 mm～226 mm线材和厚度为0.5 mm～80 mm板材等构件的检测。

ICS19.100
CCSJ 04
中华人民共和国国家标准
GB/T31211.2—2024
代替GB/T
无损检测
超声导波检测
第2 部分：磁致伸缩法
Non-destructive testing-UItrasonic guided-wave testing28704—2012
Part 2:Test method based on magnetostrictive transduction2024-04-25发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-04-25实施
规范性引用文件
术语和定义
检测原理
安全要求
人员要求
通用检测工艺规程
检测系统
检测程序
检测结果评价和处理
检测记录与报告
附录A（资料性）检测报告示例
GB/T31211.2—2024
GB/T31211.2—2024
本文件按照GB/T1.1一2020《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。
1已经发布了以下2个
本文件是GB/T31211《无损检测
超声导波检测》的第2部分。GB/T31211部分：
第1部分：总则；
一第2部分：磁致伸缩法。
本文件代替GB/T28704一2012《无损检测磁致伸缩超声导波检测方法》，与GB/T28704一2012相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：更改了部分术语和定义（见第3章，2012年版的第3章）；a)
更改了检测原理（见第4章，2012年版的第4章）；c)
更改了安全要求（见第5章，2012年版的第5章）；d)
更改了人员要求（见第6章，2012年版的第7章）；更改了通用检测工艺规程（见第7章，2012年版的第5章）：f
增加了静态式导波检测设备和动态扫查成像式导波检测设备两个分类（见8.1、8.3、8.4)；9)
更改了检测设备功能要求（见8.2,2012年版的8.1）；h)
更改了标准试样，分别按设备分类规定标准试样（见8.3.4、8.4.4,2012年版的8.4.1)；i)
更改了对比试样（见8.5，2012年版的8.4.2）；增加了器材（见8.6)；
更改了检测设备的维护和核查（见8.7，2012年版的8.6)；1)
更改了检测前的准备（见9.1,2012年版的9.1)；m)
增加了检测实施（见9.6）；
更改了检测结果评价和处理的内容（见第10章，2012年版的第10章）；删除了被检结果的验证（见2012年版的第11章）；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)提出并归口。本文件起草单位：中国特种设备检测研究院、华中科技大学、柳州欧维姆机械股份有限公司、上海材料研究所有限公司、浙江大学、广州市开博桥梁工程有限公司、天津大学、杭州浙达精益机电技术股份有限公司、中特检云智安全科技（嘉兴)有限公司、山东科捷工程检测有限公司、安徽华夏高科技开发有限责任公司。
本文件主要起草人：沈功田、武新军、邹易清、丁杰、郑阳、胡斌、唐志峰、李素军、张君娇、李光海、吴占稳、段淑玉、林阳子、刘洋、段元锋、张鹏飞、陈会明、蒋立军、梁玉梅、李寰。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2012年首次发布为GB/T28704—2012；一本次为第一次修订，文件编号变更为GB/T31211.2一2024。Ⅲ
GB/T31211.2—2024
超声导波检测技术作为无损检测的重要组成部分，广泛应用于石油、化工、电力、海洋工程、交通等领域的管道、轨道、板壳等波导类结构内外缺陷的检测，在带包覆层和隐蔽遮挡等结构不可达区域检测中具有突出优势，且单次检测距离长、工作效率高，为保障设备安全运行提供重要技术手段。超声导波检测技术包含磁致伸缩、压电超声、电磁超声、激光超声等多种方法。建立超声导波检测的总则，有利于超声导波各具体检测方法的规范开展。GB/T31211拟由两个部分构成第1部分：总则。自的在于规定超声导波对管材、棒材、板材、线材、型材等横截面儿何形状规则的结构件进行检测的总体要求。一一第2部分：磁致伸缩法。目的在于规定用于快速发现构件中存在截面损失的磁致伸缩超声导波检测方法。
本文件是GB/T31211的第2部分，对磁致伸缩超声导波检测方法的具体技术要求进行规范。本次对GB/T28704一2012进行修订，建立GB/T31211超声导波检测标准体系，明确了磁致伸缩超声导波检测的技术要求，在进行磁致伸缩超声导波检测时发挥其技术支撑作用，更好地促进磁致伸缩超声导波检测技术推广应用。
1范围
无损检测超声导波检测
第2部分：磁致伸缩法
本文件描述了磁致伸缩超声导波检测的方法。本文件适用于检测温度范围为一20℃~550℃，直径为10mm～1000GB/T
31211.2—2024
mm（壁厚为0.5mm
80mm）管材、直径为10mm~80mm棒材、直径为5mm~226mm线材和厚度为0.5mm~80mm板材等构件的检测。
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/T12604.1
超声检测
无损检测
GB/T12604.6
：无损检测术语
涡流检测
GB/T31211.1
3术语和定义
无损检测
GB/T12604.1、GB/T12604.6
超声导波检测第1部分：总则
和GB/T31211.1
magnetostrictiveeffect
磁致伸缩效应
磁致伸缩
界定的以及下列术语和定义适用于本文件。铁磁材料受外磁场作用时，其尺寸、形状发生变化的现象。3.2
逆磁致伸缩效应
逆磁致伸缩
inverse magnetostrictive effect铁磁材料在受到外力时，其磁场状态发生变化的现象。3.3
磁致伸缩超声导波
magnetostrictiveguided-wave
采用磁致伸缩传感器激励或接收的超声导波3.4wwW.bzxz.Net
磁致伸缩带
magnetostrictivefoil
具有较强磁致伸缩效应（3.1)的材料制成的带材。注：如镍合金带、铁钻硬磁合金带、铁镓合金带、镝(Terfenol-D)铁合金带等GB/T31211.2—2024
4检测原理
4.1通则
磁致伸缩超声导波检测方法，是利用磁致伸缩效应在构件中激励和接收超声导波，对构件实施检测的一种方法。磁致伸缩超声导波检测方法分为直接法和间接法两种。4.2直接法
直接法利用材料自身的磁致伸缩效应在构件中直接激励和接收导波，只适用于被检对象为铁磁材料的检测，检测原理见图1。磁致伸缩换能器包括激励线圈、检测线圈和提供偏置磁场的磁化器三个部分。两种线圈为与被检铁磁材料构件同轴的螺线管，用于实现交变磁场和应力波之间的能量与信号转换。偏置磁场沿轴线方向，其作用主要有两方面，一是提高磁能与声能的换能效率，二是选择导波模态，偏置磁场可以采用电磁或永磁方式加载。在进行检测时，首先向激励线圈通入大电流脉冲，产生交变磁场；激励线圈附近的铁磁材料由于磁致伸缩效应受到交变应力作用，从而激励出超声波脉冲：超声脉冲沿被检构件轴线传播时，不断在构件内部发生反射、折射和模式转换，经过复杂的干涉与叠加，最终形成稳定的导波模态。当构件内部存在缺陷时，导波将在缺陷处被反射返回；当反射回来的应力波通过检测线圈时，由于逆磁致伸缩效应会引起通过检测线圈的磁通量发生变化，检测线圈将磁通量变化转换为电压信号；通过测量检测线圈的感应电动势可间接测量反射回来的超声导波信号的时间和幅度，从而获取缺陷的位置和大小等信息。1
标引序号说明：
1——电压信号；
2——检测线圈；
3激励电流；
4——激励线圈；
5——被检构件；
6磁化器。
图1直接法磁致伸缩导波检测原理图4.3间接法
间接法基于磁致伸缩效应在磁致伸缩材料上激励导波，通过干耦合、粘接耦合、液基耦合或粉末喷涂的方式将导波由磁致伸缩材料传送到被检构件上，实现导波激励；并通过相同的耦合方式将导波从待测构件传送回磁致伸缩材料，基于逆磁致伸缩效应，实现导波接收。该方法既适用于铁磁材料的检测，也适用于非铁磁材料的检测，检测原理见图2。采用这种方法的超声导波换能器包括线圈和磁致伸缩带两部分，磁致伸缩带在使用前，需要进行预磁化。检测时，磁致伸缩带与被检构件可采用固化胶紧2
密粘贴、也可用其他方式紧密耦合，实现声能传递。其检测缺陷的原理与直接法相同。3
标引序号说明：
1—线圈；
2—磁致伸缩带；
3——被检构件。
图2间接法磁致伸缩导波检测原理5
安全要求
除满足GB/T31211.1
的要求外，还应满足以下要素：检测前，辨识存在的强磁干扰，对可能受影响的设备、人员做好防护；31211.2—2024
在进行在线检测时，辨识被检构件的温度状态，以免烫伤或冻伤；辨识安全阀过早或突然开启引起的危险后果，尤其是被检构件内储存有毒或易燃、易爆等危害性介质时。，人员要求
按GB/T
31211.1的要求执行。
通用检测工艺规程
按GB/T
8检测系统
8.1总则
31211.1的要求执行。
磁致伸缩超声导波检测系统按照检测模式分为静态式导波检测设备和动态扫查成像式导波检测设备两种。检测系统主要由检测仪、探头或传感器、检测软件、试样及其他器材组成。8.2检测仪
检测仪应满足以下要求：
激励信号的频率、幅值、周期数、脉冲重复频率可调；数据采集频率不低于激励信号最高频率的10倍，与信号激励具有同步功能：根据被检构件特征参数，给出频散曲线：一检测信号实时存储，以备后续处理和分析；一具有绘制和存储距离一幅度曲线的功能；GB/T31211.2—2024
一一具有时基和距离显示两种方式，实现波形局部放大：一一具备反向回波的识别。
8.3静态式导波检测设备
8.3.1静态式超声导波仪
静态式超声导波检测仪应满足8.2的规定。8.3.2传感器
直接法中，静态式传感器由线圈和磁化器组成。间接法中，静态式传感器由线圈和磁致伸缩带材组成。
每个传感器应明确给出传感器的规格型号、中心频率、频率范围、工作温度范围和适用范围，适用范围包括被检构件的类型、材料、规格。8.3.3信号采集与分析软件
检测用的静态式超声导波检测软件应满足8.2的规定。8.3.4标准试样
8.3.4.1标准试样1为GB/T31211.1规定的标准试样，用于检测设备灵敏度及功能的测试。8.3.4.2标准试样2用于仪器系统检测距离的测试，选用材质为20号钢的无缝直管，规格尺寸为Φ219mm×8mm，
长度为3000mm，端面平整光滑、与轴线垂直，无管道包覆层。标准试样2的长度误差不应超过土2mm，见图3。
单位为毫米
标引序号说明：
1一-无缝钢管；
2——传感器位置。
图3标准试样2示意图
8.3.4.3标准试样3用于仪器系统对导波通过管道弯头检测缺陷能力的测试，选用材质为20号钢的两根无缝直管与一个法兰、一个90°弯头焊接而成，长直管段的规格尺寸Φ219mm×8mm，长度为
3000mm，短直管段的规格尺寸Φ219mmx8mm，长度为1000mm，端面平整光滑、与轴线垂直，无管道包覆层。在短直管段距离端面400mm位置加工一处平底孔，缺陷的截面损失比为3%，平底孔直径为27.9mm，平底孔深度为6mm。在弯头外弧面加工另一处平底孔，截面损失比为3%，平底孔直径为27.9mm，平底孔深度为6mm，平底孔与短直管焊缝夹角为60°。标准试样3的长度误差不应超过土2mm，平底孔的直径和深度误差不超过土0.2mm，见图4。A
标引序号说明：
突面板式平焊钢制管法兰；
长直管段；
传感器位置：
4—90°弯头；
短直管段。
627.9±0.2
图4标准试样3示意图
31211.2—2024
单位为毫米
标准试样4用于仪器系统对束状构件检测能力的测试，选用钢绞线，规格为1×7-15.2mm，长度为1000
mm，端面平整光滑、与轴线垂直，无防腐润滑涂层和护套。标准试样4的长度误差不应超过±2mm，
见图5。
单位为毫米
图5标准试样4示意图
8.3.4.5标准试样5用于仪器系统对板材检测能力的测试，选用材质为6061铝板，长度为600mm，宽度为300mm，厚度为5mm，板表面平整光滑，无包覆层。试样5的长度误差不应超过土2mm，在铝板长度方向距离端面500mm的位置加工一处平底孔，平底孔直径为5mm，深度为3mm，平底孔的直径和深度误差不应超过土0.2mm，见图6。
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