適用于GB/T 11345-2013標準的參考試塊的設計及靈敏度設定

孟倩倩,金宇飛,劉　洋,王　冰

(1.山東瑞祥模具有限公司， 濟寧 272400;2.上海材料研究所， 上海 200437)

?

適用于GB/T 11345-2013標準的參考試塊的設計及靈敏度設定

孟倩倩1,金宇飛2,劉洋1,王冰1

(1.山東瑞祥模具有限公司， 濟寧 272400;2.上海材料研究所， 上海 200437)

GB/T 11345-2013標準中規定了4種技術，相對應需要有4種參考試塊;已經有文章介紹了適用于技術1和技術2的參考試塊的設計方案和使用方法。介紹了技術3和技術4的參考試塊的設計和靈敏度設定等內容，并匯總技術1和技術2的參考試塊，基本完成了適用于GB/T 11345-2013標準的4種技術的全部參考試塊的設計。

試塊；超聲檢測；標準；靈敏度

國家標準GB/T 11345-2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 技術、檢測等級和評定》、GB/T 29711-2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 焊縫中的顯示特征》、GB/T 29712-2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 驗收等級》于2013年9月18日頒布,從2014年6月1日實施。該系列標準為推薦性標準，分別對應焊縫超聲檢測的技術方法和檢測等級、顯示特征判定以及焊縫質量驗收等三方面[1]內容，代替GB/T 11345-1989標準。

由于新標準與舊標準之間差異較大，新標準中規定有4種技術，而舊標準中僅規定有1種技術[2]。舊標準中所推薦的RB參考試塊，僅可適用于技術1的橫波檢測DAC靈敏度的設定，對于技術1的縱波檢測DAC靈敏度和其他3種技術，則需要相應的參考試塊。

雖然新標準中明確給出了設定參考靈敏度的要求，但沒有給出參考試塊圖紙，因此各行業需根據使用條件，依據標準設計試塊。已經有文章介紹了適用于技術1和技術2的參考試塊的設計方案和使用方法。筆者介紹了技術3和技術4的參考試塊的設計方案和使用方法，并匯總技術1和技術2的參考試塊，基本完成了適用于GB/T 11345-2013標準的4種技術的全部參考試塊的設計。

1　適用于技術1的參考試塊

依據GB/T 11345-2013標準中技術1以及標準附錄E中時基線和靈敏度設定的要求，筆者等撰文介紹了適用于技術1的DAC(距離-波幅曲線)參考試塊的設計方案和靈敏度設定方法[3]。該類試塊的橫孔直徑為3 mm，長度為40 mm，端部帶有120°尖角盲孔。其可同時滿足橫波檢測和縱波檢測靈敏度設定的要求。依據檢測范圍的不同共設計5塊試塊，見表1。試塊名稱SD為英文橫孔的縮寫。

2　適用于技術2的參考試塊

依據GB/T 11345-2013標準中技術2的要求，筆者撰文介紹了適用于技術2的縱波和橫波DGS(描述規則反射體的距離、回波高及當量大小之間關系的曲線)參考試塊的設計方案和靈敏度設定方法[4]。DGS參考試塊以規定尺寸的平底孔作為參考反射體。

縱波DGS參考試塊，依據檢測范圍的不同共設計7塊試塊，見表2和表3。試塊名稱ZL為縱波靈敏度中“縱靈”的中文首字母。

橫波DGS參考試塊，依據檢測范圍的不同共設計12塊試塊，見表4。試塊名稱HL為橫波靈敏度中“橫靈”的中文首字母。

表2　ZL-1試塊(適用于檢測范圍8～40 mm的縱波DGS參考試塊)的設計參數

表3　ZL-2試塊(適用于檢測范圍40～100 mm的縱波DGS參考試塊)的設計參數

表4　HL試塊(橫波DGS參考試塊)的設計參數

3　適用于技術3的參考試塊及靈敏度設定

3.1要求

根據GB/T 11345-2013標準對技術3的規定：以寬度和深度均為1 mm的矩形槽作為參考反射體。該技術僅應用于斜探頭(折射角≥70°)檢測厚度8 mm≤t<15 mm的焊縫。即技術3的參考試塊采用的是1 mm的矩形槽，以適合橫波檢測的靈敏度設定。

3.2矩形槽參考試塊的設計

設計試塊厚度為8 mm，在正、反面距端部邊緣20 mm位置各設計一40 mm×1 mm×1 mm(長×寬×深)矩形槽。試塊設計尺寸為120 mm×60 mm×8 mm。試塊名稱CX為槽型參考試塊中“槽型”的中文首字母。CX試塊的形狀和尺寸見圖1。

圖1　CX試塊(矩形槽參考試塊)的尺寸示意

圖2　CX試塊(矩形槽參考試塊)的靈敏度設定示意

3.3用矩形槽參考試塊設定靈敏度

靈敏度的設定：將選用已校驗好的折射角度不小于70°的探頭置于圖2中a位置，前后移動探頭使直射聲束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;將回波幅度調整至滿屏的80%高度，記錄此時的dB值，此為第一點。探頭置于圖2中b位置，前后移動探頭使一次反射聲束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;將回波幅度調整至滿屏的80%高度，記錄此時的dB值，此為第二點。探頭置于圖2中c位置，前后移動探頭使二次反射聲束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;將回波幅度調整至滿屏的80%高度，記錄此時的dB值，此為第三點。將此三點連成一條曲線,此曲線即為標準規定的參考等級(參考靈敏度)。

3.4DAC曲線的制作

驗收等級2級,8 mm≤t≤15 mm時的DAC曲線的制作如圖3(a)所示,其中l>t時評定等級線與記錄等級線重合;驗收等級3級,8 mm≤t≤15 mm的DCA曲線的制作如圖3(b)所示;其中l≤t時,參考等級與驗收等級3級線重合;l>t時,評定等級與記錄等級線重合。

圖3　驗收等級2,3級的DAC曲線制作示意(8 mm≤t≤15 mm)

4　適用于技術4的參考試塊及靈敏度設定

4.1要求

根據GB/T 11345-2013標準中技術4(串列技術)的規定：以直徑6 mm的平底孔(所有厚度)作為參考反射體，平底孔底面應垂直于探頭移動面。該技術僅應用于斜探頭(折射角為45°)檢測厚度t≥15 mm的焊縫。即串列技術參考試塊采用的是直徑6 mm的平底孔，通過適當的排列和布置，可適合橫波檢測的靈敏度設定。

4.2串列技術參考試塊的設計

為適應不同厚度焊縫檢測需要，將試塊厚度設計為30,80,120 mm三種。依照標準中檢測區域厚度要求分別加工不同數量、不同間距的長度為20 mm直徑為6 mm的平底孔。試塊名稱CL為串列試塊的中文“串列”的首字母縮寫。CL試塊的設計內容見表5，形狀和尺寸見圖4。

圖4　CL試塊(串列技術參考試塊)的尺寸示意

試塊型號試塊外形尺寸/mm平底孔數量平底孔間距/mm適用檢測的工件厚度t/mmCL-1102×60×3037.515≤t≤30CL-2200×60×8042030

4.3驗收等級的確定

靈敏度的設定：選擇已校驗合格的45°探頭多組，將儀器調整至一發一收模式，使第一個探頭聲束軸線與平底孔孔底圓心相交，依據反射情況確定第二個探頭的位置，前后移動探頭，調整探頭間距找到最高波，將最高回波調整至滿屏的80%高度。以此類推設定其他各組探頭的位置及靈敏度，將所有探頭固定在掃查架上。設定各組探頭的dB值，則參考靈敏度設定完成。驗收等級的確定如表6所示。

表6　驗收等級的確定

表6中t為板厚;l為顯示長度;H0為參考等級。

5　結語

根據GB/T 11345-2013規定的4種技術，分別設計了適用于4種技術的參考試塊，即：適用于技術1的SD試塊(DAC參考試塊)，適用于技術2的ZL試塊(縱波DGS參考試塊)和HL試塊(橫波DGS參考試塊)，適用于技術3的CX試塊(矩形槽參考試塊)，適用于技術4的CL試塊(串列技術參考試塊)。

由于GB/T 11345-2013與GB/T 11345-1989相比，在技術要求方面存在著較大的差異，尤其是在試塊及靈敏度設定方面的差異更大。作為無損檢測人員應充分理解標準，合理設計或選擇試塊，正確調整參考靈敏度，嚴格按照檢測工藝規程實施檢測，才能夠確保檢測結果的準確性。該套參考試塊，不僅符合標準規定，更利于現場檢測的實際需求，為使用者正確理解和使用標準提供了很好的參考。

[1]丁兵.GB/T 11345-2013標準解析[J].無損檢測, 2015,37(4):1-10.

[2]金宇飛.GB/T 11345新舊版的主要差異與探討[J]. 無損檢測, 2015,37(5):63-67.

[3]孟倩倩,金宇飛,劉洋,等.適用于GB/T 11345-2013技術1的橫孔試塊及靈敏度的設定[J].無損檢測, 2015,37(10):35-38.

[4]孟倩倩,金宇飛,劉洋,等.適用于GB/T 11345-2013技術2的平底孔試塊及靈敏度的設定[J].無損檢測, 2015,37(11):26-30.

Design and Sensitivity Setting of GB/T 11345-2013 Standard Test Block

MENG Qian-qian1, JIN Yu-fei2, LIU Yang1, WANG Bing1

(1.Shandong Ruixiang Mould Co., Ltd., Jining 272400, China;2.Shanghai Research Institute of Material, Shanghai 200437, China)

The standard of GB/T 11345-2013 defined 4 kinds of techniques and each one accordingly needed a type of reference blocks. Some articles have introduced the project design and application of reference blocks used for “Technique 1 and Technique 2”, so this article aims to focus on the project design and application of reference blocks that used for “Technique 3 and Technique 4”. Meanwhile, it collects the content of “Technique 1 and Technique 2”, so we have finished all the design of reference blocks used for the standard of GB/T 11345-2013.

Test block; Ultrasonic testing; Standard; Sensitivity

2015-10-21

孟倩倩(1987-),男,工程師,主要從事焊縫無損檢測及試塊生產工藝方法研究工作。

10.11973/wsjc201512016

TG115.28

A

1000-6656(2015)12-0064-04