GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015缺陷定量靈敏度的比較

郭　丹（廣東省建筑材料研究院）

GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015缺陷定量靈敏度的比較

郭丹
（廣東省建筑材料研究院）

GB/T11345-2013與NB/T47013.3-2015標準各自成體系，檢驗中不可混用。

超聲波檢測；定量靈敏度；反射當量差值；長橫孔

1　前言

在超聲波檢測標準中應用最廣泛的是GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015，兩個標準在一定時期內同時存在。兩個標準之間缺陷定量時靈敏度的比較對正確評價焊縫質量將大有好處。為此，我們根據理論計算和實際測量，作出如下比較。

2　標準定量試塊及定量靈敏度

2.1標準定量試塊

GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015標準的定量試塊及人工缺陷尺寸列于表1。

CSK-ⅡA系列試塊適用于工件壁厚范圍為6mm～200mm的焊接接頭，CSK-Ⅳ系列試塊適用于工件壁厚范圍為200mm～500mm的焊接接頭。CSK-ⅢA適用于工件壁厚范圍為8mm～120mm的焊接接頭，但其對靈敏度進行適當調整與CSK-ⅡA試塊保持一致。（CSK-ⅡA試塊上人工缺陷為Φ2長橫孔。其反射波特征為線性缺陷，與焊接時產生的危害性缺陷反射類型接近。而CSK-ⅢA試塊上人工缺陷為Φ1×6短橫孔，在近場區反射波為線性缺陷特征、遠場區為點狀缺陷特征。因此標準推薦使用CSK-ⅡA系列試塊。）

Φ3×40mm與Φ2×60mm人工缺陷，理論上都屬于長橫孔，實際測量時，兩孔分貝差基本穩定。下面主要討論CSK-ⅡA-3試塊與RB-Ⅲ試塊定量靈敏度的差別。

表1　標準定量試塊

表2　兩標準距離-波幅曲線靈敏度

2.2標準定量靈敏度

GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015標準劃分了A、B、C三個驗收級別，超聲波檢驗通常選用檢測技術等級B級。其靈敏度如表2所列。其中GB/T11345-2013標準規定：應評定所有等于或超過評定等級的顯示。GB/T29712-2013中表A.1給出了技術1～4的評定等級。

3　參數計算

測試時所用的探頭型號及計算數據列于表3。計算時，2.5MHz超聲波鋼中橫波波速Cs2=3230m/s，表中近場區長度：

表3　測試用探頭及參數

F——波源面積；

λs2——介質Ⅱ中橫波波長；

N——近場區長度，由假想波源O算起；

L1——入射點至波源的距離；

L2——入射點至假想波源的距離；

α——縱波入射角；

β——橫波折射角。

計算時L1統一近似取5mm。

測試時，采用CTS-2020型超聲波探傷儀，以機油作耦合劑，儀器各項性能指標均符合標準要求。用GB/T11345-2013的RB-Ⅱ試塊和NB/T47013.3-2015的CSK-ⅡA-3試塊，實際測得相同條件下相同深度的Φ3×40mm和Φ2×60mm孔反射當量差值列于表4。

4　GB/T11345-2013的Φ3×40mm孔與NB/T47013.3-2015的Φ2×60mm孔反射當量差值換算

如圖1所示，在x≥3N的波源軸線上有一長橫孔，長橫孔直徑較小，長度大于波束截面尺寸，超聲波垂直入射到長橫孔上全反射。當x1=x2時，

△12——不同孔徑的分貝差；

P1、P2——探頭波源的起始聲壓；

Df1、Df2——孔徑。

圖1　

因此，Φ3×40mm與Φ2×60mm短橫孔回波分貝差差值為：按公式3計算得不同深度的反射當量差值列于表4。

表4　Φ3×40mm和Φ2×60mm標準孔反射當量差

5　結果分析

計算過程中，所列x≥3N是對一定頻率的超聲波，計算值和實測值存在一定差距，是由計算誤差和測量誤差所引起的。但綜合看來，Φ3×40mm與Φ2×60mm孔的反射當量差值是隨聲程的增大而減小。由表4綜合比較可看出，GB/T11345-2013比 NB/T47013.3-2015低2dB左右。NB/T47013.3-2015標準中見表2，評定線、定量線、判廢線各線間靈敏度差為6dB。GB/T29712-2013標準中，評定等級、記錄等級、驗收等級各線間靈敏度等級隨顯示長度不同而變化。以基準靈敏度來看，GB/T11345-2013比NB/T47013.3-2015低6dB。

就缺陷的判定，GB/T11345-2013標準規定，先發現波幅超過評定等級顯示，再根據顯示的長度所在靈敏度等級區域來判定顯示是否合格。而NB/T47013.3-2015標準，根據顯示波幅的高低變化判定，再根據顯示的長度來判定是否合格。

6　結論

GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015兩個標準，因兩個標準所引用概念不同，因此缺陷顯示當量值無法準確對比。由以上實測和計算可看出，用NB/T47013. 3-2015標準驗收合格時，用GB/T11345-2013標準檢驗的同一情況下，同一缺陷反射驗收也不一定合格，因此應執行各自標準不得混用。以兩標準分別驗收合格為準。

個人認為GB/T11345-2013標準中焊縫檢測板厚的范圍8～100mm，對于板厚超過100mm的焊縫，建議引用NB/T47013.3-2015標準?！?/p>

［1］GB/T11345-2013，焊縫無損檢測超聲檢測技術、檢測等級和評定［S］.

［2］GB/T29712-2013，焊縫無損檢測超聲檢測驗收等級［S］.

［3］NB/T47013.3-2015，承壓設備無損檢測［S］.

［4］超聲檢測.中國勞動社會保障出辦社.