(高清版)GBT 41115-2021 焊缝无损检测 超声检测 衍射时差技术（TOFD）的应用

焊缝无损检测超声检测衍射时差技术(TOFD)的应用Useoftime-of-flightdif国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T41115—2021/ISO10863:2 I 1 2 2 3 3 4 5 610范围和灵敏度设定 711焊缝检测 812TOFD图像的解释和分析 9 附录A(资料性)参考试块 I——GB/T9445—2015无损检测人员资格—-GB/T12604.1—2020无损检测术语超声检测(ISO5577:2017,MOD)——GB/T23902—2021无损检1焊缝无损检测超声检测衍射时差技术(TOFD)的应用本文件提供了在材料纵波声速为(5920±50)m/s和横波声速为(3255±30)m/s的条件下进行ISO5577无损检测超声检测术语(Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—Vocabula-ISO9712无损检测人员资格鉴定与认证(Non-destrutionofNDTpersonnel)ISO16828无损检测超声检测超声衍射声时技术检测和评价方法(Non-destructiveUltrasonictesting—Time-ofISO17640焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评价(Non-destructivetestingofwelds—Ultrasonictesting—Techniques,testinglevels,andassessment)ISO22232-1无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分：仪器(Non-destructiveISO22232-2无损检测超声检测设备的性能与检验第2部分：探头(Non-destructive2 3要求熟练和有经验的检测人员判读TOFD图像。熔焊接头中典型不考试块(见8.2)考试块(见10.1.4)书面检测程序A否否否B否是否C是是是D由检测合同或是是是a)TOFD检测目的和范围(见第5章和第8章)。1)是否要求编制书面检测程序；2)是否要求参考试块。f)报告要求(见第13章)。4h)人员资格(见7.1)。a)书面检测工艺卡或程序(见6.3)c)坡口类型和尺寸；g)待检出不连续的类型和形状。对于A级和B级检测，本文件满足书面检对于C级和D级检测，或对于本文件确立的检测技术当检测数据收集由按ISO9712认证的1级人员执行时，应制定书面检测工艺卡。书面检测工艺卡应至少包含第13章规定的信息。资格鉴定与认证的超声检测相关工业门类至少2级的检测人员完成。按ISO9712或合同各方同意的1级检测人员可在辅助技术人员的指导下完成数据采集。a)应选择可在适用的时基范围内实现数字化扫描的超声仪器；b)推荐采用A扫采样率不低于探头标称频率6倍的超声仪器。5厚度t(厚度分区数量)深度范围中心频率f(纵波)晶片尺寸主声束交点111123411/12t或67在满屏高度的5%～10%,宜将此增益设定为检测灵敏度。8灵敏度范围推荐的参考试块及要求见附录A。参考试块厚度宜代表被检工件厚度。因此，厚度宜限制在与被检工件的小厚度宜确保所选探头主声束交点的深度始终处于参考试块内(参见图A.2)。当检测管状工件纵向焊缝时，应采用曲面参考试块，其直径应是被检工件直径的0.9倍～1.5倍。在扫查期间收集的数据可用于检测和定量。对于初始扫查检测到的TOFD指示，可能需要如偏置据采集频率和检测范围覆盖等因素选择扫查速度。扫查线丢失表明扫查速度过快。在单次扫查过程中数据的丢失量不可超过总量的5%,相邻两根数据线不应同时丢失。起点和最后一次扫查的终点也至少有20mm的区域重叠。9b)识别TOFD相关指示和区分TOFD非相关指示。1)埋藏型(线状、点状);2)表面开口型。点状不连续的位置由x轴坐标和z轴坐标表示。条状不连续的位置应由其两端点的x轴坐标和z进行辅助扫查确定符合ISO16828规定的y方向位置信息。指示长度由指示在x轴坐标差值确定。指示高度由指示在任意x轴位置上z轴坐标最大差值确定。见图1、图2和图3。图2底面表面开口型不连续的长度和高度图3埋藏型不连续长度和高度12.6.2指示长度测定根据指示分类，应按或规定的方法测定指示的长度。GB/T41115—2021/ISO1延伸的线形指示长度测定这种类型指示用双曲线光标拟合。假定不连续两端延伸且为有限长度，则指示两端可辨识的间距表示不连续的长度(见图4)。图4使用双曲线光标拟合的长度测定延伸弯曲的表面开口型指示的长度测定这种类型的指示在厚度方向上变化显著。双曲线光标定位在指示两端时间延迟为不连续上下端点信号时差的三分之一处。指示两端光标位置的间距表示不连续的长度(见图5)。应在A扫图形中考虑相位关系选择信号同一位置测定高度。推荐选用如下方法之一测定(见图6):图6时间测量的光标位置方法1、方法2、方法3和方法4扫查面表面开口型不连续的指示高度由直通波和下尖端衍射信号之间的最大差值确定(见图1)。底面表面开口型不连续的指示高度由上尖端衍射信号和底面反射信号之间的最大差值确定(见图2)。埋藏型不连续的指示高度由同一x轴坐标位置的上尖端衍射信号和下尖端衍射信号之间的最大差值确定(见图3)。所有相关TOFD指示进行分类并确定其位置、长度和高度后，应根据规定的验收条款进行评价。b)被检工件信息1)被检工件标识；3)材料和产品门类；4)几何结构；5)焊接接头位置；6)焊接工艺和热处理状态；7)表面状态及温度，如超出0℃~50℃范围；8)被检工件制造阶段。3)参考试块信息和编号(如需要);4)耦合剂类型。1)检测等级和书面检测工艺规程(如需要);2)检测目的和检测范围；3)参考点和坐标系；5)范围和灵敏度设定方法及具体值；6)信号处理和扫查步进设定的详细信息；7)偏置扫查的详细信息(如需要);8)空间受限和与本文件的任何偏离(如有)。1)适用的验收条款；2)不可接受的TOFD相关指示位置的TOFD图像；4)检测数据；(资料性)A.1厚度要求A.1.1概述在参考试块底面检测区域，宜确保超声主声束交点与探头中心线法线的夹角不应小于40°(见若Z为主声束交点的深度，则2S为探头中心间距(PCS),a是所选设置的声束角度。按图A.1所参考试块的最小厚度tmin,宜确保所选探头主声束交点的深度Z始终处于参考试块内(见图A.2),当参考试块厚度为6mm～25mm时，推荐至少使用3个参考反射体(见图A.4和图A.5)。反射—-1个位于试块底面的刻槽。刻槽长度为l。,刻槽高度为h。(见表A.1)。——1个距表面下4mm的横孔。横孔直径为2mm,横孔长度为30mm。——1个在表面下t/2处的横孔。横孔直径为D₄(见表A.2),横孔长度为45mm;或者，1个在扫查面上的刻槽。刻槽深度为t/2,刻槽尖端角度为60°(见图A.3),刻槽宽度为dm(见表A.2),X当参考试块厚度大于25mm时，推荐至少使用5个参考体(见图A.4和图A.5)。反射体可加工在——1个位于试块底面的刻槽。刻槽长度为l。,刻槽高度为h。——1个距表面下4mm的横孔。横孔直径为2mm,横孔最小长度为30mm。——3个位于表面下t/4、t/2和3t/4的横孔。横孔直径为Da(见表A.2),横孔长度为l(见(见图A.3和图A.4),刻槽宽度为dm(见表A.2),刻槽最小长度为40mm。表A.1参考试块底面刻槽规格厚度tt表A.2横孔和表面刻槽规格厚度t表A.3横孔和表面刻槽规格(试块厚度大于25mm)同一试块加工3个横孔同一试块加工3个刻槽A.3典型参考试块满足A.2规定的TOFD参考试块典型示例见图A.4(刻槽)和图A.5(横孔和刻槽)。YX*图A.4参考试块(含刻槽)GB/T41115—2021/ISt——参考试块厚度；Da——横孔直径；图A.5参考试块(含横孔和刻槽)GB/T41115—2021/IS(资料性)典型TOFD图像B.1可接受和不可接受的TOFD图像可接受的TOFD图像见图B.1,包括如下信息：——未受扰动的直通波(幅度位于满屏的40%和80%之间);图B.1可接受的TOFD图像不可接受的TOFD图像见图B.2～图B.8。图B.2增益设置太低图B.3增益设置太高图B.4时间窗口设置不合适3——数据(扫查线)丢失；4——波型转换信号。图B.5数据(扫查线)丢失图B.6时基线触发问题GB/T41115—2021/ISO图B.7因耦合不良引起信号丢失图B.8受耦合层厚度变化引起图像变形(可通过软件校正)GB/T41115—2021/B.2熔焊接头不连续的典型TOFD图像熔焊接头不连续的典型TOFD图像，见图B.9～图B.14。图B.9扫查面刻槽(直通波扰动)和底面刻槽(底面反射波轻微扰动衍射信号)的TOFD指示图B.10底面表面开口型条状不连续TOFD指示GB/T41115—2021/ISO108底面表面开口型条状不连续的TOFD指示(接近穿透壁厚)图B.12贯穿裂纹的TOFD指示(关注直通波和底面反射波的丢失以及该区域左右两侧的衍射信号)图B.13多个点状不连续的TOFD指示GB/T41115—2021/ISO图B.14可测高的条状不连续的TOFD指示B.3几何形状引起的TOFD图像图B.15厚度变化的TOFD指示图B.16不同厚度引起的双底面反射波图B.17环形焊管接头错边的TOFD指示图B.18焊缝热影响区两侧根部腐蚀的TOFD指示[1]ISO15626Non-destructivetestingofwelds—Time-of-flightdiffractiont[2]ISO16810Non-