《涂层缺陷检测 超声显微C扫描法》征求意见稿

ICS19.100

J04

团体标准

T/CSTMXXXXX—202X

涂层缺陷检测

超声显微C扫描法

Coatingdefecttesting

–UltrasonicmicroscopeC-scanmethod

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTMXXXXX—2020

前  言

本文件参照GB/T1.1—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》，GB/T20001.4-

2015《标准编写规则第4部分：试验方法标准》的规定起草。

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。

本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会(CSTM/FC99）提出。

本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会(CSTM/FC99）归口。

本文件为首次发布。

I

T/CSTMXXXXX—202X

涂层缺陷检测超声显微C扫描法

1范围

本文件制定了涂层产品的超声显微C扫描方法，适用于涂层内部缺陷、涂层与涂层之间的结合面

缺陷、涂层与基体之间的结合面缺陷的检验和质量分级。

本文件适用于海洋采油器件等海洋用材料的表面防腐蚀涂层。

本文件适用于厚度不小于100的涂层。

本文件适用于在生产和修复状态下涂层产品质量的检测与验收方法。

��

其他涂层检测也可参照此标准进行。

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。

ISO9712无损检测人员资格鉴定和认证(Non-destructivetesting—Qualificationandcertificationof

personnel)

注：GB/T9445-2015无损检测人员资格鉴定和认证(ISO9712：2012，IDT)

GB/T12604.1无损检测术语超声检测

GB/T20737无损检测通用术语和定义

GB/T27664.1无损检测超声检测设备的性能与检验第一部分：仪器

GB/T27664.2无损检测超声检测设备的性能与检验第二部分：探头

GB/T27664.3无损检测超声检测设备的性能与检验第三部分：组合设备

GB/T34018无损检测超声显微检测方法

3术语和定义

GB/T12604.1和GB/T21649.1-2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

涂层Coating

涂层是指用喷涂方法在设备部件的内孔表面喷涂具有耐蚀和一定性能的非金属包层。漆层是指多

层涂层分层喷涂在设备外表面的具有耐海水腐蚀和一定性能的非金属包层。漆层和涂层统称为涂层。

（来源：GB∕T18719-2002，5.2）

3.2

结合层Combininglayer

涂层与涂层、涂层与基材之间的结合部位。

1

T/CSTMXXXXX—202X

（来源：GB∕T38898-2020，3.1）

3.3

焦柱直径Focalcolumndiameter

针对点聚焦水浸超声探头，在沿着轴线方向上所形成的声压分布曲线中，声压下降6分贝时所对

应的点，左右偏离轴线距离的2倍，则定义为焦柱直径，如图1（a）所示。

（来源：GB∕T12604.1-2020，4.2.16）

3.4

焦柱长度Focalcolumnlength

针对点聚焦水浸超声探头，在垂直于轴线方向上所形成的声压分布曲线中，声压下降6分贝时所

对应的点，上下偏离焦平面距离的2倍，则定义为焦柱长度，如图1（b）所示。

（a）焦柱直径示意图（b）焦柱长度示意图

图1聚焦探头的声场分布

（来源：GB∕T12604.1-2020，4.2.15）

3.5

成像范围Imagingscope

在超声C扫描时，沿着Z轴方向，截取感兴趣的信号长度，如图2（a）所示。

（来源：GB∕T12604.1-2020，5.1.21）

3.6

灰度图像Greyimage

每个像素有不同灰度等级的数字图像，其中灰度等级范围为0-255，即在0-255范围内取值，所构

成的数字图像。

2

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（来源：GB/T21649.1-2008，3.1.8）

3.7

伪彩图Pseudo-colorimage

伪彩色处理是根据特定的准则对灰度值附以彩色的处理，是将黑白图像转化为彩色图像，或者将

单色图像变换成给定彩色分布的图像。

（来源：GB/T17235.1-1998，3.1.23）

4方法原理

超声显微镜C扫描成像法。超声波信号沿着Z方向进行传播，Z方向即为声束方向。C扫描成像

是一种与声束方向垂直的横截面成像方式，C扫描的横纵坐标分别表示在被测工件横截面上的X方向

与Y方向，如图2所示。因此，C扫描是一种二维的成像方式，以灰度图像来进行成像。

(a)C扫描示意图(b)C扫描切片图(c)C扫描结果

图2C扫成像原理

假设沿着X方向扫描M个点，沿着Y方向扫描N个点，如图2（a）所示。在每个扫查点，都会

产生一个超声波信号，由此共可以获得M×N个超声波信号。根据缺陷波所在位置，将感兴趣的信号

长度所在的长方体空间截取出来，作为C扫成像的数据源，如图2（b）所示。在这个长方体中，对应

包含了M×N个超声波信号，取每个信号的最大值，则共有M×N个最大峰值，即每个扫描点对应一

个值，利用这M×N个值进行灰度成像，则可以得到C扫图像，如图2（c）所示。图2（c）中较亮

的点代表缺陷，黑色处代表正常无缺陷区域。

5人员要求

5.1按照本标准进行超声波检验的人员，应按照采购方和供应商都能接受的国家标准编制的书面

程序进行资格评定和取得证书。

5.2检验者应由取得有关部门认可的超声探伤技术资格等级证书的人员进行操作。检测人员资格

应符合ISO9712标准及相关要求，并由具有技术资格等级Ⅱ级或Ⅱ级以上证书的人员进行监督及签发

报告。

5.3通过涂层超声检测专业技术培训，才能独立进行涂层的超声检测工作。

3

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6检测设备和器材

6.1超声自动扫描仪器相关技术要求

6.1.1应使用脉冲反射式超声显微镜，仪器增益的最小调节步长宜为1dB或更小。

6.1.2自动检测的超声探伤仪应具有：

a）足够高的重复频率，以满足扫查速度的要求；

b）闸门的界面波跟踪功能；

c）声光警报和记录功能，且报警阈值连续可调。

6.1.3涂层检测用超声显微镜应能激发、接收和显示检测所需的能量和电脉冲，至少可在

10MHz~230MHz频率范围下工作。

6.1.4超声显微镜在投入使用前、经过修理后，至少每年应校验超声检测仪的性能，仪器的性能应满足

GB/T27664.1和GB/T27664.3的要求。

6.1.5超声显微镜配备的水槽注满水后应能够完全浸没被检工件。

6.1.6扫查系统应当为探测装置提供准确的定位，以确保精确控制，水距应连续可调。

6.1.7探测装置为参考试块和被检零件或材料提供准确定位。基本液浸装置见图3所示。

图3基本液浸装置

6.2探头要求

6.2.1点聚焦水浸超声探头应具备良好的水密性。

6.2.2点聚焦水浸超声探头的焦距应满足焦柱能覆盖全部检测区域，使探头对该区域具有最大的灵敏度。

6.2.3探头性能应满足GB/T27664.2中的相关要求。探头频率推荐范围为10MHz~230MHz，晶片直径

在6mm~13mm范围内。

6.3耦合剂

6.3.1耦合方式

耦合方式采用水浸或喷淋耦合方式，使用水浸法时，作为耦合剂的水应浸没被检试件和扫描探头。

6.3.2耦合剂

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作为耦合剂的水应洁净、无气泡和杂质，必要时水中可添加不损伤被检件和检测设备的防腐剂和湿润

剂。

7对比试块

7.1一般要求

7.1.1缺陷校正试块应有不同深度、不同尺寸的缺陷。

7.1.2如使用涂料无法制作符合设计要求的缺陷校准试块，可用与涂料声速参数相近的材料替代，校正

试块详细制作要求见附录A。

7.2单一涂层校准试块设计

7.2.1如果所测涂层为多层复合涂层，需要对多层复合涂层所使用的每种涂料都要制作单一涂层标准试

块。

7.2.2每个单一涂层试样至少有两种不同的涂层厚度，详细制作要求见附录A。

7.3表面制备

被检测涂层表面应避免粗糙或去除可能影响检验的任何异物(例如油、脂、污物等)，表面粗糙度

Ra。当被检测涂层表面条件影响检验时，表面必须制备以达到检验允许条件。

≤12.5��

8校准灵敏度

8.1超声显微镜

超声显微镜的一般校准要求应满足GB/T27664.1中的相关要求。

8.2点聚焦水浸探头扫查灵敏度校正方法

8.2.1使用点聚焦水浸超声探头扫查前，需要对超声信号进行校准，校准的声程范围应包含检测所需要

使用的声程范围。

8.2.2可采取TCG修正方法进行校准，也可采取DAC曲线方法进行校准。

8.2.3涂层检测时，DAC曲线和TCG修正可采用7.1中校准试块，需要在四个不同深度进行聚焦，分

别制作不同反射体的DAC曲线和TCG曲线，具体步骤可参考附录D。

8.2.4经过TCG修正后，不同深度处相同反射体回波波幅应基本一致，且经最大补偿的声束对最大声

程处横孔回波的信噪比不应小于6dB。

8.3灵敏度设置

8.3.1使用7.1中试块进行灵敏度设置。

8.3.2调节探头高度，使探头聚焦在与被检测位置相同或相近的深度的平底孔上。

8.3.3调节超声显微镜，使要求检出的最小缺陷反射波高度达到检测仪荧光屏满刻度的75~90%，以此

时的分贝值作为检测灵敏度。

5

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9检测方法

9.1探头的选择安装

探头应选择10MHz~230MHz的高频探头，且超声信号的表面波和涂层之间的界面波能够分离，附录C

为不同厚度涂层探头选择标准，探头选择时可参照执行。

9.2试样材料声速的测量

利用单一涂层校准试块对材料声速进行测量，聚焦于涂层表面，材料声速按公式（1）计算

�

…………………(1)

2ℎ

�=�

式中：

——材料声速,单位为米/秒（m/s）；

h�——用测厚仪测出的涂层厚度，单位为毫米（mm）；

t——A扫信号中涂层表面回波与基材表面回波之间的时间间隔，单位为秒（s）。

在测量声速时，应至少选择5个不同的位置，分别计算出声速，取计算结果的平均值作为最终的声速

值。

9.3检测试样位置调节，使试件保持水平

9.4探头聚焦位置调节

9.4.1调节探头高度，使表面波回波幅值达到最大，此时聚焦位置处于涂层表面。

9.4.2继续调节探头高度，使聚焦位置调整至待检测位置深度，探头下降距离H为：

…………………(2)

�水

�=��

式中：

H——探头下降高度，单位毫米（mm）；

——材料声速，单位为米/秒（m/s）；

�

水——水中声速，值为1500m/s；

�

——待检测位置距离表面的深度，单位毫米（mm）。

�9.5增益与灵敏度的校正

增益与灵敏度的校正应参考实际的检测需求及产品参数，具体步骤见8.1~8.3和附录D。

9.6扫描范围的设置

扫描的范围尽量覆盖工件的大部分区域，扫描区域内保证试件的表面水平性。以试件上表面作为基准，

6

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水层的最高位置与最低位置的高度差不超过150。

9.7扫描步进的设置��

为保证检测区域能完全覆盖，扫描步进应小于焦柱直径。

9.8成像方式及成像范围的设置

9.8.1成像方式选择灰度成像或RGB伪彩图成像。

9.8.2若待检测位置为某一结合面，成像范围起点应为该结合面反射波的开端，成像范围终点为该结合

面反射波的末端。

9.8.3若待检测位置为某一层涂层内部，成像范围起点应为该涂层与上一涂层结合面反射波的末端，成

像范围的终点应为该涂层与下一涂层（基材）结合面反射波的开端。

9.8.4成像范围应确保在有效聚焦区域内。

9.9精细化扫描

完成试件的全尺寸扫描后，应选择至少5个10×10mm的质量较差区域，缩小步进精度进行精细化C

扫描检测，得到待分析图像。精扫步进应小于9.7中扫描步进，增益与灵敏度无需改变。

10孔隙率/结合率计算

10.1待分析的图像

根据4.方法原理，得到5个质量较差区域的涂层扫查C扫描图像，图像中亮度较高部分为缺陷部分，

亮度较暗的部分为正常无缺陷部分。

10.2图像二值化处理

图像的阈值选择与二值化处理依赖于计算机处理。具体过程为：在远离典型孔隙边界的背景区域选择

一小部分区域，记录所选择区域内的像素灰度值。然后，在孔隙内部选择同样数目的像素灰度值。重

复此操作，取上述两个部分的所有灰度值的平均值作为阈值k，进行二值化处理。二值化参见公式

（3）。

…………………(3)

1,�(�,�)≥�

��,�=

式中：0,�(�,�)<�

——二值化图像在坐标为处的像素值；

��,�——原灰度图像的像素值；�,�

�k—(�—,�二)值化阈值。

在扫描图像中灰度值大于k的部分为亮度较高的缺陷部分，小于k的为亮度较暗的正常部分，亮度为k

的为缺陷边界。

10.3孔隙率/脱粘率计算

7

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孔隙率或脱粘率按公式（4）计算

�

…………………(4)

�

�=�+�×100%

式中：

——孔隙率或脱粘率；

�a——二值化图像中像素值为1的像素点个数；

b——二值化图像中像素值为0的像素点个数。

孔隙率代表某层涂层内部孔隙在该涂层的占比，脱粘率代表某结合层中结合质量较差的部分在该结合

层的占比。

11缺陷评价

11.1结合层质量

11.1.1灵敏度设置方法参照8。

11.1.2利用公式（5）计算得到5个区域的平均脱粘率和脱粘率最大区域的脱粘率

�����

………………（5）

15

�=5�=0��

式中：

——平均脱粘率；

�——第个区域的脱粘率。

�验�收方法�如表1所示

表1结合层验收方法

等级平均脱粘率（%）最大脱粘率（%）说明

3良好

���

�≤0.5�≤1.5

2一般

���

0.5<�≤1.01.5<�≤2

1较差

�>1.0����>2

11.2涂层内部质量

11.2.1灵敏度设置方法参照8。

11.2.2利用公式（5）得到5个区域的平均孔隙率和孔隙率最大区域的孔隙率，验收方法如表2

�8����

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所示。

表2涂层内部验收方法

等级平均孔隙率（%）最大孔隙率（%）说明

3良好

���

�≤1�≤2

2一般

���

1<�≤22<�≤3

1较差

�>2����>3

11.3涂层质量综合评价

11.3.1对多层涂层产品的涂层内部及结合面均进行检测并评级，但面涂若在探头盲区内可不进行检测。

11.3.2将11.3.1中的最低评级作为该产品的评级。

12检测报告

检测报告应至少包含以下信息：

a）被检部件名称和编号

b）检测范围（含涂层代码和/或标识）

c）产品标准和/或检测标准（含版本号）

d）检测规程（含版本和编号）

e）检测设备和器材（仪器型号、编号及校准日期；探头类型、序列号、尺寸和频率；校准试块编号、

半径/平面、涂层厚度；耦合剂种类）

f）检测关键参数（扫描步进、聚焦位置、扫描范围、设置增益）

g）检测方式：自动

h）扫查路径方案

i）检测数量

j）支撑数据（给出原始C扫描图及二值化图像）

j）检测结果（给出涂层质量评级）

k）检测日期

l）检测人员（资格及签字）和审核人员（资格及签字）

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附录A

（规范性)

对比试块制作要求

A.1单一涂层对比试块的尺寸及形状如图A.1所示，基材表面分为区域1、区域2、区域3三个部分，

其中区域3不进行喷涂，区域2喷涂厚度控制在100-150，区域1喷涂厚度控制在200-300，

喷涂的都是同一化学成分的涂层。

����

图A.1单一涂层对比试样

A.2复合涂层对比试块的尺寸及形状如图A.2所示，

A.2.1因涂层材料内部无法制作平底孔，又因为涂层材料声速范围为2640~2785m/s，与有机玻璃声速

2720m/s比较接近，因此利用有机玻璃替代涂层材料。

A.2.2若实际产品涂层厚度为h，则有机玻璃厚度T应大于h。

A.2.3对比试块上4行4列共16个标记孔，标记孔的直径误差控制在±10%内，其具体参数如表A.1

所示。

10

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图A.2复合涂层对比试样

表A.1对比试块中标记孔尺寸

列数形状尺寸（um）（±10%）深度

第1列圆形Φ200、Φ400、Φ600、Φ800距表面深度为h

第2列圆形Φ200、Φ400、Φ600、Φ800距表面深度为3/4h

第3列圆形Φ200、Φ400、Φ600、Φ800距表面深度为1/2h

第4列圆形Φ200、Φ400、Φ600、Φ800距表面深度为1/4h

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附录B

（资料性)

探头选择

B.1设计多层厚度涂层的试样如图B.1所示，有A01、A02、A03三个试样，基材为F22钢，尺寸为

100mm×100mm×5mm，试样上分为三个区域，每个区域喷涂有不同厚度的涂层，每个区域的厚度如表

B.1所示，涂层材料为Interzone954。

（a）A01试样（b）A02试样（c）A03试样

图B.1多层厚度涂层试样

表B.1A01-A03试样每个区域的涂层厚度

2A01A02A03

1号区域涂层厚度00900

2号区域涂层厚度1003001200

3号区域涂层厚度2006001500��

������

������

B.2探头选取标准：超声信号的表面反射回波和下一界面反射回波能够分离，即面涂层内部的反射回

波不在表面反射回波的区域内。

B.3操作步骤：主要分为调节聚焦、调节增益、适用判定三个步骤；

B.3.1调节聚焦：调节探头聚焦位置，使探头聚焦于涂层表面处；

B.3.2调节增益：使表面波幅值占比达到75%~90%，如图B.2所示；

图B.2增益调节结果

12

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B.3.3适用判定：当超声信号的表面反射回波与界面反射回波能够完全分离时，可以判定该频率的超

声探头适用于该厚度涂层的测量。相反，如果界面反射回波被表面反射回波湮没或表面反射回波与界

面反射回波有明显的耦合，则判定该频率的超声探头不能适用于该涂层的测量。

如图B.3为厚度为300的涂层检测结果，两条虚线之间为涂层的厚度，约为300。图B.3（a）

为10MHz检测信号，可以看到信号中表面反射回波和界面反射回波有一部分已经耦合在一起，因此

����

10MHz探头不适用于300厚度涂层的检测。图B.3（b）为100MHz检测信号，可以看到表面反射

回波和界面反射回波能够完全分离，因此100MHz探头适用于300厚度涂层的检测；

��

��

（a）10MHz检测信号（b）100MHz检测信号

图B.3300厚度涂层检测结果B

B.4根据B.3中步骤，使用不同探头对不同厚�度�涂层进行检测，可以得到不同厚度涂层的适用超声检

测频率表，如表B.2所示。

表B.2不同涂层厚度适用超声频率

探头频率10020030060090012001500

（MHz）适用�性�适用�性�适用�性�适用�性�适用�性�适用�性�适用�性�

10√√√

20××××√√√

25×××√×√√√

30×××√√√√

35××√×√√√√

50×√×√√√√√

100√×√√√√√√

C.5当复合涂层为多层结构时，应按照面涂厚度选择探头频率。

C.6表C.1中探头为常用的超声探头，如使用未在表C.1中列出的探头，需根据C.3中步骤判断探头

的适用性。

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附录C

（资料性)

盐雾试验与涂层内部缺陷的对应关系

C.1按照7.1及A.2的要求，制作1号和2号复合涂层试样，结构如图C.1所示，其组成如表C.1所

示，将1号和2号试样经过4500小时盐雾试验，在不同盐雾时长下检测其孔隙率或脱粘率，结果如表

C.2和C.3所示。

图C.1复合涂层对比试样

表C.11号和2号试样的涂层化学成分表

位置1号2号

面涂SUBSEA780Interthane990

中间涂层Phenguard935酚醛环氧Interzone954

底涂Phenguard930酚醛环氧Interzone954

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T/CSTMXXXXX—202X

指标位置

/%表C.21号试样的检测结果

结合面1脱粘率结合面2脱粘率结合面3脱粘率中间涂层孔隙率底涂孔隙率

平均最大平均最大平均最大平均最大平均最大

盐雾时间/h

00.0310.1140.0310.113000.0420.15500

10000.0800.2050.0380.124000.0880.2760.0370.124

20000.0860.2480.0410.133000.0900.3270.0430.175

3级

25000.1000.3060.0490.156000.0940.5270.0460.197

30000.1890.6070.0870.265000.2201.1980.0940.376

2级35000.3541.4770.1860.499000.3322.0650.1720.637

37500.4742.0980.2560.964000.4102.3650.2431.076

1级40000.6002.7900.3571.458000.5962.7680.4131.786

45001.3354.2540.5762.267000.8623.2480.6192.563

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T/CSTMXXXXX—202X

指标位置

/%表C.32号试样的检测结果

结合面1脱粘率结合面2脱粘率结合面3脱粘率中间涂层孔隙率底涂孔隙率

平均最大平均最大平均最大平均最大平均最大

盐雾时间/h

0000.0180.057000.0120.0860.0090.027

1000000.0260.094000.0240.1170.0110.049

20000.0110.0240.0310.117000.0340.1380.0310.129

3级

25000.0200.0680.0500.198000.0480.1890.0430.153

30000.0350.1280.1290.386000.1750.5290.1120.383

35000.0660.2110.2090.755000.2751.0270.1870.652

2级37500.1080.3870.2650.954000.4662.0270.2551.028

1级40000.1460.4740.3381.354001.0743.5460.5501.953

45000.2541.0560.4582.055001.6865.0341.0103.523

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T/CSTMXXXXX—202X

C.2每次进行超声检测时，对平行试样进行划叉实验，本标准提出的方法评价结果与划叉法结果对比

如图C.2所示。

（a）1号试样结果（b）2号试样结果

图C.2超声显微C扫描法与划叉法的对比

C.3根据1号和2号平行试样的划叉试验结果和超声显微C扫描法结果，两种方法的趋势相同，均随

着盐雾试验的进行，质量等级在不断降低。但是，超声可以实现全涂层内部质量的检测，所以可以更

早发现涂层的失效。

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T/CSTMXXXXX—202X

附录D

（资料性)

100MHz探头灵敏度校正

D.1灵敏度校正使用附录A.2中复合涂层对比试块，使用100MHz超声探头，按8.2中方法进行灵敏度

校正，D.2-D.3以聚焦深度为200，检出最小缺陷直径为200为例，其中D.2为DAC方法，D.3

为TCG方法。

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D.2DAC灵敏度校正步骤分别为：聚焦、记录反射幅值、绘制DAC曲线；

D.2.1聚焦：调节聚焦位置于距表面深度为200处，调节增益使深度为200、直径为200的缺

陷反射波高度达到检测仪荧光屏满刻度的75%~90%；

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D.2.2记录反射幅值：在D.2.1的增益下记录400、600、800三个深度下的直径为200

缺陷的反射幅值；

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D.2.3绘制DAC曲线：根据缺陷深度和上述记录的四个反射回波的幅值，绘制聚焦深度为200，陷

直径为200的DAC曲线。

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D.3TCG灵敏度校正步骤分别为：聚焦、调节增益、绘制TCG曲线；

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D.3.1聚焦：同D.2.1；

D.3.2调节增益：计算直径为200缺陷分别在400、600、800三个深度下反射幅值达到

检测仪荧光屏满刻度75%~90%时相对于深度为200缺陷的补偿增益；

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D.3.3绘制TCG曲线：根据缺陷深度和计算的补偿增益绘制聚焦深度为200，缺陷直径为200的

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TCG曲线。

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图D.1不同聚焦深度下DAC及TCG曲线

D.5本附录中基准灵敏度校正结果仅适用于实验中使用的100MHz超声探头，如果使用其它设备或探头

进行检测，需要按照本标准中步骤重新进行标定。

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附录E

（资料性)

检测实例

E.1检测对象为如图E.1复合涂层试样，试样涂层总厚度h为800，检测位置为结合面1——即面

涂与中间涂层的结合面，该结合面反射波的成像范围为试样表面以下150-250，要求检测的最

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小缺陷直径为200。

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图E.1复合涂层对比试样

E.2详细检测步骤

E.2.1选择100MHz高频聚焦探头对试样进行检测。该探头在涂层中焦柱直径为40，焦柱长度为

240。

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E.2.2对试样面涂对应的的单一涂层试样进行检测，计算其声速v。

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E.2.3调节检测试样位置使试件保持水平。

E.2.4先调节探头高度，使表面波回波幅值达到最大，此时聚焦位置处于涂层表面。根据E.2.2得到

的声速v，计算出探头下降高度H，使探头聚焦在150-250的中间点，即距表面200处，此

时探头聚焦于结合面1。

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E.2.5由于E.2.4中检测位置距离A.2中标定试块中距表面200深度的标记孔较近，且要求检测的

最小缺陷为200，因此使用深度为1/4h,直径为200标记孔的灵敏度为基准灵敏度。

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E.2.6设置C扫描检测的范围为1号试块中心区域的80×80mm范围。

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E.2.7扫描步进应小于焦柱直径，设置为40。

E.2.8成像方式选择灰度成像，成像范围起点为界面波起点，即距表面150处，成像范围终点为界

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面波末端，即距表面250处，设置完成后开始扫描。

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E.2.9选择至少5个10×10mm的质量最差区域进行精扫，步进精度设置为20，按11.1中计算结

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合面1的平均脱粘率和最大脱粘率，然后根据10.1-10.3进行质量分级。

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E.3非聚焦区域的检测

E.3.1在E.2中探头聚焦深度为200,若要检测深度为350-450的处的结合面2，由于结合面2

未处于焦柱区域，需要对其进行增益补偿。

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E.3.2选用附录D中图D.1(b)聚焦深度为200时TCG曲线进行增益补偿，由图中曲线值补偿增益为

2dB，因此将在E.2.5中设置的增益增加2dB。

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E.3.2检测范围及扫描步进设置同E.2.6—E.2.7。

E.3.3成像方式选择灰度成像，成像范围起点为界面波起点，即距表面350处，成像范围终点为界

面波末端，即距表面450处，设置完成后开始扫描。

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E.3.4精扫及评价过程如步骤E.2.9

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附录F

（资料性)

不同涂层阻抗差异性说明

在复合涂层检测过程中，由于两种涂层材料之间物理性质差别较小，声阻抗差别也较小，如何检

测出涂层与涂层之间的结合面、如何检测出底涂与基材结合面的缺陷等问题，将在本附录中进行说明。

F.1涂层之间结合面的检测

F.1.1复合涂层的制备工艺

常见的海洋专用涂层大多采用热喷涂工艺，每层涂层喷涂完之后需要经过一段时间的固化，所以

多层复合涂层的工艺可以描述为：喷涂—固化—再喷涂—再固化的过程。在固化过程中，涂料的水分

不断挥发，使涂层的密度发生较大变化，声阻抗也会随之发生变化，因此即使当下一次喷涂的涂料与

上一次相同时，也会由于固化之后声阻抗的变化在两个涂层界面处产生一定的阻抗差，从而可以检测

到不同涂层之间的结合面。

在涂层结合面处孔隙的检测，虽然不同涂层之间由于固化产生了阻抗差，但是涂层-涂层之间的阻

抗差要小于涂层-空气的阻抗差，因此在涂层结合面处的孔隙也是可以检测到的。

F.1.2不同固化时间对超声波的影响

涂层固化时间直接影响涂层的质量，通常涂层每增加100，固化时间至少增加1天，固化期间

可以使涂层中水分充分挥发，保证涂层质量，防止涂层使用过程中因水分过多产生缺陷。现在对不同

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固化时间的涂层试样进行检测，对比不同固化时间对超声波的影响。涂层工艺参数如表F.1所示，B01

与B02试样经过充足的时间进行固化，B03试样没有达到理论固化时间。

表F.1涂层试样工艺参数