JBT 9219-2016 球墨铸铁 超声声速测定方法

备案号：53693—2016球墨铸铁超声声速测定方法2016-01-15发布前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 14测量原理 15人员要求 16测量设备 27测量规程 28测量报告 4附录A(资料性附录)测量球墨铸铁材料声速的其他重要技术 5附录B(资料性附录)水中超声速度随温度的变化 附录C(资料性附录)球墨铸铁材料声速与其组织及性能间的关系 图1始脉冲和7个反射回波 2图A.1避免因视差引起误差进行的仪器设置 7图A.2仪器读数设置 图C.1QT700-2球墨铸铁球化率与其纵波声速v的关系图 图C.2QT600-3球墨铸铁球化率与其纵波声速v的关系图 图C.3QT500-7球墨铸铁球化率与其纵波声速v的关系图 图C.4QT400-18球墨铸铁球化率与其纵波声速v的关系图 图C.5不同牌号球墨铸铁材料纵波声速vi与弹性模量E;间关系曲线图 表B.1水中超声速度随温度的变化 I本标准代替JB/T9219—1999《球墨铸铁超声声速测定方法》,与JB/T9219—1999相比主要技术 ——删除了原标准的第3章、第7章、第8章；——增加了资料性附录A～附录C;本标准由全国铸造标准化技术委员会(SAC/TC54)归口。球墨铸铁超声声速测定方法凡是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/T9445无损检测人员资格鉴定及认证JB/T10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通4.1本标准描述的是一种采用超声声速已知的参考材料(试块),通过比较的方法来测量被测材料中的2的精度读出Ak、A₁、A、A₈(见本标准足至少清晰显示2次底面反射回波。为了更精确地测量声速，宜选用可清晰显示5次以上底面反射回波6.1.2仪器的水平线性测试方法见JB/T9214。6.2.2为了获得最佳的精度，在仪器能清晰显示足够的底面反射回波条件下，应采用高频率、窄脉冲探头。被检材料表面面积足够大时，应采用直径不小于20mm的圆形或等同面积的矩形晶片探头。7.1.4在试块和被测材料上用探头测得一个信号模式(见图1),在可清晰分辨的条件下，将底面反射回波数调整至2次以上。两次测量的时基线(扫描线控制)应设置相同。图1始脉冲和7个反射回波37.1.6按公式(1)计算被测材料的纵波声速值。 A——沿A扫描显示的时基线测量到的试块从第1个到第N个底面反射回波之间的距离，单位为A——沿A扫描显示的时基线测量到的被测材料从第1个到第N个底面反射回波之间的距离，单7.2.4在试块和被测材料上用探头测得一个信号模式(见图1),在可清晰分辨的条件下，将底面反射回波数调整至2次以上。两次测量的时基线(扫描线控制)应设置相同。7.2.6按公式(2)计算被测材料的横波声速值。A——沿A扫描显示的时基线测量到的试块从第1个到第N个底面反射回波之间的距离，单位为As——沿A扫描显示的时基线测量到的被测材料从第1个到第N个底面反射回波之间的距离，单4 单位为米每秒(m/s);As,单位为米(m);5A.1.2能自动测量声速或时间间隔或同时测量两者的仪器均可以使用，为其他测量而设计的仪器(如厚度计量器)也可用于声速测量。A.4.2在显示器上首先将第一个步骤与第一个反射回波相匹配，然后，如果A.5超声干涉计(速度比较仪)A.5.1超声速度可由比较脉冲在试块和在对比试块中的传播路径和传播时间算出。液体(例如水)中6A.5.3用夹子将一个常规探头夹在一个开放式水槽中的一侧，探头频率应满足试块的要求，衰减部分A.5.4将一个反射器浸入盛装液体的水槽中，并安装在一个可调节并能在不接运动的机械装置上。通过一根转动一圈使反射器运动路径改变固定步长的轴可以起到这样的调节作A.5.5水槽中必须充满超声速度已知的液体。如20℃的水(水中超声速度随温度的变化参见附录C)。也可以使用混合液体，例如，水和酒精(质量分数为18%)的混合物，在室温下的温度系数是零。晶探头方法且有标准化刻度的厚度测量仪，包括A扫描显示单A.6.2大多数双晶探头厚度测量仪器利用第一个反射回波来进行读数的测量。测试范围通常是固定并a)在一个已知声速的钢制阶梯试块上校准仪器和探头。或更多的厚度(高和低)读数出现在正确的距离上(见图A.1)。b)不改变仪器的扫描和范围控制测量未知速度试块的厚度。用游标卡尺或千分…………(A.3)7A.7谐波法(零值法)或不适宜的放射性几何结构。在这些情况下，可以将壁厚测量仪调到回波频率的谐波上(谐波法)来提v=2L/t……… A.8.1该方法是插入由不同循环行程数目组成的两个脉冲回波8y-[(2LWn)/v]=-2mn……(y——由于在探头和试样之间密封而产生的相位角，单位为度(°);A.8.2只有试样厚度至少为超声波长的100倍，尺寸和形状的影响才可以有效地减小到零。通常用频A.8.3探头的耦合影响可以评估出来。相位比较法的优点是能以非常高的精度确定绝对速度而不受耦A.9.1该方法将rf脉冲以近似等于波在试样中传播的循环行程延迟时间的间隔应用于探头。为了观察间间隔T进行相位调节时，结果脉冲出现最大p——一个整数(1,2,3,…);L——试样长度，单位为米(m)。r——与在探头端面上反射的波关联的相位角，单位为度(°)。A.9.2考虑探头的耦合因素，本方法也适用于在压力和温度变化的场合下进行的测量。用头和试块之间的耦合影响可忽略不计。理想条件下，这种方法的精度在10⁵之内，按这种方法，可以于76mm时，高弹性模量材料的扭转基本共振频率会超过40kHz,这要求采用特殊的仪器和试验技术9以获得精确的结果。而且，所有三维(长度、宽度、厚度)在共振频率下的弹性大器的相位计对每180°相位改变记录零位(清零)。因此每隔一个过零点就是相位φ的一个周期。相ve=L/rg………vê—连续波群速度，单位为米每秒(m/s);测试。非发散性材料的tg不随频率变动(即φ相对于频率变化的曲线是一条直线),因而群速度就等于A.12.2速度是单位时间传播通过的距离，所以时间(作为水平位移显示在超声脉冲同波仪器的显示屏上)等于距离除以速度。按公式(A.9)距离除以速度，用已知纵波速度v、厚度为T(超声波传播距L/=t…………在另一厚度(可被测得的材料上设置相同的时间，可不用时间做参考),用距离和速度的比值来测v——对比试样中的已知纵波速度(直束纵波探头所用标准时间),单位为米每秒(m/s)b)在有刻度的比例尺(如钢制直角比例尺)的小刻度(如1mm的分割线)上用铅笔芯磨擦一下。波的距离等于标准试样厚度T的位置(延迟和扫描必须反复调节2次或3次使第N个回波的位T)。用油脂笔在屏幕上标记N和N+1的振e)将探头耦合到被测试块上。调节灵敏度(增益)将反射回波n的振幅设置到N和N+1振幅连线A.14.1大多数超声速度在计算时都依赖于对试块测量部位的厚度的准确测量，当确定厚度值不方便这种方法基于Snell法则。它涉及对几个临界角中一个的测量，波型(纵波、切变波、瑞利波等)依赖于临界角。要测量的声速表示为v₂,Snell法则以在声速v;已知的临界介质(通常为水)中初始入θ临界介质中初始入射角，单位为第一种介质(液体或固体)和第二种介质之间的界面上测出R。即对从介质1中传播到介质2上的波，如果介质2的密度p₂已知或可测出，则速度v₂可由公式(A.14)确定。v₂=(Z₁/p)(1+R)(1-R)…………p—第一种介质的密度，单位为克每立方厘米(g/cm³);(资料性附录