国家标准 GB/T11259一2015 代替GBH259一08 无损检测超声检测用钢参考试块的制作和控制方法 Non-destrctivetesting一Practiceforfabricationandcontrolofsteelreference bloeksusedinultrasonictesting 2015-10-09发布 2016-06-01实施中毕人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管厘委员会国家标准
GB/T112592015 目次前言范围规范性引用文件术语和定义概述材料选择制作工艺物理特性检验超声响应特性检验试块标识和表面状态 10封口方法附录A规范性附录人工缺陷覆型模制作过程图1超声参考试块的尺寸和公差图26.4 mm直径平底孔覆型模阴影图图3参考试块的典型面积-幅度曲线图4参考试块的典型距离-幅度响应曲线图A.1 平底孔的混合料注人图A.2平底孔的固化图A.3人工缺陷平底孔提取人工缺陷平底孔影像测量图A.4 表1标准试块尺寸及推荐试块组
GB/T11259一2015 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T11259一2008(《无损检测超声检测用钢参考试块的制作与检验方法》本标准与GB/T112592008相比主要变化如下修改了标准名称 -修改了范围(见第1章;2008年版的第1章); -修改了制作工艺(见第6章;2008年版的第6章); 修改了物理特性检验(见第7章;2008年版的第7章):; -修改了试块标识和表面状态(见第9章;2008年版的第9章); 增加了规范性附录“人工缺陷覆型模制作过程”(见附录A). 本标准由全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC56)提出并归口本标准起草单位;南京迪威尔高端制造股份有限公司、山东瑞祥模具有限公司(山东济宁模具厂上海泰司检测科技有限公司、上海材料研究所、广东省特种设备检测研究院本标准主要起草人:陈昌华、张利、魏忠瑞、马建民,章怡明、金宇飞、李绪丰本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T11259一1989,GB/T112591999,GB/T112592008.
GB/T11259一2015 无损检测超声检测用钢参考试块的制作和控制方法范围本标准规定了超声检测用钢参考试块的制作和控制程序,试块提供平面声波人射、形状为圆柱体内含有平底孔(FBH),可用于超声检测仪器和探头的性能,以及合金产品超声检测的校准和控制所述参考试块既适用于直接接触法也适用于液浸脉冲回波法虽然本标准基本上是论述碳钢及合金钢试块的制作和检验,以及这些材料的检测,但是其制作和检验方法也适用于其他材料,如镍基合金,某些铝合金等的试块制备当制作除碳钢及合金钢以外的材料的参考试块时,也许需要一些附加的规程和检验在特定应用场合,本标准不排除一些规范以及认为必要的一些附加补充要求其他形状的钢参考试块的制作和控制,可参照本标准使用规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件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 G;B/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术语和定义 (GB/T12604.1和GB/T20737界定的术语和定义适用于本文件概述本标准详述了与被检材料相称的碳钢和合金钢参考试块的基本制作和控制程序,并明确了应满足的最低要求当使用本标准制作其他类型材料或更大直径孔的参考试块时,可能需要补充附加要求孔的物理特性可以通过评价塑性复制品来确认但应认识到,采用复制品来评价孔尺寸,具有局限性材料选择 5.1用作参考试块的材料应该与被检材料有相似的声衰减特性匹配声学响应时应考虑以下变量;晶粒度,热处理状态、物理及化学成分、表面粗糙度及制造工艺(轧制、锻造等) 5.2总体评定规程是,应将纵向脉冲回波声束导人试块的任一侧,使用声束轴线来确定金属声程距离使用洁净的水作合剂的液浸法或使用合适的合剂油、甘油等)的直接接触法均可制作参考试块所用原材料评定的检测仪器、频率及探头应与产品材料检测所用相当
GB/T11259一2015 5.3用作参考试块的材料应当100%扫查,当检测系统调整到显示状态时,尽可能将材料的噪声水平调整至20%满屏刻度(FsD) 若材料的透声性能无法满足该要求,也应显示可读的噪声水平当系统灵敏度调至其最大灵敏度范围时,不要将材料的噪声水平同经常观察到的仪器电噪声相混淆 5.4用于制作参考试块的材料应按5.3要求所测噪声水平幅度两倍的离散型超声不连续指示 5.5通过比较检测试块材料和被检材料底面多次反射,检查材料的衰减碱情况将第一次底面反射的幅度调整至满屏刻度(FSD)的90%,两种试样前三次背面回波之和的变化应在士25%以内,或者满足使用要求对于具有直径小于1.2mm的平底孔反射体的试样,其回波衰碱变化应在10%以内,或者按应用的要求 5.6降低检测频率将会减小响应差异的分辨性在检测频率为1.0MHz时,许多材料均会呈现相似的透声性能并满足5.5的要求在检测频率为5.0MHz或更高时,微观组织的变化常常导致声响应分辨性的差异并限制参考试块的适用性制作工艺 6.1除非另有规定,按表1中所列选择试块常用试块的分组情况如下 -D/A组(距离-幅度响应); -A/A组(面积-幅度响应); -基本组(从D/A和A/A分组中选取). 所有试块应按图1要求制作表1给出了距离“A"金属声程)和尺寸“D"(平底孔直径)尺寸，尺 6.2 寸“E”试块长度)是给定的推荐6.3一6.9的机加工.工序
GB/T11259一2015 42CrMo-3.2-123.4 sN000 说明: 金属声程距离,公差为士0.10mm. A B 孔深19.0mm. ,公差为士0.10" mm 试块直径,公差为士0.10mm 检测距离<152mm时,直径为50.8mm:; 152mm<检测距离<305mm时,直径为63.5mm 检测距离> 305mm时， ,可以要求更大的直径或锯齿孔径,孔径<1.6mm时,公差为士0.05mm; D 孔径>1.6mm时,公差为士0.10mm E 表面的平面度,表面的平面度<0.03mm,两表面的平行度<0.05mm 垂直度,平底孔轴线应与测试面垂直,垂直度允许公差为0"20' G 平面度,孔底平面的直线度<0.03mm. 平底扩孔,直径为6,4mm,深为1.6tmm 典型试块标识 42CrMo为典型合金标号; 3.2为孔尺寸,当量平底孔直径为3.2mm,以0.1mn增量; 123.4为金属行程,单位为mm. 如:以毫米单位格式,42CrMo-3.2-123.4 图1超声参考试块的尺寸和公差
GB/T112592015 表1标准试块尺寸及推荐试块组单位为毫米平底孔直径,尺寸“D” 标称声程 D/A组,每组19块基本组,共10块 A/A组,共8块尺寸“A” 1.2 2.0 3.2 1.2 2.0 3.2 0.4 0.8 1.2 2.0 2.4 2.8 3.2 1,6 1,6 1.2 2.0 3,2 3. 1.2 2.0 3.2 2.0 2.0 6,4 1.2 2.0 3.2 9.5 1.2 2.0 3,2 12.7 2.0 1.2 3.2 2.0 15.9 1.2 2.0 3.2 19.1 1.2 2.0 3.2 2.0 22.2 1.2 2.0 3.2 25.4 1.2 2.0 3.2 31.8 1.2 2.0 3.2 2.0 38.1 44.5 1.2 2.0 3.2 50.8 57.2 1.2 2.0 3.2 63.5 69.9 1.2 2.0 3.2 0.4 0.8 1.6 2.0 2.8 1.2 2.0 3.2 76.2 82.6 2.0 1.2 3.2 88.9 95.3 2.0 101.6 108.0o 2.0 1.2 3.2 ll4.3 120.7 2.0 3.2 1.2 127.0 133.4 1.2 2.0 3.2 139.7 146,1 1.2 2.0 3.2 2.0 3.2 152.4 158.8 165.1 注1材料由使用者规定注2:所有尺寸和公差按照图1 注3:按1in,=25,4mm换算注4，所示试块组为常用类型,特殊应用可根据需要增加或减少
GB/T11259一2015 6.3所有试块机加工表面粗糙度均达到Ra=3.2Am,并符合尺寸公差要求 6.4使用标准钻头,测试孔钻至标称深度19.0mm. 6.5准备一支平底钻头或切割铁刀,切削边缘呈正方形且平面度在0.013mm以内,并和其长轴垂直 (平面度、垂直度等应在光学比较仪或影像测量仪上至少放大60倍检查 6.6连续钻孔,钻至孔底锥形轮廓部分不超过深度尺寸 6.7取出钻头,检查切削刃口,如有必要重新修磨钻头 6.8将孔底再钻0.13 mm,钻出孔底平面 6.9在光学比较仪或影像测量仪上复查钻头的切削刃口,如有必要重新修磨,并重复6.7和6.8步骤应仔细注意切削工具刃口边角是否呈方形,极小的圆角都会减少孔底反射面积物理特性检验参考试块所有尺寸的测量,包括测试孔的直径和垂直度等,都可采用常规质量控制程序检验对 7.1 于孔径大于或等于1.2mm的孔底形状,垂直度、平面度及表面粗糙度可以通过以下推荐的塑性复制品制作和评估方法来检查 7.2采用适宜的无油无腐蚀性溶剂清洁平底孔.并用经干燥过滤的空气流吹干 7.3按照制造商提供的使用说明书混合复制品材料(见谢录A7 7.4采用大小合适的一次性医用注射器和针头将材料注人孔中 7.5从孔底开始填充,逐步外移,确保没有气囊或气泡 7.6插人一根细金属丝,大头针、针状物或其他合适的物品,作为刚性型芯,以便取出覆型模体 7.7固化后,可将覆型模取出并检验覆型模测量显示;(平底孔孔底直线度在0.03mm以内,孔表面粗糙度不大于Ra=1.6m 为了便于记录,可将覆型模投影到比较仪或影像测量仪的荧屏上按图2所示拍照说明: 采用商用观察屏,在10倍影像测量仪上观察图26.4mm直径平底孔覆型模阴影图超声响应特性检验 8.1面积-幅度和距离-幅度特性的所有测量值,采用5MHz、直径10mm平面换能器,水程距离等于最后近场最大值(Y)及事先经过线性校准的检测仪器所测距离具有满意外部物理特性及合适外形复孔的参考试块,应做进一步检验以检查其超声响应特性如果要用液浸法确定超声响应特性,所钻的平底孔应清理干净并用压紧配合的TFE氟碳聚合物塞住或用其他合适的方法密封确保密闭防漏推荐试块按组成套制作,相互比较以确定其相对的超声响应特性对于平底孔直径小于1.2！不能够 mm 达到满意复制效果的试块组,尤其需要做这样的测试 8.2面积-幅度响应曲线:A/A组试块可由若干具有相同外形尺寸、人射表面到选定平底孔距离相同、
GB/T11259一2015 不同平底孔尺寸的试块组成从反射体尺寸范围中最居中的试块,调节检测灵敏度得到幅度为30% 40%FSD的信号,可建立面积幅度响应曲线不改变任何检验参数,将反射体尺寸相比较大和较小的其余试块得到的超声响应值绘制在响应曲线图上图3所示是一组4340钢试块的典型面积-幅度曲线任何出现不规则的超声响应试块以及不能出现在正常距离-幅度响应曲线内的试块都被认为是不符合要求的,并且不能使用对平底孔进行修正以满足要求的超声响应,不予接受 100 90 3.2 80 70 60 50 40 2,0 30 1.6 -校准点 2 20 90 10 10 20 45 15 25303540 50556065707580 相应的面积单位测试率:10MHz;水中距离:76mm;探头晶片直径:10mm;测试孔尺寸:FBH0,8-3.2mm 图3参考试块的典型面积-幅度曲线 8.3距离-幅度响应曲线:D/A组试块可由尺寸相同、孔规格相同但人射表面至平底孔距离不同的若干试块组成测定距离-幅度响应曲线时,可先选一块其探测面至平底孔距离小于距离范围1/A的试块作为基准,调节探测灵敏度,将平底孔的回波幅度调至满屏刻度的70%一80% 不改变任何检验参数.将距离相比较短及较长其余试块得到的超声响应,绘制成响应曲线图4所示是一组AIsI4340钢试块的典型距离-朝度曲线超声响应不规则以及不在正常距离制度响应曲线范围内的试块都不符合要求并且不能使用任何情况下都不可通过改变平底孔来改变参考试块的超声响应特性校准点 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 45 57 70 83 95 108 121 33 146 036913161925 32 试块表面至平底孔的距离/mm 测试频率:l0MHz;水中距离:76mm;探头晶片直径:l0mm;测试孔尺寸:FBH2.0mm 图4参考试块的典型距离-幅度响应曲线
GB/T11259一2015 8.4面积幅度和距离-幅度响应曲线很大程度上受探头声束形状变化的影响,受近场,远场特性及检测仪器水平线性和垂直线性响应的影响因此,在评定参考试块响应曲线时,应考虑仪器和探头的工作特性(通常可以从设备制造商得到 8.5如图3,图4所示,对于小于全量程20%的试块可以通过增益的增加提供更准确的细节试块标识和表面状态 9.1具有合格物理尺寸和超声响应特性的参考试块可以按9.29.3的方法进行标识和使用表面保护 9.2标识;每件试块应永久性标记(打金属印或刻印)材料的合金牌号和/或等级、检测孔的尺寸以及从探测面到平底孔的距离检测孔的尺寸以0.1mm为增量,探测表面到平底孔的距离以毫米表示,例如,标识42CrMo-3.2 123.4mm表示平底孔直径3.2mm,探测表面到平底孔距离123.4mm,42CrMo参考试块当使用多套和多种类型的试块时,还应使用序列编号标识序列编号对不同套试块相互比较各自的响应曲线起到重要的作用 9.3表面保护处理;在平底孔封堵之后,可以对由易锈蚀材料制作的参考试块外表面施加保护涂层但是涂层不得对试块的物理尺寸和声响应特性有较大影响一般在腐蚀性环境中使用的碳钢及合金钢试块,镀镍层最大厚度不得超过0.020n mm 10 封口方法 10.1满足物理尺寸和超声响应要求,经正确标识后的参考试块可以按下面推荐方法封口: a)用无腐蚀性溶剂清洗检测孔并用过滤干燥的空气流吹干; b)在扩孔开口处塞人压紧配合的孔塞(和参考试块合金材料相同),如图1所示; c)敲击孔塞边缘除去扩孔边向外的金属以达到密封开口的目的; d按图1所示公差要求根据需要打磨使得底面和孔塞平滑过渡 10.2对于用耐腐蚀合金制作的参考试块可以用下述可选择的封塞方法: 如10.la)所述清洗检测孔; a b向孔内塞人3.2mm长的压紧配合的酌醒或TFE氟碳聚合物孔塞至1/2孔深处: 用硅胶混合物或适用的环氧类密封剂填充孔的其余部分 c d)根据需要打磨将孔塞和底面平滑过渡若采用该封塞方法,可免去扩孔的机加工孔底应保留足够的气隙
GB/T11259一2015 附录规范性附录) 人工缺陷覆型模制作过程 A.1总则人工平底孔缺陷(FBH)覆型模制作程序:人工反射体清洗,烘干-一配制覆型模材料一填料一固化 -取样检测测量 A.2人工反射体清洗用一种适宜的无油、无腐蚀性的溶剂(如:乙醇、丙酮、四氧化碳等)清洗人工缺陷反射体的型腔面清洗后的型腔面上不允许存在油污、铁屑等物用电吹风或过滤干燥的空气等其他方法把型腔面吹干配制覆型模材料按制造商提供的使用说明书配制覆型模制品材料,取一定量不同型号的有机硅凝胶,按一定比例配成混合液,搅拌均匀放置一定的时间,待液体内部汽泡去净后再进行填料 A.4填料使用适当大小的注射器和针头将混合料注人人工缺陷反射体内,首先填塞反射体的底部,然后逐渐往上移动,应确保孔在填充过程中不会残留空气或泡沫最后插人一根细的金属丝、大头针、缝衣针或其他合适的物体作为刚性型芯,以便取出覆型模体图A.1为平底孔的混合料注人工作照片图A.1平底孔的混合料注入
GB/T11259一2015 A.5固化试块放置应使覆型模材料不致从人工缺陷反射体内流出,让其自然固化,不得用加热方法使其固化般覆型模体在温度15C环境中固化24h后即可取出图A.2为平底孔的固化工作照片图A.2平底孔的固化 A.6取样检测取样时应轻、缓、慢注意不要损坏覆型模体覆型模体取出后.可用光学影像测量仪测量反射体的孔径尺寸、孔底与孔壁的垂直度、孔壁的直度、孔底平面的直线度、平面度及相互的垂直度、平行度等几何参数图A.3是人工缺陷平底孔提取照片,图A.4是人工缺陷平底孔影像测量照片注:孔径小于0.6mm或孔深大于50mm的平底孔不适宜采用覆型模法图A.3人工缺陷平底孔提取
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无损检测超声检测用钢参考试块的制作和控制方法GB/T11259-2015

在工业领域中，无损检测技术已经越来越受到重视。而超声检测作为一种常见的无损检测手段，在各个行业中应用广泛。为了保证超声检测的准确性和可靠性，必须使用标准的钢参考试块进行检测校准。GB/T11259-2015是中国国家标准中对无损检测超声检测用钢参考试块的制作和控制方法进行的规定。

1. 钢参考试块的制作

GB/T11259-2015对钢参考试块的要求非常严格。钢参考试块应该选用高品质的无缝钢管或板材制成，并且必须符合国家标准和技术要求。钢参考试块的形状应该为椭圆柱形，表面光洁无损伤。在制作过程中，应采取适当的工艺措施，保证试块的尺寸精度、平行度、垂直度等方面的要求。

2. 钢参考试块的控制方法

超声检测用钢参考试块必须经过一系列的控制方法，保证其质量稳定可靠。GB/T11259-2015规定了以下几个方面的控制方法：

尺寸控制：钢参考试块的尺寸必须符合国家标准，且尺寸误差不得超过规定范围。
硬度控制：钢参考试块的硬度必须符合国家标准，且硬度误差不得超过规定范围。
表面质量控制：钢参考试块的表面应该光洁无损伤，不能有划痕、裂纹、气泡等缺陷。
超声检测控制：钢参考试块的超声检测结果必须符合国家标准规定。

3. 钢参考试块的应用

钢参考试块是超声检测中不可或缺的校准工具。在使用时，应严格按照国家标准和技术要求进行操作，以确保检测的准确性和可靠性。钢参考试块的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：

制造业：汽车、飞机、船舶等各种机械零部件的质量检测。
化工行业：管道、容器等设备的无损检测。
电力行业：发电厂锅炉、变压器、电缆等设备的无损检测。
建筑行业：桥梁、隧道、钢结构等工程的质量检测。

总之，无损检测超声检测用钢参考试块是保证超声检测准确性和可靠性的重要工具。GB/T11259-2015的出台，为钢参考试块的制作和控制提供了科学规范的标准，也为各个行业的发展做出了积极的贡献。