【超清版】 GB/T 44760-2024 锆及锆合金管材超声检测方法

ICS77.040.20
CCS H 26
中华人民共和国国家标准
GB/T44760—2024
锆及锆合金管材超声检测方法
Methodofultrasonicinspectionforzirconiumandzirconiumalloytubes
2024-10-26发布2025-05-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布

前 言
本文件按照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》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。
本文件由中国有色金属工业协会提出。
本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。
本文件起草单位:国核宝钛锆业股份公司、西北锆管有限责任公司、西安西部新锆科技股份有限公
司、上海核工程研究设计院股份有限公司、国标(北京)检验认证有限公司、江苏三合声源超声波科技有
限公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司。
本文件主要起草人:袁改焕、卢辉、韩宁、李恒羽、王晨阳、胡旭坤、岳强、谢梦、卢俊强、张伦兆、鲍蟠虎、
白智辉、李献军。

1 范围
本文件描述了锆及锆合金无缝管材、焊接管材超声检测的方法。
本文件适用于外径为6mm~100mm、壁厚与外径之比不大于0.2的锆及锆合金管材的超声检
测,其他管材超声检测参照使用。
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。
GB/T9445—2015 无损检测 人员资格鉴定与认证
GB/T12604.1 无损检测 术语 超声检测
JB/T10061 A 型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件
3 术语和定义
GB/T12604.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
人工标准缺陷 artificialstandarddefect
用于校验检测设备和评定样品的人工缺陷。
3.2
对比试样 referencesample
包含人工标准缺陷的试样。
3.3
判废线 rejectionjudgementlimit
判定产品中存在的不连续产生的信号幅度是否可接受的分界限。
4 原理
声源产生的超声波通过耦合介质进入到被检样品中传播,遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声
波被反射,反射回的超声波被检测设备接收后对其进行处理、放大及显示,显示信息与验收标准规定的
已知人工标准缺陷超声响应信号进行比较,评定被检样品的质量。
5 试验条件
5.1 试验场所应清洁,无粉尘及强电磁干扰,并应安全、空间充足、光线适度。
5.2 检测人员应按GB/T9445—2015或相应标准进行技术资格培训和鉴定,并取得1级及以上无损
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检测人员资格,签发及审核报告的人员应达到2级及以上无损检测人员资格。
6 仪器设备
6.1 超声检测仪
应选用性能稳定的多通道脉冲反射式超声检测仪。仪器应按相关标准周期性校验合格后,方可使
用。检测仪应满足以下要求:
a) 具有5MHz及以上的工作频率;
b) 带有记录或声光报警功能;
c) 自动检测时,单通道的重复频率能与自动扫查系统相匹配;
d) 检测仪的其他技术指标符合JB/T10061的规定。
6.2 探头
探头应满足以下要求。
a) 使用频率不低于5MHz的线聚焦或点聚焦水浸探头。对于I级人工缺陷,探伤时推荐采用
15MHz线聚焦探头,阻尼系数不大于3,聚焦探头的焦距与晶片直径之比以2~4为宜。
b) 当人工标准缺陷反射回波高达到荧光屏满刻度的80%时,信噪比不低于9dB,此时有效灵敏
度余量不低于10dB。
6.3 耦合剂
以水为耦合剂。水应保持清洁,不应有影响管材检测结果的气泡或其他悬浮物存在。
6.4 机械传动设备
6.4.1 机械传动设备应保证探头和管材做相对螺旋扫查,使超声波束100%扫描整个管材表面,且不应
对管材表面造成损坏。
6.4.2 对同一缺陷进行重复检测时,缺陷反射信号波动应在±2dB以内。
6.4.3 探头调节系统应调节方便、精确可靠,并能满足所需要的调节方位、范围和精度。
6.4.4 管材前进时螺距应稳定可靠,变化不超过±10%。
7 样品
被检管材的内、外表面应清洁,应无妨碍检测的污垢、油脂、金属碎屑及其他外来物质;管端无毛刺。
对管材所用的清洗方法及检测前的准备,应不损坏管材表面。管材的直线度、尺寸公差应不影响管材顺
利通过检测设备,表面粗糙度应不对检测结果造成影响。
8 对比试样
8.1 对比试样是刻有人工标准缺陷的管材,用于调试和校准检测设备、评判被检管材是否符合标准
要求。
8.2 对比试样应选用与被检管材规格、材质、表面状态及热处理工艺相同的管材制备,管材上应无干扰
人工标准缺陷响应信号识别的自然缺陷。对于外表面人工缺陷,应定期进行测量。
8.3 人工标准缺陷为分别刻于对比试样管材内、外壁的纵向和横向人工刻槽。有明确规定时,可不加
人工横向缺陷。人工缺陷可采用电火花或其他方法制作。人工标准缺陷的尺寸分为表1中4个级
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别,如有其他特殊规定,按特殊规定执行。
表1 人工标准缺陷的尺寸
级别
长度宽度深度
规定值
mm
允许偏差
mm
规定值
mm
允许偏差
mm
刻槽深度与
公称壁厚之比
最大深度
mm
允许偏差
mm
Ⅰ 1.58 -00.20 不大于0.127mm 10% 0.05 ±0.005
Ⅱ 3.0 -00.2
不大于0.20mm,且不超过
深度的2倍10% 0.15 ±0.01
Ⅲ 5.0 ±0.3
Ⅳ 15.0 ±0.5
不大于1.0mm,且不超过
深度的2倍
10% — ±0.02
12.5% — ±0.02
8.4 人工标准缺陷应由专业资质的厂家制备,横截面的形状为U 型或V 型,缺陷尺寸应有相应的
报告。
8.5 对比试样内、外壁人工标准缺陷的轴向间隔及距管端的最小距离,以在检测条件下,能清楚分辨
为准。
8.6 应制作管端盲区试样对设备的端部盲区进行测试。用于管端盲区长度测试的对比试样,应在试样
两端外壁适当位置加工与人工标准缺陷尺寸相同的纵向及横向人工刻槽。在检测条件下,设备能够清
楚区分该人工缺陷与管端的响应信号。
9 试验步骤
9.1 设置检测参数
9.1.1 检测前,应设置合理的检测参数,管材相对于探头的旋转速度应满足公式(1):
n ≤19·f·d
D ·K …………………………(1)
式中:
n ———旋转速度,单位为转每分(r/min);
f ———仪器的重复频率,单位为赫兹(Hz);
d ———探头-3dB处的声束有效宽度,单位为毫米(mm);
D ———被检测管材外径,单位为毫米(mm);
K ———系数,一般取1~3。
9.1.2 检测声束重叠覆盖率应不小于25%,重叠覆盖率按公式(2)计算:
η = 1-N
L
æ
è ç
ö
ø ÷
×100% …………………………(2)
式中:
η ———重叠覆盖率;
N———螺距,单位为毫米(mm);
L ———线聚焦探头为声束有效长度,点聚焦为声束有效宽度,单位为毫米(mm)。
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9.2 设备调试
9.2.1 静态调试
9.2.1.1 将对比试样置于设备中,使探头与对比试样均浸没在耦合水中,调节探头,使超声波束沿管材
横截面法线一侧倾斜入射,用于检测纵向缺陷;超声波束沿轴向倾斜入射,用于检测横向缺陷。调整仪
器、探头,使荧光屏上显示清晰可辨的内、外壁人工标准缺陷的回波反射信号。
9.2.1.2 将人工标准缺陷的回波反射信号调节到荧光屏满刻度的50%~80%之间的某一幅度作为基
准幅值。
9.2.1.3 内、外壁人工标准缺陷的反射信号幅度应相近,相差不大于2dB。基准幅值应选用两者幅度
的较低者。当内、外壁人工缺陷的幅度相差3dB~6dB时,内、外壁缺陷应分别设置基准幅值。
9.2.1.4 无特殊要求时,判废线按基准幅值的75%进行设置。
9.2.2 动态调试
动态调试时,探头与管材相对做周向旋转和轴向移动,检测状态与正常检测管材时的状态相同。此
状态下,对比连续通过检测设备试样不少于3次时,每次内、外壁人工标准缺陷信号均不低于基准幅值。
9.3 检测
完成9.2所规定的内容后,保持检测设备状态不变,开始对管材进行超声检测,检测过程应实现同
一缺陷正、反两个方向检测。
9.4 校对
9.4.1 每次检测开始前和结束后,以及在检测过程中,每2h应用对比试样校对检测设备的工作状态。
9.4.2 如发现不符合9.2.2的要求时,应立即对检测设备重新调试,并对上次校对以来检测的所有管材
重新检测。
10 试验数据处理
10.1 经检测未发现缺陷记录幅值等于或高于判废线时,管材超声检测结果合格。
10.2 经检测发现缺陷记录幅值等于或高于判废线时,此缺陷为不准许缺陷。
10.3 对检测信号指示有怀疑时,可以重新检测,如果重新检测合格,可判管材超声检测结果合格。
10.4 管端不可检测区按工艺要求处置。
11 试验报告
试验报告应包括以下内容:
a) 本文件编号;
b) 管材的名称、牌号、规格和批号;
c) 检测仪型号、探头参数和系统运行参数;
d) 对比试样编号及人工标准缺陷的级别、形状;
e) 合格与不合格管材数量;
f) 签发报告者姓名、无损检测资质级别;
g) 签发报告日期。
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