CCS H 26
中华人民共和国国家标准
GB/T6519—2024
代替GB/T6519—2013
变形铝、镁合金产品超声波检验方法
Ultrasonicinspectionofwroughtaluminiumandmagnesiumalloyproducts
2024-03-15发布2024-10-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 方法概述………………………………………………………………………………………………… 1
5 检验条件………………………………………………………………………………………………… 2
6 材料……………………………………………………………………………………………………… 2
7 仪器设备………………………………………………………………………………………………… 2
8 样品……………………………………………………………………………………………………… 6
9 检验……………………………………………………………………………………………………… 7
10 检验记录……………………………………………………………………………………………… 16
11 质量保证和控制……………………………………………………………………………………… 16
12 检验报告……………………………………………………………………………………………… 16
附录A (规范性) 标准试块……………………………………………………………………………… 18
附录B(规范性) 对比试块……………………………………………………………………………… 27
附录C(规范性) 动态测试参比试样…………………………………………………………………… 39
附录D(规范性) 检验技术、检验文件及检验模式说明……………………………………………… 40
附录E(资料性) 1mm~6mm厚铝合金薄板兰姆波检验方法……………………………………… 41
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。
本 文件代替GB/T6519—2013《变形铝、镁合金产品超声波检验方法》,与GB/T6519—2013相
比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了方法概述,注明了影响探伤结果的因素(见第4章,2013年版的第4章);
b) 更改了检验人员要求(见5.1,2013年版的第5章);
c) 更改了检验环境要求,明确了检验温度(见5.2,2013年版的第6章);
d) 更改了材料,细化了标准试块、对比试块要求(见第6章,2013年版的7.1);
e) 增加了动态测试参比试样要求(见6.1.3);
f) 更改了探头(见7.1,2013年版的7.2);
g) 更改了超声波检验仪器(见7.2,2013年版的7.3);
h) 增加了检验模式和检验方法(见9.1);
i) 增加了对特殊类型缺陷的检验可靠性验证要求(见9.7);
j) 增加了动态扫查验证要求(见9.8);
k) 更改了质量验收等级,增加了密集型缺陷的评估要求(见9.10,2013年版的9.2.7.2);
l) 增加了样品检验后处理和检验标识(见9.11);
m) 增加了质量保证和控制(见第11章)。
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:东北轻合金有限责任公司、山东南山铝业股份有限公司、西南铝业(集团)有限责
任公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司、成都盛泰科检测技术有限公司、国标(北京)检验认证
有限公司、广西南南铝加工有限公司、有研工程技术研究院有限公司、南昌航空大学、山东兖矿轻合金有
限公司、辽宁忠旺集团有限公司、江苏三合声源超声波科技有限公司、山东创新金属科技有限公司。
本文件主要起草人:王洪玉、张晓霞、赵永军、邱新东、李志刚、赵子颖、李杨、刘克伟、霍庆利、郑许、
闫丽珍、陆铭慧、王韧、侯岩、杨志刚、鲍蟠虎、赵晓光、李德贵。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
———1985年首次发布为GB/T6519—1985,2000年第一次修订,2013年第二次修订;
———本次为第三次修订。
1 范围
本文件描述了变形铝及铝合金、变形镁及镁合金产品的超声波检验方法。
本文件适用于采用超声波脉冲反射技术对变形铝及铝合金、变形镁及镁合金产品进行超声波检验。
本文件不适用于铝、镁及其合金生产的铸件、焊接件及层状复合材的超声波检验。
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/T12604.1 无损检测 术语 超声检测
GB/T18694 无损检测 超声检验 探头及其声场的表征
GB/T18852 无损检测 超声检测 测量接触探头声束特性的参考试块和方法
GB/T19799.1 无损检测 超声检测1号校准试块
GB/T28880 无损检测 不用电子测量仪器对脉冲反射式超声检测系统性能特性的评定
JJG746 超声探伤仪
YS/T874 水浸变形铝合金圆铸锭超声波检验方法
YS/T1187 铝及铝合金薄壁管材超声检测方法
YS/T1188 变形铝合金铸锭超声检测方法
YS/T1633 变形铝及铝合金产品超声波相控阵检验方法
3 术语和定义
GB/T12604.1界定的术语和定义适用于本文件。
4 方法概述
探头中的压电晶元在电脉冲激励下产生超声波,超声波通过耦合介质在被检样品中传播,如遇到缺
陷(异质界面)将产生反射波和折射波被探头接收,探头中的压电晶元将超声波转换为电信号,被仪器接
收进行信号处理和放大及显示,显示信息与验收标准规定的已知超声参考反射体超声响应信号进行比
较,对检验到的缺陷进行量值和位置评估,评定被检样品的质量。
注1:由于被检样品表面状态、几何形状、超声波声束与入射面垂直入射发生倾斜等因素将可能影响缺陷和底反射
波显示波幅值降低,这些因素会严重降低本文件规定的超声波检验方法检验结果的可靠性。
注2:缺陷当量值的评估受探头特性、缺陷表面状态和缺陷性质及形状等因素的影响,本文件规定的超声波检验缺
陷测试的数据与认可的超声参考反射体测试的数据进行比较评估是在受限条件下进行的,很难确定被检样品
检出的缺陷实际尺寸。
注3:因为检验系统中存在许多互相影响的变量因素,将影响超声波检验结果,因此很难确定检测到的缺陷对被检
样品力学性能实际定量的影响。尽管本方法提供了产品制造中对质量的可靠控制方法,但将其作为本文件检
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GB/T6519—2024
验产品加工工件的最终性能和质量专项指示是不合适的。
5 检验条件
5.1 检验人员
5.1.1 超声波检验人员应通过国家认可或需方认可的无损检测专业认证机构培训和考试并获得相应
等级资质证书。
5.1.2 超声波检验人员从事超声波检验工作应符合其资质证书技术等级的规定。
5.1.3 超声波检验人员上岗前还应进行本文件、检验规程及检验设备的操作培训,经考试合格并得到
企业最高管理者或其授权代表批准方可上岗操作。
5.2 检验环境
5.2.1 检验环境温度宜保持在22℃±15℃范围内,样品温度应与环境温度相同。
5.2.2 检验环境不应有强磁、震动、高频、灰尘大、机械噪声大、腐蚀性气体。
5.2.3 检验场地应安全、空间充足、光线适度,保证检验结果有效。
6 材料
6.1 标准试块、对比试块及动态测试参比试样
6.1.1 标准试块应符合附录A 的规定。
6.1.2 对比试块应符合附录B的规定。
6.1.3 动态测试参比试样应符合附录C的规定。
6.2 耦合剂
耦合剂应符合表1的规定,基准灵敏度调试、被检样品检验、缺陷评估应使用相同的耦合剂。
表1 耦合剂要求
检验技术耦合剂要求
水浸法
耦合剂应采用无气泡、无杂质、清洁的水。如有需要,经相关技术部门同意,可在水中加入
适量的防蚀剂和润湿剂,所有添加剂应对设备、被检样品及相关装置无腐蚀和损害,并得
到需方的批准
接触法
耦合剂应透声性好、清洁,对被检样品、探头及人体无伤害。耦合剂黏度及表面润湿性应
根据被检样品表面粗糙度选择,应保证声能很好地传入被检样品中
7 仪器设备
7.1 探头
7.1.1 探头选择
7.1.1.1 根据被检样品检验部位的几何形状、厚度、表面状态、检验范围、表面分辨力和缺陷特征、缺陷
主平面取向及验收等级等检验条件选择探头。
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7.1.1.2 探头频率以有效检出、分辨和评估缺陷为原则进行选择,宜为2 MHz~15 MHz。频率越
高,声束指向性越好,深度和横向分辨力就越好,频率越低,将有更好的声穿透能力。
7.1.1.3 探头灵敏度、分辨力应满足样品检验要求,纵波双晶组合探头应有不小于10dB的检验灵敏度
余量。
7.1.1.4 检测技术、探头类型、探头测试频次、晶元尺寸及应用说明应符合表2的规定。
表2 检验技术、探头类型、探头测试频次、晶元尺寸及应用说明
检验技术探头类型a 探头测试频次晶元尺寸b 应用说明
接触法
圆形直探头
纵波双晶
组合探头
横波探头
初次使用前、受损维
修后、每6个月
晶元直径或晶元长边
为6.0mm~25.4mm
初始扫查,缺陷评估
初始扫查,在焦柱区完成缺陷评估。根据
被检样品厚度和检验分辨力及检验要求选
择晶元尺寸和焦距
初始扫查,缺陷评估
水浸法
圆形平探头
聚焦探头
刷式探头
相控阵中
虚拟探头
初次使用前、受损
维修后、每12个月
按YS/T1633
晶元直径或
晶元长边为
9.5mm~25.4mm
宽度为6.35mm~
12.7mm,长度
不大于50.8mm
6.0mm~25.4mm
初始扫查,缺陷评估时采用圆形晶元
初始扫查,在焦柱区完成缺陷评估。根据
被检样品形状、检验范围、检验分辨力、检
验质量要求选择聚焦探头的压电晶元尺寸
及透镜曲率半径等参数
初始扫查,应对刷式探头初始扫查检出的
缺陷采用圆形平探头进行评估
初始扫查,相控阵中的每个虚拟探头应符
合常规探头的相应要求;当线性相控阵探
头中的虚拟探头近似为方形,且主动孔径
大于90%的被动孔径、小于110%的被动
孔径时,可用于缺陷评估
a 对于特殊几何形状的被检样品,如需采用其他专用探头,应根据被检样品加工工艺的特点和质量验收要求,由
供需双方协商确定探头形状、尺寸、技术性能指标。
c 若探头有效晶元尺寸不在规定的范围内,需要使用其他尺寸或规格的探头时,由供需双方协商确定,并符合检
验质量要求。
7.1.2 探头测试
7.1.2.1 一般要求
7.1.2.1.1 在初次使用前应对探头按7.1.2.2规定进行有效声束测试。
7.1.2.1.2 接触法检验采用圆形直探头,水浸法检验采用圆形平探头时,探头最后一个声压极大值处测
得的有效声束最小值与最大值之比应大于0.75,测试时不应有明显的副瓣。
7.1.2.1.3 采用横波探头时,应测试声入射点、前沿距离、折射角。当折射角与标称值偏差大于2°时,探
头角度应修正后使用。
7.1.2.1.4 采用聚焦探头时,应测试水中焦距、焦柱区长度、焦点尺寸。
7.1.2.1.5 采用刷式探头时,在工作水程距离设置下,调试测试参数,使验收等级平底孔超声响应波幅
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GB/T6519—2024
值为垂直极限的50%,在有效声束范围内沿探头长边方向测试灵敏度一致性,平底孔超声响应波幅值
的变化应在垂直极限的40%~60%范围内,制作测试超声响应波幅值分布图,确定探头最低灵敏区域。
7.1.2.1.6 探头初次使用时,应测试探头峰值频率,探头峰值频率偏差为标称频率的±10%。
7.1.2.1.7 探头应按7.1.2.3规定制作距离-增益超声响应曲线,信噪比大于2∶1。
7.1.2.1.8 测试数据应与初始测试数据比对。接触法检验探头距离-增益超声响应曲线偏差不应大于
6dB,水浸法检验探头距离-增益超声响应曲线偏差不应大于2dB。
7.1.2.1.9 相控阵探头应符合YS/T1633的规定。
7.1.2.2 测试有效声束
7.1.2.2.1 在一组同孔径、同孔深、不同埋深的平底孔对比试块中,至少选择平底孔埋深在检验范围的
1/4、2/4、3/4和上表面分辨力及最后一个声压极大值处的对比试块进行有效声束测试,平底孔直径为
验收等级要求的最小尺寸,对于水浸法检验探头可用钢球测试探头有效声束。
7.1.2.2.2 将探头移动到对比试块平底孔的上方,移动探头找平底孔最大超声响应波幅值,调整仪器增
益使波幅值为垂直极限的80%;在此位置将探头分别向前后或左右方向移动,直到超声响应波幅值降
至垂直极限的40%,向反方向移动探头越过最大超声响应,直到超声响应波幅值再次降至垂直极限的
40%,测量探头两个中心位置之间的距离,该距离为探头有效声束尺寸。
7.1.2.2.3 圆形探头应分别在两个垂直方向进行有效声束测试;双晶探头应沿与隔声层平行方向进行
有效声束测试;刷式探头应沿与长边相平行的方向进行有效声束测试。
7.1.2.2.4 采用多通道超声系统进行检验时,应对所有探头进行有效声束测试。
7.1.2.2.5 当仪器设备更换或检修时,或水浸法检验探头水程距离改变时,应重新进行有效声束测试。
7.1.2.3 制作距离-增益超声响应曲线
7.1.2.3.1 将纵波探头放在对比试块平底孔的上方,移动探头找平底孔最大超声响应波幅值,调整仪器
增益使波幅值为垂直极限80%,记录此时的增益值,用相同的方法对每一个不同埋深平底孔进行测
试,绘制距离-增益超声响应曲线,对于刷式探头应根据制作测试的超声响应波幅值分布图,确定探头最
低灵敏区域,制作距离-增益超声响应曲线。
7.1.2.3.2 将横波探头放在对比试块测试面上,移动探头找超声参考反射体最大超声响应波幅值,调整
仪器增益使波幅值为垂直极限的80%,记录此时的增益值,用相同的方法对每一个不同埋深超声参考
反射体进行测试,制作距离-增益超声响应曲线。
7.1.3 探头质量证明书与标识
7.1.3.1 常规探头出厂质量证明书应符合GB/T18694和GB/T18852的规定,并满足采购要求。相
控阵探头质量证明书应符合YS/T1633的规定,并满足采购要求。
7.1.3.2 探头应有制造商标识,且至少涵盖探头编号、频率、晶元尺寸、探头类型等其他参数标识(如透
镜曲率半径、在水中焦距等,如适用)。
7.2 超声波检验仪
7.2.1 仪器应与探头相匹配,A 扫显示屏最小尺寸不小于63.5mm×88.9mm,超声波检验仪性能测试
应符合JJG746或制造商出厂校准规程要求,应有校准证书和测试数据。仪器与探头组合综合性能测
试应按GB/T28880的规定进行,最低性能指标应符合表3的规定。仪器在规定的检验频率和所要求
的检验灵敏度下,具有对接收超声波信号进行稳定的线性放大能力。
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GB/T6519—2024
表3 超声波检验仪最低性能指标
性能指标
频率/MHz
2.5 5.0 10 15a
垂直极限(超声反射波幅值在A扫显示屏显示的最大高度)/% 100(满刻度)
垂直线性上限(以垂直极限的百分比表示)/% ≥95
垂直线性下限(以垂直极限的百分比表示)/% ≤10
灵敏度b(以垂直极限的百分比表示)/% 50 100 100 100
信噪比c 100%∶10%
铝合金对比试块入射面最大分辨力d/mm ≤17.78 ≤12.7 ≤7.62 ≤5.08
铝合金对比试块底反射面最大分辨力d/mm ≤7.62 ≤5.08 ≤3.2 ≤2.54
水平极限(在A扫显示屏上水平标尺范围内可显示的
最大扫描轨迹长度)/% 100(满刻度)
水平线性范围(以水平极限的百分比表示)/% ≥85
a 频率15MHz不是对所有仪器的要求,当需要时应满足这一指标要求。
b 采用ϕ0.4mm 平底孔,埋深不小于76mm 铝合金对比试块。
c 采用ϕ0.8mm 平底孔,埋深不小于76mm 铝合金对比试块。
d 采用ϕ1.2mm 平底孔对比试块测试分辨力。采用ϕ0.4mm 平底孔,埋深不小于76mm 铝合金对比试块调试
灵敏度,找平底孔最大反射波幅值,调整仪器增益使波幅值为垂直极限的80%,在不改变增益的情况下对分辨
力试块进行测试,找平底孔最大反射波幅值,若波幅值低于垂直极限80%,调整增益使波幅值为垂直极限
80%,平底孔反射波幅值上升沿或下降沿与相邻界面波相交点在基线上不大于垂直极限的20%;应能清晰分
辨平底孔反射波与界面波。对于15MHz检验频率,平底孔反射波幅值上升沿或下降沿与相邻界面波相交点
在基线上不大于垂直极限40%;应能清晰分辨平底孔反射波与界面波。
7.2.2 超声波相控阵检验仪应符合YS/T1633的规定。
7.2.3 超声波检验仪每年或在初次使用前或检修更换部件后应进行校准并符合7.2.1规定。
7.2.4 超声波检验仪供电应稳定,在超声波检验仪信号幅度调整到垂直极限50%的情况下,电压波动
引起超声波检验仪信号幅度变化应在垂直极限的47.5%~52.5%范围内,当信号波幅波动超过这一范
围时,应加稳压器或更换电池。
7.2.5 用于评估超声波检验仪的所有设备都应具有可追溯性。
7.2.6 需方对产品检验有特殊要求时,应由供需双方协商确定仪器最低性能指标及测试方法。
7.3 辅助装置
7.3.1 水浸自动检验辅助装置
水浸自动检验辅助装置应使声能有效传入被检样品中,抗干扰能力强、操作方便、使用安全、运行稳
定可靠,至少包含水槽或探头与被检样品声传输耦合装置、自动检验传动装置、探头操纵装置、探头基准
控制装置等,具体要求如下:
———在纵波垂直入射自动扫查中,能使探头始终保持声束垂直入射检验面;
———探头操纵装置的机械运动精度应至少每年进行一次校准;
———水槽或给水装置应能浸没样品被检部位,使水程距离满足检验要求,探头应有足够的平稳移动
空间;
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GB/T6519—2024
———水浸自动检验传动装置应使探头在检验范围内平稳运动,转向器应能精确调整探头角度,桥架
应有足够的强度,为操纵器和探头转向装置提供刚性支持,并能平滑准确地将探头定位于所需
要的位置上;
———探头转向操纵装置应能在两个相互垂直的平面内,以不超过±0.5°的误差提供探头角度调
节,扫描装置的扫描步进和定位偏差应不大于2.5mm,水程距离应是可调的;
———若被检样品的尺寸或几何形状无法使用转向设备,应有探头基准控制装置控制水程距离和声
束角度,无论是被检样品还是探头运动,在检验中应使水程距离和声束入射方向不发生变化;
———当专用探头支撑固定架可满足操纵器和桥架的规定要求且能得到与探头操纵装置等效的测试
结果时,可以使用这些专用探头固定架。
7.3.2 水浸手动辅助装置
如使用水浸手动操纵探头的夹持器,应能控制水程距离和探头声束入射角度,保证探头与被检样品
保持一定的水程距离,在检验过程中应使探头角度不变、水程稳定。
7.3.3 接触法辅助装置
接触法检验时,通常将探头放置于被检样品检验面上,当采用专用固定装置能保证检验结果有效
时,可使用专用固定装置。
8 样品
8.1 检验面
8.1.1 样品的检验面应由供需双方根据样品的加工变形特点、缺陷分布规律、缺陷特征以及使用要求
协商确定,并在图纸、订货单(或合同)中注明,锻件和型材还应注明加工余量。
8.1.2 图纸、订货单(或合同)中未注明时,检验面确定应使声束中心轴线与缺陷主平面垂直,锻件、挤
压件、轧制件等声束应垂直于金属流线方向(即检验面平行于金属流线方向),一般情况下,各类产品检
验面如下:
———板材、棒材、管材检验面为样品表面;
———横截面为矩形的锻件或型材样品的长边和短边比小于3∶1时,应沿两个相邻面分别进行
检验;
———正方体自由锻件样品至少选三个相邻的面作为检验面;
———圆铸锭样品的圆周面、扁铸锭样品最大平直表面作为检验面。
8.1.3 对于特殊规格的被检样品,供需双方应协商确定检验面、检验范围,并制定检验规程和验收
标准。
8.1.4 当最大有效声程无法从一面有效检出验收等级要求的最小缺陷时,可从相对的两个面分区进行
检验,分区检验应至少有10%覆盖。
8.1.5 检验面的几何形状及表面粗糙度应与对比试块相同或相近,有影响时,应加以修正补偿,传输修
正应按9.4的规定进行。
8.1.6 在检验前应对样品进行表面检查和清洁处理,样品表面应清洁、光滑、连续、平整,不应有影响检
验结果的机械损伤、划伤、毛刺、斑痕、金属压入、裂纹等表面缺陷,检验面的粗糙度(Ra)应符合表4的
规定。对任何不符合要求的表面质量,在超声检验前应进行去除。若对检验面进行机械加工,宜采用圆
头刀具进行。当缺陷无法去除时,应对缺陷进行标识,在结果评估时进行说明。
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GB/T6519—2024
表4 样品检验面粗糙度
验收等级
检验面粗糙度Raa
μm
AAA ≤1.6
AA ≤3.2
A、B、C ≤6.3
a 检验面粗糙度(Ra)应满足产品检验分辨力和验收等级要求。
8.2 其他要求
8.2.1 样品进行超声波检验时,噪声显示信号波幅值比检验要求检出最小缺陷超声响应波幅值至少低
6dB。
8.2.2 采用水浸自动检验的样品不平度应符合相应产品标准的规定。
8.2.3 在符合超声波检验条件的情况下,样品检验应按如下规定进行:
———样品出厂检验应在样品最终热处理后或包装前进行;
———样品质量评估,可在固溶热处理、冷加工、矫直及机械加工等任何工序进行;
———当样品重新热处理或塑性变形后,应重新进行检验;
———样品需要进行机械加工零件时,宜在加工前完成检验。
9 检验
9.1 选择检验技术和检验模式
9.1.1 应采用超声波纵波检验模式对变形铝、镁合金产品进行检验,使声束垂直入射与金属流线平行
的检验面。若额外的模式对被检样品质量控制有帮助作用,则可使用这些额外的检验模式,根据检验需
求和缺陷特征选择合适的检验模式进行检验。
9.1.2 当缺陷主平面垂直于检验面或与检验面成较大角度时,采用超声波横波检验模式进行检验。横
波检验至少进行两次扫查,第一次扫查声束传播方向与第二次扫查声束传播方向应相反。
9.1.3 产品标准中未明确规定具体的超声检验技术时,供需双方应按照附录D协商确定检验技术。
9.1.4 任何额外的检验模式和验收标准的使用,都应经供需双方协商确定写到订货单(或合同)或技术
协议中,并在检验规程或检验工艺卡中进行规定,方可实施检验。
9.2 确定表面检验分辨力
9.2.1 在未给定被检样品表面加工余量时,锻件入射面分辨力应符合图1的规定,其他产品应符合表5
规定,当需方对入射面分辨力有特殊要求时,应由供需双方协商确定。
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GB/T6519—2024
图1 锻件检验入射面分辨力
表5 其他产品检验入射面分辨力
单位为毫米
样品厚度或直径或壁厚T 入射面分辨力
<31.75 ≤3.2
31.75~63.5 ≤0.1T
>63.5 ≤0.1T 或12.7,取较小值
9.2.2 当检验信噪比大于2∶1,声入射面分辨力不能有效分辨接近入射面的缺陷或不满足9.2.1规定
时,在检验面对面进行再次检验,两次检验的下表面分辨力应满足9.2.1要求;或选用检验盲区小的纵
波双晶组合探头进行分区检验,以满足声入射面检验分辨力要求,两个不同探头的声程检验有效区应有
大于检验范围10%的覆盖。当被检样品给出表面加工余量时,检验分辨力应不大于表面加工余量。经
供需双方协商确定,可采用其他检验方式达到检验分辨力要求。
9.3 调试检验灵敏度
9.3.1 调试纵波检验基准灵敏度
9.3.1.1 选择对比试块
根据验收标准要求及被检样品形状和检验范围选择对比试块,平表面检验选择一组同孔径、同孔
深、不同埋深平底孔对比试块,平底孔直径为验收标准要求的最小直径,最大埋深应不小于被检样品检
验范围,最小埋深应不大于所要求检验的分辨力;对于圆柱形被检样品、管状被检样品或被检面是曲面
的样品,检验基准灵敏度调试应选用与被检样品曲率半径相一致或相近的同类对比试块,直径偏差应符
合表B.1的要求,对于曲率半径大于125mm 的样品可使用平表面对比试块;没有适用等级尺寸的平底
孔时,若平底孔埋深不小于3倍的近场长度,可按表A.4给出的同埋深不同平底孔直径之间的超声响应
关系特性选择平底孔对比试块。
9.3.1.2 水浸法
9.3.1.2.1 调试水程距离:有效声束测试、基准灵敏度调试、被检样品检验、缺陷评估水程距离应相
同,波动范围应不大于±6mm。最小水程距离应使被检样品二次界面反射波出现在被检样品的一次底
面反射波之后,水程距离应稳定。按公式(1)计算水程距离(h),数值以毫米(mm)表示。
h>T
V1
V2 …………………………(1)
8
GB/T6519—2024
式中:
T ———被检样品厚度,单位为毫米(mm);
V1 ———水中纵波声速,单位为毫米每秒(mm/s);
V2 ———被检样品纵波声速,单位为毫米每秒(mm/s)。
9.3.1.2.2 声束校准:调整探头转向操纵装置,在两个相互垂直的平面内调节探头角度,获得界面最大
反射波幅值时,固定探头转向角。
9.3.1.2.3 根据检验要求,采用试块对比法按下列任一方法调试检验基准灵敏度:
———在一组同孔径不同埋深对比试块上测试平底孔超声响应,移动探头找平底孔最大反射波幅
值,确定一个最低响应的平底孔对比试块,调整仪器增益使最低响应波幅值为垂直极限的
80%,为检验基准灵敏度;
———对一组同孔径不同埋深平底孔对比试块进行测试,将探头放在平底孔的上方,找平底孔最大超
声响应波幅值,调整仪器增益使一组同孔径不同埋深平底孔对比试块中的最大超声响应波幅
值为垂直极限的40%~80%,作为基础增益值,对每个不同埋深平底孔进行测试,通过调整仪
器时间补偿增益使最大波幅值为垂直极限80%,记录时间补偿增益值,制作距离-增益校正
曲线;
———刷式探头声束应全部均匀地入射到对比试块检验面上,以探头最低灵敏区域获得的增益值制
作电子DAC曲线确定检验基准灵敏度,应采用掩盖方法消除刷式探头端部产生的剩余敏感
响应。
9.3.1.3 接触法
9.3.1.3.1 检验厚度不大于120mm 时,采用试块对比法调试检验基准灵敏度;检验厚度大于120mm
时,当没有同埋深对比试块时,如厚度不小于3倍的近场长度,可按9.3.1.3.2调试检验基准灵敏度。
9.3.1.3.2 测试对比试块中平底孔或样品底面最大反射波幅值,调整仪器增益使波幅值为垂直极限
80%,在此增益值基础上增加一定量的相对增益作为检验基准灵敏度。试块计算法,按公式(2)计算相
对增益(ΔdB),数值以分贝(dB)表示;圆柱形或上下表面平行样品底波计算法,按公式(3)计算相对增
益(ΔdB),数值以分贝(dB)表示。
ΔdB=- 40lgϕfB
Tϕ
æ
è ç
ö
ø ÷
…………………………(2)
式中:
ϕf ———验收等级要求检出最小平底孔当量尺寸,单位为毫米(mm);
B ———平底孔埋深(试块计算法使用的对比试块),单位为毫米(mm);
T ———被检样品厚度,单位为毫米(mm);
ϕ ———平底孔直径(试块计算法使用的对比试块),单位为毫米(mm)。
ΔdB=- 20lgπϕ2f
2λT
æ
è ç
ö
ø ÷
…………………………(3)
式中:
λ———被检样品中超声波波长,单位为毫米(mm)。
9.3.2 调试横波检验灵敏度
9.3.2.1 选择对比试块
当对平表面样品检验时,应在符合附录B规定的横波检验平表面对比试块上进行检验灵敏度调
试;当对圆柱形样品检验,被检样品检验面为柱面时,应在符合附录B规定的横波检验圆柱形对比试块
上进行检验灵敏度调试;当对管状样品检验时,应在符合附录B规定的横波检验管状对比试块上进行
9
GB/T6519—2024
检验灵敏度调试,根据验收标准要求确定超声参考反射体。
9.3.2.2 水浸法
9.3.2.2.1 调试水程距离:圆柱形被检样品检验按公式(4)计算水程距离(h),数值以毫米(mm)表示。
h>2V1
V3
T2
æ
è ç
ö
ø ÷
2- X
V3
V1
æ
è ç
ö
ø ÷
2 …………………………(4)
式中:
T ———被检样品直径,单位为毫米(mm);
V1———水中纵波声速,单位为毫米每秒(mm/s);
V3———被检样品横波声速,单位为毫米每秒(mm/s);
X ———探头中心线与声束垂直入射轴线偏移的水平距离(偏心距),单位为毫米(mm)。
9.3.2.2.2 确定横波折射角的步骤如下:
———平表面检验厚度不大于25mm 时,宜采用60°±2°折射角进行检验;检验厚度大于25mm
时,宜采用45°±2°折射角进行检验。
———圆柱形被检样品水浸检验时,调整探头偏心距(选择最佳声束入射角),转动对比试块,对埋深
不同的超声参考反射体进行测试,找最大超声响应波幅值,确定横波折射角,水浸法圆柱形样
品周向横波检验方法见示意图2。
标引序号说明:
α ———声束入射角;
β ———声束折射角;
h ———水程距离;
T———被检样品直径;
X———偏心距。
图2 水浸法圆柱形样品周向横波检验示意图
———管状样品采用水浸法横波检验时,通过调整探头声束入射角(α)(见图3)或调整偏心距(X )
(见图4),选择最佳声入射角,转动对比试块对埋深不同的超声参考反射体进行测试,找最大
超声响应波幅值,横波折射角应通过获得超声参考反射体最大超声响应波幅值确定,按公
式(5)计算声束入射角(α),数值以度(°)表示,按公式(6)计算偏心距(X ),数值以毫米(mm)
表示。
10
GB/T6519—2024
标引序号说明:
r ———被检样品内半径;
R———被检样品外半径。
图3 管状样品水浸横波检验探头入射角调整示意图
图4 管状样品水浸横波检验探头偏心距调整示意图
sinα=V1
V3sinβ …………………………(5)
式中:
V1———水中纵波声速,单位为毫米每秒(mm/s);
V3———被检样品横波声速,单位为毫米每秒(mm/s);
β ———声束折射角,单位为度(°)。
X =V1
V3
Rsinβ …………………………(6)
式中:
R———被检样品外半径,单位为毫米(mm)。
9.3.2.2.3 调试检验基准灵敏度:在对比试块不同埋深超声参考反射体中确定一个最低超声响应,调整
仪器增益使超声响应波幅值为垂直极限的80%,作为检验基准灵敏度。如有特殊要求应由供需双方协
商确定。
11
GB/T6519—2024
9.3.2.3 接触法
通过改变横波折射角对对比试块中不同埋深超声参考反射体进行测试,获得最大超声响应波幅值
和信噪比确定横波折射角,按9.3.2.2.3要求调试检验基准灵敏度。
9.4 传输修正测试
9.4.1 当被检样品与对比试块存在声传输特性差异时,应进行传输修正补偿,在被检样品检验面与底
反射面平行时,选择一个与被检样品等厚度或略小于被检样品厚度的对比试块进行传输修正测试,将探
头放在平底孔的上方,移动探头找平底孔最大超声响应波幅值,将探头移动1/2半径的距离,调仪器增
益使对比试块底面反射波幅值为垂直极限80%,记录增益值,对仪器设置不进行任何调整的情况下,测
试被检样品底面反射波幅值,调整仪器增益使底面反射波幅值为垂直极限80%,两者的增益值差为传
输修正值。
9.4.2 若差值不大于2dB时,无须修正补偿;若差值大于2dB,在初始扫查和缺陷评估时,补偿对比试
块与被检样品之间声传输特性上的差异。若差值大于12dB或造成检验信噪比小于2∶1,则所选择的
对比试块不适用。
9.4.3 传输修正测试在被检样品上的测试点应有代表性,测试点不少于4个,用最低超声响应与对比
试块测试的底波超声响应做比较。
9.4.4 如采用其他方法或需方有其他要求,由供需双方协商确定传输修正方法进行修正,并在检验规
程或检验工艺卡中注明。
9.5 阈值设置
缺陷评估阈值设定应不大于基准灵敏度波幅值的50%。如客户有特殊要求,由供需双方协商
确定。
9.6 扫查灵敏度设置
当增加灵敏度时,所产生的噪声不应影响缺陷检验的可靠性,并能满足表面分辨力要求,且不改变
阈值设置等级,噪声响应低于阈值,在检验基准灵敏度下可提高增益,增益控制最大可提高10dB,进行
初始扫查。
9.7 特殊类型缺陷的检验可靠性验证
经供需双方商定,宜在被检样品中选取两种以上具有代表性的自然缺陷对比试样,对某些特殊类型
缺陷(如厚壁管热裂纹化合物填充、挤压焊合不良、缩尾等)的检验模式、探头参数、超声参考反射体、检
验参数等的选择和检验灵敏度设置的正确性、有效性进行验证,以保证该类缺陷检验结果的可靠性。
9.8 动态扫查验证
在自动检验中用含有已知超声参考反射体的动态测试参比试样进行动态扫查,验证检验参数、
检验灵敏度设置和所有探头(多通道检验)检验的正确性、有效性、可靠性,验证检验分辨力的检验能
力。在检验过程中所采集的检验数据应有效显示验收等级要求的最小缺陷。如检验结果以C扫形
式显示,动态测试参比试样检验结果C扫图中对验收标准要求检出的所有超声参考反射体和用于测
试分辨力的超声参考反射体应有效显示,最小超声参考反射体在机械扫查和探头步进方向应至少有
2个像素显示。
12
GB/T6519—2024
9.9 扫查
9.9.1 初始扫查
9.9.1.1 扫查抑制设置不大于阈值设置的50%。对检验区域进行100%扫查,扫查步进不大于探头最
小有效声束宽度的80%。在扫查过程中始终保证声束100%覆盖。应保证在扫查步进中至少两次检验
到验收标准要求的最小平底孔。当采用水浸自动检验或多通道水浸自动检验时,关闭仪器抑制功能,如
检验结果以C扫图显示,探头最大步进和扫查数据采集最大步进应满足公式(7)的要求。
EBW2≥l2e
+S2m …………………………(7)
式中:
EBW ———最小有效声束,单位为毫米(mm);
Ie ———探头最大步进,单位为毫米(mm);
Sm ———扫查数据采集最大步进,单位为毫米(mm)。
9.9.1.2 扫查速度不大于在对比试块上进行基准灵敏度调试时所发现的所有平底孔的最大扫查速度。
自动检验时,当脉冲重复频率满足扫查速度要求时,可提高扫查速度,最大扫查速度应由动态测试参比
试样验证。
9.9.1.3 脉冲重复频率的设定不应产生幻象波和造成检验信号的丢失,且应能有效检出验收等级要求
检出的最小平底孔的最小显示。
9.9.1.4 扫查过程中,保持超声波以0°入射角入射检验面。探头扫查移动方向均与缺陷可能延伸的方
向垂直。对于双晶组合探头,隔声层与缺陷可能延伸的方向平行,对于刷式探头,晶元长边方向与缺陷
可能延伸的方向平行。
9.9.2 缺陷评估
9.9.2.1 缺陷当量值评估
9.9.2.1.1 关闭仪器抑制功能,对初始扫查或检验中检出的所有缺陷分别进行精细扫查,获得缺陷超声
响应最大波幅值,若水浸检验,应通过轻微摆动探头角度获得最大超声响应波幅值,当条件允许时应从
被检样品其他检验面检验,获得缺陷最大超声响应波幅值。
9.9.2.1.2 若在初始扫查时按9.6规定增加了增益,则在缺陷评估时,应去除增加的增益,对缺陷进行评
估;当需要进行传输修正时,在缺陷评估时应加传输修正值。
9.9.2.1.3 在检验条件相同的情况下,选择与缺陷埋深相同或埋深偏差符合表6规定的平底孔对比试
块,平底孔直径等于验收等级规定的尺寸,将探头放在对比试块上获得平底孔最大超声响应波幅值,调
仪器增益使波幅值为垂直极限80%或使用距离-增益校正曲线为比较基准,按9.10规定评估缺陷当
量值。
表6 缺陷埋深与平底孔埋深偏差
序号
缺陷埋深Bf
mm
与对比试块平底孔埋深偏差
mm
1 ≤6.35 ±1.6
2 >6.35~25.4 ±3.2
3 >25.4~76.2 ±6.4
4 >76.2~152.4 ±12.7
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GB/T6519—2024
表6 缺陷埋深与平底孔埋深偏差(续)
序号
缺陷埋深Bf
mm
与对比试块平底孔埋深偏差
mm
5 >152.4~254 ±10%Bf
6 >254 ±25.4
9.9.2.1.4 圆柱形或管状被检样品检验时,通过被检样品超声响应与最接近凸曲面对比试块超声响应
相比对,评估缺陷的当量尺寸。试块曲面直径应符合表B.1规定,对在两对比试块曲率尺寸之间的被检
样品应使用插入法选择最接近的对比试块完成比对,在任何情况下,都不应使用外推法。
9.9.2.2 缺陷位置评估
9.9.2.2.1 在远场区或焦柱区探头获得最大超声响应波幅值时,探头所在中心位置即为缺陷在检验面
的位置,对其进行标记。采用水浸法时,当样品出水后应采用接触法对缺陷位置进行确认。
9.9.2.2.2 根据被检样品已知厚度,通过测试声速传输时间获得被检样品声速,将声速输入到仪器中或
用同埋深平底孔对比试块进行比较,确定缺陷埋深。
9.9.2.3 缺陷长度评估
将探头放在长条缺陷的上方,移动探头找缺陷超声响应最大波幅值,调试仪器增益使缺陷超声响应
波幅值为垂直极限80%,不改变仪器任何设置,将探头沿缺陷长度延伸的方向移动,直到缺陷超声响应
波幅值降至垂直极限30%,记录探头中心位置,将探头沿缺陷长度反方向移动越过最大值,直到缺陷超
声响应波幅值降至垂直极限30%,记录探头中心位置,两探头中心位置间的距离即为缺陷的长度。
9.9.2.4 多点缺陷评估
对每个缺陷确定超声响应最大波幅值,按9.9.2.1和表7对相应验收等级要求的缺陷当量值进行评
估,并测量两相邻缺陷之间的位置和埋深以获得缺陷之间的最小距离。
9.9.2.5 密集型缺陷评估
缺陷分布密度和数量及范围,可通过实际测量或机械运动,或在C扫图像上采用手动或计算机软
件确定。
9.9.2.6 底波损失评估
9.9.2.6.1 当检验面与样品底面平行时,若在检验结果中发现底波降低或噪声增大,应进行底波损失
评估。
9.9.2.6.2 将探头移到被检样品检验正常区域上进行测试,调增益使一次底反射波幅值为垂直极限的
80%,作为BW1,记录此时的增益值,在不改变任何参数的情况下,将探头移到被检样品噪声增大或底
波降低的超声检验区域内进行测试,获得一次底反射波幅值为BW2,将BW2与BW1比较,当完成
9.9.2.6.3确认后,根据表7规定评估底波损失。
9.9.2.6.3 若确认底波损失大于50%是由表面粗糙度或表面缺陷造成的,当得到相关文件支持时,可对
该区域进行表面处理,直到符合8.1.6的规定;若确认底波降低是由于声束垂直入射角度发生变化,应
调整声束入射角,使声束垂直入射检验面;若确认底波降低是由于被检样品表面气泡造成的,应去除表
面气泡。对底波降低的区域进行重新检验。
14
GB/T6519—2024
9.9.2.7 噪声评估
在实施正常超声检验时,要求最小检出的缺陷超声响应波幅值应至少大于噪声显示信号的2倍。
当噪声显示信号比正常显示大2倍时,应检查被检样品表面是否有气泡或表面状态是否发生异常等影
响因素,如确定是由样品基体产生的噪声,应按表7进行评估。当有特殊要求时,经供需双方协商确
定,并在订货单(或合同)中注明。
9.10 质量验收等级
表7定义了5个超声波检验验收等级,分为AAA 级、AA 级、A 级、B级、C级,订货单(或合同)、技
术协议或图纸等文件应注明验收等级,所有检验缺陷显示应按表7规定评估。当被检样品需要多个等
级验收时,应在图纸上注明每个区域所要求的验收等级。若对验收标准有其他要求,应由供需双方协商
确定验收指标,并在订货单(或合同)或技术协议中注明。
表7 超声波检验验收等级
验收
等级a
要求
单个缺陷
指示b
多个缺陷指示c 密集型缺陷指示d,e 长条状缺陷指示f
当量平底
孔直径
mm
当量平
底孔直
径
mm
间距
mm
当量平底
孔直径
mm
直径
500mm
范围内
个
长度
500mm
范围内
个
当量平
底孔直
径
mm
指示
长度
mm
底波
损失g
%
噪声h
%
AAA 0.8
AA 1.2
A 2.0
B 3.2
C 3.2
0.4
0.8
1.2
2.0
25
—
0.8
1.2 10 7
—
0.4 3
0.8 12
1.2
2.0 25
—
50 阀值
a 经供需双方协商同意后,准许利用随后的机械加工,将超过规定超声波质量等级要求的缺陷去除。
b 单个缺陷超声响应波幅值超过所要求验收等级的当量平底孔波幅值,为不合格。
c 任意两个缺陷超声响应波幅值超过所要求验收等级的当量平底孔波幅值,且指示中心的最短间距小于
25mm,为不合格。不适用于C级。
d 在直径500mm 范围内缺陷数量不少于10个,且缺陷显示波幅值超过所要求验收等级的当量平底孔波幅
值,为不合格。不适用于AAA级、B级和C级。
e 在长度500mm 范围内缺陷数量不少于7个,且缺陷显示波幅值超过所要求验收等级的当量平底孔波幅值,为
不合格。不适用于AAA级、B级和C级。
f 任何长条状缺陷超声响应波幅值超过所要求验收等级的当量平底孔波幅值和所规定的长度,为不合格。不适
用于C级。
g 当底波损失超过50%,为不合格。
h 噪声超过阈值设定由供需双方协商确定。
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GB/T6519—2024
9.11 样品检验后处理和检验标识
9.11.1 超声检验完成后,应对被检样品进行清洁处理,水浸检验完成后,应立即对被检样品进行除水
和干燥。
9.11.2 对检出的缺陷应进行准确标记,详细记录缺陷位置、埋深、当量值等检验参数和评估数据。对
底波严重降低或噪声增大的区域应做好标记和记录。
9.11.3 检验不合格的被检样品应进行状态标识及隔离,以防混料。
9.11.4 对检验合格的被检样品宜有合格标识,标识宜涵盖检验单位、超声检验方法、检验技术、验收等
级、检验员等信息。
10 检验记录
检验记录应包括以下内容:
a) 产品名称、规格或型号、牌号、状态、批号、熔次号、样品编号;
b) 超声波检验设备、仪器、探头、试块制造商、型号、编号和耦合剂及校准有效期;
c) 检验技术,检验模式,检验频率,基准灵敏度,检验参数设置,检验前、后灵敏度校验结果;
d) 检验及验收标准;
e) 检验结果评估详细记录;
f) 水浸自动检验和评估原始数据;
g) 检验人、审核人;
h) 检验日期、地点等。
11 质量保证和控制
11.1 技术文件
当按本文件规定进行超声波检验时,订货单(或合同)或技术协议应给出检验模式和验收等级,应为
每一个特定的检验系统根据被检样品检验要求和本文件规定编制专项检验规程或作业指导书并符合要
求,将具体的检验参数设置及检验工作流程进行规定,使检验过程始终能够得到期望的质量控制结果。
11.2 基准灵敏度校验
11.2.1 在检验前或在检验过程中更换仪器、探头、探头导线、耦合剂等,检验参数发生变化或检验灵敏
度发生异常时,或连续工作不大于4h或检验工作完成后,应对检验基准灵敏度进行校验。当检验基准
灵敏度增加大于10%,应在正确的检验基准灵敏度下对自上次校验合格后所有评估的缺陷进行重新评
估。当检验基准灵敏度降低大于10%,在正确的检验基准灵敏度下对自上次校验合格后检验的合格样
品重新进行检验。
11.2.2 检验基准灵敏度、缺陷评估、声传输衰减测试,应使用同一组对比试块。
12 检验报告
检验报告至少应给出以下几方面内容:
a) 报告编号;
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GB/T6519—2024
b) 送检单位;
c) 产品名称、规格或型号、牌号、状态、批号、熔次号、样品编号;
d) 超声波检验仪、探头、试块型号和编号、耦合剂、检验频率;
e) 检验技术;
f) 检验及验收标准;
g) 检验结果;
h) 检验人、审核人、检验日期。
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GB/T6519—2024
附 录 A
(规范性)
标准试块
A.1 标准试块用料坯
A.1.1 铝合金试块根据使用要求选用7A09T6、7075T6、2A12T6或2024T6料坯进行制作,镁合金试
块选用ZK61(MB15)或ZK60料坯进行制作。一组试块应在同熔次、同批次及加工和热处理状态相同
的材料中选择,试块表面应连续光滑。铝合金标准试块、镁合金标准试块不能互换使用。
A.1.2 在截取制作标准试块料坯前,应对原材料进行100%超声纵波检验,声束应垂直于金属流线方
向,检验灵敏度调整到在检验范围内使噪声显示波幅值为垂直极限20%,扫描步进不大于探头最小有
效声束的50%,检验结果不应有大于噪声的任何超声响应显示,并进行底波监控测试,使底波不饱
和,底波幅值变化不应大于3dB。检验合格后截取加工不同厚度的试块料坯,采用相同的检验方法检
验试块料坯质量。
A.1.3 根据检验范围和检验要求确定试块组,纵波标准试块组至少由12个不同埋深平底孔试块组
成,在制作平底孔前应采用水浸超声纵波垂直入射检验技术对试块组中的每一个料坯进行声衰减一致
性测试,使试块一次底反射波幅值为垂直极限80%,记录增益值,将测试结果制作试块料坯厚度-增益
关系图,画出线性拟合线,合格的试块组中任何点的增益值与拟合线上相应增益值的偏差在±1dB范
围内,见图A.1。
图A.1 一组合格的试块料坯声衰减特性示意图
A.2 标准试块形状与外观
纵波标准试块形状见图A.2。
18
GB/T6519—2024
标引序号说明:
ϕ ———平底孔直径;
I ———孔底平面度;
E ———标准试块直径;
G ———平行度;
F ———端面平面度;
N ———入射表面粗糙度;
K ———封孔直径;
M ———试块标识位置;
L ———试块标识尺寸;
U ———试块厚度;
θ ———平底孔垂直度;
J ———中心度;
B ———平底孔埋深;
D ———平底孔深度;
P ———封孔深度。
图A.2 纵波标准试块示意图
A.3 标准试块类型、用途、制作允许偏差、试块标识、试块尺寸
A.3.1 试块分为纵波标准试块和横波标准试块。纵波标准试块用于仪器、探头组合测试检验系统性
能,当传输修正测试符合9.4的规定时,可用于平表面检验;横波标准试块用于测试横波探头入射角、前
沿、声束偏离和分辨力。
A.3.2 标准试块制作允许偏差、试块标识应符合表A.1的规定。
19
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20
GB/T6519—2024
A.3.3 纵波标准试块组超声标准反射体平底孔直径、埋深、孔深和试块厚度应符合表A.2或表A.3的
规定。应根据使用要求选择制作相宜的标准试块组。一组试块由相同直径、相同孔径、相同孔深和不同
埋深的标准试块组成。
表A.2 平底孔深15mm 纵波标准试块组尺寸
序号
超声标准反射体平底孔深Da
平底孔直径ϕ
mm
平底孔埋深B
mm
试块厚度C
mm
123456789
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
0.4、0.8、
1.2、2.0、3.2
1.5 16.5
2.5 17.5
5.0 20.0
7.5 22.5
10 25.0
15 30.0
20 35.0
25 40.0
30 45.0
35 50.0
40 55.0
45 60.0
50 65.0
60 75.0
70 85.0
80 95.0
90 105
100 115
110 125
120 135
130 145
140 155
a 标准试块直径(E)不小于50mm。
21
GB/T6519—2024
表A.3 平底孔深19.1mm 纵波标准试块组尺寸
超声标准反射体平底孔深Da
序号
平底孔直径ϕ
mm
平底孔埋深B
mm
试块厚度C
mm 试块标识号
123456789
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0.4、0.8、1.2、2.0、3.2
1.6 20.6 -0006b
2.5 21.6 -0010
3.0 22.1 -0011
3.2 22.2 -0012b
6.4 25.4 -0025b
9.5 28.6 -0038b
12.7 31.8 -0050b
15.9 34.9 -0062b
19.1 38.1 -0075b
22.2 41.3 -0088b
25.4 44.5 -0100b
31.8 50.8 -0125b
38.1 57.2 -0150
44.5 63.5 -0175b
50.8 69.9 -0200
57.2 76.2 -0225b
63.5 82.6 -0250
69.9 88.9 -0275b
76.2 95.3 -0300
82.6 101.6 -0325b
88.9 108.0 -0350
95.3 114.3 -0375b
101.6 120.7 -0400
108.0 127.0 -0425b
114.3 133.4 -0450
120.7 139.7 -0475b
127.0 146.1 -0500
133.4 152.4 -0525b
139.7 158.8 -0550
146.1 165.1 -0575b
a 标准试块直径(E)不小于50.8mm。
b 标配试块组。
22
GB/T6519—2024
A.4 平底孔测评
A.4.1 超声标准反射体平底孔测量方法
A.4.1.1 用医用注射器抽取丙酮,将超声标准反射体的内腔冲洗干净,并用热风干燥。
A.4.1.2 用脱模剂润湿棉球,仔细轻擦内腔。
A.4.1.3 按照一定比例,将硫化剂加入所需数量的硅橡胶中,并搅拌均匀。
A.4.1.4 将配好的胶液缓缓注入超声标准反射体的内腔。为便于取出覆型体,在灌胶后应插入一定长
度刚性细金属丝。
A.4.1.5 将灌好胶的超声标准反射体试块立即移入真空箱中抽真空,抽真空开始后,视胶液排气情况
反复破真空、抽真空2次~3次,胶液中气泡排净后,可将试块取出,放置于室温空气中固化。待胶液完
全固化后,小心取出覆型体,在计量校准合格的影像测量仪下观测覆型体的端面直径和平面度及粗
糙度。
A.4.1.6 若使用其他方法对超声标准反射体进行测量,应经供需双方协商确定。
A.4.2 纵波标准试块组超声响应特性
A.4.2.1 平底孔制作完成后应进行清洁及临时封堵,确认无泄漏。
A.4.2.2 采用频率5MHz、直径9.5mm 的水浸检验圆形平探头与校准合格仪器进行组合,水层距离设
置为探头在水中的最后一个声压极大值处的距离,根据需方使用要求,对制作完成的一组标准试块按
A.4.2.3的规定制作距离-增益超声响应曲线,或按A.4.2.4的规定制作距离-波幅超声响应曲线并符合
要求。
A.4.2.3 将探头放在平底孔的上方,移动探头找平底孔最大超声响应波幅值,调整仪器增益使平底孔
超声响应达到垂直极限某一基准值(基准值是垂直极限50%~90%之间的某一波幅值),记录测试的增
益值,对每一个不同埋深平底孔进行测试,绘制试块组距离-增益关系图,制作最佳拟合趋势线。一组合
格的标准试块组距离-增益超声响应曲线不应有任何点偏离最佳拟合线+2dB~-3dB范围内。任何
没有落在正常距离-增益超声响应曲线要求范围的平底孔标准试块是不符合要求的。任何情况下,不应
以更改平底孔的方式来改变试块的超声响应特性。图A.3给出了一组直径1.2mm、孔深19.1mm、不
同埋深平底孔标准试块制作的距离-增益最佳拟合趋势线示例。
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GB/T6519—2024
注:受频率5MHz、直径9.5mm 的水浸圆形平探头分辨力影响,埋深小于10mm 的平底孔试块不在该方法制作的
超声响应最佳拟合趋势曲线范围内。
图A.3 距离-增益超声响应曲线
A.4.2.4 将探头放在低于1/4试块组测试范围的一个平底孔试块的上方,移动探头找平底孔最大超声
响应波幅值,通过调整仪器增益使超声响应信号波幅值为垂直极限80%,不改变任何测试参数,测试其
他不同埋深平底孔试块超声响应最大波幅值,绘制试块组距离-波幅关系图,制作第一条最佳拟合趋势
曲线;对超声响应波幅值低于垂直极限20%的平底孔试块的前一个试块进行再一次测试,找平底孔最
大超声响应波幅值,调增益使波幅值为垂直极限80%,参数设置不变,对平底孔埋深排列更大的所有试
块进行测试,绘制试块组距离-波幅关系图,制作第二条最佳拟合趋势曲线。一组合格的标准试块组距
离-波幅超声响应曲线不应有任何点偏离最佳拟合线±1dB范围内。任何具有超声响应不规则,没有落
在正常距离-波幅响应曲线范围的试块应是不符合要求的。任何情况下,不应以更改平底孔的方式来改
变试块组的超声响应特性。图A.4给出了一组直径1.2mm、孔深15mm、不同埋深平底孔标准试块制
作的距离-波幅最佳拟合趋势线示例。
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GB/T6519—2024
注:受频率5MHz、直径9.5mm 的水浸圆形平探头分辨力影响,埋深小于10mm 的平底孔试块不在该方法制作的
超声响应最佳拟合趋势曲线范围内。
图A.4 距离-波幅超声响应曲线
A.4.2.5 若增加表A.2、表A.3以外的平底孔埋深试块补充试块组,其超声响应特性应符合A.4.2.2的
规定。
A.4.2.6 当平底孔埋深不小于3倍的近场距离时,同埋深、不同平底孔直径之间的超声响应波幅值符
合表A.4的关系特性。
表A.4 同埋深、不同平底孔直径之间的超声响应关系特性
平底孔直径a
mm
平底孔面积b
mm2
超声响应波幅值c
(以垂直极限百分比表示)
%
波幅1 波幅2 波幅3 波幅4
平底孔超声响应分贝差值d
dB
0.4 0.13 25 11 4 1.6
0.8 0.50 100 45 16 6
1.2 1.13 — 100 35 14
2.0 3.14 — — 100 40
3.2 8.04 — — — 100
12
9
—
a 直径比为2∶1的平底孔反射体超声响应分贝差值为12dB。
b 面积比为2∶1的平底孔反射体超声响应分贝差值为6dB。
c 超声响应波幅值与平底孔面积成正比。
d 直径0.8mm 与1.2mm 的平底孔超声响应分贝差值为7dB,直径2.0mm 与3.2mm 的平底孔超声响应分贝
差值为8dB。
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GB/T6519—2024
A.5 标准试块标识、标准反射体封堵与表面处理
A.5.1 应对试块进行永久标识,标识顺序为材料牌号、平底孔直径、平底孔埋深、试块编号。
A.5.2 标准试块组的物理尺寸和超声响应曲线测试合格后,应对平底孔进行永久性封堵处理,以提供
一个空气-金属界面,防止外来异物及液体进入。一组试块编号应能追溯到证书和试块超声响应曲线。
对于水浸法使用的标准试块,应对试块表面进行阳极化处理或其他表面防护处理,以增强抗腐蚀能力。
A.6 标准试块质量证明书
标准试块应有供方提供的质量证明书,并符合A.1~A.4的规定,证书应包含如下信息:
a) 试块加工外形尺寸测试数据;
b) 制作的超声标准反射体尺寸和埋深及位置测试数据;
c) 符合A.4.2要求的超声响应曲线;
d) 材质说明。
A.7 标准试块定期检验与校准
A.7.1 试块在初次使用前及每年应由使用单位按A.4.2.2要求进行超声响应曲线测试,并保存测试
数据。
A.7.2 试块表面应清洁、光滑、连续,不应有任何影响使用的表面损伤。使用单位应对标准试块外观进
行定期检查,如有损伤或封孔脱落应进行超声响应曲线测试,测试合格后方可使用。
A.7.3 试块应至少每5年送校准机构,按A.4.2.2规定进行校准并符合要求。
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GB/T6519—2024
附 录 B
(规范性)
对比试块
B.1 对比试块用料坯
B.1.1 试块应与被检样品材质相同或与被检样品声传输特性、声速、声阻抗相同或相似,通常情况下
A.1.1规定的材料可用于制作铝合金或镁合金对比试块。当传输修正测试不符合9.4规定时,试块材料
应在被检样品中选取。铝合金对比试块、镁合金对比试块不能互换使用。
B.1.2 试块在制作超声参考反射体前应对料坯按A.1.2规定进行材料质量检验并符合要求。
B.1.3 试块超声入射面粗糙度应与被检样品检验面状态相同或优于被检样品检验面。
B.2 对比试块形状与外观
B.2.1 试块形状应与被检样品检验面形状相同或相似,根据被检样品检验面形状选择制作试块,检验
面为平表面的被检样品应选用平表面试块;检验面为曲面的被检样品,若曲率半径不大于125mm,应
选用曲面试块,只有当测试数据证明通过平面试块与曲面试块测试获得的校正系数修正得到需方批准
时,才可用平表面试块通过校正系数修正检验曲率半径不大于125mm 曲面样品。试块直径与被检样
品的直径偏差应符合表B.1的规定;管状样品检验选用的试块壁厚应在被检样品壁厚的±25%范围内。
对于曲率半径大于125mm 的被检样品,可使用平表面试块。
表B.1 圆柱形或管状对比试块与被检样品直径偏差及平底孔尺寸
样品类型
超声参考反射体平底孔直径
mm
试块直径
mm
与被检样品直径偏差
mm
圆柱形样品
管状样品
0.4、0.8、1.2、2.0、3.2
10~20 +02
>20~30 +05
>30~60 ±5
>60~80 +-150
>80 ±10
≤250 ±10%d
注:d 为管状样品直径。
B.2.2 若有特殊要求或使用特殊形状被检样品的试块应由供需双方协商确定,应有试块制作技术
要求。
B.3 对比试块类型、用途
试块分为纵波试块、横波试块。用于调整检验系统灵敏度、检验范围及评估缺陷当量大小和位
置,保证检验结果的再现性。
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GB/T6519—2024
B.4 对比试块尺寸、超声参考反射体尺寸、样品类型
B.4.1 纵波检验对比试块
应根据被检样品类型选择试块,试块符合以下要求:
———超声参考反射体是平底孔,平底孔直径应符合表7规定,平底孔制作应符合A.3.2规定;
———试块可做成同孔径不同埋深或同埋深不同孔径的分体试块,若试块上不止一个平底孔,相邻平
底孔中心轴线间距和平底孔中心轴线距侧边的距离应符合表B.2平表面阶梯形或矩形试块
要求;
———平表面圆形试块外径尺寸应符合表B.2要求,根据使用要求平表面试块可制作成阶梯形或
矩形;
———圆柱形试块、圆柱形阶梯试块应符合表B.2的要求;
———管状纵波试块应根据检验厚度至少钻制3个同孔径不同埋深的平底孔,平底孔直径应符合验
收标准等级要求,平底孔埋深应符合表B.2的要求,管壁厚度增加时,宜根据检验要求增加不
同埋深平底孔。
28
GB/T6519—2024
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29
GB/T6519—2024
标引序号说明:
FBH ———平底孔;
B0、B1、B2、B3 ———超声参考反射体平底孔埋深,B0 用于测试上表面分辨力;
D 、D0 ———超声参考反射体平底孔深度,D0 用于测试下表面分辨力;
ϕ ———超声参考反射体平底孔直径;
F1 ———超声参考反射体平底孔中心轴线距侧边距离和相邻超声参考反射体平底孔中心轴线间距;
W ———导向孔深度;
θ ———平底孔垂直度。
图B.1 纵波平表面检验用矩形对比试块
标引序号说明:
FBH ———平底孔;
B0、B1、B2、B3 ———超声参考反射体平底孔埋深,B0 用于测试上表面分辨力;
D 、D0 ———超声参考反射体平底孔深度,D0 用于测试下表面分辨力;
ϕA、ϕB、ϕC ———超声参考反射体不同平底孔直径;
F0 ———相邻超声参考反射体平底孔中心轴线间距;
F1、F2 ———超声参考反射体平底孔中心轴线距侧边距离;
θ ———平底孔垂直度。
图B.2 纵波平表面检验用阶梯形对比试块
30
GB/T6519—2024
标引序号说明:
FBH ———平底孔;
E ———试块直径;
B0、B1、B2、B3 ———超声参考反射体平底孔埋深,B0 用于测试上表面分辨力;
D0、D ———超声参考反射体平底孔深度,D0 用于测试下表面分辨力;
ϕA、ϕB、ϕC ———超声参考反射体不同平底孔直径;
F0 ———相邻超声参考反射体平底孔中心轴线间距;
F1、F2 ———超声参考反射体平底孔中心轴线距侧边距离;
θ ———平底孔垂直度。
图B.3 纵波曲面检验用直径大于40mm 的圆柱阶梯形对比试块
标引序号说明:
FBH ———平底孔;
E ———试块直径;
B0、B1、B2、B3 ———超声参考反射体平底孔埋深,B0 用于测试上表面分辨力;
D ———超声参考反射体平底孔深度;
ϕ ———超声参考反射体平底孔直径;
F1 ———相邻超声参考反射体平底孔中心轴线间距和超声参考反射体平底孔中心轴线距侧边距离;
W ———导向孔深度;
θ ———平底孔垂直度。
图B.4 纵波曲面检验用直径大于40mm 的圆柱形对比试块
31
GB/T6519—2024
标引序号说明:
FBH ———平底孔;
E ———试块直径;
B0、B1、B2、B3 ———超声参考反射体平底孔埋深,B0 用于测试上表面分辨力;
D0、D ———超声参考反射体平底孔深度,D0 用于测试下表面分辨力;
ϕA、ϕB、ϕC ———超声参考反射体不同平底孔直径;
F1 ———超声参考反射体平底孔中心
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