EN10160：1999.doc

厚度大于或等于6mm扁平产品的超声波检验方法（反射法）EN10160:1999本殴洲标准于1999年3月3日由CEN批准。CEN的组员必须遵守CEN/CENELEC的内部规则，该规则规定了在无任何更换的情况下给予该欧洲标准一种国家标准的资格条件。到目前为止，有关这类国家标准的最新清单和参考摘要可通过向中央秘书处或任何CEN成员申请索取。本欧洲标准现存叁个正式版本（英文、法文、德文），其它任何不同CEN成员有以下国家的国家标准实体：奥地利、比利时、捷可共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡公国、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、英国。CEN欧洲标准化委员会前 言本欧洲标准由技术委员会ECISS/TC2“钢铁物理化学和无损检验“秘书处（由AFNOR主持）制定。本欧洲标准将通过最迟于2000年1月的同等内容版本或通过认可的方式被给予国家标准资格，且有冲突的国家标准应于2000年1月前废除。依照CEN/CENELEC内部规则，下列国家的国家标准组织应执行本欧洲标准：奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡公国、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、英国。1 范围本欧洲标准描述了用超声波检验无涂层的扁平产品内部不连续（缺陷）的一个方法。她适用于公称厚度范围为6mm200mm的非合金或者合金钢扁平产品，不包括奥氏体钢或者奥氏体铁素体钢。但是，只要噪声信号和回波探测临界值振幅之间的差值相对于规定极限足够大，则此标准可以适用于后面这种类型的钢材。本标准按照第九条款规定的准则，对扁平产品本体规定了四个质量等级（So、S1、S2、S3），对边缘规定了五个质量等级（E0、E1、E2、E3、E4）。对其它的检验方法或检验设备，如果在本标准的条件下可获得同样结果的话，厂家也可以采用。在有冲突的情况下，仅以本标准定义的方法为准。厚度小于6mm扁平产品的检验必须经相关方特殊同意。通常在生产地点进行检验，或根据供货方的许可。如果合同规定，检验可以在买方或其代表在场时进行。附录A中列出了几种欧洲语言的等同术语。2 参考标准本标准使用了由其它出版社的注明日期或没有注明日期的参考标准。这些参考标准在本文适当的地方被引用并且列出了出版社的名称。对于注明日期的参考标准，本标准引用时仅使用其修补或修订本。没有注明日期的参考标准，仅使用其出版物的最新版本。EN473，无损检验人员的资格和证明总则PrEN1330-4，无损检验-术语-第四部分；无损检验中使用的术语3 术语和定义在PrEN1330-4中给出的定义和下列定义使用：3.1在扁平产品厚度范围内的任何缺陷，如平面或层状撕裂、单面或多面夹杂带或群。注：本文中指的是不连续。3.2缺陷不可接受的内部不连续，即超过规定的最大尺寸或分布密度极限。3.3分布密度在每一规定的本体面积或每一规定边缘区域的长度内，尺寸大于一个规定的最小尺寸和小于一个规定的最大尺寸的单个内部不连续点的数量。3.4 人工和辅助人工检验由操作者使用一个或几个超声波探头置于扁平产品表面进行检验，并且在钢板表面进行适当的扫描，通过直接观察或通过固定的信号振幅显示装置，在显示屏上目示检查超声波信号。3.5 自动或半自动检测采用机械的方法，使用一个或几个超声波探头，在扁平产品表面制作适当的扫描线，通过电子方式评定超声波指示信号。这样的检验可以无需操作者参与，是完全自动化的，或由操作者完成基本的设备操作功能，即半自动检验。4 原理采用的原理是超声波信号的反射（通常是纵向的），其平均方向垂直于产品表面。检测包括：（a）通过比较缺陷回波的高度与缺陷同深度处给定直径的平底孔回波的高度来确定任一缺陷位置。 注：只考虑那些至少与参考平底孔给出的回波高度相等的缺陷。 （b）然后确定缺陷区域，不连续区域由探头中心位置，对应考虑缺陷回波高度为底波最大高度一半的缺陷（6dB方法）。对所有厚度扁平产品的探测在第一超声扫描中完成且仅从一侧执行。5 人员检验由符合EN473要求的具有3级资格证书的人员来完成。6 设备6.1 说明探测设备应该配有一个示波器屏幕，可以跟踪通过材料的超声波的路径。示波图应该是清晰可见的，连续回波的对应峰值应该是明显和非常清晰的；设备应适当校准过且装有分贝标记的放大器。可以使用带显示器的超声波检测设备和刻有dB的放大控制装置，或无显示器的设备。无显示器的设备应该能够完成自动振幅检测和评定，且其测量装置应该是按Db校准。应该可以调节放大率、功率和扫描基线。设备至少包括一个探头，它可以是一个单晶探头，即可以发射又可以接受（单探头），亦可是双晶探头（有独立的发射接收转换器）。发射及接收的波的平均方向应垂直于产品的表面。探头应有一定的频率及尺寸，以保证检验范围内要求的灵敏度。单探头的盲区要求尽可能地小，也就是说：盲区应为扁平产品厚度的15%或15mm，取其较小者。双晶探头的焦点应适合扁平产品的厚度。探头的主要尺寸为直径10mm至25mm，探头的公称直径频率为2MHZ到5MHZ之间。如果满足本标准的主要要求，较大尺寸和额定频率超出2MHZ至5MHZ范围之外的探头可以用于自动或半自动检验和/或当扁平产品呈现出高衰减时。如表1所示，探头类型取决于产品的厚度。表1 探头的类型扁平产品的公称厚度（e）或任一缺陷区的深度mm探头的类型6e60对晶探头60e200单或双晶探头a）、b）a）：如有冲突，所有的探头类型由协议规定。b）：在用液浸法或水柱技术进行自动检验时，厚度小于60mm允许用单晶探头。探头可以手持，亦可装在连续检测的设备之上，该设备的扫描速度足够低，以便于确定缺陷位置，并考虑到屏幕显示的滞后性，或者安装一个缺陷显示装置。当使用双晶探头时，两个晶片的隔离层的方向应垂直于扫描的方向。设备的验证工作应按有关的国家标准进行。6.2 设备的调节设备投入使用前要对扫描基线、功率及放大率的特别要求进行确定。将扫描基线调整到一个值，此值使得示波器屏幕上发射回波与底面回波之间的距离足以清晰地显示出允许缺陷回波。至少应显示两个底面回波。功率与放大率的调节应在无任何缺陷回波的完好区域上同时进行。第一次底面回波可调至设备线区域内与屏幕高度相适应的最大波高（一般来说，在全屏幕高度的80%至100%之间）。至少每隔8小时，应校正一次设备。7 耦合条件扁平产品的表面状态耦合介质应保证探头与扁平产品表面之间有充分的接触，通常用水作介质，但供方可决定用其他耦合介质（如：油、湖状物）。表面状态应允许当探头放在无内部缺陷的任何区域上时，可区分出至少两次连续的底面回波，扁平产品通常不需作任何特殊的表面处理便可进行检测。8 扫描方法8.1 总则对扁平产品本体来说，检测是基于统计方法，除非定单中另有说明。按照质量等级，扁平产品的扫描按8.2或/和8.3执行。在定货时经商定，可以提供特定区域或扁平产品本体的扫描，操作条件也应包含在协议中。8.2 扁平产品本体检验8.2.1 SO及S1级的扁平产品扫描包括沿平行于扁平产品边缘的200mm见方的格子线进行的连续检验，或沿表面上均匀分布的平行线（或振动线），给出相同的控制程度。8.2.2 S2及S3级的扁平产品扫描包括沿平行于扁平产品边缘的100mm见方的格子线进行的连续检验，或沿表面上均匀分布的平行线（或振动线），给出相同的控制程度。8.3 钢板边缘的检验扫描包括表2对沿扁平产品四周边缘的区域的全部检测表2 扁平产品边缘区域的宽度扁平产品的厚度e，mm区域宽度mm6e505050e10075100e2001009 步骤9.1 灵敏度和设置范围对每一种型号的探头，应给出使用的曲线；a） 底面回波高度变化随扁平产品厚度变化的曲线；b） 平底孔回波高度随其深度、孔直径变化的曲线；11mm孔适用于SO，S1，EO和E1级；8mm孔适用于S2，E2和E3级；5mm孔适用于S3和 E4级；孔的底部要尽可能平整，平行于超声波入射面并且无显著降低其超声波反射能力的凹坑或划痕标志。平底孔的直径和凹口宽度允许偏差为+5%。只要使用同样的设备/传感器类型组合，选定凹口的长度和宽度提供一个基本上等同于从规定平底孔得到的超声波信号反射，允许使用矩形槽。当采用双晶探头检验时，对于所有质量等级，只用5mm直径孔，因为相应于8mm和11mm直径孔的特性曲线与底面回波曲线相互干扰、难以分清。应采用试块确定这些曲线（分度试块用于测定底面回波高度变化的曲线；具有不同深度的平底孔的试块用于测定直径为11mm、8mm和5m的特殊曲线）。试块由组织均匀的碳钢组成，每一条曲线至少应在探头使用范围内取5点确定。探头生产厂可提供所有这些曲线。这样，对于给定厚度的扁平产品，此方法为：将底面回波高度调整到底面回波高度变化曲线上的某一值，并根据选定级别，将缺陷的回波高度与回波特性曲线（11mm，8mm和5mm直径孔）相比较。仅当缺陷回波高度大于特性曲线的高度时，才将其计为缺陷。9.2 不连续（缺陷）的面积规定9.2.1 扁平产品本体体验9.2.1.1 用晶探头检验所有超出特性曲线的不连续（缺陷）区应使用6dB法来确定，也就是不连续（缺陷）范围由不连续（缺陷）的反射高度等于底波最大高度一半时的探头中心位置确定。接着，确定包含整个不连续（缺陷）的矩形，主要尺寸是不连续（缺陷）的长度，其次是不连续（缺陷）的宽度。这样矩形的面积亦可以计算出来了。矩形的面积定义为不连续（缺陷）的面积S。如果两个相领的不连续（缺陷）之间的距离小于或等于两者之间较小的长度时，这两个不连续（缺陷）应考虑为一个不连续（缺陷），其面积为两个不连续（缺陷）面积的总和。9.2.1.2 单探头检验检验包括：a） SO和S1级的扁平产品：依照8.2.1中定义的方法确定面积。b） S2及S3级的扁平产品：当使用5mm，8mm，和11mm直径孔的特性曲线进行检测时，简单计算不连续（缺陷）个数。确定方法如下：对于S2级：确定出回波的高度大于11mm直径特性曲线的不连续（缺陷）数量以及回波高度在8mm和11mm直径孔特性曲线之间的不连续（缺陷）数量N2（表4）；对于S3级：确定出回波的高度大于8mm直径特性曲线的不连续（缺陷）数量以及回波高度在5mm和8mm直径孔特性曲线之间的不连续（缺陷）数量N3（表4）；9.2.2 边缘检验检验包括与扁平产品本体（9.2.1）同样条件下，在8.3中所确定的不连续（缺陷）四周边缘（或按照简图焊接区域）的整个表面进行扫查。确定方法如下：平行于扁平产品边缘方向的不连续（缺陷）最大尺寸Lmax和最小尺寸Lmin；不连续（缺陷）的面积（S）；每1米长度内小于最大面积（Smax）、大于最小尺寸Lmin的不连续（缺陷）数量。用dB方法确定不连续（缺陷）的性质。10 收标准表3和表4按照探头使用类型，给出了扁平产品本体4个质量等级的验收标准（SO，S1，S2，S3），表5给出了5个边缘等级（E0，E1，E2，E3）（参考图1）。依照订货协议，可以供应与本体和/或四周边缘具有不同的质量等级的扁平产品。11 检验报告当要求时，生产厂提交的检验报告应至少包括以下几点：a) 参照的当前欧洲标准b）被检验扁平产品的参考数据（钢级、热处理状态、表面状态、尺寸）；c）超声波探头（类型、尺寸、频率）和设备的特性；d）操作条件（耦合介质，扫描，采用的面积确定方法，设备的调节）； e）检验结果；f）特殊协议中所提供的特殊点；g）检验报告日期表3 用双晶探头检验厚度60mm的扁平产品本体的验收标准等级不可接受的单个不连续（缺陷）mm2可接受的群集不连续（缺陷）考虑的面积amm2不允许超过的最大密度S0S50001000S5000在最密集处的1m1m见方的区域内：20S1S1000100S1000在最密集处的1m1m见方的区域内：15S2S10050S100在最密集处的1m1m见方的区域内：10S3S5020S50在最密集处的1m1m见方的区域内：10a)上述群集区（参看9.2）中每一个缺陷面积。注意：对于缺陷尺寸，如果使用的方法是不同于6dB法的其它合适的方法，那么厚度60mm时此表亦可使用。表4 用直探头检验扁平产品本体的验收标准等级不可接受的单个不连续（缺陷）mm2可接受的群集不连续（缺陷）考虑的面积a（数值）不允许超过的最大数量S0S5000 mm21000S5000 mm2在最密集处的1m1m见方的区域内：20S1S1000 mm2100S1000 mm2在最密集处的1m1m见方的区域内：15S2波高大于11mm平底孔特性曲线的不连续（缺陷）N2（8mm-11mm之间）在最密集处的1m1m见方的区域内：10S3波高大于8mm孔特性曲线的不连续（缺陷）N2（5mm-8mm之间）在最密集处的1m1m见方的区域内：10a)上述群集区每一个缺陷的尺寸（参看9.2）。表5 检验扁平产品边缘区的验收标准等级允许的单个不连续（缺陷尺寸）考虑的最小不连续（缺陷）