GBT 47561-2026《焊缝无损检测 超声检测 铝及铝合金检测技术及验收》

1焊缝无损检测超声检测铝及铝合金检测技术及验收本文件规定了铝及铝合金熔化焊焊接接头超声脉冲回波检测的检测等级、设备与器材、检测准备、仪器调节、检测技术、不连续的验收及检测报告等要求。本文件适用于母材厚度6mm～130mm、外径不小于500mm、母材和焊缝均为铝及铝合金、声衰减低(特别是散射衰减小)的全熔透对接接头。外径小于500mm、其他厚度范围、声衰减高的焊接接头的超声脉冲回波检测参照执行。2规范性引用文件GB/T11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T19799.1无损检测超声检测1号校准试块GB/T19799.2无损检测超声检测试块第2部分：2号标准试块GB/T22087铝及铝合金的弧焊接头缺欠质量分级指南GB/T27664.1无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分：仪器GB/T27664.2无损检测超声检测设备的性能与检验第2部分：探头GB/T27664.3无损检测超声检测设备的性能与检验第3部分：组合设备GB/T29711焊缝无损检测超声检测焊缝内部不连续的特征GB/T34628焊缝无损检测金属材料应用通则GB/T39240无损检测超声检测总则GB/T39242无损检测超声检测灵敏度和范围设定3术语和定义GB/T12604.1和GB/T34628界定的术语和定义适用于本文件。下列符号和缩略语适用于本文件，见表1。2表1符号和缩略语一一lptxy2如果焊接接头两侧母材厚度不相同，则t取两侧母材厚度的较小5检测前需要的信息5.1必要的项目a)参考等级；b)不连续的评定方法；c)验收等级；d)检测等级；e)检测时被检对象所处的制造和加工状态；f)横向不连续的检测范围；g)焊前和/或焊后的母材检测；h)书面检测工艺规程的内容。注：参考等级也称为参考水平。验收等级也称为验收水平。5.2检测前所需的必要信息焊接接头超声检测前，检测人员应获得以下必要信息：a)母材类型和产品门类；b)检测时被检对象所处的制造或加工状态，包括热处理状态或其他状态；c)焊后热处理的时机和程度；d)坡口形式和尺寸；e)表面状态要求；f)焊接工艺规程或相关焊接工艺参数；g)报告要求；h)验收等级；i)检测范围(包括横向不连续的检测要求，如相关);j)检测等级；k)发现不可接受的不连续的纠正程序。35.3检测工艺规程6.1检测等级分类检测等级分为A级、B级和C级。从检测等级A级～C级，应逐级增加检测覆盖范围(如增加扫查次数和表面修磨等)。检测等级的选择应符合焊缝质量等级(如GB/T22087)、焊缝检测文件(如GB/T34628)、产品文件或技术协议规定。采用的检测等级应符合表2的规定。表2应采用的检测等级6.3不同检测等级的一般要求检测等级A级～C级的一般要求，按表3的规定执行。表3检测等级扫查区宽度直探头检测12a14e12a14e12e14e12工4e24b28c14表3检测等级(续)扫查区宽度直探头检测13d1单面双向2d252单面双向4d292双面双向4d由技术协议特别规定增加串列检测技术。°仅由技术协议特别规定。4焊缝表面磨平。单面环焊缝只磨外表面即可。如果只能进行单侧扫查，宜选用2种不同角度的探其中一个探头角度宜为使声束垂直坡口面的角度。7设备及器材与本文件配合使用的仪器、探头及组合设备均应分别符合GB/T27664.1、GB/T27664.2和7.2标准试块采用的标准试块为GB/T19799.1规定的1号校准试块或GB/T19799.2规定的2号标准试块。7.3.1对比试块的分类本文件使用的对比试块为RB-AL-1、RB-AL-2及RB-AL-3。RB-AL-1适用于母材厚度范围为6mm～40mm的焊接接头超声检测。RB-AL-2适用于母材厚度范围为40mm～80mm的焊接接头超声检测。RB-AL-3适用于母材厚度范围为80mm～130mm的焊接接头超声检测。7.3.2对比试块制作7.3.3对比试块尺寸铝及铝合金对比试块RB-AL-1、RB-AL-2及RB-AL-3的形状及尺寸应符合图1、图5表4对比试块尺寸注1:公差：孔的直径±0.02mm;开孔垂直度±0.1°;其他尺寸±0.05mm。注2:试块的长度L最好由使用的声程决定单位为毫米图1RB-AL-1对比试块单位为毫米导图2RB-AL-2对比试块6单位为毫米检测频率应在2MHz～5MHz。当母材厚度不大于40mm,或按GB/T29711描述的方法对不连续进行评定时，应采用较高的检测频率。7.4.2折射角折射角是指在被检工件中的横波折射角，宜按照表5的规定选取。条件允许时，应采用较大折射角。当使用2个或2个以上探头时，探头间的折射角度差不应小于10°。检测坡口面未熔合时，应采用使声束与焊缝坡口面接近垂直的折射角。检测焊缝背面开口的未焊透时，应采用范围为35°~55°的折射角。当母材厚度小于20mm时，宜采用70°的折射角。表5宜采用的折射角折射角I≤40mm时55°~70°40mm<t≤80mm时50°~68°t>80mm时45°~63°晶片尺寸宜按照表6选定。7表6宜采用的晶片尺寸晶片尺寸(实际尺寸或当量尺寸)6mm~12mm(或等效面积的矩形晶片)12mm～24mm(或等效面积的矩形晶片)7.4.4曲面扫查时的探头匹配检测面与探头底面之间的间隙不应大于0.5mm。对于在圆柱面或球面上扫查的平探头，按公式(1)核查：式中：g——检测面与底面之间的间隙，单位为毫米(mm);a——探头在曲面方向上的尺寸，单位为毫米(mm);D——工件直径，单位为毫米(mm)。如果按公式(1)计算得出的间隙大于0.5mm,则探头底面应修磨至与曲面吻合，灵敏度和时基范围应重新调整。7.5耦合剂耦合剂应符合GB/T39240的规定。范围调节、灵敏度设定和工件检测时应采用相同的耦合剂。8检测准备8.1焊缝形状尺寸的测定检测前应了解或测量记录焊缝的坡口形式、母材厚度、焊缝宽度等。8.2检测区域检测区域是指焊缝和焊缝两侧热影响区宽度。如果热影响区宽度未知时，取焊缝两侧母材各10mm宽度。检测面应平整，无妨碍超声传输或探头移动以及引起判别错误的附着层和生成物等。8.3母材检测除非能证实(如制造过程的预检)母材金属高衰减或缺欠的存在不影响横波检测，否则扫查区的母材金属应在焊前或焊后进行纵波检测。纵波检测的技术及验收按本文件的9.4、10.4及11.2的规定执行。9仪器调节9.1斜探头入射点宜采用1号校准试块、2号标准试块或对比试块(RB-AL-1、RB-AL-2及RB-AL-3)测定斜探头的入射点。使用对比试块测定斜探头的入射点时，宜采用公式(2),见图4:8式中：L——斜探头的前沿距离；N——第1个孔深度H₁与第2个孔深度H₂之比。H₁——第1个孔的深度；H₂——第2个孔的深度；图4使用对比试块进行调节的示意图9.2时基线调整9.2.1时基线调整时基线的调整按以下两种方法。a)宜采用1号校准试块或2号标准试块进行时基线调整。当被检工件横波声速与铝及铝合金的横波参考声速(3150m/s)误差不超过30m/s时，校准试块上100mm碳钢的声程相当于铝及铝合金中96.8mm的声程。如误差超过30m/s,可采用公式(3)计算折算后的铝及铝合金的声程：式中：XAI——折算后铝及铝合金中的声程；CA——被检工件的横波声速(可通过采用横波直探头发射直射横波，在已知厚度工件处产生9两次回波测出);XFe——碳钢中的声程。b)也可采用对比试块上2个不同深度的横孔的声程进行时基线调整。可采用公式(4)计算两个横孔的声程，见图4:式中：S,—第n个孔的声程(不包括斜楔内的声程);H。———第n个孔的深度；L。——探头达到最高波幅时，探头前沿与第n个孔的水平距离。L—-斜探头的前沿距离。9.2.2时基线修正检测中至少每4h或检测结束时，应核查时基线设定。如果在核查中发现时基线偏差值大于1%时，应按表7的要求进行修正。表7时基线修正时基线偏差值时基线修正1%<偏差值≤2%9.3折射角的测定折射角可采用对比试块RB-AL-1、RB-AL-2或RB-AL-3进行测定。可采用公式(5)计算斜探头的折射角，见图4。式中：α——斜探头的折射角；S,——第n个孔的声程(不包括斜楔内的声程);H„——第n个孔的深度。9.4灵敏度设定9.4.1等级分类灵敏度设定以下4个波幅等级：a)参考等级；b)评定等级；c)验收等级；d)记录等级。9.4.2参考等级应以直径为3mm的横孔反射波幅作为参考等级(H₀)。9.4.3评定等级按照GB/T22087描述的B级和C级焊接接头质量等级要求，验收等级应分为2级(AL2)和3级(AL3)。质量等级和验收等级的对应关系应符合表8的规定。表8质量等级与验收等级的关系不推荐采用超声检测，但能在规范规定后使用(与C级焊缝质量要求一致)。9.4.5记录等级记录等级也称为记录水平。记录等级由各自验收等级-4dB获得。9.4.6距离-波幅曲线(DAC)在对比试块上实测绘制距离-波幅曲线。距离-波幅曲线可由参考等级、评定等级、验收等级中的一条或多条曲线组成。参考等级、评定等级、验收等级应按表9的规定设定。表9灵敏度设定的横孔(H₀)I≤t时：H₀-2dB;I>1时：H₀-8dBI≤0.5t时(最大不超过50mm):H₀+2dB;0.5t<I≤t时(最大不超过50mm):H₀—4dB;I>t或大于50mm时：H₀-8dBI≤t时：H₀+2dB;I>t时：H₀-4dBI≤0.5t时(最大不超过60mm),H₀+6dB;0.5t<I≤t时(最大不超过60mm):H;I>t或大于60mm时：H₀-4dB注：供需双方对验收有更高要求时，见附录当使用对比试块确定参考等级时，应在工件和试块有代表性的位置测量声能传输损失差值。按GB/T39242描述的方法选择适用的技术。当检测对象存在较大的声能传输损失差值，但未发现明显原因时，应测量检测对象不同位置的声能传输损失，并应采取修正措施。扫查时应满足以下要求。a)扫查灵敏度不低于评定等级。b)根据被检工件的厚度选择检测面和扫查范围。当检测呈一定角度的平面型缺欠时，选择能产生接近垂直缺欠平面声束的检测面。d)检测横向缺欠时，使斜探头与焊缝中心线成0°~60°进行平行或斜平行扫查。10.3不连续位置所有不连续的位置，应在同一个参考坐标系里标注。应选择检测面的某一点作为坐标原点。当从多个表面进行检测时，每个检测面都应规定坐标原点。在这种情况下，应建立所有坐标原点之间的位置关系，以便所有不连续的绝对位置从指定的坐标原点确定。环形焊缝检测时，应在装配前规定内外圈的坐标原点。10.4指示评定10.4.1一般要求10.4.2最大回波幅度应移动探头找到最大回波幅度，并记录相对于参考等级的幅度差值。当使用不同折射角的探头或从不同检测面(侧)检测同一不连续时，获得的最大回波幅度为该不连续的回波幅度。10.4.3不连续的长度除非另有规定，不连续的长度应按照附录A描述的固定回波幅度等级技术，通过测量回波超过评定等级的探头移动距离来确定。10.4.4不连续的自身高度如技术协议有规定，测定不连续的自身高度。10.4.5不连续的特征如技术协议有规定，不连续的特征应按照GB/T29711描述的方法评定。11不连续的验收11.1一般要求纵向不连续应按照表9的规定执行，当不连续的回波幅度超过验收等级时，不连续应被评为不可接受的不连续。当检测横向不连续时，验收等级按照11.1及11.2的规定执行。11.4相邻不连续b)2个不连续的间距d,小于母材厚度的一半且不大于10mm;c)2个不连续的间距d小于母材厚度的一半且不大于10mm;2个不连续的组合长度为l₁₂=l₁+l₂+d,见图6。组合长度L₁₂,以及2个不连续中最高回波幅度的较大值，应按照11.2规定的验收等级进行评定。1标引符号说明：d₂—x方向上两相邻不连续的间距；dy—y方向上的间距；d₂—2方向上的间距；l。——不连续个数n=1,…,3时，单个不连续的长度。图5相邻不连续的几何模型标引符号说明：d,—x方向上两相邻不连续的间距；l₁,l₂———单个不连续的长度；l₁2——组合长度。图6一组相邻不连续的长度11.5可接受的不连续的长度所有超过记录等级的单个可接受的不连续应继续评定。所有超过记录等级的单个可接受的不连续的累计长度，定义为在给定的焊缝长度范围内，单个不连续的长度和相邻不连续的组合长度总和，见图7。标引符号说明：1.——累计长度；lw——给定的焊缝长度(6倍母材厚度t);ln——当不连续个数n=1,…,7时，单个不连续的长度。图7不连续的累计长度在任意的焊缝长度Lw(Lw=6t)内，2级验收时，所有超过记录等级的单个可接受的不连续的最大累计长度l。不应大于焊缝长度lw的20%;3级验收时，所有超过记录等级的单个可接受不连续的最大累计长度l。不应大于焊缝长度lw的30%。检测报告应至少包含以下信息。a)被检对象特征：1)材质和产品种类；2)尺寸；3)被检焊缝/焊接接头所处位置，几何结构图示(如需);4)焊接工艺、技术协议和热处理状态；7)被检对象温度。b)合同要求，如工艺和特殊协议等。c)检测地点和检测日期。d)检测人员签名和资格。e)超声检测仪的制造商、机型和编号(如需)。h)耦合剂。i)检测等级和引用的书面检测工艺规程。j)检测范围。k)扫查区位置。1)按10.3规定的坐标原点和参考坐标系详情。m)使用图示示意，标识探头摆放位置。n)时基线范围。o)灵敏度设定方法及其