2025 无损检测 超声表面波检测方法

GB/T23904—2025

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

检测系统

4…………………1

检测准备

5…………………2

检测灵敏度

6………………2

检测

7………………………4

记录

8………………………5

补充检测

9…………………6

检测记录与报告

10…………………………6

附录资料性表面波矩形槽口对比试块

A()……………7

附录资料性表面波平底孔对比试块

B()………………8

附录资料性表面波单次检测范围的确定

C()…………9

参考文献

……………………10

Ⅰ

GB/T23904—2025

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替无损检测超声表面波检测方法与相

GB/T23904—2009《》,GB/T23904—2009

比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

,,:

更改了范围见第章年版的第章

a)(1,20091);

删除了人员资格见年版的第章

b)(20094);

更改了对仪器的要求见年版的

c)(4.1,20095.1);

更改了对探头的要求见年版的

d)(4.2,20095.2);

更改了编制检测工艺规程的要求见年版的

e)(5.1,20097.1);

删除了检测原理见年版的第章

f)(20096);

增加了检测灵敏度总则见

g)(6.1);

增加了对比试块类型见

h)(6.3.1);

更改了表面波矩形槽口对比试块灵敏度调节方法见年版的

i)(6.3.2.1,20098.2);

增加了表面波平底孔对比试块灵敏度调节方法见

j)(6.3.2.2);

更改了矩形槽口对比试块法的探头频率与对应的矩形槽口编号见表年版的表

k)(1,20091);

增加了平底孔对比试块法的探头频率与对应的平底孔编号见表

l)(2);

更改了距离波幅曲线曲线的绘制见年版的

m)-(DAC)(6.4,20098.3);

更改了检测灵敏度见年版的

n)(6.5,20098.4);

更改了探头扫查路径的要求见年版的

o)(7.1,20097.3);

更改了扫查覆盖见年版的

p)(7.4,20099.3);

增加了缺欠的定位见

q)(8.2);

增加了补充检测见第章

r)(9);

更改了检测记录与报告见第章年版的第章

s)(10,200911);

更改了表面波矩形槽口对比试块见附录年版的附录

t)“”(A,2009A)。

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

。。

本文件由全国无损检测标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC56)。

本文件起草单位上海金艺检测技术有限公司上海材料研究所有限公司东方电气集团东方锅炉

:、、

股份有限公司宁波市特种设备检验研究院江苏科技大学嘉兴市特种设备检验检测院江苏共昌轧辊

、、、、

股份有限公司上海新阵元电子科技有限公司江苏省特种设备安全监督检验研究院宁波甬创检测科

、、、

技有限公司宝山钢铁股份有限公司北京市核建恒信检测技术有限公司武汉中科创新技术股份有限

、、、

公司

。

本文件主要起草人宋华南蒋建生罗云东丁杰陈小明李斌彬刘炳霞李福山冯喜锋

:、、、、、、、、、

彭善柏谭云华张小龙彭辉汪长安严宇赵亚军丁晓滢丁小平韩丽娜胡利晨赵妍妍顾建平

、、、、、、、、、、、、、

宋益民沈凯峰沈彦文

、、。

本文件于年首次发布本次为第一次修订

2009,。

Ⅲ

GB/T23904—2025

无损检测超声表面波检测方法

1范围

本文件规定了接触式脉冲反射超声表面波检测通用方法用以检测金属材料表面缺欠

,。

本文件适用于表面粗糙度Ra不大于厚度不小于实施检测用表面波倍波长的工件检

6.3μm、5。

测圆柱体等曲面工件的曲率半径不小于

22.5mm。

注实施检测用表面波波长按工件的理论表面波声速实施检测用表面波探头的标称频率计算

:/。

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

。

无损检测术语超声检测

GB/T12604.1

无损检测超声检测设备的性能与检验第部分仪器

GB/T27664.11:

无损检测超声检测设备的性能与检验第部分探头

GB/T27664.22:

无损检测超声检测设备的性能与检验第部分组合设备

GB/T27664.33:

3术语和定义

界定的术语和定义适用于本文件

GB/T12604.1。

4检测系统

41仪器

.

超声仪器应符合的规定并应具备以下特性

GB/T27664.1,:

工作频率包括频率范围

———0.5MHz~10MHz;

具有以上连续可调的增益最小增益步进不大于

———80dB,1dB;

时基线性偏差不大于幅度线性偏差不大于

———0.5%,5%。

42探头

.

探头应符合的规定并满足以下规定

GB/T27664.2,:

能在检测面上通过纵波折射形成表面波

———;

晶片面积不应大于2且矩形晶片的任一边长不宜大于

———500mm,25mm;

频率范围宜为

———1MHz~5MHz;

偏向角不应大于

———2°。

曲面扫查时被测面与探头底面之间的间隙不宜大于否则探头底面应修磨至与曲面吻合

0.5mm,。

43系统性能

.

应定期核查时基线性增益线性物理状态与外观等核查方法核查周期和性能参数各项指标应

、、。、

1

GB/T23904—2025

符合的规定

GB/T27664.3。

44耦合剂

.

耦合剂透声性应较好且不损伤检测表面如机油甘油水等耦合剂

,、、。

5检测准备

51检测工艺规程

.

在检测之前编制检测工艺规程

,。

52检测时机及检测比例

.

原材料产品在采用表面波检测时检测时机及检测比例应按产品有关技术文件要求确定或由合同

、,

各方约定

。

53表面清理

.

应清除整个被检表面上的锈蚀飞溅覆盖层和油污等影响表面波传播的杂物相邻覆盖扫查时探

、、,,

头前方有效检测范围内无耦合剂干扰

。

6检测灵敏度

61总则

.

先采用直角棱边法或对比试块法确定基准灵敏度再适当增益后作为检测灵敏度

,。

62直角棱边法

.

当被检工件具有直角棱边时可选择工件完好部位直角棱边调节检测灵敏度

,。

将探头放置在距直角棱边一定距离a位置处并使表面波主声束垂直于工件直角棱边见图

(),,1。

转动探头使棱边反射回波幅度达到最大然后将此回波调节至满屏波高以此作为基准灵敏度

,,80%,。

也可采用材质与被检工件相同或具有相似的声学特性相同外形及表面状态且具有直角棱边的模

、

拟试件进行基准灵敏度调节

。

注直角棱边无倒角过渡反射面与检测面垂直反射面高度不小于实施检测用表面波倍波长

:,,5。

2

GB/T23904—2025

标引序号说明

:

a探头前沿距直角棱边的距离单位为毫米

———,(mm);

被检工件表面

1———;

主声束方向

2———;

探头

3———。

图1直角棱边法示意图

63对比试块法

.

631对比试块类型

..

对比试块人工反射体类型宜为矩形槽口或平底孔表面波矩形槽口对比试块的参考样式见附录

,

表面波平底孔对比试块的参考样式见附录

A,B。

632对比试块基准灵敏度调节方法

..

6321使用表面波矩形槽口对比试块

...

根据所使用的表面波探头频率按表在表面波矩形槽口对比试块上选择相应矩形槽口将探头放

,1,

置在试块矩形槽口面距矩形槽口一定距离位置处水平移动和转动探头获得矩形槽口反射回波幅度最

,

大值然后将此回波调节至满屏波高以此作为基准灵敏度

,80%,。

表1矩形槽口对比试块法的探头频率与对应的矩形槽口编号

探头频率

矩形槽口编号

MHz

4~5L1

2~2.5L2

1~1.25L3

6322使用表面波平底孔对比试块

...

根据所使用的表面波探头频率按表在表面波平底孔对比试块上选择相应平底孔将探头放置在

,2,

试块平底孔面距平底孔一定距离位置处水平移动和转动探头获得平底孔反射回波幅度最大值然后将

,,

3

GB/T23904—2025

此回波调节至满屏波高以此作为基准灵敏度

80%,。

表2平底孔对比试块法的探头频率与对应的平底孔编号

探头频率

平底孔编号

MHz

4~5F1

2~2.5F2

1~1.25F3

64距离-波幅曲线DAC曲线的绘制

.()

应按所用探头和仪器组成的检测系统通过工件直角棱边或对比试块绘制距离波幅曲线

,-。

按或所得的满屏波高为第点然后根据单次检测范围将探头至少放置

6.2、6.3.2.16.3.2.280%1,

于个不同距离处分别测得各距离处的最大波高将不同距离处的最大波高点连成平滑曲线即为表

3,。,

面波距离波幅曲线见图单次检测范围的确定见附录

-,2。C。

标引符号说明

:

D距离单位为毫米

———,(mm);

A波幅

———,%f.s.。

图2距离-波幅曲线示意图

65检测灵敏度

.

采用直角棱边法绘制距离波幅曲线后宜增益后作为检测灵敏度

-,24dB。

采用矩形槽口对比试块法绘制距离波幅曲线后宜增益后作为检测灵敏度

-,18dB。

采用平底孔对比试块法绘制距离波幅曲线后宜增益后作为检测灵敏度

-,6dB。

7检测

71扫查路径

.

扫查路径是表面波探头检测时扫查移动的线路应根据被检对象的材料形状制造工艺使用状态

,、、、

4

GB/T23904—2025

等情况制定扫查路径扫查时应确保工件的整个被检表面均被表面波所覆盖宜采用相互垂直的两个

,。

方向的扫查路径用于发现各个方向的缺欠声束传播方向尽可能与欲检测缺欠延伸方向垂直

,。

72扫查方式

.

除探头经修磨以适应曲面检测外探头应呈转动探头扫查示意图见图在每次扫查

,10°~15°,3。

前应去除相邻扫查区域残留的耦合剂防止耦合剂导致表面波声能衰减和干扰误判

,,。

标引序号说明

:

探头移动路径

1———;

探头

2———;

主声束方向及探头转动

3———;

被检工件表面

4———。

图3探头扫查示意图

73扫查速度

.

手动检测的扫查速度不宜超过

150mm/s。

74扫查覆盖

.

检测时扫查覆盖区应包含每次探头扫查路径所覆盖的部分对于圆柱体工件的周向扫查注意

,,,

回波位置的覆盖

180°。

注回波指超声表面波在对圆柱形工件周向扫查时沿工件圆周方向传播一周后接收到的固定信号其显示位

:180°,,

于工件一半周长的声程位置

。

8记录

81总体要求

.

除能确认表面波是由表面杂质油污液滴或工件结构形状等引起的反射波之外在检测灵敏度

、、,

下达到或超过检测灵敏度的反射波均应作为缺欠信号处理

,。

82缺欠的定位

.

根据仪器显示参数确定缺欠在工件表面的位置采用少量耦合剂置于探头前方对应位置工件表面

。

处观察耦合剂形成的反射波并调整耦合剂位置耦合剂形成的反射波与缺欠的反射波重合位置为缺欠

,,

5

GB/T23904—2025

的实际位置

。

83缺欠的记录

.

831对表面波检出的缺欠进行波幅记录时应当在扫查路径上移动并转动探头找到缺欠最大反射

..,,

信号然后调节增益记录回波高度与距离波幅曲线曲线的差值表示为

,,-(DAC)dB,“DAC±ΔdB”。

832可采用图示法照相法等手段进行记录记录内容应包括缺欠位置与距离波幅曲线的差

..、。、-dB

值及缺欠分布图等

。

9补充检测

超声表面波检测可快速检测被检工件整个表面的缺欠情况并对缺欠位置进行定位但是仅通过

,。,

反射波幅无法确定缺欠的具体情况实际应用中可采用其他检测方法进行补充检测进一步对缺欠进

。,,

行定性和定量

。

10检测记录与报告

101检测记录

.

应按检测工艺规程的要求记录检测数据和有关信息除此之外还应至少包括检测报告中的内容

,,。

所有记录的保存应符合有关标准和或合同的要求

()。

102检测报告

.

检测报告应至少包含以下内容

:

本文件编号

a);

委托单位及委托单号

b);

被检工件名称编号规格材质热处理状态表面状态等

c)、、、、、;

检测设备器材包括仪器探头耦合剂等

d),、、;

工艺规程编号

e);

检测灵敏度

f);

扫查方法

g);

缺欠特征

h);

检测人员

i);

检测日期

j)。

6

GB/T23904—2025

附录A

资料性

()

表面波矩形槽口对比试块

A1表面波矩形槽口对比试块的材质与被检工件相同或具有相似的声学特性

.。

A2表面波矩形槽口对比试块参考样式见图矩形槽口尺寸见表除形状和尺寸外试块的其

.A.1,A.1,,

他信息见

GB/T23905。

单位为毫米

标引符号说明

:

矩形槽口

L1———1;

矩形槽口

L2———2;

矩形槽口

L3———3。

图A1表面波矩形槽口对比试块参考样式

.

表A1矩形槽口编号对应的矩形槽口尺寸

.

深度长度

槽口编号

mmmm

L10.210

L20.410

L30.810

注对矩形槽口宽度不做具体要求在加工条件允许下加工成尽可能窄的线槽

:,。

A3为方便携带可根据实际检测需要制作带有一个或两个矩形槽口的试块试块厚度不小于实施检

.,,

测用表面波倍波长矩形槽口与试块边部的距离不小于图的要求试块长度满足制作距离波幅

5,A.1,-

曲线的需要

。

A4对于圆柱体等曲面工件可参考本附录制作相应表面波矩形槽口对比试块试块的直径或弧长厚

.,,、

度矩形槽口之间的间距及矩形槽口与试块边部的距离不小于图的要求矩形槽口的方向与检测

、A.1,

声束方向垂直圆柱体工件周向扫查时矩形槽与工件轴向平行轴向扫查时矩形槽沿圆周方向布置

。,。

7

GB/T23904—2025

附录B

资料性

()

表面波平底孔对比试块

B1表面波平底孔对比试块的材质与被检工件相同或具有相似的声学特性

.。

B2表面波平底孔对比试块参考样式见图平底孔尺寸见表除形状和尺寸外试块的其他信

.B.1,B.1,,

息见

GB/T23905。

单位为毫米

标引符号说明

:

平底孔

F1———1;

平底孔

F2———2;

平底孔

F3———3。

图B1表面波平底孔对比试块参考样式

.

表B1平底孔编号对应的平底孔尺寸

.