中華人民共和國國家標準
GB/T 2108-80
薄鋼板蘭姆波探傷方法
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一、總 則
1本方法適用于厚度為0.5-4mm不銹耐酸鋼、耐熱鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼和高溫合金鋼等板材的超聲波探傷。
注: 有色金屬合金可參照此方法檢驗。
2蘭姆波(又稱板波)探傷可采用接觸法或液浸法。
二、一 般 規(guī) 定
3本方法用于檢驗板材內(nèi)部的金屬不連續(xù)性，如分層、夾渣、氣泡等缺陷。
4耦合劑可用油或水等。
5為了保證探傷可靠性，板材必須平整，表面清潔、光滑，不應(yīng)有油污、液點、麻坑、銹蝕和其他污物，也不應(yīng)有因組織因素造成的雜波。板材溫度以5－40℃為宜。
6在現(xiàn)場使用的A型顯示超聲波探傷儀(以下簡稱“探傷儀”)，應(yīng)避開強電磁場、強震動、腐蝕性氣體、嚴重粉塵和強光照射，以保證其工作性能的穩(wěn)定可靠和便于探傷人員觀測操作。
7蘭姆波探傷術(shù)語
(1) 蘭姆波：在波長接近于板厚時，在板中由縱波和橫波合成的一種特殊超聲波。
(2) 模式：由相速度（Cp）和板厚（d）同頻率乘積決定的蘭姆波振動型式，分對稱型（Ｓ0、Ｓ1、Ｓ2-----）和非對稱型（Ａ0、Ａ1、Ａ2------）。
(3) 相速度：同相面的傳播速度。在板材探傷中，它是板厚同頻率相乘積的函數(shù)。用于計算入射角。
(4) 群速度：波在色散介質(zhì)內(nèi)的傳播速度。
(5) 激發(fā)長度：壓電晶體沿聲束傳播方向在板面上的投影長度。
三、探傷設(shè)備
8探傷儀應(yīng)滿足下列要求：
(1) 有足夠高的發(fā)射功率和足夠?qū)挼陌l(fā)射脈沖。
(2) 儀器的頻帶特性應(yīng)與探頭相匹配。
(3) 工作頻率范圍為0.63－10MHz。
(4) 放大器總增益量大于100dB。
(5) 帶衰減器(精密度1dB)。
9探傷時可使用斜探頭或可變角探頭，其參數(shù)（如頻率、入射角、晶片尺寸等）可按附錄一參考選定。
10 標塊
(1) 標塊用于確定蘭姆波探頭的入射角（或模式）和校驗“探傷儀－探頭組合”的探傷靈敏度。
(2) 標塊應(yīng)與被檢板材的厚度和聲學(xué)性能相接近，不應(yīng)存在缺陷和引起雜波的不均勻性。表面光潔、平整。
(3) 標塊尺寸如下圖。圖中，Фa和Фb分別表示確定探傷儀的起始靈敏度（見表）和判廢靈敏度的人工通孔直徑（由質(zhì)量驗收標準規(guī)定）。
標塊尺寸和外形圖
起始靈敏度人工通孔直徑表 mm
板 厚 | 0.5~1.0 | >1.0~2.0 | >2.0~4.0 |
фa | 0.8 | 1.2 | 2.0 |
(4) 標塊應(yīng)在成品板材中間部位由剪板機切取，其長邊必須垂直于軋制方向，端面不允許機加工和倒棱。
(5) 標塊厚度應(yīng)均勻，其厚度差小于厚度的2%。
四、探傷方法
11 入射角的確定
(1) 曲線參照法：根據(jù)“Cp－fd”關(guān)系曲線和板厚確定fd的取值范圍（按使波長與板厚相接近的原則選擇頻率）和相應(yīng)的Cp值。入射角α按下式計算：
ＣL
sinα=---------------
Ｃp
式中：ＣL-------有機玻璃縱波速度。
附錄二給出了1Cr18Ni9Ti（奧氏體類）和2Cr13（珠光體－馬氏體類）的“Cp－fd”曲線的例子。
(2) 實測法：利用可變角探頭做入射角和端面（或人工孔）反射回波振幅（dB）的關(guān)系曲線，曲線上極大值對應(yīng)的角即為在板內(nèi)激發(fā)蘭姆波的入射角。
12 模式選擇原則
(1) 端面或人工孔反射回波振幅強，回波前沿陡峭。
(2) 計算符合（1）規(guī)定的模式的水平分量U和垂直分量V，從中選取兩個或兩個以上的模式以保證在整個板厚度范圍內(nèi)都有足夠的探傷靈敏度。（U、V分量計算公式見附錄三）。
13 探頭所用壓電晶體*好采用足夠大的矩形晶片，以保證獲得足夠長的激發(fā)長度。探頭的頻率和入射角均應(yīng)實測，并定期校驗。
14 掃描方式：探傷時應(yīng)使聲束垂直板材軋制方向，同時保證聲束的覆蓋，以消除探頭的近盲區(qū)。板材邊部探傷盲區(qū)小于50mm。
15 起始靈敏度的確定
校驗標塊時探傷儀必須能發(fā)現(xiàn)10（3）表中所規(guī)定的Фa人工孔，在無雜波條件下其回波幅度達到滿刻度的80%。
16 探傷速度不大于250mm/s。
17 傷波的確定
(1) 探傷時在排除探頭固定訊號以及油或水等引起的回波干擾后，凡出現(xiàn)穩(wěn)定的回波，均視為傷波。
(2) 當?shù)撞ㄏ陆?、消失（不是由于耦合不好或聲束不垂直端面的原因所引起的）或其位置前（后）移動時，應(yīng)考慮大分層存在的可能性。
(3) 傷波定量時，探測距離應(yīng)與檢驗標塊時所用距離相同。
18 缺陷的定位和范圍的確定
(1) 利用液滴阻尼法確定回波的位置或其范圍大小，并于板面上標記。
(2) 對條狀缺陷利用半波高度法確定其長度。
五、 其 它
19 薄鋼板蘭姆波探傷的質(zhì)量驗收標準，按有關(guān)技術(shù)條件或協(xié)議規(guī)定執(zhí)行。
附 錄 一
蘭姆波探頭參數(shù)選擇參考表
注: ①本表適用于接觸式蘭姆波探頭，其有機玻璃斜塊的縱波聲速按2700m/s計算。
②晶片的長邊與板面交角為入射角。
③±0.3°和±0.5°表示入射角的允許誤差。
④(±0.7)和(±0.2)MHz表示探頭實測的頻帶范圍。
⑤板厚按實測值計算。
附 錄 二
“Cp－fd”和”Cg－fd”曲線舉例
頻率·板厚(MHz·mm)
圖1 1Cr18Ni9Ti“Cp-fd”曲線
f ·d(MHz·mm)
圖2 2Cr13 “Cp-fd”曲線
f·d(MHz·mm)
圖3 2Cr13 “Cg--fd“ 曲線
附 錄 三
水平分量Ｕ和垂直分量Ｖ的計算公式
板厚方向（Y）上U、V分量示意圖
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國家標準總局發(fā)布 1981年10月1日實施
中華人民共和國冶金工業(yè)部提出 撫順鋼廠起草
