超声波探伤GB/T11345-2013新标准探讨

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钢焊缝超声无损检测的基础技术：关于GB/T 11345-2013《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》

下面是关于GB/T 11345新老标准的部分差异。

在检测技术方面，新标准的详细规定，减少了超声检测人员的随意性，提高了检测结果的一致性。同时标准的用语也变得严谨了，举个例子，GB/T 11345-1989 会把焊缝里的不连续性称为“缺陷”，而新标准GB/T 11345-2013则采用一个中性词：缺欠。

一、GB/T 11345-2013会规定工件检测时温度在0~60℃。

纯铁中声速与温度的关系：file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.jpg

GB/T 11345-2013是基于横波声速为（3255±30）m/s和纵波声速为（5920±50）m/s的钢材而设立的，因此需要控制工件温度。

同时标准还明确提出：每次检测前应设定时基线和灵敏度，并考虑温度的影响。时基线和灵敏度设定时的温度与焊缝检测时的温度之差不应超过15℃，其目的也是为了避免声速变化太大，影响定位精度。

超声波在钢传播的声速和探头折射角一般都在特定温度下测定的。实际工作中，工件温度会随环境发生不同程度的变化，当温度降低时，超声波在钢中的声速会上升，一方面会造成缺陷定位产生误差，另一方面会造成探头折射角下降。

因此当环境温度发生较大变化后，我们必须对超声检测仪器和探头的参数重新校正，保证超声检测结果的可靠性。关于工件温度的规定在GB/T 11345-1989是完全没有提及的，而GB/T11345-2013控制了一个影响焊缝超声检测的客观因素。

实际上，我们常用的工业耦合剂为浆糊，工件温度太低容易结冰；温度太高容易蒸发。

二、取消探头K值的说法

探头K值=tanθ，θ 为探头折射角，这只是中国人的提法。外国人是不用K值来描述探头的折射角。此举完全就是为了和国际接轨，规范超声检测术语的使用。

GB/T 11345-2013规定当用横波且超声波需要从底面反射时，探头折射角在35°~70°之间，换算成K值为0.7~2.7，如果检测等级要求只需1个角度的斜探头检测，而且探头移动区宽度为1.25P时，这时候意味着K值在0.7~2.7以外的探头都不能使用了，例如K3探头。

还有注意的是，某些检测等级要求使用2个角度的斜探头进行检测，GB/T 11345-2013规定：2个角度探头间的折射角应不小于10°，且应保证其中一个探头的折射角在35°~70°之间。这就意味着，选用多个探头时K值的差异要足够大。

三、验收等级与评定方法的区别

这个区别是根本性的，GB/T11345-2013的验收等级的评定方法和GB/T 11345-1989完全不一样。

GB/T 11345-2013的评级方法引用GB/T 29712-2013 《焊缝无损检测 超声检测验收等级》。

验收等级的评定包含两个主要内容：第一是检测灵敏度，第二是缺欠测长。

举个例子，基于横孔技术（基于直径为3mm的横孔）的检测灵敏度设定，GB/T 11345-2013规定了四个等级：

1）参考等级：所谓的参考等级，就是以直径为3mm横孔作为基准反射体，制作的距离-波幅曲线（DAC），记为Ho。

2）评定等级：所谓的评定等级，此线的主要作用是为了测量缺欠的显示长度，采用固定回波幅度等级法：找到超过评定等级的缺欠最高波后，移动探头使回波降至评定等级线，此时探头移动距离为该缺欠的显示长度。

旧标准GB/T 11345-1989采用的是：相对灵敏度测长法和端点峰值测长法。

新旧标准的测长法对比，新标准的测长法操作性更强，大幅减低操作人员的随意性，测长结果会更一致。

3）记录等级：记录等级是对应的验收等级-4dB，记录等级的主要作用是，如果单位焊缝长度内存在单个或多个间断的缺欠，记录缺欠的累计长度。GB/T29712-2013的5.4小节还规定：只要超过了记录等级的相邻两个单独可验收的缺欠，只要两者在焊缝长度方向的间距小于其中较长显示的2倍长度数值，就会被评定为单个显示，其长度应为：两个相邻缺欠的显示长度与两者间距的叠加。举例：缺欠1的显示长度为5mm，缺欠2的显示长度为10mm，两者在焊缝长度方向的间距为15mm，缺欠1和2的回波幅度均超过了记录等级，且单独可验收，那么由于两者的间距15mm小于缺欠2显示长度的2倍数值，所以缺欠1和2应判定为单个显示，其显示长度为：5+10+15=20（mm）。

GB/T 11345-1989有一个漏洞，就是不计多个缺欠的累计长度，如果一条焊缝上有多个缺欠的显示，但是只要每个缺欠不超标，也能通过验收。

GB/T 11345-2013已经堵住了这个漏洞，这意味着：在特定的单位焊缝长度内，如果缺欠数量过多，即使单独每个都可以验收，也有可能因为缺欠的累计长度超标，而不符合验收等级。

4）验收等级：目前GB/T 11345-2013有两个验收等级，分别是2级和3级，验收等级的灵敏度设定比较复杂，它是根据焊缝母材厚度、缺欠显示长度与板厚之间的倍数关系而变化的。

以新标准GB/T 11345-2013的基于横孔技术的评定等级方法为例：

a）首先确定验收等级是2级，还是3级。此时可确定评定等级，2级对应为Ho-14dB，3级对应为Ho-10dB，可见2级比3级严格。回波波幅超过评定等级的缺欠需要测量其显示长度。

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横孔技术的验收等级2级和验收等级3

b）然后确定母材板厚t，t以15mm为分界线，当8mm≤t＜15mm为一种情况，当15mm≤t＜100mm为另一种情况。

c）接着根据缺欠回波波幅H（dB）以及缺欠显示长度l 与板厚t之间的倍数n（n等于缺欠显示长度除以板厚），确定验收等级、记录等级。

以验收等级2级为例，看看记录等级、验收等级是如何设定的。设焊缝母材厚度为t，缺欠的显示长度为l，缺欠显示长度与板厚之间的倍数n=l/t。

1）当8mm≤t＜15mm时：

情况一：当n≤1时，验收等级为Ho-4dB，此时记录等级为Ho-8dB。

情况二：当n＞1时，验收等级为Ho-10dB，此时记录等级为Ho-14dB。

此时，任意6t的焊缝长度内，所有超过记录等级的可单独验收显示的最大累计长度≤ 1.2t。

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适用于板厚8mm~15mm的横孔技术的等级

2）当15≤t＜100mm：

情况一：当n≤0.5时，验收等级为Ho dB，此时记录等级为Ho-4dB。

情况二：当0.5＜n≤1时，验收等级为Ho-6dB，此时记录等级为Ho-10dB。

情况三：当n＞1时，验收等级为Ho-10dB，此时记录等级为Ho-14dB。

此时，任意单位焊缝长度为100mm，所有超过记录等级的可单独验收显示的最大累计长度≤ 20mm。

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适用于板厚15mm~100mm的横孔技术的等级

细心的朋友，还会发现，对于验收等级2级，当缺欠长度l大于板厚t时，评定等级和记录等级会重叠，这意味着通常情况下，凡是显示长度超过板厚的缺欠都会记入累计长度中去。

相比之下，旧标准GB/T 11345-1989的灵敏度等级设定是：判废线Ho-4dB，定量线Ho-10dB，评定线Ho-16dB。评定线以上至定量线以下为I 区(弱信号评定区)，定量线至判废线以下为II区(长度评定区)，判废线及以上区域为III区(判废区)。一般情况下，我们对位于II区的反射源测长，然后根据长度进行评价，超过标准允许最大长度则判定为不合格，而对位于III区的反射源直接判不合格，无论其长度如何。

总体来说，新标准GB/T 11345-2013 会综合考虑检测母材的板厚、缺欠回波波幅、显示长度、累计长度等因素进行等级评定，与旧标准GB/T 11345-1989 对比，验收等级的评定更为复杂、合理，对检测人员的标准熟悉度要求更高了。