GB/T 41655—2022《无损检测 超声检测 焊接、轧制和爆炸复合覆层检测技术》工艺方法解读

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双晶直探头焦区长度测定用参考试块

双晶直探头焦区长度测定用参考试块结构示意与实物如图3和图4所示。试块采用阶梯、平底孔组合形式，平底孔尺寸为直径5 mm、深度5 mm，平底孔最小声程为2 mm，其他平底孔埋深（声程）应包含但不限于图示尺寸。最大埋深（声程）应不小于覆层厚度。试块材料应与覆层材料一致，采用与覆层同样的焊接、轧制和爆炸焊工艺得到。

图3 双晶直探头焦区长度测定用参考试块结构示意

图4 双晶直探头焦区长度测定用参考试块实物

双晶斜探头焦区长度测定用参考试块

双晶斜探头焦区长度测定用参考试块结构示意与实物如图5和图6所示。试块采用ф3 mm×30 mm的长横孔为标准反射体，长横孔最小声程为2.5 mm，其他长横孔埋深（声程）应包含但不限于图示尺寸。最大声程应不小于覆层厚度。试块材料应与覆层材料一致，采用与覆层同样的焊接、轧制和爆炸焊工艺得到。

图5 双晶斜探头焦区长度测定用参考试块结构示意

图6 双晶斜探头焦区长度测定用参考试块实物

带覆层参考试块

应选用与检测对象相同或相近复合工艺制成的参考试块来调节灵敏度。参考试块复合层厚度、表面状态和形状应与受检件的相同。根据标准要求及标准的检测方法包含单（双）晶直探头检测、双晶斜探头检测的需要设计了一种复合覆层超声检测参考试块，试块结构示意如图7所示，试块实物如图8所示。试块设计内容包含直探头检测用5 mm直径平底孔，双晶斜探头检测用垂直于焊缝方向和平行于焊缝方向的ф3 mm×30 mm长横孔，以及用于检测垂直于检测面的面积型不连续3 mm高度竖直槽。

图7 带覆层参考试块结构示意

图8 带覆层参考试块实物

对于检测体积型不连续，标准反射体应选择长横孔，例如可使用位于母材靠近界面位置，规格为ф3 mm×30 mm的长横孔（见图7）。对于通过熔化焊连接的复合层，一个长横孔应垂直于焊缝方向，另一个长横孔应平行于焊缝方向。对于两层或多层熔化焊连接的复合层，有必要在每个复合层上加工相应的长横孔。对于检测平行于检测面的不连续，当使用（单晶或双晶）直探头时，推荐使用平底孔设置灵敏度，平底孔孔径推荐采用5 mm。对于垂直于检测面的面积型不连续，推荐使用斜探头在反射体槽上设置灵敏度，槽的宽度宜采用3 mm。

双晶直探头焦区测试

将探头依次放置在双晶直探头焦区长度测定用参考试块的ф5 mm平底孔正上方，依次测试不同声程的平底孔回波幅度，绘制反射体埋藏深度-回波幅度曲线。找到平底孔最大回波高度对应的反射体埋藏深度，即为双晶直探头聚焦深度；在反射体深度-回波幅度曲线上标注出回波幅度降低为最高幅度50%时所对应的反射体深度值。如图9所示，x轴为测试反射体埋藏深度；y轴为测试反射体反射波幅；1对应的值即为双晶直探头焦区长度，2为测试探头焦距。

图9 反射体埋藏深度-回波幅度曲线

双晶斜探头焦区测试

将探头依次放置在双晶斜探头焦区长度测定用参考试块的ф3 mm×30 mm长横孔所对应的检测面上，依次测试不同埋藏深度（声程）的长横孔回波幅度，绘制反射体埋藏深度-回波幅度曲线。

找到长横孔最大回波高度对应的反射体深度，即为双晶斜探头聚焦深度；在反射体埋藏深度-回波幅度曲线上标注出回波幅度降低为最高幅度50%时所对应的反射体深度值。

为实现不连续的准确定位，使用双晶探头在参考试块上调节探伤仪范围设置，也可直接在被检工件上设置，在工件上设置时工件需含有形成反射的相关结构。

双晶直探头置于双晶直探头焦区长度测定用参考试块的各阶梯面或带覆层的参考试块检测面。通过调节零位移和扫描（速度），相关平底孔回波波前设置在屏幕合适标记位置处。将双晶斜探头置于双晶斜探头焦区长度测定用参考试块或带覆层的参考试块检测面，探头前沿与反射体在检测面上的投影之间的距离，应与屏幕合适标记位置处对准。按此方式，在屏幕上直接读出反射点的位置，即缩短后的投影距离以及深度位置。

使用直探头（单晶或双晶）时，使用ф5 mm平底孔来设置灵敏度。使标准反射体回波幅度达到满屏高度80%，此时为基准灵敏度；使用双晶斜探头时，使用ф3 mm×30 mm的长横孔或槽型反射体来设置灵敏度，使标准反射体回波幅度达到满屏高度80%，此时为基准灵敏度。

设置灵敏度时，反射体回波高度与噪声回波高度之间至少应有6 dB差值。信噪比测试方法：在平底孔信号达到满屏高度80%的位置，调节探伤仪的增益，使此区域的噪声峰值达到满屏高度的80%，前后的增益差值应大于6 dB。

需用坐标（纵横）标记检测对象不连续的位置，不连续的深度和回波高度（基准灵敏度±dB）。采用-6 dB法测量不连续的长度和宽度。