超声波探伤检验用标准试块 JIS Z 2345-2000 序本标准于 1987年制定, 1994年重新进行了修订 2000年又根据相应的国际标准 ( ISO 2400: 1972, 钢焊缝 -超声波检验设备校验用对比试块) 进行了进一步的整合和修订, 在此基础上重新编制了本标准 主要修订之处如下所示 : a) 为了使 A1型标准试块和 ISO 2400标准对比试块的要求吻合, 对原标准的 A1型试块的热处理条件和检验方法 ( 检验项目及检验条件 ) 进行了修订 ; b) 在 A3型系列试块中新增加了 -A32型试块 ; c) 对所有标准试块的表面粗糙度和尺寸允许公差的标记方法进行了变更 1 适用范围 本标准规定了超声波探伤检验装置的校准 调整及探伤灵敏度调整用标准试块的有关要求 备注 1: ISO 2400:1972 钢焊缝用超声波检验设备校验用对比试块 2: ISO 7963:1986 钢焊缝超声波检验用 No. 2对比试块 2 引用标准 以下引用文件经本标准的引用即成为本标准的一部分 引用标准中凡是不带发行年号的均可使用其最新版本 ( 含追加版本 ) JIS G 3106 焊接结构用轧材 JIS G 4103 镍 铬 钼钢钢材 JIS G 4805 高铬碳钢轴承钢钢材 JIS K 2238 机油 JIS Z 2300 无损检验术语 3 定义 本标准所使用的主要术语除了按 JIS Z 2300 标准的解释之外, 还规定如下 : a) A2型系列标准试块 A2 型系列标准试块为用于探伤灵敏度调整 超声波探伤仪 ( 以下简称探伤仪 ) 综合性能测定的 -A2, -A21和 -A22三种标准试块的总称, 简称为 A2型系列 试块 b) A3型标准试块 A3 型系列标准试块为用于探伤灵敏度调整 探伤范围调整和斜探头折射角测定的 -A3, -A31和 -A32及 -A7963四种标准试块的总称, 简称为 A3 型系 406
列 试块 4 标准试块的种类及分类符号 标准试块的种类和分类符号如表 1所示 表 1 标准试块的种类及分类符号 标准试块种类分类符号探伤方法探伤对象例主要使用目的 ( 参考 ) G 型标准试块 ( G型 ) -G V2 -G V3 -G V5 -G V8 -G V15-1 -G V15-1.4 -G V15-2 -G V15-2.8 -G V15-4 -G V15-5.6 垂直法 超厚板 条钢及锻件 探伤灵敏度的调整 直探头特性的测定 探伤仪综合性能的测定 N1型标准试块 -N1 厚板探伤灵敏度的调整 A1型标准试块 -A1 垂直及斜角 焊缝及管材 斜探头特性的测定 斜探头入射点及折射角的测定 测定范围调整 探伤灵敏度的调整 A2型系列标准试块 -A2 -A21 -A22 斜角 焊缝及管材 探伤灵敏度的调整 探伤仪 综合性能的测定 A3型系列标准试块 -A3 焊缝 斜探头入射点及折射角的测 -A31 定 测定范围调整 探伤灵 -A32 敏度的调整 -A7963 5 材料 5.1 材料各标准试块所采用的材料分别如表所示 2 407
表 2 标准试块所用材料 材料标准 标准试块的种类 标准号 分类符号 热处理 其他 G型 JIS G 4805 SUJ 2 球化退火 应无会造成产生超声波传 JIS G 4103 SNCM 439 淬火回火 ( 850 1h 油冷, 650 2h 空冷 ) 播特性异常的残余应力 N1型 JIS G 3106 SM400 SM490或 正火或淬火回火 ( 标准要 应无会造成产生超声波传 A1型 机械结构用中碳钢 求为 750~810 水冷 650 播特性异常的声学特性差 ( 晶粒度 5级以上的 空冷 ) 镇静钢 ) A2型系列 JIS G 3106 SM490或机械结构 正火或淬火回火 ( 标准要 A3型系列 用中碳钢 ( 晶粒度 5 求为 750~810 水冷 650 级以上的镇静钢 ) ) 备注 : -A1试块的 50mm孔中埋入的合成树脂为异丁烯树脂, 在常温下穿透 23mm厚材料的纵波传播时间几乎相当于穿透 50mm软钢 ( 低碳钢 ) 的纵波传播时间 5.2 材料检查根据标准试块种类, 材料的超声波探伤检验分别如表所示 3 标准试块的种类 表 3 材料检查 材料检查 G型 1) 频率为 5MHz时, 材料的纵波的衰减系数为 5dB/m以下 ; 频率为 10MHz时, 衰减系数为 20dB/mm以下 ; 2) 在用水浸法探伤时, 用频率为 5MHz 公称直径为 20mm的探头从相邻的两个侧面对试块进行全面垂直探伤, 应无超过 -G V2回波高度 1/4(- 12dB) 的缺陷回波存在 N1型 A1型 A2型系列 A3型系列 在用局部水浸法探伤时, 用频率为 5MHz 公称直径 20mm的探头从黑皮状态的试块的一面对整个试块进行垂直探伤, 应无超过 -G V2回波高度的 1/4(- 12dB) 的缺陷回波 在用局部水浸法探伤时, 用频率为 5MHz 公称直径 20mm的探头从黑皮状态的试块的一面对整个试块进行垂直探伤, 应无超过 -G V2回波高度的 1/4(- 12dB) 的缺陷回波 6 形状及尺寸各标准试块的形状及尺寸如图 1~10 所示 标准试块的外观检查应符合以下要求 408
a) 表面粗糙度检查用粗糙度对比试块进行 ; b ) 刻度线的精度检查用雕刻模板和制作的试块进行, 刻度线的位置精度要求应为 ± 0.15mm, 刻度线的长度的精度要求为 ± 0.5mm 7 超声波探伤检定 7.1 检定用装置对不同种类的标准试块, 分别采用表所示的装置进行检定 4 检定装置类别 表 4 检定装置 标准试块的种类或分类符号 G型 N1型 A1型 A2型系列 -A2 -A21 -A22 A3 型系列 探伤仪 种类直探头 ( 2) 应采用具有频率切换功能的探伤仪, 并且必须包括所需的频率范围 水浸探头 斜探头 晶片材料石英或陶瓷陶瓷 探头 频率 MHz ( 3) 2或 2.25 5 10 5 5 2或 2.25 及 5 5 5 晶片尺寸 mm Φ28 Φ20 Φ20或 Φ14 Φ20 10 10 10 10 耦合剂 ( 1) 折射角 70 45及 70 70 机油水机油 探头稳定压块为了保持检定的精度, 给予适当接触压力的压块 ( 除 -N1之外 ) 检定用标准块从 -G中选出的试块 从 -N1 中选出的试块 从 -A1 中选出的试块 从 -A2中选出的试块 () 4 注 ( 1): 机油应符合 JIS K 2238和 ISO VG10的要求 在耦合剂为水时, 水耦合层应为 50mm~ 100mm; 注 ( 2): 晶片的形状所决定的近场区长度应小于反射源的声程 ; 注 ( 3): V2及 V3不得使用 2MHz或 2.25MHz的频率测定 ; 注 ( 4 ): 应从明确了 -A1和 -A2关系的 -A3 -A31 -A32 及 -A7963中选取试块 7.2 检定条件及检定方法根据不同的种类, 将各标准试块的检定条件及检定方法分为表和表所示的类型 5 6 409
检定条件及检定项目 G型 表 5 检定条件及检定方法 N1 型 标准试块的种类及分类符号 A1 型 A2型系列 -A2 -A21 -A22 A3 型系列 ( 5) R50面或 R100 反射源人工缺陷 R100 面人工缺陷 ( 6 ) 面及人工缺陷 频率 MHz 2或 2.25, 5 及 10 5 5 2或 2.25及 5 5 5 灵敏度 测定方法 抑制 0 或 OFF 灵敏度应将检定试块的人工缺陷或从反射面的回波高度调至刻度板的 80% 将试块和检定用标准试块的回波高度进行比较测定 在折射角 45 时 2跨距和 对于 Φ4 4的 用斜角法测定人工缺陷回波高度时探头的位置 折射角 70 时 1跨距的情况下得到的最大回波高度 孔, 在折射角 70 0.5跨距 的位置 时得到的位置 入射点测定位置 按表 6 测定次数 对试块和检定用试块分别测定 2次 按表 6 读数单位 1) 回波高度的读数单位为 0.1dB; 2) 入射点测定位置的读数单位为 0.2mm; 3) 的读数单位为 0.2 在需要再测定时的 2次测定之差 回波高度 >0.5dB >0.5dB 入射点的测定位置 Φ4 4的孔时 >0.5dB >0.5mm >0.5mm > 0.4 注 ( 5): -A7963的情况下, 只在入射点位置进行检定 ; ( 6): 应对 Φ2 2, Φ4 4及 Φ1.5的通孔进行检定 410
检定项目 入射点的测定位置 表 6 A1型及 A3型标准试块的检定方法 标准试块的种类 A1型 A3型 用探头前后扫查 R100面, 找出最大回波高度位置, 并使探头停留在最大回波高度位置, 读取探头的入射点与 R100面心部的偏差 从 R100 面心部往前的偏差为正, 心部往后的偏差为负 ; 分别记录为 + amm, - amm 用探头前后扫查 R50面或 R100面, 找出最大回波高度位置, 并使探头停留在最大回波高度位置, 读取探头的入射点与 R面心部的偏差 从 R面心部往前的偏差为正, 心部往后的偏差为负 ; 分别记录为 + amm,- amm 对准折射角为 70 的刻度, 用折射角为 70 探头进行测定 用探头在测定的刻度位置前后扫查, 找到 Φ8 Φ25 或 Φ16孔的回波高度的最大位置, 读取该位置的探头入射点与试块的刻度之差 以测定的刻度作为 0点, 角度大的方向为正, 小的方向为负 ; 分别记录为 + b 和 - b 7.3 合格的判定应根据标准试块的种类分别按表 7的要求进行合格判定 但是, 试块的测定值应为 2 次测定值的平均值 尤其是在 2次的测定值中有超过表 5的再测定栏中新规定的值的情况下, 应根据再测定的结果进行判定 8 标识经过检验和检定合格的试块应在附图 2~10所示的位置进行标识 但是, 对 -G试块应用附图 C表示 ; 并且在试块材料为镍铬钢时, 也可用材料号 SNCM表示 例 1 -G V2 No.123表示标准试块的种类为 -G V2, 试块编号为 123; 例 2 -G V15-1.4 SNCM No.2345表示标准试块的种类为 -G V 1.4, 材料号为 SNCM, 试块编号为 2345; 例 3 -A7963 No.567表示标准试块的种类为 -A7963, 试块编号为 567 411
标准试块种类 表 7 合格的判定 判定基准 G型 1) 试块反射源的回波高度的测定值相对于据检定用基准块决定的基准值频率为 2MHz或 2.25MHz时应为 ± 1dB ; 频率为 5MHz时应为 ± 1dB; 频率为 10频率时应为 ± 2dB 2 ) 在反射源回波附近, 反射源之外的回波必须低于试块内的反射源 ( 7 ) 的回波高度的 10dB 以上 ; 3) 在 V15-1~V15~5.6的同组编号中, 相邻试块的反射源回波高度之差 ( db) 应为下表所示的值的 ± 1dB 相邻的试块反射源的回波高度的 db 差单位 db 探头 频率 2.25MHz 直径 28mm 频率 2.25MHz 直径 28mm V15-1 V15-1.4 V15-1.4 V15-2 相邻试块 V15-2 V15-2.8 V15-2.8 V15-4 V15-4 V15-5.6 4.8 6.2 5.8 6.1 5.6 5.9 6.1 5.7 5.9 5.3 N1型 相对于据检定用基准块决定的基准值来说, 试块反射源的回波高度的测定值应为 ±1dB A1型 相对于据检定用基准块决定的基准值来说, 试块入射点的测定位置的测定值应为 ±0.5mm A2型系列 相对于据检定用基准块决定的基准值来说, 试块反射源的回波高度的测定值应为 ±1.5dB A3型系列 相对于据检定用基准块决定的基准值来说, 试块的测定值如下所示 : Φ4 4 孔的回波高度 ± 1.5dB 入射点的测定位置 ± 1mm ± 0.6 注 ( 7): 反射源见表 5规定 附图 a ( 单位 : mm) 412
标准试块的种类 l mm d mm L mm T mm r mm -G V2 20 2± 0.1 40 60± 1.2 <12 -G V3 30 2± 0.1 50 60± 1.2 <12 -G V5 50 2± 0.1 70 60± 1.2 <12 -G V8 80 2± 0.1 100 60± 1.2 <12 -G V15-1 150 1± 00.5 180 50± 1.0 <12 -G V15-1.4 150 1.4± 00.7 180 50± 1.0 <12 -G V15-2 150 2± 0.1 180 50± 1.0 <12 -G V15-2.8 150 2.8± 0.14 180 50± 1.0 <12 -G V15-4 150 4± 0.2 180 50± 1.0 <12 -G V15-5.6 150 5.6± 0.28 180 50± 1.0 <12 备注 : 材料为 SNCM439的标准试块的 B面, 同时应按以下要求粘贴吸音材料 因此, 其全长比表中的 L 长 5mm, 在 T 为 60mm时 D 的值为 55mm, 在 T 为 50mm时 D 为 45mm 附图 b ( 单位 : mm) 备注 1: 孔的最终精加工使用的刀具的前部刀刃角度应为 180 ; 2: 除了特别规定的部位之外, 一般部位的尺寸允差应为 ± 0.5mm; 3: 吸音材料应为金属粉末和合成树脂的混合物 栓为钢栓, 长度约 10mm 附图 1 G型标准试块的形状及尺寸 413
备注 1: 孔的最终精加工使用的钻头的刀刃角度应为 180 ; 2: 除了特别规定的部位之外, 一般部位的尺寸允差应为 ± 0.5mm; 3: 吸音材料应为金属粉末和合成树脂的混合物 栓为钢栓, 长度约 10mm 附图 2 N1型标准试块的形状及尺寸 414
P Q R R R R 74 87.3 60 80.7 69 113.2 34 82.2 45 105.0 56 138.8 75 91.0 61 89.1 70 117.4 35 84.0 107.5 57 142.8 76 95.2 62 91.4 71 122.1 36 85.9 4746 110.1 58 147.0 77 100.2 63 93.9 72 127.3 37 87.7 48 112.7 59 151.5 78 105.6 64 96.5 73 133.1 38 89.7 49 115.5 60 156.2 79 112.2 65 99.3 74 139.6 39 91.7 50 118.4 61 161.3 80 120.1 66 102.4 75 147.0 40 93.7 51 121.4 62 166.7 81 129.7 67 105.7 76 155.3 41 95.9 52 124.6 63 172.4 82 141.7 68 109.3 42 98.0 53 127.9 64 178.5 43 100.3 54 131.3 44 102.6 55 135.0 备注 : 未特殊规定的部位的尺寸允差应为 ± 0.1mm 附图 3 -A1的形状及尺寸 415
0-2 备注 1: 盲孔的最终精加工所使用的钻头的刀刃角度应为 180 ; 2: 孔的深度的公差应为 ± 0.1mm ; 3: 未特殊要求的部位的尺寸允差应为 ± 0.1mm 附图 4 -A2的形状及尺寸 416
0-2 备注 1: 盲孔的最终精加工所使用的钻头的刀刃角度应为 180 ; 2: 孔的深度的公差应为 ± 0.2mm ; 3: 未特殊要求的部位的尺寸允差应为 ± 0.1mm 附图 5 -A21的形状及尺寸 备注 1: 直径 1.5mm 深 4mm孔的最终精加工所使用的钻头的刀刃角度应为 180 ; 2: 孔的深度的公差应为 ± 0.2mm ; 3: 未特殊要求的部位的尺寸允差应为 ± 0.1mm 附图 6 -A22的形状及尺寸 0-2 417
备注 1: 直径 8mm的孔尺寸允差为 ± 0.1mm, 直径 4mm 深度 4mm的孔的尺寸允差直径方向为 ± 0.1mm, 深度方向为 ± 0.2mm; 2: 直径 4mm 深度 4mm孔的最终精加工所使用的钻头的刀刃角度应为 180 ; 3: 未特殊要求的部位的尺寸允差应为 ± 0.1mm 附图 7 -A3的形状及尺寸 0-2 418
A A B B B 57 26.2 66 38.2 34 22.3 43 30.8 52 42.2 58 27.2 67 40.0 35 23.1 44 31.9 53 43.8 59 28.3 68 42.1 36 24.0 45 33.0 54 45.4 60 29.4 69 44.3 37 24.9 46 34.2 55 47.1 61 30.7 70 46.7 38 25.8 47 35.4 56 48.9 62 32.0 71 49.4 39 26.7 48 36.7 57 50.8 63 33.4 72 52.3 40 27.7 49 38.0 58 52.8 64 34.9 73 55.6 41 28.7 50 39.3 65 36.5 42 29.7 51 40.8 备注 1: 直径 4mm 深度 4mm的孔的尺寸允差直径方向为 ± 0.1mm, 深度方向为 ± 0.2mm; 2: 直径 4mm 深度 4mm孔的最终精加工所使用的钻头的刀刃角度应为 180 ; 3: 未特殊要求的部位的尺寸允差应为 ± 0.1mm 附图 8 -A31的形状及尺寸 0-2 419
折射角 A 折射角 A 折射角 A 58 63.0 63 73.9 68 89.3 59 64.9 64 76.5 69 93.2 60 67.0 65 79.3 70 97.4 61 69.1 66 82.4 71 102.1 62 71.4 67 85.7 72 107.3 备注 1: 直径 16mm的孔尺寸允差为 ± 0.1mm, 直径 4mm 深度 4mm的孔的尺寸允差直径方向为 ± 0.1mm, 深度方向为 ± 0.2mm; 2: 直径 4mm 深度 4mm孔的最终精加工所使用的钻头的刀刃角度应为 180 ; 3: 未特殊要求的部位的尺寸允差应为 ± 0.1mm 附图 9 -A32的形状及尺寸 0-2 420
备注 : 未特殊要求的部位的尺寸允差应为 ± 0.1mm 附图 10 -A7963的形状及尺寸 421