GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015缺陷定量灵敏度的比较

郭　丹（广东省建筑材料研究院）

GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015缺陷定量灵敏度的比较

郭丹
（广东省建筑材料研究院）

GB/T11345-2013与NB/T47013.3-2015标准各自成体系，检验中不可混用。

超声波检测；定量灵敏度；反射当量差值；长横孔

1　前言

在超声波检测标准中应用最广泛的是GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015，两个标准在一定时期内同时存在。两个标准之间缺陷定量时灵敏度的比较对正确评价焊缝质量将大有好处。为此，我们根据理论计算和实际测量，作出如下比较。

2　标准定量试块及定量灵敏度

2.1标准定量试块

GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015标准的定量试块及人工缺陷尺寸列于表1。

CSK-ⅡA系列试块适用于工件壁厚范围为6mm～200mm的焊接接头，CSK-Ⅳ系列试块适用于工件壁厚范围为200mm～500mm的焊接接头。CSK-ⅢA适用于工件壁厚范围为8mm～120mm的焊接接头，但其对灵敏度进行适当调整与CSK-ⅡA试块保持一致。（CSK-ⅡA试块上人工缺陷为Φ2长横孔。其反射波特征为线性缺陷，与焊接时产生的危害性缺陷反射类型接近。而CSK-ⅢA试块上人工缺陷为Φ1×6短横孔，在近场区反射波为线性缺陷特征、远场区为点状缺陷特征。因此标准推荐使用CSK-ⅡA系列试块。）

Φ3×40mm与Φ2×60mm人工缺陷，理论上都属于长横孔，实际测量时，两孔分贝差基本稳定。下面主要讨论CSK-ⅡA-3试块与RB-Ⅲ试块定量灵敏度的差别。

表1　标准定量试块

表2　两标准距离-波幅曲线灵敏度

2.2标准定量灵敏度

GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015标准划分了A、B、C三个验收级别，超声波检验通常选用检测技术等级B级。其灵敏度如表2所列。其中GB/T11345-2013标准规定：应评定所有等于或超过评定等级的显示。GB/T29712-2013中表A.1给出了技术1～4的评定等级。

3　参数计算

测试时所用的探头型号及计算数据列于表3。计算时，2.5MHz超声波钢中横波波速Cs2=3230m/s，表中近场区长度：

表3　测试用探头及参数

F——波源面积；

λs2——介质Ⅱ中横波波长；

N——近场区长度，由假想波源O算起；

L1——入射点至波源的距离；

L2——入射点至假想波源的距离；

α——纵波入射角；

β——横波折射角。

计算时L1统一近似取5mm。

测试时，采用CTS-2020型超声波探伤仪，以机油作耦合剂，仪器各项性能指标均符合标准要求。用GB/T11345-2013的RB-Ⅱ试块和NB/T47013.3-2015的CSK-ⅡA-3试块，实际测得相同条件下相同深度的Φ3×40mm和Φ2×60mm孔反射当量差值列于表4。

4　GB/T11345-2013的Φ3×40mm孔与NB/T47013.3-2015的Φ2×60mm孔反射当量差值换算

如图1所示，在x≥3N的波源轴线上有一长横孔，长横孔直径较小，长度大于波束截面尺寸，超声波垂直入射到长横孔上全反射。当x1=x2时，

△12——不同孔径的分贝差；

P1、P2——探头波源的起始声压；

Df1、Df2——孔径。

图1　

因此，Φ3×40mm与Φ2×60mm短横孔回波分贝差差值为：按公式3计算得不同深度的反射当量差值列于表4。

表4　Φ3×40mm和Φ2×60mm标准孔反射当量差

5　结果分析

计算过程中，所列x≥3N是对一定频率的超声波，计算值和实测值存在一定差距，是由计算误差和测量误差所引起的。但综合看来，Φ3×40mm与Φ2×60mm孔的反射当量差值是随声程的增大而减小。由表4综合比较可看出，GB/T11345-2013比 NB/T47013.3-2015低2dB左右。NB/T47013.3-2015标准中见表2，评定线、定量线、判废线各线间灵敏度差为6dB。GB/T29712-2013标准中，评定等级、记录等级、验收等级各线间灵敏度等级随显示长度不同而变化。以基准灵敏度来看，GB/T11345-2013比NB/T47013.3-2015低6dB。

就缺陷的判定，GB/T11345-2013标准规定，先发现波幅超过评定等级显示，再根据显示的长度所在灵敏度等级区域来判定显示是否合格。而NB/T47013.3-2015标准，根据显示波幅的高低变化判定，再根据显示的长度来判定是否合格。

6　结论

GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015两个标准，因两个标准所引用概念不同，因此缺陷显示当量值无法准确对比。由以上实测和计算可看出，用NB/T47013. 3-2015标准验收合格时，用GB/T11345-2013标准检验的同一情况下，同一缺陷反射验收也不一定合格，因此应执行各自标准不得混用。以两标准分别验收合格为准。

个人认为GB/T11345-2013标准中焊缝检测板厚的范围8～100mm，对于板厚超过100mm的焊缝，建议引用NB/T47013.3-2015标准。●

［1］GB/T11345-2013，焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定［S］.

［2］GB/T29712-2013，焊缝无损检测超声检测验收等级［S］.

［3］NB/T47013.3-2015，承压设备无损检测［S］.

［4］超声检测.中国劳动社会保障出办社.