孟倩倩,金宇飞,刘　洋,王　冰

(1.山东瑞祥模具有限公司， 济宁 272400;2.上海材料研究所， 上海 200437)



适用于GB/T 11345-2013标准的参考试块的设计及灵敏度设定

孟倩倩1,金宇飞2,刘洋1,王冰1

(1.山东瑞祥模具有限公司， 济宁 272400;2.上海材料研究所， 上海 200437)

GB/T 11345-2013标准中规定了4种技术，相对应需要有4种参考试块;已经有文章介绍了适用于技术1和技术2的参考试块的设计方案和使用方法。介绍了技术3和技术4的参考试块的设计和灵敏度设定等内容，并汇总技术1和技术2的参考试块，基本完成了适用于GB/T 11345-2013标准的4种技术的全部参考试块的设计。

试块；超声检测；标准；灵敏度

国家标准GB/T 11345-2013《焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定》、GB/T 29711-2013《焊缝无损检测 超声检测 焊缝中的显示特征》、GB/T 29712-2013《焊缝无损检测 超声检测 验收等级》于2013年9月18日颁布,从2014年6月1日实施。该系列标准为推荐性标准，分别对应焊缝超声检测的技术方法和检测等级、显示特征判定以及焊缝质量验收等三方面[1]内容，代替GB/T 11345-1989标准。

由于新标准与旧标准之间差异较大，新标准中规定有4种技术，而旧标准中仅规定有1种技术[2]。旧标准中所推荐的RB参考试块，仅可适用于技术1的横波检测DAC灵敏度的设定，对于技术1的纵波检测DAC灵敏度和其他3种技术，则需要相应的参考试块。

虽然新标准中明确给出了设定参考灵敏度的要求，但没有给出参考试块图纸，因此各行业需根据使用条件，依据标准设计试块。已经有文章介绍了适用于技术1和技术2的参考试块的设计方案和使用方法。笔者介绍了技术3和技术4的参考试块的设计方案和使用方法，并汇总技术1和技术2的参考试块，基本完成了适用于GB/T 11345-2013标准的4种技术的全部参考试块的设计。

1　适用于技术1的参考试块

依据GB/T 11345-2013标准中技术1以及标准附录E中时基线和灵敏度设定的要求，笔者等撰文介绍了适用于技术1的DAC(距离-波幅曲线)参考试块的设计方案和灵敏度设定方法[3]。该类试块的横孔直径为3 mm，长度为40 mm，端部带有120°尖角盲孔。其可同时满足横波检测和纵波检测灵敏度设定的要求。依据检测范围的不同共设计5块试块，见表1。试块名称SD为英文横孔的缩写。

2　适用于技术2的参考试块

依据GB/T 11345-2013标准中技术2的要求，笔者撰文介绍了适用于技术2的纵波和横波DGS(描述规则反射体的距离、回波高及当量大小之间关系的曲线)参考试块的设计方案和灵敏度设定方法[4]。DGS参考试块以规定尺寸的平底孔作为参考反射体。

纵波DGS参考试块，依据检测范围的不同共设计7块试块，见表2和表3。试块名称ZL为纵波灵敏度中“纵灵”的中文首字母。

横波DGS参考试块，依据检测范围的不同共设计12块试块，见表4。试块名称HL为横波灵敏度中“横灵”的中文首字母。

表2　ZL-1试块(适用于检测范围8～40 mm的纵波DGS参考试块)的设计参数

表3　ZL-2试块(适用于检测范围40～100 mm的纵波DGS参考试块)的设计参数

表4　HL试块(横波DGS参考试块)的设计参数

3　适用于技术3的参考试块及灵敏度设定

3.1要求

根据GB/T 11345-2013标准对技术3的规定：以宽度和深度均为1 mm的矩形槽作为参考反射体。该技术仅应用于斜探头(折射角≥70°)检测厚度8 mm≤t<15 mm的焊缝。即技术3的参考试块采用的是1 mm的矩形槽，以适合横波检测的灵敏度设定。

3.2矩形槽参考试块的设计

设计试块厚度为8 mm，在正、反面距端部边缘20 mm位置各设计一40 mm×1 mm×1 mm(长×宽×深)矩形槽。试块设计尺寸为120 mm×60 mm×8 mm。试块名称CX为槽型参考试块中“槽型”的中文首字母。CX试块的形状和尺寸见图1。

图1　CX试块(矩形槽参考试块)的尺寸示意

图2　CX试块(矩形槽参考试块)的灵敏度设定示意

3.3用矩形槽参考试块设定灵敏度

灵敏度的设定：将选用已校验好的折射角度不小于70°的探头置于图2中a位置，前后移动探头使直射声束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;将回波幅度调整至满屏的80%高度，记录此时的dB值，此为第一点。探头置于图2中b位置，前后移动探头使一次反射声束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;将回波幅度调整至满屏的80%高度，记录此时的dB值，此为第二点。探头置于图2中c位置，前后移动探头使二次反射声束在1 mm矩形槽端角反射并得到最大反射回波;将回波幅度调整至满屏的80%高度，记录此时的dB值，此为第三点。将此三点连成一条曲线,此曲线即为标准规定的参考等级(参考灵敏度)。

3.4DAC曲线的制作

验收等级2级,8 mm≤t≤15 mm时的DAC曲线的制作如图3(a)所示,其中l>t时评定等级线与记录等级线重合;验收等级3级,8 mm≤t≤15 mm的DCA曲线的制作如图3(b)所示;其中l≤t时,参考等级与验收等级3级线重合;l>t时,评定等级与记录等级线重合。

图3　验收等级2,3级的DAC曲线制作示意(8 mm≤t≤15 mm)

4　适用于技术4的参考试块及灵敏度设定

4.1要求

根据GB/T 11345-2013标准中技术4(串列技术)的规定：以直径6 mm的平底孔(所有厚度)作为参考反射体，平底孔底面应垂直于探头移动面。该技术仅应用于斜探头(折射角为45°)检测厚度t≥15 mm的焊缝。即串列技术参考试块采用的是直径6 mm的平底孔，通过适当的排列和布置，可适合横波检测的灵敏度设定。

4.2串列技术参考试块的设计

为适应不同厚度焊缝检测需要，将试块厚度设计为30,80,120 mm三种。依照标准中检测区域厚度要求分别加工不同数量、不同间距的长度为20 mm直径为6 mm的平底孔。试块名称CL为串列试块的中文“串列”的首字母缩写。CL试块的设计内容见表5，形状和尺寸见图4。

图4　CL试块(串列技术参考试块)的尺寸示意

试块型号试块外形尺寸/mm平底孔数量平底孔间距/mm适用检测的工件厚度t/mmCL-1102×60×3037.515≤t≤30CL-2200×60×8042030

4.3验收等级的确定

灵敏度的设定：选择已校验合格的45°探头多组，将仪器调整至一发一收模式，使第一个探头声束轴线与平底孔孔底圆心相交，依据反射情况确定第二个探头的位置，前后移动探头，调整探头间距找到最高波，将最高回波调整至满屏的80%高度。以此类推设定其他各组探头的位置及灵敏度，将所有探头固定在扫查架上。设定各组探头的dB值，则参考灵敏度设定完成。验收等级的确定如表6所示。

表6　验收等级的确定

表6中t为板厚;l为显示长度;H0为参考等级。

5　结语

根据GB/T 11345-2013规定的4种技术，分别设计了适用于4种技术的参考试块，即：适用于技术1的SD试块(DAC参考试块)，适用于技术2的ZL试块(纵波DGS参考试块)和HL试块(横波DGS参考试块)，适用于技术3的CX试块(矩形槽参考试块)，适用于技术4的CL试块(串列技术参考试块)。

由于GB/T 11345-2013与GB/T 11345-1989相比，在技术要求方面存在着较大的差异，尤其是在试块及灵敏度设定方面的差异更大。作为无损检测人员应充分理解标准，合理设计或选择试块，正确调整参考灵敏度，严格按照检测工艺规程实施检测，才能够确保检测结果的准确性。该套参考试块，不仅符合标准规定，更利于现场检测的实际需求，为使用者正确理解和使用标准提供了很好的参考。

[1]丁兵.GB/T 11345-2013标准解析[J].无损检测, 2015,37(4):1-10.

[2]金宇飞.GB/T 11345新旧版的主要差异与探讨[J]. 无损检测, 2015,37(5):63-67.

[3]孟倩倩,金宇飞,刘洋,等.适用于GB/T 11345-2013技术1的横孔试块及灵敏度的设定[J].无损检测, 2015,37(10):35-38.

[4]孟倩倩,金宇飞,刘洋,等.适用于GB/T 11345-2013技术2的平底孔试块及灵敏度的设定[J].无损检测, 2015,37(11):26-30.

Design and Sensitivity Setting of GB/T 11345-2013 Standard Test Block

MENG Qian-qian1, JIN Yu-fei2, LIU Yang1, WANG Bing1

(1.Shandong Ruixiang Mould Co., Ltd., Jining 272400, China;2.Shanghai Research Institute of Material, Shanghai 200437, China)

The standard of GB/T 11345-2013 defined 4 kinds of techniques and each one accordingly needed a type of reference blocks. Some articles have introduced the project design and application of reference blocks used for “Technique 1 and Technique 2”, so this article aims to focus on the project design and application of reference blocks that used for “Technique 3 and Technique 4”. Meanwhile, it collects the content of “Technique 1 and Technique 2”, so we have finished all the design of reference blocks used for the standard of GB/T 11345-2013.

Test block; Ultrasonic testing; Standard; Sensitivity

2015-10-21

孟倩倩(1987-),男,工程师,主要从事焊缝无损检测及试块生产工艺方法研究工作。

10.11973/wsjc201512016

TG115.28

A

1000-6656(2015)12-0064-04