JB47303-2005超声波标准和ASME标准对照

JB/T4730-2005与ASME2004标准对比第1页共9页1JB/T4730-2005《承压设备无损检测》第3部分超声检测ultrasonic[ʌltrə′sɔnik]标准修改介绍以及与ASME标准对比JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2承压设备用钢锻件超声检测4.2.1范围本条适用于承压设备用碳钢和低合金钢锻件的超声检测和质量等级评定。本条不适用于奥氏体钢等粗晶材料锻件的超声检测，也不适用于内、外半径之比小于80%的环形和筒形锻件的周向横波检测。国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述【1】对应条款：ASME2004-SA388-1.1【2】相关技术内容:ASME规定：操作方法包括用直射波和斜射波技术对大型锻件作接触脉冲回波式超声波检验程序。直射波法包括DGS（距离—增益—当量）法。【3】简要评述：JB4730对适用范围作了限定，ASME没有那么明确。JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2.2探头双晶直探头的公称频率应选用5MHz。探头晶片面积不小于150mm2；单晶直探头的公称频率应选用2～5MHz，探头晶片一般为φ14～φ25mm。主要修改内容：①探头2005版增加了有关探头的内容，即：双晶直探头的公称频率应选用5MHz。探头晶片面积不小于150mm2；单晶直探头的公称频率应选用2MHz~5MHz，探头晶片一般为φ14mm~φ25mm。解释：1994版没有对探头做出规定，选择余地较大，由此也可能造成检测结果的不一致，2005版对此作了规定。值得注意的是，锻件双晶直探头的检测范围是45mm。一般而言，用一个双晶直探头较难覆盖45mm，可能需要一个以上焦点不同的双晶直探头。国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述【1】对应条款：ASME2004-SA388-4.2，7.2【2】相关技术内容:ASME规定：a)对于直射波扫查可采用换能器的最大有效面积为650mm2，其最小尺寸为20mm，最大为30mm。对于斜射波扫查，可采用换能器的尺寸从13×25mm至25×25mm。b)换能器应使用其标称频率。c)可以采用其它探头来评定和精确测定显示信号。d)如有可能，直射波的检验宜采用标称频率为2.25MHz的探头。但是，对于粗晶粒奥氏体材料和长距离探测最好采用1MHz频率，在很多情况下，检验粗晶粒的奥氏体材料，甚至可能要采用0.4MHz频率。为了得到更好的分辨力、穿透力或缺陷的检出力，也可采用其它频率。【3】简要评述：（1）ASME没有规定双晶探头。（2）JB4730规定直探头晶片尺寸为φ14mm~φ25mm，而ASME则为φ20~φ30mm。JB/T4730-2005与ASME2004标准对比第2页共9页2JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2.3试块应符合3.5的规定。4.2.3.1单直探头标准试块采用CSⅠ试块，其形状和尺寸应符合图4和表4的规定。4.2.3.2双晶直探头试块a)工件检测距离小于45mm时，应采用CSⅡ标准试块。b)CSⅡ试块的形状和尺寸应符合图5和表5的规定。4.2.3.3检测面是曲面时，应采用CSⅢ标准试块来测定由于曲率不同而引起的声能损失，其形状和尺寸按图6所示。主要修改内容：①试块1994版：试块应采用CS1和CS2试块，也可自行加工，其形状和尺寸应按表8-4和图8-4的规定。2005版：采用CSI试块，其形状和尺寸应符合图4和表4的规定。解释：2005版取消了1994版规定的CS1和CS2试块，并把1994版表8-4和图8-4规定的试块作为CSI标准试块。CS1试块有Φ2、Φ3、Φ4、Φ6、Φ8声程50mm、75mm┈250mm共26块。CS２试块有Φ2、Φ3、Φ4、Φ6、Φ8声程50mm、75mm┈250mm、500mm共66块。CSI试块为Φ2平底孔试块，共有4块，平底孔深度分别为50mm、100mm、150mm和200mm。试块数量大大减少。国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述【1】对应条款：ASME2004-SA388-4.4,4.5【2】相关技术内容:ASME规定：a)校准设备时，应采用具有平底孔的参考试块。当合同或订货单有规定时，可用于确定直射波检验的记录水平。b)当订单或合同有规定时，可采用与所用的探头和仪器相配的DGS面板来确定直射波检验的记录灵敏度水平。所选用的DGS面板的范围必须包括所要检验的锻件整个厚度截面。【3】简要评述：（1）JB4730规定有一整套试块，而ASME则没有明确规定试块，如有需要，则由合同各方商定。（2）对锻件的超声检测，我国标准与欧美标准的最大区别在于：我国习惯于用试块法或当量计算法而欧美则常用DGS面板曲线。JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2.4检测时机检测原则上应安排在热处理后，孔、台等结构机加工前进行，检测面的表面粗糙度Ra≤6.3μm。国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述【1】对应条款：ASME2004-SA388-6.2,7.1.2【2】相关技术内容:ASME规定：a)除了在订货单或合同中另有规定，或是在锻件的图纸中另有标明以外，加工后的表面粗糙度不应超过6μm。b)超声检验应在改善机械性能的热处理（不包括消除应力的处理）之后进行，但应在钻孔、开槽、车斜度或加工外部轮廓之前进行。如果要求作机械性能热处理的锻件外形使锻件在处理之后不能作全面完整的检验，可允许在机械性能热处理之前进行检验。在这种情况下，锻件在热处理之后仍应尽可能完整地重新进行超声检验。JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2.5检测方法4.2.5.1一般原则JB/T4730-2005与ASME2004标准对比第3页共9页3锻件应进行纵波检测，对筒形和环形锻件还应增加横波检测。4.2.5.2纵波检测a）原则上应从两个相互垂直的方向进行检测，尽可能地检测到锻件的全体积。主要检测方向如图7所示。其他形状的锻件也可参照执行；b）锻件厚度超过400mm时，应从相对两端面进行100%的扫查。4.2.5.3横波检测钢锻件横波检测应按附录C（规范性附录）的要求进行。主要修改内容：①横波检测1994版：锻件一般应进行纵波检测。对筒形锻件还应进行横波检测，但扫查部位和验收标准应由供需双方商定。2005版：锻件应进行纵波检测，对筒形锻件和环形锻件还应增加横波检测。解释：区别在于2005版规定对筒形和环形锻件应增加横波检测，而1994是则由供需双方商定的。国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述【1】对应条款：ASME2004-T-571.2，SA388-7.1.5~7.1.8【2】相关技术内容:ASME规定：a)所有锻件和棒材应使用直射波法进行超声检验。b)环形锻件和其它空心锻件还应在二个周向用斜射波法检验，除非由于厚度和几何形状不能使用斜射波检验。c)经晶粒细化熔融处理并用于容器壳体的环形锻件还应用斜射波方法在两个轴向检验。d)如有可能，锻件的所有部分均应从两个互相垂直的方向作的扫查。e)用直射波扫查圆盘形锻件时，如有可能，应至少从一个平面和从圆周面上的径向进行。f)用直射波技术从径向扫查圆柱截面和空心的锻件。如有可能，也应对锻件作轴向检验。g)要用斜射波技术从外表面对空心的锻件进行检验。【3】简要评述：ASME与JB4730规定的内容基本相同。但JB4730规定锻件厚度超过400mm时，应从相对两端面进行100%的扫查，ASME则无此规定。JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2.6灵敏度的确定4.2.6.1单直探头基准灵敏度的确定当被检部位的厚度大于或等于探头的三倍近场区长度，且探测面与底面平行时，原则上可采用底波计算法确定基准灵敏度。对由于几何形状所限，不能获得底波或壁厚小于探头的三倍近场区时，可直接采用CSⅠ标准试块确定基准灵敏度。4.2.6.2双晶直探头基准灵敏度的确定使用CSⅡ试块，依次测试一组不同检测距离的φ3平底孔（至少三个）。调节衰减器，作出双晶直探头的距离-波幅曲线，并以此作为基准灵敏度。4.2.6.3扫查灵敏度一般不得低于最大检测距离处的φ2mm平底孔当量直径。国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述【1】对应条款：ASME2004-SA388-7.2.2【2】相关技术内容:ASME规定：a)用底面反射或参考试块技术或DGS法确定仪器灵敏度。b)底面反射技术（底面反射校准法适用于声波入射面与底面互相平行的锻件）——将衰减器调到适当的水平，例如5:1或14dB，调节仪器控制，使其从锻件底面得到的底面反射信号大致为满幅度的75%。将衰减JB/T4730-2005与ASME2004标准对比第4页共9页4器调到最大的放大率（衰减器调到1:1）扫查锻件。评定缺陷时应将增益控制调到参考水平，当截面厚度或直径有明显变化时，需要重新校准灵敏度。c)参考试块的校准——参考试块的表面粗糙度应大致与被检工件相当，但不能优于被检工件。调节仪器，使其从规定的参考试块平底孔上得到所要求的信号幅度，在幅度大于仪器垂直线性范围时用衰减器确定其幅度，对于这些情况，在扫查锻件之前要除去衰减量。d)DGS校准——使用前先核实一下DGS面板所配的换能器尺寸和频率。可用数块参考试块和操作方法E317所述的方法来核实面板的准确性。这些面板与所用的超声换能器和脉冲回波系统配套。【3】简要评述：内容基本相同。ASME虽然涉及到了多种方法，但都没有具体规定，许多要求都应由合同双方协商，比如对于检测灵敏度，JB4730要求为φ2平底孔，但ASME则无相关规定。JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2.7工件材质衰减系数的测定4.2.7.1在工件无缺陷完好区域，选取三处检测面与底面平行且有代表性的部位，调节仪器使第一次底面回波幅度（B1或Bn）为满刻度的50%，记录此时衰减器的读数，再调节衰减器，使第二次底面回波幅度（B2或Bm）为满刻度的50%，两次衰减器读数之差即为（B1-B2）或（Bn-Bm）的dB差值（不考虑底面反射损失）。4.2.7.2衰减系数的计算公式（T＜3N，且满足n＞3N/T，m=2n，α=［（Bn-Bm）-6］/2（m-n）T……………………………（1）式中：α——衰减系数，dB/m（单程）；（Bn-Bm）——两次衰减器的读数之差，dB；T——工件检测厚度，mm；N——单直探头近场区长度，mm；m、n——底波反射次数。4.2.7.3衰减系数的计算公式（T≥3N）α=［（B1-B2）-6］/2T………………………………（2）（B1-B2）——两次衰减器的读数之差，dB；式中其余符号意义同式（1）的规定。4.2.7.4工件上三处衰减系数的平均值即作为该工件的衰减系数。主要修改内容：①工件材质衰减系数的测定2005版增加了对T3N时衰减系数的测定。解释：1994版没有T3N时衰减系数的测定，因而显得不完整。2005版对比作了规定。但用上述公式测定衰减系数时必须注意工件上下表面的粗糙度应足够小，且表面不得有水、油等杂物，否则会使测定变得毫无意义。国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述【1】对应条款：没有JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2.8缺陷当量的确定4.2.8.1被检缺陷的深度大于或等于探头的三倍近场区时，采用AVG曲线及计算法确定缺陷当量。对于三倍近场区内的缺陷，可采用单直探头或双晶直探头的距离-波幅曲线来确定缺陷当量。也可采用其他等效方法来确定。JB/T4730-2005与ASME2004标准对比第5页共9页54.2.8.2计算缺陷当量时，若材质衰减系数超过4dB/m，应考虑修正。国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述【1】对应条款：没有JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容4.2.9缺陷记录4.2.9.1记录当量直径超过φ4mm的单个缺陷的波幅和位置。4.2.9.2密集区缺陷：记录密集区缺陷中最大当量缺陷的位置和缺陷分布。饼形锻件应记录大于或等于φ4mm当量直径的缺陷密集区，其他