国家标准计划《焊缝无损检测 超声检测 薄壁钢构件自动相控阵技术的应用》由 TC55(全国焊接标准化技术委员会)归口,TC55SC3(全国焊接标准化技术委员会焊缝试验和检验分会)执行 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 上海材料研究所等 。
25 机械制造 |
25.160 焊接、钎焊和低温焊 |
25.160.40 焊接接头 |
本标准等同采用ISO国际标准:ISO 20601:2018。
采标中文名称:焊缝无损检测 超声检测 薄壁钢构件自动相控阵技术的应用。
焊缝超声检测的目的是评定焊缝质量。
超声检测人员应明确给出所检焊缝是否满足质量等级。
超声检测标准应明确地从人、机、料、法、环等方面规定相应的要求。
该标准符合《中国制造2025》中制造业创新中心(工业技术研究基地)建设工程—加强标准体系建设的要求;符合《国家标准化体系建设发展规划(2016-2020年)》中重点领域—机械—制定工艺、工装、装备及检测标准。
相控阵超声检测技术是近年来发展起来和广泛应用的一项新兴无损检测技术,其基本原理是利用指定顺利排列的线阵列或面阵列的阵元按照一定时序来激发超声脉冲信号,使超声波阵面在声场中某一点形成聚焦,增强对声场中微小缺陷检测的灵敏度,同时,可以利用对阵列的不同激励时序在声场中形成不同空间位置的聚焦而实现较大范围的声束扫查。
国内焊缝相控阵超声检测技术发展较快,也有较多行业的焊缝检测应用。
目前使用的相控阵超声检测技术有手动、半自动、或者全自动技术。
自动超声检测技术具有检测效率高、检出率高的优势。
但相应检测方法的国家标准缺失,影响焊缝自动相控阵超声检测技术在国内的普及发展。
2020年国标委首次批准了2项焊缝相控阵超声检测项目计划。
这两个项目计划分别为《焊缝无损检测 自动相控阵超声技术的应用 》(采标ISO 13588:2017)和《焊缝无损检测 相控阵超声检测 验收等级》(采标ISO 19285:2017)。
这两个文件规定了母材厚度不小于6mm的金属材料熔化焊焊接接头的半自动或全自动相控阵超声检测及其验收等级,该检测技术规定了4个检测等级(A级、B级、C级和D级),每一等级对应不同的缺欠检出率。
这两项计划项目解决了相控阵检测常规应用问题,填补了相控阵检测技术国家标准由无到有的空白。
机械设备、管道、船舶、桥梁、钢结构等产品采用了大量的结构焊缝,采用了大量超于常规要求的薄壁钢构件焊接接头,在保证国家重大装备制造和重大工程建设质量及安全中正发挥越来越重要的作用。
严谨的薄壁焊缝工艺要求更高更有效果的相控阵检测技术。
为此,ISO在2018年发布了ISO 20601:2018《焊缝无损检测 超声检测 薄壁钢构件自动相控阵技术》。
ISO 20601:2018规定了板厚在3.2mm~8.0mm之间钢构件熔焊接头半自动或全自动相控阵检测技术。
该厚度范围为典型的壁厚范围,解决了低于ISO 13588:2017《焊缝无损检测 自动相控阵超声技术的应用 》壁厚下限,但又非常重要的薄壁焊缝无检测技术的问题。
ISO 20681:2018规定的检测技术也与ISO 13588:2017《焊缝无损检测 自动相控阵超声技术的应用》有着较多差别,如删除了ISO 13588:2017规定的检测等级A和检测等级B的要求,针对薄壁焊缝的特点,仅仅规定检测等级C和检测等级D的要求,增加了检测对象声速范围的要求,增加了确定了基于高度和长度、幅度(当量尺寸)和长度等评定不连续是否接受的内容。
ISO 20601:2018扩充了关键薄壁焊缝的相控阵检测技术,同时又增加了新的检测技术要求。
为此,非常有必要提出ISO 20601:2018采标立项申请。
进一步完善焊缝相控阵检测技术国家标准体系。
本文件规定了板厚在3.2mm~8.0mm之间钢构件熔焊接头半自动或全自动相控阵检测技术。该厚度范围为锅炉管壁典型的壁厚范围。该检测技术为锅炉管接头的典型应用技术。实际锅炉管壁壁厚可能小于本文件规定厚度范围的最小值,也可能大于本文件规定厚度范围的最大值。当板厚超过本文件规定厚度范围时,使用检测等级D。本文件适用于板材、管材和容器的简单几何形状的全熔透焊接接头,其中焊材和母材均为低碳钢和/或细晶粒钢。 本文件规定了材料的超声声速,纵波声速为(5920±50)m/s,横波声速为(3255±30)m/s。在检测具有不同声速的材料时,有必要考虑声速变化影响。 本文件提供了在熔焊接头中采用相控阵技术检测不连续的检测、定位、尺寸和表征等特有功能和局限性的指导。在制造检测和在役检查中,相控阵技术可作为单独技术使用,也可与其他无损检测(NDT)方法或技术结合使用。 本文件规定了两个检测等级,检测等级C适用于通用情况,检测等级D适用于特殊情况/特殊应用。本文件确定了评定不连续是否接受的内容。 本文件扩充了关键薄壁焊缝的相控阵检测技术,同时又增加了新的检测技术要求,便于检测人员正确应用相控阵技术检测关键薄壁焊缝。