4.2.5.1试块分为校准试块、对比试块及模拟试块

4. 2. 5. 2 校准试块

给排水标准规范范本4. 2. 5. 3对比试块

b）试块型号的选择应与被检工件的曲率半径相对应。

4.2.5.4模拟试块

模拟试块与被检测工件在材质、形状、主要儿何尺寸、坡口型式和焊接工艺等方面应相同或相近。 主要用于检测工艺验证、扫查灵敏度的确定，按缺陷制作方式可分为人工焊接缺陷试块和机加工缺陷试 快。 a 人工焊接缺陷试块：其缺陷类型主要包括裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷、圆形缺陷等典型 焊接缺陷：

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b）机加工缺陷试块：其缺陷类型主要包括横孔、V形槽及其他线切割槽等人工反射体。

4. 2. 6 耦合剂

4.2.6.1应选用具有良好的透声性、易清洗、无毒无害，有适宜流动性的材料；对工件、人体及环境 无损害，同时应便于检测后清理。典型的耦合剂包括水、化学糊、洗涤剂、机油和甘油，在零度以下 建议使用机油或相近的液体。

4. 2. 7 扫查装置

4.2.7.1探头夹持部分在扫查时应保证声束与焊缝长度方向垂直。 4.2.7.2导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查轨迹保持一致。 4.2.7.3扫查装置可以采用电动或人工驱动。 4.2.7.4扫查装置应具有确定探头位置的功能，可通过步进电机或位置传感器实现对位置的探测与控

4.2.8仪器设备的校准、核查及检查要求

4.2.8.1相控阵仪器的性能指标应每年进行一次校准。仪器的水平线性和垂直线性应每隔六个月至少 进行一次运行核查。 4.2.8.2在新探头开始使用时，应对探头进行一次全面的性能校准，具体校准方法见JB/T11731。 4.2.8.3校准应在相应的试块上进行，扇扫成像分辨力在A型试块上进行，几何尺寸测量误差在B试 块上进行，具体调校方法见GB/T29302校准规范， 4.2.8.4位置传感器在检测前及结束时，均应进行校准。校准方法是使位置传感器移动一定距离，将 检测设备显示的位移与实际位移相比较，要求误差应小于1%，最大值不超过10mm。

4.3扫描类型及显示方式

3.1检测时，一般采用扇形扫描。可根据被检产品的焊缝类型、工作介质，预计可能产生的缺 、形状、部位和取向，选择其他扫描类型

验测时，一般采用扇形扫描。可根据被检产品的焊缝类型、工作介质，预计可能产生的缺陷种 、部位和取向，选择其他扫描类型。 易形扫描的显示方式分为按声程显示和按实际儿何结构显示两种方式（见图5），工作中显示 择应根据使用的相控阵超声设备而定。

示两种方式（见图5），工作中显示

方式的选择应根据使用的相控阵超声设

5扇形扫描检测示意图

4.3.3扫查数据以图像形式显示

3.3扫查数据以图像形式显示 B扫描、C扫描、D扫描及P扫描等显示形式。 3.4在扫查数据的图像中应有位置传感器扫查位置显示。

4.4.1相控阵探头参数

a）晶片参数：晶片数量、晶片宽度、晶片间隙及主动孔径； b）楔块参数：楔块尺寸、块角度及楔块声速。

4.4.2聚焦法则参数

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a）晶片数量：聚焦法则使用的晶片数量不低于16个； b) 晶片位置：设定激发晶片的起始位置； C 角度参数：在工件中所用声束的固定角度、声束的角度范围（35°～75°）； d) 距离参数：在工件中的声程或深度； e) 声速参数：在工件中的声速； 工件厚度：被检工件的厚度； 焊缝参数：坡口角度、对口间隙、余高、焊缝宽度； 聚焦深度：根据工件厚度及聚焦法则设定相应数值； 探头位置：设定探头前端至焊缝边缘（或焊缝中心）的距离

4.5.1检测前，应根据被检工件情况按照本标准的要求编制相控阵检测工艺规程和

5.1.1相控阵检测工艺规程至少应包括以下内容： 适用范围和对被检工件的要求； b) 遵循的标准规范； c) 被检工件情况（名称、材质、成型方法、坡口形状尺寸、焊接情况、热处理情况、母材检测情 况等）； d) 检测的目的、检测覆盖区域、检测时机； e) 对检测人员资格和能力的要求，检测人员培训和工艺验证试验要求； f) 对检测设备（仪器、探头、试块）的要求； g) 检测参数及要求：包括检测覆盖区域、检测时机、仪器、探头及楔块的参数设置或选择、扫查 方法的选择、扫查面的确定、探头位置的确定、扫查面的准备等，以及检测系统的设置（激发 孔径、扇扫角度和步进、线扫步进、聚焦、时间窗口、灵敏度等）和校准（灵敏度、位置传感 器等）方法； h) 扫查示意图：图中应标明工件厚度、坡口参数、扫查面、探头位置、扫查移动方向和移动范围、 息服务平台 扫描波束角度和覆盖范围等； i) 检测温度、扫查速度、数据质量要求： j) 扫查和数据采集过程的一般要求； k) 对数据分析、缺陷评定与记录报告的一般要求。 5.1.2操作指导书至少应包括以下内容： a) 被检工件情况； b) 检测设备器材； c 检测准备：包括确定检测区域、扫查面的确定及准备、探头及楔块的选取、扫描方式及扫查方 式的选择、探头位置的确定等； d) 检测系统的设置和校准； e) 扫查和数据采集要求：

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f）数据分析、缺陷评定及出具报告的要求。 4.5.2操作指导书在首次应用前应进行工艺验证，验证方式可在相关试块或软件上进行，验证内容包 括检测范围内灵敏度、信噪比等是否满足检测要求

4. 6 工艺验证试验

6.1工艺验证试验应制作与被检工件相同或相似的带有缺陷的模拟试块，将拟采用的检测工艺 模拟试块上，工艺验证试验结果应清楚地显示和测量模拟试块中的缺陷或反射体。

6.1工艺验证试验应制作与被检工件相同或相似的带有缺陷的模拟试块，将拟采用的检测工艺 模拟试块上，工艺验证试验结果应清楚地显示和测量模拟试块中的缺陷或反射体。 6.2符合以下情况之一时应在模拟试块上进行工艺验证试验： a 信噪比和声速与细晶粒钢差异明显的非细晶粒钢工件检测： b）合同约定要求进行。 6.3经合同双方同意，可使用相控阵仿真软件计算部分或全部代替工艺验证试验内容，

a）信噪比和声速与细晶粒钢差异明显的非细晶粒钢工件检测； b）合同约定要求进行， 4.6.3经合同双方同意，可使用相控阵仿真软件计算部分或全部代替工艺验证试验内容

4.7.1系统校准与实际检测间的温度差应控制在土15°C之内。 4.7.2检测时，被检工件表面温度应控制在0°C～50°C。若超出此范围应通过实验验证设备的适用 性，同时验证检测的可操作性和可靠性

当检测条件不符合本标准的工艺要求或不具备安全作业条件时，检测人员应停正止工作，待条件 合要求后，再进行检测

5工艺参数的选择和检测

5. 1. 1 检测区域

检测区域高度为工件厚度；检测区域宽度为焊缝本身加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区 域，该区域最小为5 mm，最大为10 mm

5.1.2.1探头移动区内应清除焊接飞溅、铁屑、油漆及其他杂质，一般应进行打磨。扫查面应平整， 便于探头的移动和耦合，其表面粗糙度Ra值应不大于6.3um。 5.1.2.2扫查面打磨宽度应满足检测要求，一般不小于60mm。 5.1.2.3焊缝的表面质量应经外观检查合格后方可进行检测，表面的不规则状态不应影响检测结果识 定。

5.1.3扫查方式选择

5.1.3.1检测时推荐选用以下方式：

线性扫查+扇形扫描； b）栅格扫查+扇形扫描。 5.1.3.2对可疑部位，可采用扇形扫描，结合短形、前后、左右等扫查方式进行检测。

a）线性扫查+扇形扫描：

5.1.3.2对可疑部位，可采用扇形扫描，结合矩形、前后、左右等扫查方式进行检测。

5.2.1与工件厚度有关的相控阵探头参数选择可参考表1

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表1相控阵探头参数选择推荐表

相控阵探头楔块的曲率应与被检管件的形状相吻合，如图6所示。楔块边缘与被检工件接触面 应不大于0.5mm。

的间隙x应不大于0. 5m

图6探头楔块边缘与管子外表面间隙的示意图

我性扫查检测可选择单探头配置，也可选择双探头对称配置，选择类型取决于所用的检测设备 作条件

5.4.1管壁厚度为4mm8mm（不含8mm）的焊接接头检测时，采用三次波与二次波或四次波分开设 置的法则进行检测。 5.4.2管壁厚度大于等于8mm的焊接接头检测时，采用一次波和二次波同时设置的法则进行检测。 5.4.3横波斜声束扇形扫描角度一般不应超出35°～75°，特殊情况下，确需使用超出该角度范围的 声束检测时，应验证其检测灵敏度。工件壁厚4mm～8mm时，不宜采用过小角度声束，以免底面一次 反射波进入楔块产生干扰，此时声速中心角度宜设置为60°即扇扫角度范围45°～75°

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5.5.5检测时由于工件表面耦合损失、材料衰减以及内外曲率的影响，应对检测灵敏度进行传输损失 综合补偿，综合补偿量应计入距离一波幅曲线。 5.5.6扫查灵敏度应通过工艺验证的方式确定，以能清晰地显示和测量出模拟试块中缺陷或反射体时 的增益为基准。

5.6.1检测前应将检 为根据扫查步进采集信号，扫查步进最大值△xmax≤1.0mm。 5.6.2扇形扫描角度步进设置应≤1

5. 7. 15. 7. 1 方向标识

检测前应在工件扫查面上予以标记，标记内容至少包括扫查起始点和扫查方向，所有标记应对扫查 无影响。

在检测之前，应在工件扫查面上标定参考线，参考线距焊缝边缘（或焊缝中心）的距离应根据检测 聚焦法则设置而定，其距离误差为土0.5mm。 5.7.3依照工艺参数设置将检测系统的硬件及软件置于检测状态，将探头摆放到设定的参考线位置 沿标识方向路径进行扫查， 5.7.4扫查时应保证扫查速度小于或等于最大允许扫查速度Vmx，同时应保证耦合效果和数据采集的 要求。最大允许扫查速度按公式（2）计算：

沿标识方向路径进行扫查

式中： PRF一一脉冲重复频率，Hz; △x一一设置的扫查步进值，mm； N一一设置的信号平均次数；

式中： Vmax一一最大允许扫查速度，mm/s； PRF一一脉冲重复频率，Hz; △x一一设置的扫查步进值，mm； N一一设置的信号平均次数； A一一A扫描的数量（如扇形扫描时：

5.8.1根据聚焦法则的参数，用相控阵超声检测设备中的理论模拟软件进行演示，调整探头前端距焊 缝边缘（或焊缝中心）的距离，使所选用的检测声束将检测区域完全覆盖。确认演示结果后，将演示 模拟图及参数保存，并附在检测工艺中。 5.8.2检测时，一般应在焊缝两侧分别扫查或双侧探头同时扫查。若因条件限制只能从焊接接头一侧 扫查时，应采用不同的聚焦法则，设置不同探头位置及角度扫查范围进行检测，确保检测区域全覆盖。

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线性扫查时，若在焊缝长度方向进行 分段扫查，则各段扫查区的重叠范围至少为30mm。 需要多个线性扫查覆盖整个焊接接头体积时，各线 性扫查之间的重叠至少为所用相控探头线性阵列长度的10%

5.9.1当出现下列情况之一时，需进行复核。 a) 探头、耦合剂和仪器调节发生改变时； b) 怀疑扫查灵敏度或定位精度有变化时； 连续工作4h以上时； d）工作结束时。

5.9.1当出现下列情况之一时，需进行复核。 a) 探头、耦合剂和仪器调节发生改变时： b) 怀疑扫查灵敏度或定位精度有变化时： 连续工作4h以上时； d)工作结束时。

5.9.1当出现下列情况之一时，需进行复核。

5.9.2扫查灵敏度复核

复核时，如曲线上任何一点幅度下降2dB或20%，则应对上一次复核以来所有的检测部位进行 幅度上升2dB或20%，则应对所有的记录信号进行重新评定。 9.3定位精度复核

5.9.3定位精度复核

6检测数据的分析和缺陷评定

6.1检测数据的有效性评

采集的数据量满足所检测焊缝长度的要求； b） 数据丢失量不得超过整个扫查长度的5%，且不允许相邻数据连续丢失； c）扫查图像中耦合不良的长度不得超过整个扫查长度的5%，单个耦合不良长度不得超过2mm。 6.1.2若采集的数据不满足上述要求，应检查扫查装置工况，排除故障后重新进行扫查，

测结果的显示分为相关显示和非相关显示，典型相控阵检测缺陷图像见附录F。

6.3.1首先对相控阵扫查数据进行整体分析，结合A扫描、B扫描、C扫描、D扫描、S扫描显示判断 扫查数据中缺陷的性质。 6.3.2性质判定为裂纹、未熔合、未焊透缺陷评定为不允许。 6.3.3根据缺陷轮廓确定缺陷的长度、宽度，长度与宽度之比大于3的相关显示按条形缺陷处理，长 度与宽度之比不大于3的相关显示按圆形缺陷处理。 6.3.4性质判定为条形缺陷和圆形缺陷的，应进行缺陷定量，评定为允许或不允许。

6.4.1条形缺陷的定量方法

6.4.1.1缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。 6.4.1.2缺陷最大反射波幅的测定方法是，在扫查数据中将测量光标移动至缺陷出现最大反射波信号 的位置，测定波幅大小。

6.4.1.1缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。

6.4. 1.3缺陷长度的测定:

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式中： L一测定的缺陷指示长度，mm； R一管子外半径，mm； H一缺陷距外表面（指示深度），mm

6.4.2圆形缺陷的定量方法

4.2.1圆形缺陷用圆形缺陷评定区进行评定，圆形缺陷评定区为一个与俯视图平行的矩形，其 10mm×10mm，圆形缺陷评定区应选在缺陷最严重的区域， 4.2.2在圆形缺陷评定区内或与圆形缺陷评定区边界线相割的缺陷均应划入评定区内， 4.2.3圆形缺陷长径的测量方法可根据经验公式（4）计算：

式中： D一为缺陷长径，mm S一为缺陷轮廓面积，mm 6.4.2.4圆形缺陷评定区域测定面积时，应沿着缺陷轮廓进行测定，且测定范围内不能有超过20%的 空白区，否则，应重新测定。 6.4.2.5在圆形缺陷评定区内，单个缺陷区域面积不大于2mm的为不计点数缺陷，不计点数缺陷的数 量应根据母材厚度T确定，并符合表4。V人 6.4.2.6当评定区域内同时存在几种类型缺陷时，评定为不允许。 6.4.2.7焊接接头圆形缺陷点数换算表，见表3。

式中： D一为缺陷长径，mm； S一为缺陷轮廓面积，mm

表3焊接接头圆形缺陷点数换算表

陷深度和缺陷指示长度等进行测定。裂 合、未焊透的测长方法参照6.4.1条形缺陷的定量方法

5.1根据缺陷性质以及缺陷的大小，缺陷评定为允许和不允许存在两类。也可按合同双方协定 参照其它相关验收标准规范进行质量评定

6.5.2允许和不允许的缺陷评定如下

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表4焊接接头允许的缺陷

注1：当母材公称厚度不同时，应按薄侧厚度进行评定。 注2：在任何9T焊缝长度范围内，多个缺陷累计长度最大允许值L不超过T（T为母材公称厚度）。当焊缝长度不 时，可按比例折算，当折算后的多个缺陷累计长度允许值小于该厚度范围内允许的单个缺陷指示长度日 允许的单个缺陷指示长度作为缺陷累计长度允许值。

7.1检测记录主要内容

检测记录主要内容包括工程名称、工件编号、焊缝编号、坡口形式、焊接方法、母材材质、 面质量、检测方法、检测标准、验收标准、检测比例、仪器型号、探头规格、耦合剂、试块、检 度、所发现的缺陷及评定记录、检测人员及其资格等级和检测日期等。

7.2检测报告至少应包括如下内容：

a）委托单位； b) 检测标准： 被检工件：名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况； d) 检测设备及器材：仪器型号及编号、探头、位置传感器、试块、耦合剂等： 检测工艺参数：扫描类型、显示方式、扫查方式、探头配置及扫查灵敏度等； f) 检测覆盖区域：理论模拟软件演示的检测区域覆盖图及参数； 检测示意图：检测部位以及所发现的缺陷位置和分布图； S h) 扫查数据：数据文件名称、扫查数据以电子版形式保存； 1) 检测结论：评定出缺陷性质、位置、尺寸及是否允许； j) 检测人员和审核人员签字； k) 检测日期

要求仪器软件能够对相控阵探头的每个晶片进行

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附录A （规范性附录） 相控阵探头晶片灵敏度差异与有效性测试

A.2.1将相控阵探头均匀稳定地耦合在角度增益修正试块（或等效试块)表面，单独激发第一个晶片， 得到最高反射回波。 A.2.2调节增益值使第一个晶片回波达到80%满屏高度，记录此时的增益值， A.2.3单独激发下一个晶片，并重复A.2.2，直至最后一个晶片（沿着阵列中所有阵元一次一个阵元步 进）。

如出现以下情况，认定为晶片为坏晶片： a）未见底面回波信号的晶片； b）有底面回波信号但信噪比小于12dB的晶片； c）同一阵列中灵敏度明显偏低，比其他晶片的平均灵敏度低9 dB以上的晶片。

A.4对测试结果进行复核。

若测试结果各晶片记录的最大与最小增益值之差≥4dB，应确认耦合一致性及稳定重复性，并 定的方法重新测试，进行复核。

路桥管理及其他DB37/T 31422018

（规范性附录） 相控阵A型试块和相控阵B型试块（声束控制评定试块）

图B.1相控阵A型试块

图B.2相控阵B型试块（声束控制评定试块）

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C.1.2加装块或延时块时铁路标准，该测试可反映楔块或延时块的磨损，以确定是否需要更换或校准。

2.1不加装楔块或延时