铜及铜合金轧制板材超声波探伤方法

《铜及铜合金棒材超声波探伤方法》送审稿编制说明1 任务来源根据中色协综字[2008] 242号《关于下达2008年第一批有色金属国家标准制（修）订项目计划的通知》，《铜及铜合金棒材超声波探伤方法》标准列入附件1“2008年第一批有色金属国家标准制（修）订计划项目表”第79号（计划编号为20082148-T-610）。

该标准由全国有色金属标准化技术委员会提出，主要起草单位为中铝洛阳铜业有限公司，中国有色金属工业无损检测中心参与起草。

2起草过程标准起草单位首先查阅了国内外有关铜及铜合金产品超声波探伤方法的有关资料和标准。

铜及铜合金棒材广泛应用于各个工业部门，许多用户要求对棒材进行超声波探伤，目前使用的探伤标准已近十年没有修订，标准中许多内容已不适用当今铜材发展的要求，其中有些标准条文还存在明显的错误，因此有必要对该标准进行修订，以满足铜及铜合金生产和使用的需要。

多年来，标准起草单位根据客户的要求进行过多种探头形式、多种探伤频率的超声波铜及铜合金棒材探伤试验，及时对标准进行修订，以满足国内、国际市场对铜及铜合金棒材日益增加的需求。

3修改原则（1）依照GB/T3310-1999《铜合金棒材超声波探伤方法》为蓝本进行修改。

（2）本标准根据《中华人民共和国标准化法》要求，在编写方式上执行GB/T1.1和GB/T1.3的规定,并按《有色金属加工产品国家标准、行业标准编写示例》的要求进行编制的。

（3）参照国内外金属材料棒材的超声波探伤方法的先进标准，使该标准既有相当于国外标准的先进性，又具有符合国情的实用性这一特点，力求做到标准的规范性、合理性与实用性。

4修改内容（1）本标准包括适用范围、一般要求、探伤装置、对比试块、探伤方法、探伤灵敏度、探伤步骤、探伤结果的评定和探伤报告等内容。

（2）增加了矩形、方形和正六边形铜及铜合金的探伤,扩大了铜合金棒材的探伤范围，由原标准的“棒材直径为15mm—220mm”扩大为“棒材直径为10mm—280mm”，增加了紫铜棒材的探伤范围为10mm—80mm。

图1 铜板钎焊件（b）波形模拟图图2 铜板钎焊层超声检测原理（a）能量界面反射与底面反射分配情况增刊1冷加工2016年 增刊1273冷加工压为P0进入铜板后，传播到钎焊层时，由于铜板材料声阻抗Z1与钎焊层材料声阻抗Z2不同，根据声压反射率公式rp=（Z2-Z1）/（Z2+Z1）可知，必然产生钎焊层界面反射声压Pr ，其经探头接收后在仪器示波器形成界面反射回波；同时，根据声压透射率公式tp=2Z2/（Z2+Z1）可知，透过界面的声压Pt 在经底面反射被探头接收后形成底面回波PB 。

超声理论告诉我们，超声波垂直入射到铜板钎焊层平界面上时，反射和透射声压的分配比例只与界面两侧材料的声阻抗Z 有关，而回波声压与示波器显示波高成正比，存在下列三种情况。

（1）当探头位于图2a 中位置1时，该部位为完全熔接部位，没有出现气孔等缺陷，钎焊层两侧材料均为铜板，中间很薄一层为铅料，超声波从任何一侧铜板入射后，除了因铜材料与铅料自身声阻抗差异导致部分超声能量在界面处发生反射，形成界面反射回波Pr1，其他大部分能量将穿过铅焊层，到达铜板底面，并被底面反射最终形成底面反射回波PB1。

在这种情况下，界面波高度相对很低，底面回波高度相对较高，把该部位称为完全熔接部位。

（2）当探头位于图2a 中位置2时，改部位为部分熔接部位，钎焊层局部出现小气孔，超声波从任何一侧铜板入射后，界面反射回波包含因铜材料与铅料自身声阻抗差异造成的反射能量和局部小气孔的反射能量，气孔的声阻抗和铅料相比，与铜材料的差异更大，最终造成界面反射回波Pr2明显高于Pr1，其他部分能量将穿过铅焊层，到达铜板底面，并被底面反射最终形成底面回波PB2。

（3）当探头位于图2a 中位置3时，改部位为未熔接部位，钎焊层出现大气孔，超声波从任何一侧铜板入射后，入射能量在大气孔处全部被反射，形成界面反射回波Pr3，且出现多次界面反射波，无底面回波。

3. 超声检测条件选择铜板钎焊工件厚度为20mm ，可选择采用纵波直探头进行检测。

《铜及铜合金轧制板材超声波探伤方法》(征求意见稿)编制说明1.任务来源近年来，随着科学技术的飞跃发展和铜板材进出口贸易的增加，对板材内部质量要求越来越高，尤其是铜及铜合金板材在军工、航天、航空、核电、船舶、舰艇等重要工程，对材料内部缺陷的分类，越来要求越严。

目前国内还没有加工铜及铜合金板材的超声波探伤标准。

为了提高产品质量，和国际检测技术接轨，填补国内铜板超声波探伤的空白，满足生产日益增长和用户对产品质量的需求，促进国民经济的发展, 根据有色标委（2004）第52号《关于下达2004年有色金属行业标准研（复）制标准项目计划的通知》所下达的标准制定计划,《铜及铜合金轧制板材超声波探伤方法》标准列人2004-2005年有色金属行业标准制（修）订计划项目表第50号。

本标准由洛阳铜加工集团有限责任公司负责起草。

接到任务后我们成立了“铜及铜合金轧制板材超声波探伤方法”标准起草小组，对该项任务进行工作。

2. 研究、起草过程由于目前国内没有铜及铜合金板材超声波探伤的国标、行业标准，所以，我们首先查阅、分析了国内外有关铜及铜合金轧制板、钢板、钛板、金属板材超声波探伤方法的标准和资料，如标准GB/T2970-2004 《厚钢板超声波检验方法》、GB∕T8651-2002金属板材超声波板波探伤方法、英国标准G·S·T·01《坯、棒和板接触超声检验的IMI通用技术规范》、日本标准JIS G0808压力容器用钢板的超声波探伤检验、JB 4730-1994《压力容器无损检测》等资料。

通过查阅和分析，我们认为这些标准不能满足目前铜加工企业和用户的需要。

早在20世纪80年代至今，洛铜根据客户的要求进行过多种探头形式、多种探伤频率的超声波铜板探伤试验。

先后对被检铜板探测到的缺陷部位进行断口、低倍、解剖对应试验。

缺陷解剖对应率达到99%以上。

在提供航天卫星专用锆铜板的探伤、潜艇用白铜板的超声波探伤、钢铁行业结晶器冷却壁用的紫铜板超声波探伤领域都取得了很好的效果。

ICS××××标准分类号Y S 中华人民共和国有色金属工业行业标准YS/T xxxx―xxxx 铜及铜合金轧制板材超声波探伤方法Method of ultrasonic inspection for rolling plates of copper and copper alloys本文源自：无损检测招聘网 （征求意见稿）前言本标准是首次制订。

本标准参照GB/T 2970-2004《厚钢板超声波检验方法》、JB4730-1994《压力容器无损检测》等标准编制。

本标准由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。

本标准由洛阳铜加工集团有限责任公司负责起草。

本标准主要起草人：本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。

YS/T××××－××××铜及铜合金轧制板材超声波探伤方法1 范围1.1 本标准规定了用A型超声波脉冲反射式接触法手工检测铜及铜合金轧制板材的探伤方法。

内容包括对原理、探伤人员、探伤装置的要求、探伤方法、缺陷的认定及验收的质量分级、探伤报告等。

1.2 本标准适用于对厚度为 6 ～ 70mm的铜及铜合金轧制板材进行超声波探伤。

其它厚度的铜板材，可参照采用。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新标准版本的可能性。

GB/T12604.1 无损检测术语超声检测GB/T9445 无损检测人员技术资格鉴定通则ZBY230 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件ZBY231 超声探伤用探头性能测试方法3 术语本标准涉及超声探伤的术语，均按GB/T12604.1规定论述。

4 方法原理A型脉冲反射式超声波探伤仪产生高频电脉冲，经过探头（晶片）的电声转换传入弹性介质（工件）中进行声波的传播，声波遇到声阻抗相异（如缺陷）界面时，将发生声波的反射。

工业无损探伤的方法很多,目前国内外最常用的探伤方法有五种,即人们常称的五大常规探伤方法.本文将首先介绍五大常规探伤方法及其特点,并结合电厂管道焊接的特定条件和需求,选出适合探伤方法。

除以上五大常规方法外,近年来又有了红外,声发射等一些新的探伤方法.五大常规方法是指：1、射线探伤法 RT：检测内部有气孔,夹渣、未焊透等体积型缺陷，不易发现裂纹等面积型缺陷。

2、超声波探伤法 UT：纵波,横波适用于探测内部缺陷, 表面波适宜于探测表面缺陷,但对表面的条件要求高.3、磁粉探伤法 MT：能探查气孔, 夹杂,未焊透等体积型缺陷, 但更适于检查因淬火, 轧制, 锻造,铸造,焊接,电镀,磨削,疲劳等引起的裂纹。

4、涡流探伤法 ET：能确定表面及近表面缺陷的位置和相对尺寸5、渗透探伤法 PT。

能确定表面开口缺陷的位置、尺寸和形状。

一、射线探伤方法：射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法. 这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知,但它可使照相底片感光,也可用特殊的接收器来接收.常用于探伤的射线有 x 光和同位素发出的γ射线,分别称为x光探伤和γ射线探伤.当这些射线穿过(照射)物质时,该物质的密度越大,射线强度减弱得越多,即射线能穿透过该物质的强度就越小.此时,若用照相底片接收,则底片的感光量就小;若用仪器来接收,获得的信号就弱。

因此,用射线来照射待探伤的零部件时,若其内部有气孔,夹渣等缺陷,射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多,其强度就减弱得少些,即透过的强度就大些,若用底片接收,则感光量就大些,就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影; 若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。

由此可见,一般情况下,射线探伤是不易发现裂纹的,或者说,射线探伤对裂纹是不敏感的.因此,射线探伤对气孔,夹渣,未焊透等体积型缺陷最敏感.即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤,而不适宜面积型缺陷探伤。

板材超声检测方法和质量分级1.3.1范围1.3.1.1本条适用于板厚6mm～250mm的碳素钢、低合金钢制承压设备用板材的超声检测方法和质量分级。

1.3.1.2铝及铝合金板材、钛及钛合金板材和镍及镍合金板材和铜及铜合金板材的超声检测方法参照本条执行，质量分级按本条。

1.3.1.3奥氏体不锈钢和奥氏体-铁素体双相不锈钢板材超声检测方法可参照本条执行，质量分级按本条。

1.3.2.2 检测原则1.3.2.1板材一般采用直探头进行检测。

1.3.2.2 在检测过程中对缺陷有疑问或合同双方技术协议中有规定时，可采用斜探头进行检测。

1.3.2.3 可选板材的任一轧制表面进行检测。

若检测人员认为需要或技术条件有要求时，也可选板材的上、下两轧制表面分别进行检测。

1.3.3 探头选用 1.3.3.1 直探头1.3.3.1.1 直探头选用应按表3的规定进行。

表3 承压设备用板材超声检测直探头选用板厚/mm采用探头标称频率/MHz探头晶片尺寸（推荐）/mm6～20双晶直探头 4～5圆形晶片直径φ10～φ30方形晶片边长14～30>20～60双晶直探头或单晶直探头2～5>60单晶直探头2～5 1.3.3.1.2 当采用液浸法检测板厚小于等于20mm 的板材时，也可选用单晶直探头进行检测。

1.3.3.1.3 双晶直探头性能应符合附录C 的要求。

1.3.3.2 斜探头斜探头的选用应按附录D 的要求进行。

1.3.4 对比试块1.3.4.1 用双晶直探头检测厚度不大于20mm 的板材时，可以采用如图1所示的阶梯平底试块。

1.3.4.2检测厚度大于20mm的板材时，对比试块形状和尺寸应符合表4和图2的规定。

对比试块人工反射体为φ5mm平底孔，反射体个数至少3个。

图1 阶梯平底试块1.3.5基准灵敏度1.3.1.1板厚小于等于20mm时，用图1所示阶梯平底试块调节，也可用被检板材无缺陷完好部位调节，此时用与工件等厚部位试块或被检板材的第一次底波调整到满刻度的50%，再提高10dB作为基准灵敏度。

本文摘自再生资源回收-变宝网（）四种检测铜材有无损坏的方法
铜材无损检测常用的方法有超声、涡流、射线和渗透等四种。

1、超声检测
超声检测是利用超声波能在弹性介质中传播，在界面上产生反射、折射等特性来探测材料内部及表面缺陷的无损检测方法。

2、涡流检测
涡流检测是以电磁感应理论为基础的。

当载有高频交变电流的线圈接近导电材料表面时，在材料表面感应出涡流，涡流又产生自己的磁场与线圈激励的磁场相互作用。

当工作表面存在缺陷时，涡流磁场就发生变化，从而引起检测线圈磁场的变化。

据此判断材料表面及近表面有无缺陷。

3、射线检测
利用某些射线（如X、γ射线）穿透工件时，有缺陷部位与无缺陷部位对射线的吸收与散射作用不同，采用适当的检测器（主要用射线胶片）来拾取透射射线强度分布图像，据此来判断材料内部有无缺陷的无损检测方法。

4、渗透检测
渗透检测是利用液体的毛细作用原理，试加在被检材料表面的渗透剂，能渗入到各种类型开口于表面的细小缺陷中，清除附着在材料表面上多余的渗透剂，经干燥和施加显像剂后，用目视管材缺陷的显示痕迹的无损检测方法。

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1 适用范围1.1本部分规定了承压设备采用A型脉冲反射式超声检测仪检测工件缺陷的超声检测方法和质量分级要求。

1.2本部分适用于金属材料制承压设备用原材料或零部件和焊接接头的超声检测，也适用于金属材料制在用承压设备的超声检测。

1.3本部分规定了承压设备厚度的超声测量方法。

1.4与承压设备有关的支承件和结构件的超声检测，也可参照本部分使用。

2 编制依据NB/T 47013.1-2015《承压设备无损检测》第1部分：通用要求NB/T 47013.3-2015《承压设备无损检测》第3部分：超声检测3 一般要求3.1 超声波检测人员3.1.1从事承压设备超声波检测的人员，应按照国家特种设备无损检测人员考核的相关规定取得相应无损检测人员资格。

3.1.2超声检测人员应具有一定的金属材料、设备制造安装、焊接及热处理等方面的基本知识，应熟悉被检工件的材质、几何尺寸及透声性等，对检测中出现的问题能做出分析、判断和处理。

3.2 检测设备和器材3.2.1 仪器和探头产品质量合格证明超声检测仪器产品质量合格证中至少应给出预热时间、低电压报警或低电压自动关机电压、发射脉冲重复频率、有效输出阻抗、发射脉冲电压、发射脉冲上升时间、发射脉冲宽度(采用方波脉冲作为发射脉冲的)以及接收电路频带等主要性能参数；探头应给出中心频率、带宽、电阻抗或静电容、相对脉冲回波灵敏度以及斜探头声束性能(包括探头前沿距离(人射点)、K值(折射角β等)等主要参数。

3.2.2检测仪器、探头和组合性能3.2.2.1检测仪器采用A型脉冲反射式超声检测仪，其工作频率按-3dB测量应至少包括O.5MHz～10MHz频率范围，超声仪器各性能的测试条件和指标要求应满足NB/T 47013.3-2015附录A的要求并提供证明文件，测试方法按GB/T 27664.1的规定。

3.2.2.2 探头圆形晶片直径一般不应大于40mm，方形晶片任一边长一般不应大于40mm，其性能指标应符合NB/T 47013.3-2015附录B的要求并提供证明文件，测试方法按GB/T 27664.2的规定。