SGB试块应用

技术交流使用SGB试块有限厚度范围内替代RB-C试块的探讨第1页共4页使用SGB试块有限厚度范围内替代RB-C试块的探讨1.NB/T47013.3-2015标准规定：1.1CSK-IA、CSK-IIA和CSK-IIIA试块适用于检测面曲率半径大于等于250mm的焊接接头超声检测。1.2RB-C试块适用于承压设备检测面曲率半径≥80mm～250mm的环向对接接头超声检测。1.3工件检测面曲率半径应为对比试块RB-C的曲率半径的0.9～1.5倍。1.4RB-C试块厚度与工件厚度相差不超过工件厚度的20%。1.5RB-C试块材质应与工件材质相同或相近。1.6标准要求φ2横通孔深度分别为T/4,T/2,3T/4，如图一：2.分析比对:2.1依据1.4条规定，RB-C试块的厚度取决于检件厚度，假设检测一个T=8mm的焊缝，则试块厚度最大可为8×（1+20%）=9.6mm；2.2依据1.6条规定，RB-C试块最浅一个孔深为T/4=9.6/4=2.4mm,如此小的深度，完全在横波探头的盲区内，基本上没有参考价值；2.3再看NB/T47013.3-2015及其它行业标准规定的标准试块，所有的反射体深度都在4mm以上（包括4mm)；2.4所以对薄壁工件来说，强制要求在对比试块上加工3个反射体是不恰当的。3.思考和讨论3.1厚度小的曲面工件（曲率半径≥80mm～250mm）环向对接接头超声检测图一RB-C示意图技术交流使用SGB试块有限厚度范围内替代RB-C试块的探讨第2页共4页有没有现成的成熟的试块可采用呢？3.2笔者推荐SY/T4109-2013规定的一套SGB试块，下面依照NB/T47013.3-2015要求，对试块的各项参数做一比对：3.2.1试块曲率如表一所示，依照SY/T4109-2013规定，SGB-3试块弧面半径76mm,适用于管外径＞140～210mm;依照NB/T47013.3-2015对RB-C试块的要求“工件检测面曲率半径应为对比试块RB-C的曲率半径的0.9～1.5倍”，则SGB-3试块适用于管外径＞137～228mm，对于Ⅰ型环向焊接接头，我们取管外径≥159～219mm。同理，SGB-4适用于管外径＞219～360mm的Ⅰ型环向焊接接头；SGB-5适用于管外径＞360～500mm的Ⅰ型环向焊接接头。3.2.2试块反射体如图二所示，SGB试块由7个φ2长横孔组成，反射体最小深度为5mm,完全满足NB47013.3-2015Ⅰ型焊缝（厚度≥6mm)的检测要求。表一SGB试块适用范围表图二SGB试块形状技术交流使用SGB试块有限厚度范围内替代RB-C试块的探讨第3页共4页3.2.3试块宽度3.2.3.1宽度通用公式NB47013.3-2015规定：RB-C试块宽度b一般应满足b≥2λS/D0，式中：b——试块宽度，mm；λ——超声波波长，mm；S——声程，mm；D0——声源有效直径，mm。当横波检测碳素钢时，λ=C/f=1.3～0.65mm（f=2.5～5）;一般采用一次反射法检测，此时S=2T(K2+1)1/2(T为试块厚度）;一般使用方晶片，此时D0=2(ab/π)1/2；依照NB/T47013.3-2015要求，f范围为2.5～5MHz；则b≥2λS/D0=（1.3～2.6）T×(K2+1)1/2/(ab/π)1/23.2.3.2T≤25时，试块宽度计算：当厚度T≤25时，NB/T47013.3-2015要求频率范围为4～5MHz，取频率f=5MHz,则b≥1.3T(K2+1)1/2/(ab/π)1/2;当T≤8mm时，取K=3，ab=36，此时b≈10mm；T=8～15mm时，取K=2.5，ab=64，此时b≈12mm；T=15～20mm时，取K=2.5，ab=100，此时b≈13mm；T=20～25mm时，取K=2，ab=100，此时b≈13mm；3.2.3.3T＞25～40mm，试块宽度计算：当厚度T＞25～40mm时，NB/T47013.3-2015要求频率范围为2～5MHz；取频率f=2.5MHz,b≥2.6T(K2+1)1/2/(ab/π)1/2;T=25～40mm时，取K=2.5，ab=169，b≈38mm；此时不能用SGB试块；但显然如果频率为5MHz时，SGB试块仍适用；T=25～40mm时，取K=2，ab=169，b≈32mm；此时不能用SGB试块；但显然如果频率为5MHz时，SGB试块仍适用；3.2.3.4T＞40mm，试块宽度计算：技术交流使用SGB试块有限厚度范围内替代RB-C试块的探讨第4页共4页当厚度T＞40mm时，频率范围为2～2.5MHz，取频率f=2.5MHz，b≥2.6T(K2+1)1/2/(ab/π)1/2;当厚度T＞40mm时,取K=2.0，ab=169，b≈32mm；此时SGB试块不适用；当厚度T＞40mm时,取K=1.0，ab=169，b≈21mm；此时SGB试块不适用；4结论4.1根据NB47013.3-2015对试块的要求，可以选用SY/T4109-2013规定的SGB试块，SGB-3适用于管外径≥159～219mm的Ⅰ型环向焊接接头；SGB-4适用于管外径＞219～360mm的Ⅰ型环向焊接接头；SGB-5适用于管外径＞360～500mm的Ⅰ型环向焊接接头；但其适用条件为T≤40mm，且f=5MHz。4.2当厚度超过40mm时，应加工RB-C试块，不能再用SGB试块。4.3当采用SGB试块时，灵敏度要求见表二:表二斜探头检测距离—波幅曲线的灵敏度试块型式工件厚度t/mm评定线定量线判废线SGB6～40φ2×20-18dBφ2×20-12dBφ2×20-4dB参考文献：NB/T47013-2015SY/T4109-2013超声检测第二版（中国劳动社会保障出版社）