薄壁鋼部件的相控陣檢測(cè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)解讀

(煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司，煙臺(tái) 264000)

1 ISO焊縫超聲相控陣檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

目前ISO相控陣焊縫檢測(cè)共有3個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

ISO 13588：2019 《焊縫無(wú)損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-使用自動(dòng)相控陣技術(shù)》是一個(gè)焊縫相控陣檢測(cè)的方法標(biāo)準(zhǔn)，適用于半自動(dòng)或全自動(dòng)相控陣超聲檢測(cè)最小壁厚為6 mm的金屬焊接接頭，該標(biāo)準(zhǔn)為第二版，是在2012年第一版基礎(chǔ)上進(jìn)行的技術(shù)修訂。

ISO 19285：2017 《焊縫無(wú)損檢測(cè)-超聲相控陣檢測(cè)-驗(yàn)收等級(jí)》是一個(gè)焊縫相控陣檢測(cè)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了最小壁厚為6 mm的鐵素體鋼全熔透焊縫的相控陣超聲檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)，這些驗(yàn)收等級(jí)可應(yīng)用于根據(jù)ISO 13588:2019進(jìn)行分類指示的驗(yàn)收。

對(duì)于鍋爐管道及常見(jiàn)的小徑管，典型的壁厚取值范圍為3.28 mm，壁厚為6 mm以下的管道焊縫無(wú)法按照ISO 13588：2019進(jìn)行檢測(cè)。因此ISO于2018年制定并頒布了ISO 20601：2018《焊縫無(wú)損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-使用自動(dòng)相控陣技術(shù)檢測(cè)薄壁鋼部件》，規(guī)定了壁厚范圍為3.2～8 mm的鋼部件金屬熔化焊接頭的半自動(dòng)或全自動(dòng)相控陣超聲檢測(cè)的應(yīng)用。當(dāng)對(duì)壁厚范圍為68 mm之間的焊縫進(jìn)行相控陣檢測(cè)前，應(yīng)在產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范中規(guī)定所使用的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)和等級(jí)。

2 ISO 20601:2018解讀

2.1 適用范圍

此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用半自動(dòng)或全自動(dòng)相控陣超聲技術(shù)檢測(cè)壁厚為3.28 mm的鋼部件熔焊焊接接頭的應(yīng)用方法。如果壁厚范圍超出最小值或最大值的要求，應(yīng)當(dāng)采用此標(biāo)準(zhǔn)中的檢測(cè)等級(jí)D級(jí)。

雖然此標(biāo)準(zhǔn)的板厚范圍主要是基于鍋爐管道典型壁厚的取值范圍，但其適用范圍不局限于此。ISO 20601：2018標(biāo)準(zhǔn)適用于母材和焊縫材料都是低合金或細(xì)晶粒鋼的板、管和容器的簡(jiǎn)單幾何形狀全熔透焊接接頭。超聲參數(shù)與工件材料相關(guān)，此標(biāo)準(zhǔn)中的超聲參數(shù)是基于縱波聲速范圍為(5 920±50)m·s-1，橫波聲速范圍為(3 255±30)m·s-1的鋼材料。聲速不同會(huì)導(dǎo)致折射角和回波反射率不同，當(dāng)檢測(cè)聲速不同的材料時(shí)，應(yīng)考慮該因素。

此標(biāo)準(zhǔn)提供了對(duì)熔焊接頭進(jìn)行相控陣檢測(cè)時(shí)，在檢測(cè)、定位、定量和不連續(xù)表征方面的特定能力及局限性的指導(dǎo)；描述了用于驗(yàn)收目的的缺欠評(píng)估，包括位置、長(zhǎng)度、高度和缺欠類型。但標(biāo)準(zhǔn)中未包含缺欠的驗(yàn)收等級(jí)，因此在檢測(cè)前，各相關(guān)方需要明確缺欠的評(píng)估方法并制定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 檢測(cè)等級(jí)

焊接接頭的質(zhì)量要求主要與材料、焊接工藝和服務(wù)條件相關(guān)。為了適應(yīng)這些要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩個(gè)檢測(cè)等級(jí)(C級(jí)和D級(jí))。對(duì)于這兩個(gè)檢測(cè)等級(jí)，都強(qiáng)制性要求編制書(shū)面檢測(cè)規(guī)程。

檢測(cè)等級(jí)C級(jí)適用于薄壁部件的標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)方法，如從焊縫兩側(cè)進(jìn)行檢測(cè)或?qū)⒑缚p磨平后從一側(cè)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)采用檢測(cè)等級(jí)C級(jí)時(shí)，可不在演示試塊上進(jìn)行驗(yàn)證。

檢測(cè)等級(jí)D級(jí)適用于經(jīng)協(xié)商同意的特殊應(yīng)用，如檢測(cè)壁厚小于3.2 mm時(shí)，壁厚改變、檢測(cè)溫度超出0°50°范圍時(shí)。當(dāng)采用檢測(cè)等級(jí)D級(jí)時(shí)，應(yīng)在演示試塊上進(jìn)行驗(yàn)證。

通常情況下，檢測(cè)等級(jí)與質(zhì)量等級(jí)相關(guān)。適宜的檢測(cè)等級(jí)可在焊縫檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 17635:2016 《焊縫無(wú)損檢測(cè)——金屬材料通用規(guī)則》)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或其他規(guī)范中指定。當(dāng)指定采用ISO 17635:2016時(shí)，推薦的檢測(cè)等級(jí)在表1中給出。

表1 推薦的檢測(cè)等級(jí)

表2給出了檢測(cè)等級(jí)C級(jí)和D級(jí)采用單個(gè)檢測(cè)模式時(shí)的最低要求(如果規(guī)范要求檢測(cè)橫向缺欠，應(yīng)適當(dāng)增加附加檢測(cè)設(shè)置，可采用探頭扭轉(zhuǎn)或電子扭轉(zhuǎn)波束掃描)。檢測(cè)設(shè)置需要使用參考試塊或演示試塊進(jìn)行驗(yàn)證。如果僅可從單面(如容器的外表面，小徑管外表面)掃查，至少應(yīng)采用半跨距和全跨距進(jìn)行檢測(cè)。如果可從雙面(如頂部表面和底部表面)進(jìn)行掃查，可以只使用半跨距。

表2 檢測(cè)等級(jí)C級(jí)和D級(jí)采用單個(gè)檢測(cè)模式時(shí)的要求

如果評(píng)估缺欠時(shí)僅基于波幅，在設(shè)置時(shí)，波束軸偏離焊縫坡口垂線的角度應(yīng)不超過(guò)6°。如果因被測(cè)工件的幾何尺寸(如焊縫蓋面，窄間隙焊縫)導(dǎo)致偏離角度超出6°，應(yīng)在掃查計(jì)劃中描述測(cè)量修正過(guò)程，并闡述怎樣保證6°以外的區(qū)域有足夠的靈敏度覆蓋。

2.3 書(shū)面檢測(cè)規(guī)程

所有的檢測(cè)等級(jí)都要求有書(shū)面檢測(cè)規(guī)程。書(shū)面檢測(cè)規(guī)程應(yīng)至少包含以下信息：檢測(cè)目的和范圍、檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)、人員資格鑒定，培訓(xùn)要求、所用的檢測(cè)設(shè)備(包括頻率、采樣率、陣元間距、陣元尺寸)、參考或演示試塊、校準(zhǔn)和參考掃查示例、檢測(cè)設(shè)備的靈敏度和范圍設(shè)置、可接近性和檢測(cè)表面條件、母材檢測(cè)、指示的評(píng)估、驗(yàn)收等級(jí)或記錄等級(jí)、報(bào)告要求、環(huán)境安全事宜以及掃查計(jì)劃等。掃查計(jì)劃應(yīng)顯示探頭的位置、探頭的移動(dòng)方式和工件的覆蓋，以提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的、可重復(fù)的焊縫檢測(cè)方法。掃查計(jì)劃還應(yīng)包括焊縫的厚度和幾何形狀，使用的波束角度相對(duì)于焊縫中心線的波束方向，以及每條焊縫的檢測(cè)區(qū)域。

2.4 檢測(cè)設(shè)備及配件

此標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有給出檢測(cè)設(shè)備及配件的具體參數(shù)要求，只是提出用于相控陣檢測(cè)的超聲波設(shè)備應(yīng)符合ISO 18563：2017 《無(wú)損檢測(cè)-超聲相控陣設(shè)備的特性和驗(yàn)證》的要求。

探頭可以使用縱波、橫波和爬波，探頭的頻率最少應(yīng)為5 MHz，頻率應(yīng)與工件厚度相匹配。工件較厚時(shí)選用低頻探頭。

當(dāng)檢測(cè)彎曲表面時(shí)，探頭與曲面的匹配應(yīng)符合ISO 17640:2017 《焊縫無(wú)損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-技術(shù)檢測(cè)等級(jí)與評(píng)定》的要求。探頭應(yīng)配備有探頭靴，探頭靴應(yīng)能有效匹配檢測(cè)面的曲率，探頭靴底部與檢測(cè)彎曲表面的間隙應(yīng)不大于0.5 mm。

因工件曲率對(duì)聲束有影響，沿著焊縫方向的波束寬度應(yīng)合適(例如：使用幾何或電子波束聚焦)，以便根據(jù)指定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定不連續(xù)的長(zhǎng)度。

為了實(shí)現(xiàn)相控陣成像(數(shù)據(jù)采集)的一致性，應(yīng)使用導(dǎo)向裝置和掃查編碼器。探頭和焊縫中心線的距離應(yīng)保持恒定，最大允許誤差為±1 mm。否則，應(yīng)在參考試塊上驗(yàn)證其適用性。

2.5 檢測(cè)前準(zhǔn)備

首先應(yīng)確定檢測(cè)區(qū)域，檢測(cè)區(qū)域范圍應(yīng)規(guī)范確定。在制造階段的檢測(cè)，檢測(cè)的區(qū)域應(yīng)包括焊縫及焊縫每側(cè)至少1.25T(板厚)的母材區(qū)域(激光焊或電子束焊為T(mén))，或經(jīng)證實(shí)的熱影響區(qū)寬度。應(yīng)使用掃查計(jì)劃來(lái)記錄區(qū)域覆蓋,并證實(shí)聲束能夠完全覆蓋被檢測(cè)區(qū)域。在適用時(shí)或D級(jí)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)使用參考試塊和演示試塊來(lái)驗(yàn)證檢測(cè)設(shè)置的能力。當(dāng)檢測(cè)復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的焊縫時(shí)(如不等厚材料的焊接對(duì)接、材料以一定角度連接或管嘴焊縫)，應(yīng)仔細(xì)編制檢測(cè)計(jì)劃，并按照檢測(cè)等級(jí)D級(jí)執(zhí)行。

其次是掃查表面的準(zhǔn)備。應(yīng)清理足夠?qū)挾鹊膾卟楸砻?，以確保完全覆蓋被檢測(cè)區(qū)域。掃查面應(yīng)平整，應(yīng)無(wú)影響探頭耦合的外來(lái)物(如銹蝕、松散氧化皮、飛濺、缺口、溝槽等)。檢測(cè)表面的條件應(yīng)保證探頭和測(cè)試工件的表面間隙不得超過(guò)0.5 mm。必要時(shí)，應(yīng)通過(guò)修磨掃查表面來(lái)保證要求的滿足。機(jī)加工工件的表面粗糙度Ra不應(yīng)超過(guò)6.3 μm，噴丸表面粗糙度Ra不應(yīng)超過(guò)12.5 μm。當(dāng)有涂層(如油漆等)且不能移除時(shí)，演示試塊需帶有相應(yīng)的涂層，同時(shí)應(yīng)指定和使用相應(yīng)的修正措施。測(cè)試工件的表面溫度應(yīng)在0°～50°之間。如果測(cè)試工件的表面溫度在該范圍之外，應(yīng)當(dāng)使用特殊的高溫相控陣探頭和耦合劑，并驗(yàn)證儀器的適用性。

耦合劑在探頭和測(cè)試工件之間提供穩(wěn)定的超聲傳輸。校準(zhǔn)時(shí)使用的耦合劑應(yīng)與后續(xù)檢測(cè)過(guò)程中及檢測(cè)后校準(zhǔn)的耦合劑相同。

2.6 母材檢測(cè)

掃查區(qū)域的母材應(yīng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)，確保母材中存在的不連續(xù)不會(huì)影響焊縫的斜聲束檢測(cè)。當(dāng)母材中發(fā)現(xiàn)不連續(xù)時(shí)，應(yīng)評(píng)估不連續(xù)對(duì)預(yù)定的斜聲束檢測(cè)的影響。必要時(shí)，需對(duì)檢測(cè)技術(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)要求的超聲檢測(cè)覆蓋率受到嚴(yán)重影響時(shí)，應(yīng)考慮其他的檢測(cè)技術(shù)(如射線檢測(cè))。

2.7 范圍和靈敏度設(shè)置

每次檢測(cè)前均應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行范圍和靈敏度的設(shè)置。相控陣設(shè)置參數(shù)的任何變化，例如探頭位置和偏轉(zhuǎn)角度的變化，都需要重新設(shè)置。當(dāng)使用A掃時(shí)，對(duì)于參考信號(hào)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，使其至少具有12 dB的信噪比，或者當(dāng)使用相控陣圖像時(shí)，信噪比至少為6 dB。

(1)范圍或脈沖回波時(shí)間窗口的設(shè)置。用于脈沖回波信號(hào)的時(shí)間窗口應(yīng)覆蓋整個(gè)關(guān)注區(qū)域，并應(yīng)在書(shū)面檢測(cè)規(guī)程中做出規(guī)定，應(yīng)確保聲束的組合能夠完全覆蓋關(guān)注區(qū)域。

(2)靈敏度設(shè)置。脈沖回波靈敏度設(shè)定時(shí)，需要先選擇掃描模式(線掃描，扇掃描)，然后對(duì)相控陣探頭產(chǎn)生的每個(gè)聲束(聲束角，焦點(diǎn)等)進(jìn)行靈敏度設(shè)置。當(dāng)探頭帶楔塊使用時(shí)，靈敏度設(shè)置時(shí)應(yīng)使用同一楔塊。相控陣探頭可以使用不同的聚焦模式，如靜態(tài)聚焦和動(dòng)態(tài)深度聚焦(DDF)。當(dāng)聚焦時(shí)，應(yīng)對(duì)每個(gè)聚焦聲束進(jìn)行靈敏度設(shè)置。角度增益修正(ACG)和時(shí)間增益修正(TCG)能使所有聲束角度的信號(hào)顯示具有相同的波幅，從而實(shí)現(xiàn)增益修正。每個(gè)生成聲束的參考靈敏度設(shè)置可以使用橫孔來(lái)建立DAC或TCG，包括傳輸修正。

(3)設(shè)置的復(fù)核。每檢測(cè)4 h和檢測(cè)完成后，應(yīng)進(jìn)行設(shè)置復(fù)核。如果單個(gè)檢測(cè)任務(wù)時(shí)間超過(guò)4 h，則應(yīng)在檢測(cè)完成后進(jìn)行復(fù)核設(shè)置。初始設(shè)定時(shí)如采用參考試塊，復(fù)核時(shí)應(yīng)采用相同的參考試塊?；蛘?，也可以使用體積較小、傳輸特性已知的試塊。設(shè)備復(fù)核時(shí)應(yīng)驗(yàn)證超聲相控陣系統(tǒng)的所有相關(guān)通道、探頭和電纜線，以確認(rèn)其處于良好的工作狀態(tài)，這些復(fù)核應(yīng)在每日檢測(cè)前和檢測(cè)后進(jìn)行。如果系統(tǒng)的任何部分失效，應(yīng)采取修正措施，并重新測(cè)試系統(tǒng)。如在復(fù)核中發(fā)現(xiàn)與設(shè)置的初始值有偏離，應(yīng)按照表3進(jìn)行修正。

表3 靈敏度和范圍的修正

2.8 參考試塊

檢測(cè)等級(jí)C級(jí)和D級(jí)應(yīng)使用參考試塊，用來(lái)設(shè)置靈敏度及確認(rèn)檢測(cè)的完整性(如：覆蓋)。推薦采用如圖1和圖2所示的參考試塊。圖1中R是與被測(cè)工件曲率接近的參考試塊曲率(對(duì)于工件直徑D>600 mm，試塊的頂部可以采用平面)，如考慮到超聲聲程和靈敏度的修正，給定的參考試塊可覆蓋到其自身曲率70%100%的工件曲率范圍。

圖1中的試塊優(yōu)先用于時(shí)間延遲和TCG的設(shè)置及修正，也可用于制作DAC或TCG，以及復(fù)核時(shí)間延遲(相對(duì)于探頭靴磨損)和入射點(diǎn)。

圖1 典型的橫孔參考試塊結(jié)構(gòu)示意

圖2 典型環(huán)焊縫參考試塊結(jié)構(gòu)示意

對(duì)于靈敏度設(shè)置，推薦使用如圖2所示的環(huán)焊縫參考試塊(圖中，Dr為參考試塊的直徑；tr為參考試塊的厚度；l1為橫孔的長(zhǎng)度；l2為刻槽的長(zhǎng)度)。這種試塊用于復(fù)核探頭的偏置、復(fù)核檢測(cè)區(qū)域、調(diào)整范圍和檢測(cè)靈敏度、復(fù)核設(shè)置以及進(jìn)行傳輸修正等。試塊的長(zhǎng)度≥150 mm，厚度范圍為0.8tr1.2tr，直徑D的范圍為0.8Dr1.2Dr。如果沒(méi)有其他反射體或管末端的回波干擾，反射體可加工在一根完整的管子上或管子的一部分上。作為一種選擇，可使用沿焊縫坡口朝向的平底孔(直徑為0.6 mm)。

參考試塊的材料應(yīng)選用與被檢工件(考慮聲速、晶粒結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài))相同材料組的材料。

參考試塊的尺寸和形狀要求。至少應(yīng)有一個(gè)參考試塊的厚度與被測(cè)工件相同，并符合規(guī)定的材料公差。參考試塊的曲率應(yīng)類似于被檢工件的曲率，且在一定曲率范圍內(nèi)。對(duì)于圓柱形工件的縱向焊縫檢測(cè)，應(yīng)使用曲面參考試塊，其直徑應(yīng)在被檢工件直徑的0.8～1.2倍范圍內(nèi)。對(duì)于直徑不小于300 mm的被檢工件，可采用平的參考試塊。應(yīng)注意，所有直徑或曲率都應(yīng)保證探頭靴和參考試塊的最大間隙不超過(guò)0.5 mm。所選參考試塊的長(zhǎng)度和寬度應(yīng)能確保所有人工反射體均可被正確掃查。

參考試塊的參考反射體要求。圖1所示的參考試塊應(yīng)至少包含2個(gè)橫孔(SDH)，圖2所示的參考試塊應(yīng)至少包含1個(gè)橫孔(SDH)和兩個(gè)刻槽。兩個(gè)刻槽也可用兩個(gè)平底孔(FBH)或兩個(gè)圓底孔(RBH)替代。橫孔和刻槽的長(zhǎng)度應(yīng)不小于波束的寬度。表4給出了典型環(huán)焊縫參考反射體的推薦尺寸。

表4 典型環(huán)焊縫參考反射體的推薦尺寸

當(dāng)刻槽用于靈敏度設(shè)置時(shí)，波束角度不同，波幅會(huì)受到嚴(yán)重影響，應(yīng)避免使用可能發(fā)生波形轉(zhuǎn)換的波束角度。對(duì)于鋼中的橫波，入射角小于33°時(shí)會(huì)產(chǎn)生波形轉(zhuǎn)換。對(duì)于角反射，如槽，或入射角大于57°的波束角也會(huì)受到影響?？滩垡部捎糜诒粶y(cè)區(qū)域的覆蓋演示。

2.9 檢測(cè)等級(jí)D級(jí)用演示試塊

當(dāng)應(yīng)用檢測(cè)等級(jí)D級(jí)時(shí)，除了使用參考試塊外，還需使用演示試塊以確認(rèn)檢測(cè)的適當(dāng)性(如覆蓋和靈敏度設(shè)置)。如演示試塊滿足參考試塊中指定的全部參考反射體，可取代參考試塊。演示試塊應(yīng)選用與被檢工件(考慮聲速，晶粒結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài))相同材料組的材料制作。演示試塊應(yīng)含有與被測(cè)工件相同焊接工藝、相同焊材、相似幾何形狀的焊縫，演示試塊的厚度應(yīng)與被測(cè)工件相同。演示試塊的曲率應(yīng)該等于被測(cè)工件的曲率。演示試塊的長(zhǎng)度和寬度應(yīng)能確保所有需要的參考反射體能被有效掃查。

演示試塊應(yīng)包含在真實(shí)焊縫內(nèi)或焊縫處的反射體，這些反射體應(yīng)能代表可能產(chǎn)生的缺陷?？捎玫膬煞N反射體類型為：真實(shí)不連續(xù)(人為設(shè)計(jì)、焊接形成的缺陷)和人工不連續(xù)(機(jī)加工反射體，如槽、橫孔和平底孔)。通常優(yōu)先選用真實(shí)的不連續(xù)，或者也可使用人工不連續(xù)。不連續(xù)的類型和所需數(shù)量應(yīng)得到合同雙方的認(rèn)可。

2.10 檢測(cè)規(guī)程驗(yàn)證

當(dāng)檢測(cè)等級(jí)為D級(jí)時(shí)，要求進(jìn)行規(guī)程驗(yàn)證。檢測(cè)規(guī)程需要在演示試塊上進(jìn)行演示，來(lái)驗(yàn)證規(guī)程的可接受性。在首次檢測(cè)前，應(yīng)完成令人滿意的工藝規(guī)程驗(yàn)證。滿意的工藝規(guī)程驗(yàn)證包括：所有的反射體都能被檢出、規(guī)定的波幅區(qū)分能力以及深度和寬度的覆蓋驗(yàn)證。

2.11 焊縫檢測(cè)

初始檢測(cè)前，應(yīng)使用掃查計(jì)劃核實(shí)波束的覆蓋，并在合適的參考試塊上演示。對(duì)于探頭位置相對(duì)于焊縫中心線可接受的偏差范圍，應(yīng)在檢測(cè)規(guī)程中指定，并包含在掃查計(jì)劃中，且在參考試塊上標(biāo)明。

沿著焊縫方向的掃查步進(jìn)不應(yīng)超過(guò)0.5 mm。檢測(cè)等級(jí)D級(jí)可以指定其他掃查步進(jìn)，但需要證明所設(shè)的掃查步進(jìn)是合理的。橫向缺欠檢測(cè)時(shí)，為確保被檢測(cè)區(qū)域的覆蓋，應(yīng)選擇垂直于焊縫方向的掃查步進(jìn)。

在初始掃查時(shí)，檢測(cè)到的一些指示可能需要附加評(píng)估，如偏置掃查和垂直于不連續(xù)掃查，應(yīng)補(bǔ)充相控陣掃查設(shè)置。

選擇的掃查速度應(yīng)能產(chǎn)生令人滿意的圖像。掃查速度選擇取決于許多因素，如延遲法則數(shù)量、掃查分辨率、脈沖重復(fù)頻率、數(shù)據(jù)采樣率和被檢測(cè)區(qū)域等。掃查線的缺失意味著所用的掃查速度過(guò)高。在單次掃查過(guò)程中，最多允許總掃查線的5%缺失，但不允許相鄰掃查線缺失。

當(dāng)焊縫總長(zhǎng)度范圍內(nèi)分為多個(gè)部分掃查時(shí)，在相鄰掃查之間至少需要20 mm的重疊。當(dāng)掃查環(huán)焊縫時(shí)，第一次掃查的始端和最后一次掃查的末端需要同樣的重疊。

必要時(shí)，進(jìn)行耦合效果監(jiān)控。

2.12 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

應(yīng)使用基于自動(dòng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集的裝置來(lái)進(jìn)行超聲波檢測(cè)。所有覆蓋檢查區(qū)域的A掃數(shù)據(jù)應(yīng)存儲(chǔ)，所有數(shù)據(jù)設(shè)置及設(shè)置參數(shù)應(yīng)包含在數(shù)據(jù)記錄中。所有數(shù)據(jù)都必須在指定的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)。

2.13 相控陣數(shù)據(jù)的解釋和分析

典型的相控陣數(shù)據(jù)解釋和分析可按如下要求進(jìn)行：評(píng)估相控陣數(shù)據(jù)的質(zhì)量、識(shí)別相關(guān)指示、按照規(guī)定對(duì)相關(guān)不連續(xù)分類、根據(jù)規(guī)定確定不連續(xù)位置和大小以及按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估不連續(xù)。

2.13.1 評(píng)估相控陣數(shù)據(jù)的質(zhì)量

相控陣檢測(cè)應(yīng)產(chǎn)生令人滿意的圖像，以便進(jìn)行更加可靠的評(píng)估?？赏ㄟ^(guò)耦合、范圍(時(shí)基)設(shè)置、靈敏度設(shè)置、信噪比、飽和指示和采集的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估。相控陣成像質(zhì)量的評(píng)估需要有技能和經(jīng)驗(yàn)的操作人員，操作人員應(yīng)能確定不滿意的成像是否需要重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(重新掃查)。

2.13.2 相關(guān)指示的識(shí)別

相控陣成像包括了焊縫中的不連續(xù)和被測(cè)工件的幾何特征，為了區(qū)別指示和幾何特征，需要了解被測(cè)工件的具體信息。為了確定一個(gè)指示是否是相關(guān)指示(由焊縫中不連續(xù)導(dǎo)致)，應(yīng)考慮反射體的形狀、相對(duì)于噪聲水平的信號(hào)波幅，并評(píng)估相控陣成像的模式或擾動(dòng)情況。

2.13.3 相關(guān)指示的分類

相關(guān)指示的波幅、位置和模式包含了相關(guān)不連續(xù)類型的信息。相關(guān)指示應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行分類。

2.13.4 指示的位置和長(zhǎng)度確定

應(yīng)通過(guò)采集的數(shù)據(jù)確定不連續(xù)是平行于焊縫軸線、垂直于焊縫軸線,還是焊縫厚度方向上的位置。不連續(xù)的長(zhǎng)度定義為沿著焊縫的尺寸。測(cè)長(zhǎng)法應(yīng)按照應(yīng)用的驗(yàn)收等級(jí)執(zhí)行。當(dāng)檢測(cè)小徑管的環(huán)焊縫時(shí)，沿外表面測(cè)量的長(zhǎng)度要比實(shí)際的不連續(xù)長(zhǎng)度長(zhǎng)，尤其是較深的深度(如根部不連續(xù))，可使用公式(1)進(jìn)行修正。

(1)

式中：lc為修正后的長(zhǎng)度；ls為沿表面測(cè)量的長(zhǎng)度；OD為外徑；d為指示深度。

2.13.5 指示的評(píng)估

當(dāng)指示高度可被直接測(cè)量時(shí)，如利用衍射信號(hào)，當(dāng)為首選。如無(wú)衍射信號(hào)存在或可用時(shí)，則使用波幅進(jìn)行評(píng)估。

(1)基于波幅和長(zhǎng)度的評(píng)估。波幅降低法可用于指示高度和長(zhǎng)度的確定，對(duì)每個(gè)特定指示信號(hào)的最大波幅應(yīng)根據(jù)規(guī)定的此類指示的驗(yàn)收等級(jí)進(jìn)行評(píng)估。

(2)基于高度和長(zhǎng)度的評(píng)估。指示的高度是指示在壁厚方向的尺寸，對(duì)于長(zhǎng)度方向上高度不同的指示，其高度應(yīng)為指示長(zhǎng)度范圍內(nèi)，高度分離最大時(shí)的掃查位置。如果要求更高精度，可使用重建算法。

(3)不連續(xù)的表征。指示的回波模式、位置和方向可用于確定相關(guān)不連續(xù)的類型。

2.13.6 基于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定

所有相關(guān)指示分類、確定其位置和長(zhǎng)度并進(jìn)行評(píng)估后，按照規(guī)定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。指示可分為“接受”或“不可接受”。

2.14 檢測(cè)報(bào)告

檢測(cè)報(bào)告的內(nèi)容至少包含以下信息：對(duì)ISO 20601：2018的引用；被測(cè)工件的相關(guān)信息；檢測(cè)設(shè)備相關(guān)信息；檢測(cè)技術(shù)相關(guān)信息；相控陣設(shè)置的相關(guān)信息；檢測(cè)結(jié)果相關(guān)信息。

3 結(jié)語(yǔ)

ISO 20601：2018為薄壁鋼部件相控陣檢測(cè)提供了依據(jù)，為檢測(cè)結(jié)果的正確性評(píng)定奠定了基礎(chǔ)。使用時(shí)應(yīng)注意，此標(biāo)準(zhǔn)為檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有規(guī)定檢測(cè)結(jié)果的驗(yàn)收。檢測(cè)開(kāi)始前，應(yīng)在產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范中，協(xié)商規(guī)定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。