1.范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于快速發(fā)現(xiàn)構(gòu)件中存在截面損失的磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于檢測溫度為-20℃～550℃、直徑為10mm～1000mm、壁厚為0.5mm～80mm管狀,直徑為10mm～80mm棒狀和直徑為10mm～185mm束狀等構(gòu)件的表面和內(nèi)部缺陷。如果合同各方同意,也可適用于上述構(gòu)件的對接焊縫或其他構(gòu)件的檢測。

本標(biāo)準(zhǔn)未建立評價判據(jù),具體的判據(jù)由合同各方協(xié)商確定

本標(biāo)準(zhǔn)沒有完全給出進(jìn)行檢測時的安全要求,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方有義務(wù)在檢測前建立適當(dāng)?shù)陌踩头雷o(hù)準(zhǔn)則。

2.規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其*新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 9445 無損檢測 人員資格鑒定與認(rèn)證(ISO 9712:2005,IDT)

GB/T 12604.1 無損檢測 術(shù)語 超聲檢測(ISO 5577:2000,IDT)

GB/T 12604.6 無損檢測 術(shù)語 渦流檢測

GB/T 15822.1 無損檢測 磁粉檢測 第1部分:總則(ISO 9934-1:2001,IDT)

GB/T 19943 無損檢測 金屬材料X和伽瑪射線照相檢測 基本規(guī)則(ISO 5579:1998,IDT)

JB/T 4730.2 承壓設(shè)備無損檢測 第2部分:射線檢測

JB/T 4730.3 承壓設(shè)備無損檢測 第3部分:超聲檢測

JB/T 4730.4 承壓設(shè)備無損檢測 第4部分:磁粉檢測

3.術(shù)語和定義

GB/T 12604.1和GB/T 12604.6界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1 磁致伸縮效應(yīng) magnetostrictive effect

磁致伸縮

鐵磁性材料受外磁場作用時,其尺寸、形狀發(fā)生變化的現(xiàn)象。

3.2 逆磁致伸縮效應(yīng) inverse magnetostrictive effect

逆磁致伸縮

鐵磁性材料在受到(長度方向)軸向外力時,其內(nèi)部磁場狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象。

3.3 超聲導(dǎo)波 ultrasonic guided wave

受構(gòu)件邊界條件(如構(gòu)件幾何尺寸、受力狀態(tài)等)約束的、能夠較長距離傳播的某些特定頻率范圍的超聲波。

3.4模態(tài)mode

導(dǎo)波在傳播過程中的特定運(yùn)動形式,在管、棒等中有縱向、扭轉(zhuǎn)和彎曲三種模態(tài)：

a) 縱向模態(tài)——以壓縮伸長運(yùn)動形式在構(gòu)件中傳播的導(dǎo)波模態(tài);

b) 扭轉(zhuǎn)模態(tài)——以扭轉(zhuǎn)運(yùn)動形式在構(gòu)件中傳播的導(dǎo)波模態(tài);

c) 彎曲模態(tài)—一以彎曲運(yùn)動形式在構(gòu)件中傳播的導(dǎo)波模態(tài)。

3.5 截面損失 cross sectional area loss

被檢構(gòu)件缺陷處橫截面減少的面積。

3.6 截面損失率 ratio of cross sectional area loss

被檢材料或構(gòu)件缺陷處橫截面減少的面積與其公稱橫截面總面積的比值。

3.7 頻散 dispersion

波速隨頻率而變化的現(xiàn)象。

3.8 頻散方程 dispersive equation

根據(jù)特定邊界條件、滿足彈性動力學(xué)特解的方程。

3.9 頻散曲線 dispersion curve

求解頻散方程得到的波速與頻率的關(guān)系曲線。一般橫坐標(biāo)表示波的頻率、波長或周期,縱坐標(biāo)表示群速度或相速度。

3.10 有效檢測距離 effective testing length

在一定靈敏度條件下儀器可達(dá)到的*大檢測距離。

3.11 磁致伸縮帶 magnetostrictive filn

具有較強(qiáng)磁致伸縮效應(yīng)的材料制成的帶材,如鎳合金帶、鐵鈷硬磁合金帶、 Terfeno1-D合金帶等。

4.方法概要

4.1 概述

磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測方法,是利用磁致伸縮效應(yīng)在構(gòu)件中產(chǎn)生的超聲導(dǎo)波,對構(gòu)件實(shí)施檢測的一種方法。

磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測方法分為直接法和間接法兩種。

4.2 直接法

本方法利用材料自身的磁致伸縮效應(yīng)在構(gòu)件中直接激勵和接收導(dǎo)波,只能適用于被檢對象為鐵磁性材料的檢測,其檢測原理如圖1所示。這種方法的(磁致伸縮)傳感器包括激勵線圈檢測線圈和提供偏置磁場的磁化器三個部分。兩種線圈為與被檢鐵磁性材料構(gòu)件同軸的螺線管,用于實(shí)現(xiàn)交變磁場和應(yīng)力波之間的能量與信號轉(zhuǎn)換。偏置磁場沿軸線方向,其作用主要有兩方面,一是提高磁能與聲能的換能效率,二是選擇導(dǎo)波模態(tài),偏置磁場可以采用電磁或永磁方式加載。在進(jìn)行檢測時,**向激勵線圈通入大電流脈沖,產(chǎn)生交變磁場;激勵線圈附近的鐵磁材料由于磁致伸縮效應(yīng)受到交變應(yīng)力作用,從而激勵出超聲波脈沖；超聲脈沖沿被檢構(gòu)件軸線傳播時，不斷在構(gòu)件內(nèi)部發(fā)生反射、折射和模式轉(zhuǎn)換，經(jīng)過復(fù)雜的干涉與疊加，*終形成穩(wěn)定的導(dǎo)波模態(tài)。當(dāng)構(gòu)件內(nèi)部存在缺陷時，導(dǎo)波將在缺陷處被反射返回；當(dāng)反射回來的應(yīng)力波通過檢測線圈時，由于逆賜致伸縮效應(yīng)會引起通過檢測線圈的磁通量發(fā)生變化，檢測線圈將磁通量變化轉(zhuǎn)換為電壓信號；通過測量檢測線圈的感應(yīng)電動勢就可以間接測量反射回來的超聲波信號的時間和幅度，從而獲取缺陷的位置和大小等信息。

更多標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容點(diǎn)擊以下鏈接獲取標(biāo)準(zhǔn)全文：

下載地址：《GB/T 28704-2012 無損檢測 磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測方法》