Page 118 - 无损检测2023年第二期
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郭剑豪:
   ASME标准对 FMC检测的要求


   延迟校准、 DAC ( 距离幅度曲线)/ TCG ( 时间校正增                  的问题, 例如对于薄板焊缝检测, 第1个侧钻孔波幅
   益) 校准和性能验证等。                                      可能明显低于其他深度孔的波幅, 使用 TCG 校准
   5.2.1 超声系统                                        声场就非常有必要。

       对于整个检测系统, 波幅保真度应控制在2dB                        5.2.5 性能验证
   以内。需要注意的是, 附录 XI后文规定了后处理                               性能验证包含3个方面, 即分辨率验证、 成像路
   成像的像素尺寸应小于板厚的 1% , 实际设置时往                         径验证和定量验证。此项校准需完成全部3项性能
   往需要一并考虑, 以二者所需像素数量大( 或像素尺                         验证。
   寸小) 的为准。                                               分辨率验证需使用 FMC 校准试块, 需确保试
   5.2.2 楔块                                          块中的2个侧钻孔能够有效分辨。 FMC 校准试块
       对于楔块的规定主要是针对弧度楔块的校准问                          的侧钻孔可用 XI-435 章节中所述的其他试块( 如

   题, 满足一定条件的前提下允许使用平楔块进行校                           IIW 、 IIW PA Block T yp eA 、 ASTM E2491 、 ISO
   准并使用弧度楔块来检测。其中最苛刻的一个条件                            19675等) 上的侧钻孔替代, 但所用侧钻孔深度需要

   是检测用的弧度楔块需要在曲面试块上进行验证,                            在检测区域的中部1 / 3范围内。
   曲面试块应具备与灵敏度校准时相同的反射体且波                                 附录 XI 将成像路径验证分为两类, 偶数成像

   幅和深度偏差应在10%以内。                                    路径( 如 TT 、 LL 、 TTTT 、 LLLL 等) 和奇数成像路
   5.2.3 声速及延迟                                       径( 如 TTT 、 TLL 、 TLT 、 TTTTT 等)。对于偶数成

       附录 XI 允许检测时在工件上调整声速和延迟,                       像路径, 需检出侧钻孔及表面槽; 对于奇数成像路径
   前提是规程验证时也是如此且将其写入规程中。标                            应检出通槽。通过在 FMC 校准试块上的一系列试
                                                     验, 笔者总结出对各个反射体横波检测所用的成像
   准允许在工件上校准声速主要是因为声速对于 TFM
   是非常重要的参数, 会直接影响到成像质量及波幅,                          路径清单, 不同反射体的成像路径选择如表1所示。
   故使用工件校准声速时, 可获得最准确的声速值。                           但需注意的是, 表1仅为示例, 试验时使用了当前主
                                                     流的一些成像路径组合, 未列出全部可用的成像路
   5.2.4 DAC / TCG
       对于 FMC检测的 TCG 曲线, 附录 XI的规定                    径, 可用的成像路径组合有很多种。几种常见自串
   很灵活, 可使用也可不使用, 一旦使用则需在规程中                         列模式对通槽的成像结果如图4所示, 图中浅色信
   明确规定。实际校准过程中可能会遇到声场不均匀                            号为伪影。
                                 表1 不同反射体的成像路径( 模式) 选择
     反射体     明确符合标准要求成像路径             其他成像路径                             备注

                                                    不得单独使用 TT
                                   TTT 模 式 会 有 显 示, 基于对称性, TTTT 模式可通过设置 TT 模式深度范围为板厚至两
     侧钻孔          TT+TTTT          但无法正常分辨, 不宜      倍焊缝厚度( 考虑余高) 替代
                                   视为检出             注意: TTTT 模式仅包含母材厚度而不包含余高是不符合标准要求
                                                    的, 此时覆盖不到余高区域。
                                   TTT 可 检 出 下 表 面  注意: TTT 模式并非标准要求要检出下表面槽的模式, 下表面槽必
    下表面槽             TT
                                   槽, 成像优于 TT       须在偶数路径中检出
                                                    奇数路径成像对缺陷走向有较高要求, 校准中准确显示通槽并不代
                                   TLL 、 TLT 等 路 径 可
      通槽         TTT+TTTTT                          表对各类实际缺陷有较好的显示, 轻微的角度变化都可能导致成像
                                   用于对通槽成像
                                                    波幅大幅下降
     需要特别指出的是, 脉冲回波模式下成像路                            两探头正中位置。
   径的验证需要在大于前端距离的位置上成像, 也                                 对于定量验证, 应扫查表面槽并对其长度和高
   就意味着校准时探头前端距需要大于扫查计划中                             度定量。测得长度及高度不得小于其实际尺寸。测
   的前端距; 但对置串列布局模式下( 两个相控阵超                          得高度不得超出实际高度的 50% 或 4mm 中的较

   声探 头 相 对 放 置 且 配 置 为 一 收 一 发, 类 似 于               小者。测得长度不得超过实际长度的50% 。
   TOFD 布局) 要求两探头前端距一致, 这主要是由                        5.3 其他校准
   于对置串列模式仅用于缺陷测高且需要缺陷位于                               此外, 附录 XI还规定了灵敏度校准、 编码器校

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          2023年 第45卷 第2期
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