Page 128 - 无损检测2024年第七期

张志刚，等：

标准 GB/T 7233.1—2023 中几处问题的探讨

而拒收的一个或多个伤；伤是指不一定拒收的缺欠 和范围设定》进行，标准GB/T 39242为修改采用标
或不连续。即缺陷是指超标的伤，而未超标的伤或 准ISO 16811，而标准ISO 16811 又是基于标准EN
尚未确定是否超标的伤应表述为缺欠或不连续，不 583-2进行规定的。
宜表述为缺陷。 其中耦合传输修正值的测定，标准GB/T 39242
在其附录E中给出了参考方法。该参考方法意在测
2 声束直径的问题
量耦合传输修正，即测量耦合衰减量，测量原理如图2
标准GB/T 7233. 1附录C直接采用ISO 4992-1 所示（图中t 1 ， t 2 ， t 3 分别为3个试块的厚度；1，2，3，4
的附录A，给出了声束直径的参考，用以区分缺欠能 表示一次波，二次波，三次波，四次波）。其采用等
否测量尺寸。修正了标准GB/T 7233. 1—2009中由 声程的方法避开了扩散衰减的影响，并认为四次底
扩充探头频率1. 25 MHz、2. 5 MHz造成的6 dB声束 波即形成了四个耦合衰减量、二次底波即形成了两
直径和近场长度数据偏差较大的问题。 个耦合衰减量、一次底波即形成了一个耦合衰减量，
但结合超声检测基础理论，探头前端存在未扩 然后对三个试块的检测数据进行两两组合的正交分
散区，GB/T 7233. 1图C.1中所给出的声束直径均 析得出耦合衰减的量值。
未考虑未扩散区，这不符合实际，也势必会给未扩散 此耦合衰减量的测量看似合理，但分析后却发
区内缺欠类型的界定带来偏差，尤其在使用大尺寸 现存在较大问题。耦合衰减是超声波进出耦合层（由
晶片探头时将带来更大的偏差。另外，实际检测采 探头保护膜表面、耦合剂层及铸件的检测面共同组
用的是脉冲波，其存在一定的频带宽度，所以由单 成）时发生的往复透射造成的。四次底波、二次底波
一频率所推导得出的6 dB声束直径会与实际情况存 及一次底波的实际传播路径如图3所示，可以看出，

在一定偏差，通过具体试验测试可得出更加准确的 无论一次底波还是二次底波或是四次底波均只在耦
6 dB声束直径。各种声程和近场长度的探头对应的 合层形成了一次往复透射情况。
声束直径（标准GB/T 7233. 1—2023 的图C.1）如 可见，多次反射并不存在多个耦合衰减量。同时
图1所示（1—1MHz，L， φ10；2—2MHz，L， φ10；3— 多次反射过程中也存在底面的多次反射损失，忽略其影
1MHz，L， φ24；4—2MHz，T，8×9；5—4MHz，L， 响也会给测量结果带来偏差。另外采用加工的试块来
φ10；—2MHz，L， φ24；—4MHz，T，8×9；-2MHz， 测量耦合衰减也难以保证检测面状态与原铸件检测面
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T，20×22；9—4MHz，L， φ24；10-5MHz，L， φ24；
状态相同。如被检铸件存在与检测面相互平行的底面，
11—4MHz，T，20×22。其中L为纵波，T为横波）。
对铸件检测面进行局部修磨，然后对比底波变化，便
可直接得出耦合衰减值，采用这种方法既简单又准确。
另外，如采用标准GB/T 39242 中比较法测定
传输修正值，如图4所示 （图中V A1 ， V A2 分别为校准
试块一次底波和二次底波达到基准波高时的增益值；
V B1 ， V B2 分别为被检铸钢件一次底波和二次底波达
到基准波高时的增益值；∆V t 为声程为S u 时传输修

图 1 各种声程和近场长度的探头对应的声束直径
（标准 GB/T 7233.1—2023 的图 C.1）
3 耦合传输修正值测定的问题

标准GB/T 7233. 1中5. 5. 3. 2要求传输修正值
测定按照GB/T 39242《无损检测 超声检测 灵敏度 图2 测定耦合衰减值的步骤（标准GB/T 39242中的图E.1）
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2024 年 第 46 卷 第 7 期
无损检测