ICS 77.040.20 H 26
GP
中华人民共和国国家标准
GB/T6519—2013 代替GB/T6519—2000
变形铝、镁合金产品超声波检验方法
Ultrasonic inspection of wrought aluminium and magnesium alloy products
2014-08-01实施
2013-11-27发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T6519---2013
前言
本标准按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T65192000《变形铝合金产品超声波检验方法》。 本标准与GB/T6519一2000《变形铝合金产品超声波检验方法》相比，主要变化如下： --增加镁合金超声波检验方法； -增加了横波检验方法；一-对适用范围进行了修订；
增加了引用标准； -对被检样品的要求进行了修订； -增加了对比试块的规格、种类及制作要求；增加了对超声波检验仪与探头组合使用性能测试方法和要求；对探头的要求进行了修订；对检验灵敏度调试、缺陷评定等检验方法进行了修订； -增加了产品的验收等级。
本标准使用重新起草法参考ASTMB594：2009《航空及宇航用变形铝合金产品的超声波检测》编制，与ASTMB594：2009的一致性程度为非等效。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本标准主要起草单位：东北轻合金有限责任公司、中国有色金属工业标准计量质量研究所、北京有
色金属研究总院、西南铝业（集团)有限责任公司、中国铝业西北铝加工分公司、辽宁忠旺集团有限公司、 山东充矿轻合金有限公司、广州有色金属研究院、龙口市丛林铝材有限公司。
本标准主要起草人：张晓霞、王国军、葛立新、程辉、张伦兆、邱新东、周霞、李鹏伟、郭瑞、高振中、 卢载浩、陈丽君、霍庆利、石常亮、韩世涛、王琦、郑超。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T6519—1985; GB/T6519—2000。
I GB/T6519—2013
变形铝、镁合金产品超声波检验方法
1范围
本标准规定了超声波A型脉冲反射技术，检验变形铝、镁合金产品的方法概述和检验人员、环境、 设备与材料、样品准备、检验方法要求和记录、报告、结果说明等内容。
本标准规定的方法适用于铝、镁合金轧制、挤压、锻造产品的超声波检验，适用的产品规格如下：
厚度不小于6mm的板材、锻件；横截面积不小于70mm、厚度不小于6mm的型材；一内切圆直径不小于10mm的圆形、方形、六角形棒材；壁厚不小于20mm的厚壁管材。 本标准不适用于铸件、焊接件及夹层结构。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T9445 ：无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T12604.1无损检测术语超声检测 GB/T18694 无损检测超声检验探头及其声场的表征 GB/T 18852 无损检测超声检验测量接触探头声束特性的参考试块和方法 JB/T9214 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法 JB/T10061 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件 JB/T10063 超声探伤用1号标准试块技术条件
3术语和定义
GB/T12604.1界定的术语和定义适用于本文件。
4方法概述
超声波在被检样品中传播时，在遇到不同声阻抗介质的界面产生的反射波、折射波被探头接收，调整仪器参数，将探头接收的反射波信号与规定对比试块上的人工缺陷反射波信号进行比较，评定被检样品的质量。
5检验人员
5.1 从事超声波检验人员应符合GB/T9445要求。 5.2超声波检验人员只能从事与其技术等级资格证书相应的技术工作。
1 GB/T 6519—2013
6检验环境
6.1 检验现场的温度及湿度以不影响超声波检验仪检验的稳定性和可靠性为原则。 6.2检验现场不应在强磁、震动、高频、灰尘大、机械噪声大、有腐蚀性气体的环境中；场地应安全、光线适度，工作场地空间以不影响超声波检验人员正确操作、结果评定为原则。
7检验设备与材料 7.1试块 7.1.1标准试块 7.1.1.1 标准试块是用于仪器、探头系统性能校准、检验校准的试块，标准试块应符合附录A.1的规定。 7.1.1.2 新购买的标准试块应通过计量检定机构鉴定，并有签发的鉴定合格证书。 7.1.1.3 标准试块每5年送检定机构进行鉴定，使用单位应定期检查标准试块外观有无影响使用的表面损伤，如有损伤应送鉴定机构进行鉴定，鉴定合格后方可使用。 7.1.2对比试块 7.1.2.1对比试块用于调整检验系统灵敏度、检验范围及评定缺陷当量大小和位置。保证检验结果的再现性。 7.1.2.2对比试块应符合附录A.2的规定。特殊形状被检样品的对比试块及人工缺陷反射体要求，由供需双方协商确定。 7.1.2.3对比试块应标识材料牌号、人工缺陷尺寸，对比试块编号。 7.2探头 7.2.1探头性能测试宜采用GB/T18694和GB/T18852进行。 7.2.2应根据被检样品的几何形状、厚度、表面状况及要检出缺陷当量的最小尺寸和种类、表面分辨力等选择合适的探头；应依据被检样品检验部位的几何外形、厚度、检验范围等选择探头尺寸；探头频率应在2MHz～15MHz范围内选择，如需要选用其他频率，应由供需双方协商确定，检验频率选择应能有效检出、分辨和评定缺陷。应标识频率、尺寸、类别及其他参数。 7.2.3纵波单晶直探头的压电晶片直径（或矩型长边）一般应在6mm～25mm之间，对缺陷进行评定时，应选压电品片直径不大于20mm的平探头。 7.2.4纵波双晶组合探头，根据被检样品厚度选择晶片尺寸和楔块倾斜角度（或焦距）。检验灵敏度应满足表5中检验等级要求，并有最小10dB的检验灵敏度余量。 7.2.5聚焦探头的压电晶片尺寸及透镜曲率半径等参数应根据被检样品形状、检验范围、检验要求确定。 7.2.6用于接触法检验的斜探头折射角与标称值偏差大于2°时，探头角度应进行修正，否则不应使用。 7.2.7测试纵波探头距离-波幅曲线时，应选择一组埋藏深度不同的、直径为2.0mm的平底孔纵波对比试块（当按9.2.7检验等级调试检验灵敏度时，距离-波幅曲线应在检验要求等级上确定），测其埋藏深度不同的平底孔反射波高或某一波高灵敏度值，记录测试参数，画出距离-波幅曲线。该探头检验前和检验结束后应进行一次距离-波幅曲线校验，校验点不少于三点，若反射波高与原距离波幅曲线相差士10%以上，应重新对探头进行评定。 2 GB/T6519—2013
7.2.8同声程、不同孔径的平底孔反射波高与直径为2.0mm的平底孔反射波高之间的相对关系见表1。
表1 同声程、不同孔径的平底孔与直径为2.0mm的平底孔之间的关系
超声波对比试块平底孔尺寸/mm
不同直径的平底孔与直径为2.0mm的 不同直径的平底孔与直径为2.0mm的
平底孔反射波高灵敏度差/dB
平底孔反射波信号幅度百分比/%
0.4 0.8 1.2 2.0 3.2
28 -16 -9 0 +8
4 16 36 100 256
7.2.9 应在A.2.3规定的对比试块上测试横波探头距离-波幅曲线，用横波对比试块测其埋藏深度不同的反射体反射波高或某一波高灵敏度值，记录测试参数，画出距离-波幅曲线。 7.2.10对于特殊几何形状的被检样品，如需采用其他专用探头，应根据被检样品加工工艺的特点和质量验收要求，由供需双方协商确定探头形状、尺寸、技术性能及检验方法。 7.3 超声波检验仪 7.3.1 超声波检验仪最低使用性能应满足表2要求，表2中测试探头直径不大于14mm，仪器在规定的检验频率和所要求的灵敏度下具有对接收反射脉冲进行稳定的线性放大能力，超声波检验仪性能测试方法见附录B。
表2超声波检验仪最低使用性能
频率/MHz
性能指标
序号
2.5 100 ≥95 ≤10 50 10 : 1 15 8 100 ≥85
5.0 100 ≥95 ≤10 100 10 : 1 10 5 100 ≥85
10 100 ≥95 ≤10 100 10 : 1 5 3 100 ≥85
15° 100 ≥95 ≤10 100 10 : 1 3 2.5 100 ≥85
垂直极限/% 2 垂直线性上限/%
1
垂直线性下限/% 灵敏度/%
3 4 5 信噪比
人射面最大分辨力*/mm
6 7 反射面最大分辨力/mm 8 水平极限/% 9 水平线性范围/% 10 衰减器
见附录B.5
灵敏度测试、信噪比测试，应按附录B.3要求测试。 人射面分辨力、反射面分辨力应按附录B.4要求测试。 15MHz不是所有仪器都需要有的指标，只有当使用这个频率时仪器应满足这个指标。
7.3.2 经供需双方商定，也可依据JB/T10061，按JB/T9214规定的方法测试超声波检验仪性能。供
3 GB/T6519-—2013
需双方也可协商选用同一型号仪器，并协商确定技术指标和测试方法，用于满足某一产品的检验要求。 7.3.3超声波检验仪每年至少应检定一次使用性能，每次检定的数据应保存备查，新仪器在使用前或仪器检修后应进行性能指标测试。 7.3.4超声波检验仪在信号幅度调整到显示屏满刻度50%的情况下，如果电压波动引起的幅度变化超过满刻度的土2.5%，应加稳压器或更换电池。 7.4辅助装置 7.4.1辅助装置主要指满足液浸检验使用的液槽、探头与被检样品耦合装置、扫查装置、探头专用夹具、自动检验机械传动装置及电气控制等辅助部分。辅助装置应使声能有效传人被检样品中、抗干扰能力强、操作方便、使用安全、运行稳定可靠。 7.4.2液槽或给水装置应能浸没被检样品被检部位，使液层厚度满足检验要求。 7.4.3水浸自动检验时，传动装置应使探头在所需检验范围内平稳运动，应能精确调试探头角度；桥架应有足够的强度，为操纵器提供刚性支持，并能准确定位探头。在检验过程中，探头扫描定位精度应满足检验要求。当专用探头支撑固定架可满足操纵器和桥架的规定要求，使检测结果等效时，可以使用这些专用固定架。 7.4.4接触法检验时，在检验过程中通常将探头放置于被检样品检验面上，如果用专用固定装置能保证检验结果的一致性，则采用接触法时可使用这种专用固定装置。 7.4.5手动液浸法检验时，应使用可控制水层距离和探头波束角度的夹持器，探头夹持器应保证探头与被检样品保持一定的水层距离，在检验过程中应使探头角度不变、水距稳定。 7.5耦合剂 7.5.1液浸法使用的耦合剂应采用无气泡、无杂质、清洁的室温水。如有必要，经相关技术部门同意，可在水中加入适量的防蚀剂和润湿剂，但须确认所有添加剂应对设备、被检样品及相关装置无腐蚀和损害。 7.5.2接触法使用的耦合剂应透声性好、清洁，对被检样品、探头及人体无伤害。耦合剂黏度及表面润湿性应根据被检样品表面粗糙度选择，应保证声能很好地传人被检样品中。 7.5.3灵敏度调试、被检样品的检验、缺陷评定使用的耦合剂应相同。
8样品准备
8.1 检验前应检查被检样品表面状况是否满足检验要求，被检样品检验面应清洁、光滑、平直，无影响检验的划伤和斑痕，对不符合检验要求的表面应进行表面处理。被检样品的温度应控制在22℃士 15℃范围内。 8.2被检样品的检验表面粗糙度（Ra)应满足表3要求，被检样品表面车削应采用圆头刀具。
表3被检样品表面粗糙度要求
检验等级表面粗糙度Ra/μm
AAA ≤1.6
AA ≤3.2
A,B,C ≤6.3
液浸法 ≤12.5
8.3被检样品进行超声波检验时，噪声显示信号幅度比检验要求检出最小缺陷显示信号幅度至少低 6 dB。 8.4产品最终检验应在包装出厂前、最终热处理后进行，产品如再次进行热处理或可塑性变形需进行重新检验。被检样品如需要机械加工成工件时，应在精加工前完成超声波检验。
4 GB/T6519—2013
8.5被检样品声束入射面的几何形状及表面粗糙度应与对比试块相同或相近，有影响时，应加以修正补偿。 8.6采用水浸法自动检验的棒材、板材、厚壁管应平直，每米弯曲度应不大于2mm，全长弯曲度不应超过5mm。 8.7被检样品检验盲区应由供需双方协商确认。
9检验方法
9.1检验方法的选择 9.1.1应采用超声波纵波检测技术对被检样品进行检验，对直径小于40mm的棒材宜采用液浸法进行检验。 9.1.2 2经供需双方协商确定，也可采用超声波横波检测技术进行附加检验。 9.1.3条件允许采用接触法和液浸法时，优先采用液浸法。 9.2纵波检验 9.2.1检验面、检验范围 9.2.1.1被检面应根据被检样品的加工变形特点、缺陷的分布规律、使用要求，由供需双方协商确定，通常，声束入射方向的选择应使声束中心轴线与缺陷主平面垂直。锻件、挤压件、轧制件等声束应垂直于金属流线方向（即检验面平行于金属流线方向）。 9.2.1.2横截面长边和短边长度比小于3：1的矩形截面体应沿两个相邻面分别进行检验。 9.2.1.3 正方形自由锻件至少在三个相邻的面进行检验。 9.2.1.4被检样品检验厚度小于3倍的近场长度时，应采用试块比较法进行检验；被检样品厚度大于等于3倍的近场长度时，如没有相应的同声程对比试块，可供需双方商定采用当量计算法或其他方法进行检验。 9.2.1.5 5对于所选检验面，若最大有效金属声程使得仅从一面检验无法检出所规定要求验收等级的最小缺陷时，应从对面进行再次检验。 9.2.1.6当检验信噪比大于6dB时，声入射面分辨力不能有效分辨接近人射面的缺陷时，应从对面进行附加检验，也可由供需双方协商确定选择盲区小的纵波双晶组合探头进行附加方法检验，或其他附加检验方法。 9.2.1.7在未给定入射面加工余量的情况下，人射面分辨力应满足图1要求，
18 15
/
-
2
9 6F 3 L 0
100 150 200
50
250 300 被检样品厚度/mm
400 450
350
图1入射面分辨力要求
9.2.1.8锻件、型材等被检样品应在检验工艺图上标识检验面、被检样品的加工余量。 9.2.1.9对于特殊规格的被检样品，供需双方应协商确定检验面、检验范围，并制定检验验收规程。
n GB/T6519—2013
9.2.1.10对于不在本标准规定的适用产品范围的被检样品，供需双方可协商确定这些被检样品缺陷等级控制范围，并应在被检样品加工图上对待检验样品的区域进行标识。图样上应标出样品关键区、被加工的部分和加工余量。 9.2.2检验基准灵敏度调试 9.2.2.1根据验收标准要求及被检样品检验范围，按9.2.7选择一组与验收级别相一致的对比试块进行基准灵敏度调试，最少选择三块不同埋藏深度的平底孔对比试块，调试仪器检验基准灵敏度。 9.2.2.2第一块对比试块平底孔埋藏深度应不大于被检样品人射面的加工余量；第二块对比试块平底孔埋藏深度应为被检样品厚度的一半；第三块对比试块平底孔埋藏深度应为被检样品要求最大检验深度。 9.2.2.3探头分别对三块对比试块进行扫查，调试超声波检验仪相关参数，移动探头的位置，找平底孔最大反射波，调节衰减器衰减量或增益量，使来自任一对比试块中平底孔的反射波高至少为显示屏满刻度的80%，在检验范围内以平底孔反射波高最低的对比试块调试检验系统基准灵敏度，灵敏度调试使平底孔反射波高为显示屏满刻度80%，并以此灵敏度对被检样品进行检验。也可用距离-波幅曲线调试检验基准灵敏度，应在被检样品的最大检验范围内确定一个最低响应的对比试块，调试检验系统基准灵敏度使最低响应的对比试块平底孔反射波高为显示屏满刻度的80%，此时的灵敏度为被检样品检验基准灵敏度。水浸自动检验基准灵敏度调试由距离-波幅曲线确定。 9.2.2.4对于棒材、厚壁管材或被检面是曲面的被检样品，检验基准灵敏度调试应选用与被检样品曲率半径相一致或相近的同类对比试块。根据验收标准要求按9.2.7选择相应的平底孔进行灵敏度调试，找不同埋藏深度平底孔的最大反射波，调试仪器灵敏度，使其中一个最低反射波高的平底孔为显示屏满刻度80%，此时的灵敏度为被检样品检验基准灵敏度。 9.2.2.5液浸法检验时，液层厚度宜在50mm～90mm范围内调试，被检样品检验厚度大于200mm 时，可根据公式（1）计算选取液层厚度。最小液层厚度应使被检样品二次表面反射波出现在被检样品的一次底面反射波之后，液层厚度应稳定。
h>
...(1 )
V?
式中： 1
- 液层厚度，单位为毫米（mm）； T 被检样品厚度，单位为毫米（mm）； — 水中纵波声速，单位为毫米每秒（mm/s）； U2 被检样品纵波声速，单位为毫米每秒（mm/s）。
9.2.2.6液浸法检验时，灵敏度调试、被检样品检验、缺陷当量尺寸评定的液层厚度应相同，液层厚度波动范围不应超过士6mm。 9.2.2.7液浸法检验时，应通过调试声束入射角，使声束垂直入射界面，获得最高反射波幅。固定探头夹具，检验时探头角度偏离不应大于土0.5°。当人射界面为曲面时，应有曲面跟踪装置，保持声束垂直人射界面。 9.2.3传输修正
在对比试块与被检样品之间存在有声传输特性的差异时，应考虑进行声传输修正。修正方法通过选取与被检样品等厚度对比试块，测试对比试块底面反射波幅值与被检样品底面反射波幅值的分贝差。 如传输修正值大于士6dB，则该对比试块不应使用。 9.2.4有效波束宽度的测量 9.2.4.1对于圆形晶片探头，将探头放在对比试块上进行扫查，找平底孔最大反射波高，调试仪器灵敏
6