DB37 T 4361-2021 螺栓相控阵超声检测技术规程.pdf

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1、 ICS 77.040.01 CCS N 77 37 山东省 地方标准 DB 37/T 4361 2021 螺栓相控阵超声检测技术规程 The technical code of Phased-array Ultrasonic Testing for inspecting bolts 2021 - 03 - 11 发布 2021 - 04 - 11 实施 山东省 市场监督管理局 发 布 DB 37/T 4361 2021 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 一般要求 . 1 5 检测方法 . 5 6 数据分析及评定 . 8 7

2、记录 . 9 8 报告 . 9 附录 A（规范性） 试块 . 10 附录 B（规范性） 相控阵探头晶片灵敏度差异与有效性测试 . 12 附录 C（规范性） 相控阵检测系统定位精度测试 . 13 附录 D（资料性） 螺栓超声柱面导波相控阵检测 . 14 附录 E（资料性） 螺栓相控阵超声检测典型缺陷图谱 . 16 参考文献 . 20 DB 37/T 4361 2021 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由山东省市场监督管理局提出

3、、归口并组织实施。 本文件起草单位：山东丰汇工程检测有限公司、中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司、山 东省特种设备协会、武汉中科创新技术股份有限公司、北京邹展麓城科技有限公司。 本文件主要起草人：孙望军、丁 成海、王敬昌、齐高君、岳大庆、徐学堃、苏敏。 DB 37/T 4361 2021 1 螺栓相控阵超声检测技术规程 1 范围 本文件规定了紧固件螺栓相控阵超声检测工艺方法和质量评定要求。 本文件适用于直径大于等于 32 mm的紧固件螺栓相控阵超声检测。其他规格及粗晶材质的螺栓，经 过工艺验证试验能够满足检测灵敏度要求，参照本文件内容执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的

4、规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 11259 无损检测 超声检测用钢参考试块的制作和控制方法 GB/T 12604.1 无损检测 术语 超声检测 GB/T 29302 无损检测仪器 相控阵超声检测系统的性能与检验 GB/T 23905 无损检测 超声检测用试块 JB/T 8428 无损检测 超声试块通用规范 JB/T 11731 无损检测 超 声相控阵探头通用技术条件 3 术语和定义 GB/T 12604.1界定的术语和定义适用于本文件。 4 一般要求 检

5、测人员 4.1 4.1.1 从事相控阵超声检测的人员至少应持有超声波检测级（中级）及以上资格证书，并通过相控 阵超声检测技术培训，取得相应证书。 4.1.2 检测人员应熟悉本文件的各项规定，并按规定的检测方法和工艺操作。 4.1.3 检测人员应熟悉所使用的相控阵检测设备。 检测设备和器材 4.2 4.2.1 相控阵超声检测设备主要包括仪器主机、探头、扫查装置及附件等，上述各项应单独或成套具 有产品质量合格证或制造厂出具的合格文件。 4.2.2 检测仪器。相控阵仪器应为计算机控 制的含有多个独立脉冲发射 /接收通道的脉冲反射型仪器， 同时应具备如下几点性能要求： a) 仪器增益调节最小步进不应大

6、于 l dB； b) -3 dB 带宽下限不高于 1 MHz，且上限不低于 15 MHz； c) 采样频率不应小于探头中心频率的 6 倍； DB 37/T 4361 2021 2 d) 幅度模数转换位数应不小于 8 位； e) 仪器的水平线性误差不大于 1 %，垂直线性误差不大于 3 %； f) 所有激励通道的发射脉冲电压具有一致性，最大偏移量应不大于设置值的 5 %； g) 各通道的发射脉冲延迟精度不大于 5 ns。 4.2.3 探头。相控阵探头一般选择线阵或面阵探头，除满足相应的产品质量标准要求外，也应满足以 下几点要求： a) 探头应符合 JB/T 11731 的要求，应由多个晶片组成阵

7、列，探头可加装用以辅助声束偏转的楔 块或延迟块； b) 中心频率偏差的最大允许值为标称频率的 10 %； c) 探头的 -6 dB 相对频带宽度不小于 55 %； d) 同一探头晶片间灵敏度差值应不大于 4 dB。 4.2.4 扫查装置： a) 扫查装置一般包括探头夹持部分、驱动部分、导向部分及位置传感器； b) 探头夹持部分应能调整探头位置，在扫查时应能保持探头相对位置及角度不变； c) 导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查轨迹保持一致； d) 扫查装置可采用电机或人工驱动； e) 扫查装置应具有确定探头位置的功能，可通过位置传感器或步进电机实现对位置的定位与控 制。 试块 4.3 4

8、.3.1 试块分为校准试块、对比试块及模拟试块。 4.3.2 校准试块。相控阵超声检测系统性能测试试块为相控阵 A 型试块和相控阵 B 型试块（声束控制 评定试块），具体形状尺寸应符合附录 A 要求，角度增益修正可采用相控阵 B 型试块进行调试。 4.3.3 对比试块： a) 本文件采用的对比试块型号为 LS-1、螺栓槽型反射体对比试块，具体形状尺寸应符合附录 A 要求； b) 试块尺寸精度应符合 本文件的要求，并有出厂合格证书； c) 对比试块的其他制作要求应符合 GB/T 23905。 4.3.4 模拟试块与被检测工件在材质、形状、主要几何尺寸等方面应相同或相近，主要用于检测工艺 验证、灵

9、敏度的确定，其缺陷类型一般为矩形槽。 耦合剂 4.4 4.4.1 应选用具有良好的透声性、易清洗、无毒无害，有适宜流动性的材料；对工件、人体及环境无 损害，同时应便于检测后清理。典型的耦合剂包括水、化学糨糊、洗涤剂、机油和甘油，在零度以下建 议使用机油或相近的液体。 4.4.2 实际检测采用的耦合剂应与检测系统设置和校准时的耦合剂相同。 仪器设备的校准、核查 4.5 4.5.1 相控阵仪器 的性能指标应每年进行一次校准。仪器的水平线性和垂直线性应每隔六个月至少进 行一次核查。 4.5.2 扇扫成像分辨力在 A 型试块上进行，几何尺寸测量误差在 B 型试块上进行，调校方法参考 JJF 1338。

10、 4.5.3 在新探头开始使用时，应对相控阵探头晶片的灵敏度差异及有效性进行测试，按照附录 B 执行。 DB 37/T 4361 2021 3 4.5.4 在首次使用前或每隔一个月应对位置传感器进行校准，调整设备参数使仪器显示的位移与实际 位移误差小于 1 %，最大值误差不超过 10 mm。 检测系统复核 4.6 4.6.1 每次检测结束前，应对灵敏度进行复核，如幅度下降大于等于 2 dB，则应对上一次复核以来所 有的检测结果进行复检；如幅度上升大于等于 2 dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。 4.6.2 复核时，使位置传感器移动一定距离，检测设备显示的位移与实际位移误差大于等于 1 %

11、或 10 mm，应重新校准位置传感器。 4.6.3 定位精度的复核，按照附录 C 执行。 扫描类型及显示方式 4.7 4.7.1 检测时，一般采用扇形扫描、电子扫描。可根据被检产品的结构类型、工艺要求等，预计可能 产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择其他扫描类型。 4.7.2 扫查数据以图像形式显示，可用 S 扫描、 B 扫描、 C 扫描、 D 扫描及 3D 扫描等显示形式。 4.7.3 在扫查数据的图像中应有扫查位置显示。 检测区域 4.8 螺栓检测区域应覆盖螺栓的全体积。应关注应力集中部位，如接合面附近一至三道螺纹根部，螺栓 中心孔内壁高温加热区，光杆内外壁以及非全通孔螺栓中心孔的底部等

12、。 检测准备 4.9 4.9.1 检测应熟悉了解被检螺栓的相关资料，主要包括： a) 螺栓的名称、规格、材质及螺栓结构形式等； b) 检修时螺栓的检测资料。 4.9.2 螺栓端面须平整且与轴线垂直，端面及光杆处其表面质量应经外观检查合格后方可进行检测， 其表面的不规则状态不应影响检测结果评定。必要时应打磨处理，其表面粗糙度不大于 6.3 m。 4.9.3 螺栓应标有永久性 编号标识。 聚焦法则设置 4.10 聚焦法则参数应考虑以下因素： a) 晶片参数：晶片数量、宽度、间隙及主动孔径，且数量不低于 16 个； b) 楔块参数：楔块尺寸、楔块角度及楔块声速； c) 晶片位置：设定激发晶片的起始位

13、置； d) 角度参数：在工件中所用声束的中心角度、角度范围； e) 距离参数：在工件中的声程； f) 声速参数：在工件中的声速； g) 反射波次：检测中所需的一次波、二次波； h) 螺栓参数：螺栓外径、螺纹长度、中心孔直径； i) 聚焦深度：根据螺栓长度需要或仪器自有软件建立相应模型进行匹配。 角度增益补偿 4.11 检测前，应对扇形扫描角度范围内的各角度声束进行校准修正，纵波法、横波法调试均可通过 B型 试块 B1区系列 1横通孔或同类型的其他试块进行调试，探头放置位置见图 1。 DB 37/T 4361 2021 4 图 1 角度增益补偿探头位置 检测工艺文件 4.12 检测前，应根据被检

14、螺栓情况按照本文件的要求编制相控阵检测工艺规程和操作指导书。操作指导 书在首次应用前应进行工艺验证，验证方式可在双方认可的相关试块或仿真软件上进行，验证内容包括 检测范围内灵敏度、信噪比等。 4.12.1 相控阵检测工艺规程至少应包括以下内容： a) 适用范围和对被检螺栓的要求； b) 遵循的标准规范； c) 被检工件情况（名称 、编号、材质、规格、结构形式、表面状态等）； d) 检测覆盖区域、检测时机； e) 对检测人员资格和能力的要求，检测人员培训和工艺验证试验要求； f) 对检测设备（仪器、探头、试块）的要求； g) 检测参数及要求：包括检测覆盖区域、检测时机、仪器、探头及楔块的参数设置

15、或选择、扫 查方法的选择、扫查面的准备、扫查面及探头位置的确定等，以及检测系统的设置（激发孔 径、扇扫角度和步进、聚焦、时间窗口、灵敏度等）和校准方法； h) 扫查示意图：图中应标明工件尺寸、结构形式、扫查面、探头位置、移动范围、扫描波束角 度和覆盖范围等； i) 检测温度、扫查速度、数据质量要求； j) 扫查和数据采集过程的一般要求； k) 对数据分析、技术要求、评定验收、记录报告等要求； l) 编制日期。 4.12.2 操作指导书至少应包括以下内容： a) 检测技术要求：执行标准、检测比例、系统校准、检测时机、工艺规程编号等； b) 被检工件情况：检测对象类型、规格、材质、热处理状态等；

16、c) 检测设备器材：仪器型号、探头及楔块的选取、扫查装置、试块、耦合剂等； d) 检测准备：包括确定检测区域、扫查面的确定及准备、扫描方式及扫查方式的选择、探头位 置的确定等； e) 工艺相关技术参数：扫查范围及方向、检测示意图、灵敏度的设定等； f) 数据采集、缺陷记录方法要求等； g) 检测人员资质、编制、审核、日期等。 温度与安全要求 4.13 4.13.1 系统校准与实际检测间的温度差应控制在 15 之内。 4.13.2 检测时，被检工件表面温度应控制在 0 50 。若超出此范围应通过实验验证设备的适用 DB 37/T 4361 2021 5 性，同时验证检测的可操作性和可靠性。 4.

17、13.3 当检测条件不符合本文件的工艺要求或不具备安全作业条件时，检测人员应停止工作，待条件 改善符合要求后，再进行检测。 5 检测方法 检测方法的选择 5.1 螺栓相控阵超声检测主要采用纵波法，纵波无法满足时 可用采用横波法。超声柱面导波相控阵技术 （见附录 D）、相控阵全聚焦技术可作为辅助检测。检测方法选择应符合下列要求： a) 螺栓端面为平面，且具有不小于 10 mm 宽度时，采用纵波法在螺栓端面进行检测； b) 螺栓端面无法放置探头时，采用横波法在光杆处进行检测； c) 纵波法无法覆盖螺栓的全体积时或横波法检测条件受限时，可采用超声柱面导波相控阵技术 进行检测； d) 当用一种检测方法

18、无法作出正确判定时，应用其他方法进行验证。 相控阵纵波法 5.2 5.2.1 适用范围 相控阵纵波法主要适用于： a) 无中心孔刚性螺栓本侧与对侧检测、柔性螺栓本侧及光杆检测，螺栓单侧 有效检测长度应不 超过表 1 中规定； b) 有中心孔螺栓的本侧及内壁缺陷检测。 表 1 螺栓单侧有效检测长度参考表 规格（无中心孔） mm 可探裂纹深度 mm 有效检测长度 mm M32 1 180 M38 1 225 M42 1 260 M48 1 310 M52 1 340 M56 1 370 M64 1 440 M72 1 500 M76 1 535 5.2.2 探头选择 相控阵探头频率一般为 2 MH

19、z 5 MHz，探头有效面积不小于 80 mm2，主动激发孔径不小于 8 mm，晶片 数量为 16 64。 DB 37/T 4361 2021 6 5.2.3 检测灵敏度 相控阵纵波法检测灵敏度可根据 LS-对比试块、槽型对比试块、模拟试块进行灵敏度调整，具体 见表 2。 表 2 纵波检测灵敏度调整方法 试块 检测灵敏度调整 裂纹检测能力 LS-试块 将试块上与被检螺栓最远端螺纹距离相近的 1 mm 长横孔最高反射波，调整到A 扫描显示的 80 %屏高作为基准灵敏度，再增益 2 dB 6 dB 作为检测灵敏度 深 1 mm 模拟裂纹 槽型对比试块 将试块上与被检螺栓最远端螺纹距离相近的槽口最高

20、反射波，调整到 A 扫描显示的 80 %屏高作为基准灵敏度，再增益 2 dB 6 dB 作为检测灵敏度 深 1 mm 模拟裂纹 模拟试块 将试块上检测最大声程处深 1 mm 直切槽最大反射波，调整到 A扫描显示的 60 %屏高作为基准灵敏度，在增益 2 dB 4 dB 作为检测灵敏度 深 1 mm 模拟裂纹 注 1： 检测时，螺栓的螺纹和光杆区域应分开设置基准灵敏度； 注 2： 当检测轴向范围超过 200 mm时，每增加 10 mm，应在原有的检测灵敏度基础上再增加 1 dB； 注 3： 直切槽尺寸长 10 mm，宽 0.3 mm，深 1 mm。 5.2.4 探头位置及扫查方式 检测时，根据螺

21、栓的结构形式选择探头位置及扫查方式，应符合下列规定： a) 无中心孔螺栓的长度符合表 1 规定的有效检测长度，可从一侧端面进行扫查；不符合表 1 规 定的从两侧端面进行扫查，如图 2 位置 3； b) 有中心孔螺栓检测，分别从两侧端面扫查，如图 3 位置 1、位置 2； c) 检测时，探头绕螺栓中心周向扫查； d) 对疑似缺陷部位，可用前后、左右等方式进行手动扫查。 图 2 纵波法无中心孔扫查 图 3 纵波法有中心孔扫查 5.2.5 缺陷指示长度测定 DB 37/T 4361 2021 7 指示长度的测定应按下述方法进行： a) 缺陷指示长度的测定采用半波高度法（ -6 dB 法）； b) 测

22、量有中心孔螺栓内壁缺陷时，缺陷的实际指示长度 I 应按公式（ 1）计算： I = L (1) 式中： L 沿外圆测定的缺陷指示长度， mm； R 螺栓半径， mm； r 中心孔半径， mm。 相控阵横波法 5.3 5.3.1 适用范围 螺栓光杆表面、螺纹根部处以及中心孔内壁的缺陷检测。 5.3.2 探头选择 相控阵横波探头角度范围宜选取 35 70，探头频率一般 2 MHz 7.5 MHz，晶片数量一般为 16 32。 5.3.3 探头曲面的选择 相控阵横波探头移动时要保持与螺栓光杆检测面良好耦合，应选择与其曲面半径相匹配的楔块。探 头楔块的曲率应与被检螺栓尺寸相吻合，可采用曲面楔块或对楔块进

23、行修磨。楔块边缘与被 检工件接触 面的间隙 x应不大于 0.5 mm，如图 4所示。 图 4 探头楔块边缘与螺栓光杆表面间隙的示意图 5.3.4 检测灵敏度 相控阵横波法检测灵敏度可根据模拟试块、待检螺栓本体进行灵敏度调整，具体见表 3。 表 3 横波检测灵敏度调整方法 试块 检测灵敏度调整 裂纹检测能力 模拟试块 探头置于光杆处，将试块上检测最大声程处深 1 mm 直切槽最大反射波，调整到A 扫描显示满屏波高的 60 %为基准灵敏度，再增益 2 dB 4 dB 作为检测灵敏度 深 1 mm 模拟裂纹 螺栓本体 探头置于光杆处，前后移动探头，应出现 10 14 个左右螺纹反射波，且无明显 杂波

24、，使中心角度声束对应第 5 7 个螺纹，将其最高反射波调整到 A 扫描显示 满屏波高的 60 %提高 2 dB 作为基准灵敏度，再增益 2 dB 4 dB 作为检测灵敏度 深 1 mm 模拟裂纹 注： 直切槽尺寸长 10 mm，宽 0.3 mm，深 1 mm。 DB 37/T 4361 2021 8 5.3.5 探头位置及扫查方式 检 测时，根据螺栓的结构形式选择探头位置及扫查方式，应符合下列规定： a) 无中心孔螺栓检测时，将探头置于螺栓的光杆部位，采用一次波沿外圆周向进行扫查，如图 5 位置 1； b) 有中心孔螺栓检测时，将探头置于螺栓的光杆部位，采用一、二次波沿外圆周向进行扫查， 如图

25、 6 位置 2、位置 3； c) 检测螺纹处缺陷时，可沿周向一次扫查完成；检测光杆处缺陷时，应分段进行周向扫查，且 有不低于 10 %的重叠区； d) 检测时，对疑似缺陷部位，可用前后、左右等方式进行手动扫查。 图 5 横波法无中心孔扫查 图 6 横波法有中心孔扫查 5.3.6 缺陷指示长度的测定 指示长度的测定应按下述方法进行： a) 光杆处缺陷指示长度的测定采用半波高度法（ -6 dB）； b) 螺纹处缺陷指示长度的测定：测定缺陷螺纹其后第一个螺纹反射波幅降幅超过 50 %的区间长 度； c) 有中心孔螺栓内壁缺陷的测量见 4.2.5 b）。 6 数据分析及评定 伪信号识别 6.1 对相控

26、阵扫描显示的影像进行整体分析，应注意区别由于螺栓结构、形式和规格不同，以及采用的 检测方法不同而产生的固有信号、变形波以及杂波等伪信号。 缺陷评定 6.2 6.2.1 纵波法检测。凡缺陷最大反射波幅不小于基准检测灵敏度，或指示长度不小于 10 mm，应判为裂 DB 37/T 4361 2021 9 纹。 6.2.2 横波法检测： a) 光杆处缺陷最大反射波幅不小于基准检测灵敏度，或指示长度不小于 10 mm，应判为裂纹； b) 螺纹处缺陷反射波其后第一个螺纹反射波幅降低超过 50 %，或指示长度不小于 10 mm，应判为 裂纹。 6.2.3 凡判定为裂纹的螺栓应判废。 6.2.4 典型缺陷图谱

27、见附录 E。 7 记录 每次检测应做好原始记录，逐个记录检测结果。记录内容至少应包括如下信息： a) 委托单位、检测时间和地点； b) 工程名称、机组编号、容量； c) 执行的相关标准、检测比例； d) 螺栓的信息，包括名称、编号、规格、结构形式； e) 采用的检测工艺参数，包括仪器、探头、楔块、试块、耦合剂和灵敏度； f) 缺陷的详细参数，包括缺陷的当量大小、指示长度、位置、性质及结果； g) 其他需要的说明，如因受结构或其他原因限制而无法检测到的部位，应加以说明； h) 操作指导书编号、工艺规程编号； i) 检测人员的签字。 8 报告 检测报告至少应包括下列内容： a) 委托单位、报告编号

28、； b) 执行的相关标准，检测比例； c) 工件名称、数量、编号、规格、结构形式、表面状态； d) 采用的检测工艺参数，包括仪器、探头、楔块、试块、耦合剂和灵敏度等； e) 缺陷的详细参数，包括缺陷的当量大小、指示长度、位置及性质； f) 检测方法、技术标准； g) 检测结果、缺陷的评定； h) 检测人员和责任人员的签字； i) 报告日期。 DB 37/T 4361 2021 10 A A 附录 A （规范性） 试块 A.1 校准试块 用于螺栓相控阵超声检测的校准试块，简称 A型和 B型试块，其制造要求应符合 GB/T 11259和 JB/T 8428的规定，形状和尺寸如图 A.1、 A.2所

29、示。 图 A.1 相控阵 A 型试块 图 A.2 相控阵 B 型试块（声束控制评定试块） DB 37/T 4361 2021 11 A.2 对比试块 用于螺栓相控阵超声检测的对比试块有 LS-1试块、槽型对比试块，其制造要求应符合 GB/T 11259 和 JB/T 8428的规定，形状和尺寸如图 A.3、图 A.4所示。 图 A.3 LS-1 试块 图 A.4 槽型对比试块 DB 37/T 4361 2021 12 B B 附录 B （规范性） 相控阵探头 晶片灵敏度差异与有效性测试 B.1 一般要求 该项测试要求仪器软件能够对相控阵探头的每个晶片进行逐一激发。 B.2 测试方法 B.2.1

30、 将相控阵探头均匀稳定地耦合在角度增益修正试块 (或等效试块 )表面，单独激发第一个晶片， 得到最高反射回波。 B.2.2 调节增益值使第一个晶片回波达到 80 %满屏高度，记录此时的增益值。 B.2.3 单独激发下一个晶片，并重复 B.2.2，直至最后一个晶片（沿着阵列中所有阵元一次一个阵元步 进）。 B.3 判断 如出现以下情况，认定为晶片为坏晶片： a) 未见底面回波信号的晶片； b) 有底面回波信号但信噪比小于 12 dB 的晶片； c) 同一阵列中灵敏度明显偏低，比其他晶片的平均灵敏度低 9 dB 以上的晶片。 B.4 对测试结果进行复核 若测试结果各晶片记录的最大与最小增益值之差

31、4 dB，应确认耦合一致性及稳定重复性，并按 B.2 规定的方法重新测试，进行复核。 DB 37/T 4361 2021 13 C C 附录 C （规范性） 相控阵检测系统定位精度测试 C.1 一般要求 C.1.1 不加装楔块或延时块时，本测试可评价仪器软件对声束合成的控制精度。 C.1.2 加装楔块或延时块时，该测试可反映楔块或延时块的磨损，以确定是否需要更换或校准。 C.2 测试方法 C.2.1 不加装楔块或延时块时 C.2.1.1 将相控阵探头稳定地耦合到图 C.1 的试块上，并将欲测试晶片组的孔径中心与 50 mm 等声程 孔的声程中心重合。 C.2.1.2 设置扇形扫描角度范围 -8

32、0 80 ，保存等声程孔的图像。 C.2.1.3 在软件中测量各孔的回波声程及角度，与实际值相比较。 C.2.2 加装楔块或延时块时 C.2.2.1 设置软硬件组合，以得到拟用于检测的声束范围。 C.2.2.2 在拟用于检测的声束范围内，对靠近的两侧边缘声束及居中间位置的声束分别进行单独激发。 C.2.2.3 将相控阵探头置于 C.1 的试块表面，以所选取的声束找到与该声束相同角度位置孔的最高回 波，记录仪器中测得的孔的位置信息，并与实际值相比较。 图 C.1 相控阵试块 DB 37/T 4361 2021 14 D D 附录 D （资料性） 螺栓超声柱面导波相控阵检测 D.1 检测设备 可采

33、用专用的超声柱面导波相控阵检测仪或多功能相控阵一体机仪器。仪器性能应满足 GB/T 29302 检测要求。 D.2 探头 探头应满足如下技术要求： a) 应采用周向线阵探头； b) 探头频率为 2.0 MHz 10.0 MHz，不同直径的螺栓依据其群速度频散曲线确定检 测频率； c) 探头直径应与被检测螺栓相匹配，探头外径应小于螺栓公称外径 2 mm 5 mm，探头内径不小于 螺栓内孔直径； d) 探头可加设工装，保证在狭窄空间探头能到达检测位置。 注： 周向线阵指同一平面上多个晶片眼周向排列形成一个单层圆环形（控制方向）的平面阵列探头。 D.3 试块 D.3.1 标准试块 仪器系统性能测试和

34、系统校准应采用对比试块。 D.3.2 对比试块 对比试块的形状和尺寸应与被检螺栓相近，该材料内部不应有大于或等于 1 mm平底孔当量直径的 缺陷。模拟试块的反射体为直切槽，其加工位置见图 D.1，直切槽尺寸长 10 mm、深 1 mm、宽 0.3 mm。 图 D.1 导波模拟试块 D.3.3 其他等效试块 在满足灵敏度要求时，模拟试块上的人工反射体可根据检测需要采取其他布置形式，也可采用其他 型式的等效试块。 DB 37/T 4361 2021 15 D.4 灵敏度的设定 灵敏度的设定应符合下列规定 a) 在模拟试块上，把矩形槽 1、矩形槽 2、矩形槽 3 线扫描图像调至清晰可见，且矩形槽 3

35、 的 A 扫描信号幅度不低于满屏的 20 %； b) 若上述灵敏度无法达到时，则把矩形槽 1、矩形槽 2 线扫描图像调至清晰可见，且矩形槽 2 的 A 扫描信号幅度不低于满屏的 20 %。 D.5 检测 D.5.1 螺栓检测时，探头放置在螺栓端面，无需移动和转动，探头中心线应与螺栓中心重合。探头 位 置选择应满足下列要求： a) 满足 D.5 a）要求时，在螺栓端面一侧检测，如图 D.1 位置 3； b) 满足 D.5 b）要求时，在螺栓端面两侧检测，如图 D.1 位置 1、位置 2。 D.5.2 对所有反射波扫描图像颜色达到或超过 1 mm直切槽颜色色标、 A扫描波幅达到或超过 1 mm直切

36、槽 波幅的缺陷，均应对其定位、定量。 D.5.3 指示长度测长采用半波高度法测定（ -6 dB法）。 D.6 评定 D.6.1 反射波扫描图像颜色达到或超过 1 mm直切槽的颜色色标、 A扫描波幅达到或超过 1 mm直切槽波幅 的缺陷，或指示长度大于 10 mm，应判定为裂纹。 D.6.2 凡判定为裂纹的螺栓应判废。 DB 37/T 4361 2021 16 E E 附录 E （资料性） 螺栓相控阵超声检测典型缺陷图谱 螺栓典型缺陷纵波法检测成像视图见图 E.1图 E.5，横波法检测成像视图见图 E.6图 E.11。 E.1 纵波法检测相控阵图谱 图 E.1 有中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹根部）

37、 图 E.2 无中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹根部） DB 37/T 4361 2021 17 图 E.3 有中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹中间） 图 E.4 无中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹中间） 图 E.5 无中心孔螺栓光杆处缺陷 E.2 横波法检测相控阵图谱 DB 37/T 4361 2021 18 图 E.6 有中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹根部） 图 E.7 无中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹根部） 图 E.8 有中心孔螺栓光杆处缺陷（光杆外表面） DB 37/T 4361 2021 19 图 E.9 有中心孔螺栓内壁处缺陷 图 E.10 无中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹中间） 图 E.11 无中心孔螺栓光杆处缺陷 DB 37/T 4361 2021 20 参考文 献 1 DL/T 694 2012 高温紧固螺栓超声波检测技术规程 2 JJF 1338 2012 相控阵超声探伤仪校准规范